Antioksidanti I

Pri aerobni presnovi (ob prisotnosti kisika) v telesu kot stranski produkti nastajajo tudi reaktivne kisikove spojine (RKS). To se ponavadi dogaja pri procesih mitohondrijskega elektronskega transporta, pri vnetjih in presnovi tujih snovi iz okolja. Običajno se v mitohondriju 2 - 5 % sprejetega kisika pretvori v RKS. Med RKS uvrščamo hidroksilne, peroksilne in superoksidne radikale ter vodikov peroksid. Prosti radikali (atomi, ioni oz. molekule z enim prostim elektronom na zunanji orbitali) lahko nespecifično reagirajo s sosednjo molekulo, torej tudi s celičnimi komponentami, ki že naravno vsebujejo nenasičene maščobne kisline, proteine, nukleinske kisline in ogljikove hidrate. Te reakcije na posameznih delih celic pa v končni fazi vodijo do poškodb celotnih celic, saj mora biti celica za pravilno delovanje v celoti brez (resnejših) napak. Poškodbe celic lahko zaradi delovanja prostih radikalov vodijo do razvoja raznih kroničnih bolezni, kot so na primer rak, srčne in krvožilne bolezni ter pretirano staranje.

Poleg v telesu nastalih škodljivih spojin so na seznamu še zdravila, pesticidi, dodatki k hrani, industrijski polutanti, itd. Najdemo jih v hrani, vodi, zraku, embalaži za hrano, kozmetičnih pripravkih in čistilih. V večini primerov gre za v vodi slabo topne organske spojine, zato se lahko kopičijo v maščobnem tkivu in so vzrok za razna kronična obolenja: migrena, kronična utrujenost, slabost, nenazadnje tudi rak. Ksenobiotiki (tuje snovi iz okolja) pridejo v telo v največji meri preko prebavnega trakta, pa tudi preko pljuč, kože in sluznice. Največ se jih izloči z urinom in s fecesom, znojem ter z izdihanim zrakom.

Razstrupljanje
Ob izpostavljenosti mutagenom se v celicah organizmov s pomočjo encimov sproži proces razstrupljanja. Ker pa v celicah obstajajo tudi encimi, ki pred-karcinogene snovi pretvorijo v aktivno obliko, je pomembno, da lahko to pretvorbo zavremo preko zmanjšanja produkcije teh aktivacijskih encimov ali preko blokiranja njihovega delovanja. Za vzdrževanje ravnovesja med prostimi radikali in obrambo pred njihovimi škodljivimi učinki ter za vzpodbujanje encimov za zaščito pred mutageni, se v organizmih nahajajo endogeni antioksidtanti (vitamin A, vitamin D, glutation, peroksidaze, itd). Ti se v telesu relativno hitro porabijo, zato imajo pomembno vlogo tudi tisti, ki jih v organizem vnašamo s hrano. Ti so v njej naravno prisotni ali dodani v obliki farmacevtskih pripravkov. Antioksidanti naravnega izvora se vsakodnevno uporabljajo, vendar je poznavanje ozadja njihovega delovanja znano redkim. Tako so rastline, kot sta rožmarin in čebula, vir dragocenih naravnih antioksidantov.

Ko sovražniki postanejo pomočniki
Prosti radikali pa tudi pomagajo pri odstranjevanju patogenov iz telesa. Da bi se ljudje in ostali aerobni organizmi zaščitili pred škodljivimi vplivi RKS, so se skozi evolucijo razvili številni zaščitni mehanizmi. Tako lahko učinke RKS zmanjšajo nekateri encimi (npr. glutation reduktaza, glutation peroksidaza, katalaza,) in antioksidanti. Nekateri so prisotni v celici (na primer glutation), nekatere pa lahko pridobimo s hrano in se nato kopičijo v celicah (na primer askorbinska kislina, -karoten, -tokoferol, izoflavoni). Oksidativni stres nastopi tedaj, ko se ravnotežje med antioksidativnim obrambnim sistemom in prostimi radikali poruši.

DNK na udaru
Ena izmed pomembnejših ciljnih molekul reaktivnih kisikovih spojin v celici je tudi DNK. Prosti radikali povzročajo na DNK, ki je sestavljena iz dveh spiralno zvitih verig molekul, številne poškodbe. Gre za prelome ene verige, prelome obeh verig, nastanek alkalno labilnih mest in oksidacijo purinov ter pirimidinov. Oksidativne reakcije v organizmih vsak dan povzročajo poškodbe DNK, zato je učinkovit popravljalni mehanizem ključen za preživetje in normalno delovanje celic. V primeru, da oksidativnih poškodb v celicah ni mogoče popraviti, lahko pride do mutacij, te pa lahko vodijo v nastanek rakavih obolenj. Poleg popravljalnih mehanizmov, ki popravljajo poškodbe DNK, pa njihov nastanek preprečujejo antioksidativni encimi in ostale komponente z antioksidativno aktivnostjo, ki odstranjujejo RKS. Na razvoj rakavih obolenj pa poleg genetskih zasnov vplivajo tudi okoljski dejavniki. Pomemben okoljski dejavnik, ki pripomore k povečanju tveganja za razvoj rakavih obolenj, je vsekakor prehrana. Najpomembnejši mutageni prehrambenega izvora so heterociklicni amini (HA). Pojavijo se kot stranski produkti pri toplotni obdelavi živil, predvsem mišičnega izvora (meso), saj so v njih prisotni vsi potrebni prekurzorji za njihovo sintezo. HA lahko po metabolni aktivaciji tvorijo DNK adukte, te poškodbe pa lahko vodijo do različnih mutacij.

Že dolgo je znano, da številne snovi delujejo antioksidativno ter zavirajo mutagenezo in karcinogenezo. Veliko t.i. kemopreventivnih snovi se redno pojavlja v naši prehrani, zato je nadvse koristno poznati njihov učinek ter mehanizme delovanja na organizem. Prosti radikali lahko povzročijo poškodbe celic ali njihovih delov, kar lahko vodi v nastanek in razvoj kroničnih bolezni. Odkar se je v evoluciji organizmov pojavila aerobna presnova, se je pojavila potreba po antioksidantih, ker je prišlo do večje izpostavljenosti prostim radikalom, ki znotraj organizmov nastajajo iz kisika. Po drugi strani pa so prosti radikali v organizmu nujno potrebni, saj uravnavajo številne fiziološke procese, kot je na primer obramba pred bakterijskimi okužbami. Pri nekaterih fizioloških procesih in zaradi vplivov iz okolja pa lahko nastane preveč prostih radikalov, ki pa jih mora organizem odstraniti.
 

vir: Polet, avtor Dejan Skeledžija