Αντιοξειδωτικά ένζυμα και οξειδωτικό στρες

Ενημερώθηκε: Ιουλ 18


Έχετε αναρωτηθεί ποτέ τι κρύβεται πίσω από ποικίλες φλεγμονώδεις και αυτοάνοσες παθήσεις; Ποια είναι η φυσική διαδικασία που ευθύνεται για ποικίλες κυτταρικές βλάβες και χαρακτηρίζει την φλεγμονή; Τί είναι αυτό που κάνει τα κύτταρα μας να γερνάνε και οδηγεί στην εμφάνιση ρυτίδων και στην επιδείνωση υπαρχουσών ασθενειών;


Το οξειδωτικό στρες βλάπτει τα υγιή κύτταρα και αποτελεί προϋπόθεση για την εμφάνιση και επιδείνωση ασθενειών όπως:

  • αρθροπάθειες,

  • ρευματοπάθειες,

  • αθηρωμάτωση,

  • καρδιοαγγειακές παθήσεις,

  • διαβήτης,

  • κακοήθεις νεοπλασίες, ανοσοανεπάρκειες και

  • νευροεκφυλιστικές ασθένειες (Πάρκινσον, Αλτσχάιμερ)

Επιπλέον, συνιστά παραπροϊόν της θεραπείας με υπερβαρικό οξυγόνο και αντικαρκινικών θεραπειών.




Τι είναι οι ελεύθερες ρίζες;


Οι ελεύθερες ρίζες είναι πολύ ασταθή μόρια με σύντομη διάρκεια ζωής που αντιδρούν άμεσα με παρακείμενα μόρια (πχ. DNA), μετατρέποντας τα κατά συνέπεια και αυτά σε ελεύθερες ρίζες, διαταράσσοντας την μοριακή τους δομή, οδηγώντας έτσι σε κυτταρική βλάβη.


Παράδειγμα πρωτογενών ελευθέρων ριζών που σχηματίζονται απευθείας από το οξυγόνο, είναι η ρίζα υδροξυλίου (∙ΟΗ), το ανιόν υπεροξειδίου (∙O2-) και το υπεροξείδιο του υδρογόνου (H2O2). Ως δευτερογενείς ελεύθερες ρίζες ορίζονται εκείνες που σχηματίζονται από την δράση των πρωτογενών ή από εξωτερικούς παράγοντες όπως η υπεριώδης ακτινοβολία, οι χημειοθεραπείες/ραδιοθεραπείες και το κάπνισμα.


Οι βλαβερές επιπτώσεις των ελευθέρων ριζών οδηγούν σε οξειδωτικό στρες των κυττάρων εάν δεν εξουδετερωθούν εγκαίρως από αντιοξειδωτικά!


Φυσιολογικά, οι περισσότερες ελεύθερες ρίζες παράγονται σε χαμηλά επίπεδα από τον αερόβιο μεταβολισμό των κυττάρων στα μιτοχόνδρια και αποτελούν απαραίτητο μηχανισμό άμυνας του οργανισμού έναντι πχ. μικροβιακών μολύνσεων, ενώ έρευνες δείχνουν πως η βραχυπρόθεσμη παρουσία τους βοηθάει στην πρόληψη της κυτταρικής γήρανσης. Όταν όμως η συγκέντρωσή τους αυξηθεί υπέρμετρα, τα κύτταρα οδηγούνται σε άμεσο θάνατο, προκαλώντας μια αλυσιδωτή φλεγμονώδη αντίδραση στο περιβάλλον τους που προσβάλει γειτονικά κύτταρα.


Ο οργανισμός μας διαθέτει μια σειρά ενδοκυττάριων και εξωκυττάριων αντιοξειδωτικών αμυντικών μηχανισμών- ενζυματικών και μη ενζυματικών- προκειμένου να αποτρέψει τις βλαβερές συνέπειες του οξειδωτικού στρες που προκαλεί η υπέρμετρη παραγωγή και παρουσία ελευθέρων ριζών.


