Какво e оксидативeн стрес?
Оксидативен стрес поражда, когато има дисбаланс сред производството на свободни радикали и способността на тялото да им противодейства. Оксидативният стрес разказва дисбаланс сред производството на клетките и елиминирането на страничните артикули от разграждането на кислорода. Тези странични артикули, известни като реактивни кислородни типове (ROS), са значими за действието на клетките, само че предизвикват обилни вреди.
ROS принадлежат към по-голяма категория мощно реактивни химикали, наречени свободни радикали. Тъй като клетките се нуждаят от ROS, с цел да действат, някои откриватели разказват оксидативния стрес като положително нещо в някои контексти. Други споделят, че оксидативният стрес по формулировка е неприятен. Окислителните увреждания вземат участие в стареенето и в няколко болести.
Химикалите, които инхибират окисляването и производството на ROS, се назовават антиоксиданти. Някои проучвания демонстрират, че антиоксидантите могат да оказват помощ за ограничение на окислителното увреждане. Не е ясно обаче какъв брой или с какъв резултат.
КАКВО ПРИЧИНЯВА ОКСИДАТИВНИЯ СТРЕС?
ROS се създават естествено, когато тялото разгражда двуатомния О2 (O2) като част от клетъчното дишане, процесът на добиване на сила от глюкоза (захар). В организмите, които имат подобен, това се случва в митохондриите, по този начин наречената електроцентрала на клетката. Като част от последния стадий на клетъчното дишане, клетката отделя електрони или негативни субатомни частици от страничните артикули на глюкозата. Това разрешава на клетката да създава молекула, наречена аденозин трифосфат (АТФ), нейният главен източник на сила.
Клетката се нуждае от О2, с цел да одобри електроните в края на този развой и множеството кислородни молекули най-после се трансформират във вода. Някои кислородни молекули обаче получават по-малко електрони и вместо това се трансформират в свободни радикали, по-специално ROS. Липсващите електрони на тези субстанции са това, което ги прави извънредно реактивни и те ще реагират с доста субстанции в клетката, с цел да получат електрони и да станат по-стабилни химически. Някои постоянно срещани ROS са пероксиди (като водороден пероксид), супероксид и хидроксилен радикал.
„ Ние непрестанно произвеждаме тези реактивни кислородни типове, както го назоваваме, във всяка клетка на тялото “, споделя Урсула Якоб, професор по молекулярна, клетъчна биология и биология на развиването в Университета на Мичиган, пред Live Science. В допълнение към това, че са непряк артикул на дишането, ROS се употребяват в клетъчно сигнализиране или изпращане на известия в или сред клетките.
Имунните реакции, излагането на радиация и други клетъчни реакции към замърсители или токсични субстанции също могат да генерират ROS. Производството на ROS обаче не предизвиква увреждане единствено по себе си, защото клетките се нуждаят от ROS, с цел да действат. Клетките употребяват антиоксиданти, с цел да се отърват от непотребните ROS, ограничавайки евентуалните вреди. Когато количеството ROS надвиши антиоксидантната система на клетката, ROS се натрупват, създавайки оксидативен стрес, сподели Якоб. Това може да се дължи на нараснало произвеждане на ROS или понижено елиминиране от клетката.
КАКВИ СА ЕФЕКТИТЕ ОТ ОКСИДАТИВНИЯ СТРЕС?
Обикновено клетките употребяват ROS като част от своите процеси на сигнализиране – изпращане на известия до други елементи на клетка или до други кафези. Излишните ROS обаче предизвикват окислително увреждане, което съставлява окисляване на части от клетката. Точно както окисляването на желязото образува наслойка, този развой може да трансформира и повреди молекулите, които построяват клетките, което включва разновидности в ДНК и РНК, погрешно нагънати протеини и други типове увреждане на захарите и липидите.
Клетките могат да поправят известно количество вреди, само че в случай че са прекомерно огромни, могат да провокират апоптоза (програмирана клетъчна смърт), нещо като механизъм за самоизтребление. В тежки случаи може също да аргументи некроза, което е, когато клетките се увредят толкоз доста, че се унищожават прибързано, което води до гибел на тъканите. Изследванията демонстрират, че оксидативният стрес играе роля при доста положения. Някои от най-утвърдените от тях са диабет вид 2, рак и сгъстяване на артериите или атеросклероза.
Оксидативният стрес също се свързва с няколко разнообразни невродегенеративни болести, в това число заболяването на Алцхаймер, заболяването на Паркинсон, амиотрофична латерална склероза (ALS) и множествена склероза (MS). Тази връзка е следена за първи път в края на 80-те години, съгласно публикация от 2004 година, оповестена в Nature Reviews Drug Discovery, с възходящи доказателства, че оксидативният стрес играе роля в невродегенеративните болести от този момент. Статия от 2016 година, оповестена в Experimental Neurology, преглежда доказателства за ролята на оксидативния стрес при Министерски съвет още от през 1987 година
„ Невроните, които са изложени на риск по време на [болестта на Алцхаймер], са надълбоко наранени от всеки прочут вид оксидативно увреждане “, сподели Джордж Пери, професор по невробиология в Тексаския университет. При пациенти с Алцхаймер и някои с Паркинсон, споделя Пери пред Live Science, признаци на окислително увреждане се появяват в цитоплазмата или главното тяло на някои неврони, които са цялостни с „ митохондриален отпадък “ – ензими, дружно с молекули на мед и желязо, които нормално се намират единствено в митохондриите. Оксидативното увреждане явно е част от заболяването на Алцхаймер. Изследователите обаче не са съумели да дефинират тъкмо по какъв начин и доколко оксидативният стрес през целия живот на индивида способства за болестта. Също по този начин е мъчно да се каже дали предизвиква стареене – концепция, която от дълго време се предлага от откриватели, споделя Якобс. „ Все още не се знае дали това в действителност е по този начин “ за стареенето, сподели тя.
КАКВИ СА РИСКОВИТЕ ФАКТОРИ ЗА ОКСИДАТИВЕН СТРЕС?
Пушенето „ може да генерира някои от тези реактивни типове “, сподели Марино Ресендиз, професор по химия в Университета на Колорадо в Денвър. „ Така че това може да докара до увреждане “, сподели той пред Live Science. “ UV радиацията, която може да аргументи окислително увреждане, също е обвързвана с кожата и други типове рак, съгласно Американското общество за битка с рака. Някои слаби доказателства сочат, че потреблението на храни, които съдържат антиоксиданти, може да понижи оксидативния стрес и затова диета с недостиг на антиоксиданти може да бъде рисков фактор.
Някои постоянно срещани храни, богати на антиоксиданти, включват броколи, моркови, картофи, спанак и доста горски плодове, наред с други. Връзката сред антиоксидантите и оксидативния стрес обаче не е ясна. Например, потреблението на добавки, съдържащи антиоксиданти, не понижава признаците на оксидативен стрес в мозъците на хора с заболяването на Алцхаймер в клинично изпитване от 2012 година, оповестено в JAMA, и даже се свързва с по-бърз когнитивен спад. Обаче публикация за обзор от 2019 година откри някои доказателства, че приемането на добавка, съдържаща витамин Е, който е антиоксидант, може да бъде потребно за хора с Алцхаймер, в това число доказателства от клинични изпитвания.
Затлъстяването може да усили оксидативния стрес, защото свободните радикали могат да се свържат с мазнините и да ги увредят. Следователно измененията в метода на живот като извършения и уравновесена диета могат да оказват помощ за ограничение на оксидативния стрес, сподели Якоб. „ Затлъстяването е голям рисков фактор “, сподели тя. В голямо многообразие от моделни организми, от дрожди до примати, Якоб споделя, че упражненията и ограничението на калориите са свързани с по-малко оксидативно увреждане на клетките. Но това не е пряк резултат. Въпреки, че упражненията и ограничението на калориите в действителност могат да усилят оксидативния стрес, както демонстрира изследване от 2019 година, оповестено в Naturе.
От друга страна тя и други откриватели откриха, че при тип кръгли червеи нарасналият оксидативен стрес в ранния живот може да помогне за отбрана против по-късни вреди от оксидативен стрес. Въпреки че това проучване не е при хора, Якоб споделя, че то акцентира смисъла на ROS, най-малко в следени количества. „ Не може да се каже, че като, премахнем всички реактивни кислородни типове това ще е здравословно “, споделя тя. „ В някои случай в действителност е здравословно да имаме по-високи равнища на реактивни кислородни типове. “