Η SOD μετασχηματίζει την πιο δραστική ελεύθερη ρίζα Ο2- σε λιγότερο δραστικά ιόντα που εν συνεχεία εξουδετερώνονται από την Καταλάση και την Υπεροξειδάση της Γλουταθειόνης, αποτελώντας έτσι το πρώτο και κυρίαρχο ένζυμο της αντιοξειδωτικής αλυσίδας!

Τα κυριότερα αντιοξειδωτικά ένζυμα που συνιστούν τα πρωταρχικά όπλα των κυττάρων κατά των ελευθέρων ριζών είναι:


  1. Η δισμουτάση του υπεροξειδίου (SOD), που καταλύει την αντίδραση: ∙Ο2- + 2Η+ → Η2Ο2

  2. Η καταλάση, που καταλύει την αντίδραση: 2Η2Ο2 → 2Η2Ο + Ο2

  3. Η υπεροξειδάση της γλουταθειόνης, που καταλύει την αντίδραση: 2GSH + Η2Ο2 → GSSG + 2Η2Ο

Όπως βλέπουμε λοιπόν τα αντιοξειδωτικά ένζυμα που υπάρχουν στο εσωτερικό ή και εξωτερικό χώρο των κυττάρων δρουν πριν από τις βιταμίνες, αποτελώντας έτσι την πρώτη και πιο κύρια άμυνα του οργανισμού μας ενάντια στις ελεύθερες ρίζες!


Η δεύτερη γραμμή αντιοξείδωσης εκτελείται από τις βιταμίνες C, E, A, ορμόνες όπως η μελατονίνη και η βιταμίνη D, αλλά και άλλες ουσίες (φαινόλες, πολυφαινόλες, φλαβονοειδή) που δρουν ως είναι εν δυνάμει 'περισυλλέκτες' ελευθέρων ριζών και μειώνουν αντίστοιχα τον κίνδυνο εμφάνισης πολλών χρόνιων εκφυλιστικών νοσημάτων.



Έρευνες δείχνουν τις αντιφλεγμονώδεις και αντιοξειδωτικές ιδιότητες έπειτα από χορήγηση δισμουτάσης του υπεροξειδίου (SOD) τόσο σε υγιή, όσο και σε άτομα με παθήσεις που σχετίζονται με το οξειδωτικό στρες ή υποβάλλονται σε έντονη σωματική καταπόνηση.

Επιπλέον, η έκφραση εξωκυττάριας SOD φαίνεται μειωμένη σε ασθενείς με καρκίνο, καθώς η απώλεια της αντιοξειδωτικής ρύθμισης που προσφέρει, δημιουργεί ένα ευεργετικό περιβάλλον για την ανάπτυξη των καρκινικών κυττάρων. Επιπλέον, χαμηλή έκφραση αυτού του αντιοξειδωτικού σχετίζεται με κακή έκβαση διάφορων μορφών καρκίνου (πχ. καρκίνος του στήθους, παγκρέατος).


Μάλιστα η έκφραση της SOD σε πειραματικά μοντέλα φαίνεται να δρα ευεργετικά στον περιορισμό του όγκου, καθώς εμποδίζει την οξειδωτική ζημιά σε μόρια του εξωκυττάριου χώρου όπως κολλαγόνο Ι, θειική ηπαράνη και υαλουρονικό οξύ, ενώ ταυτόχρονα εμποδίζει την δράση της ηπαρανάσης, μεταλλοπρωτεϊνασών, των ανοσοποιητικών αποκρίσεων Th2,Th17 και την εισβολή μακροφάγων, που εμπλέκονται στην παθολογία και μετάσταση του καρκίνου.



Ντουκάκη Ελένη, BSc, MSc

Μοριακή Βιολόγος



135 προβολές0 σχόλια