ΑΣΘΕΝΕΙΕΣ

Χημική Δράση

Χημικά, το οξειδωτικό στρες σχετίζεται είτε με την αυξημένη παραγωγή ελεύθερων ριζών οξυγόνου ROS είτε με τη μείωση των αντιοξειδωτικών εφεδρειών του οργανισμού, όπως του μηχανισμού ανηγμένης και οξειδωμένης γλουταθειόνης (GSH/GSSG). Οι ROS προκαλούν υπεροξειδωτική βλάβη των λιπιδίων, των πρωτεϊνών και του DNA, οδηγώντας στην εμφάνιση καρκίνου, πρόωρης γήρανσης και εκφυλιστικών νοσημάτων. 

 

Οι επιπτώσεις του οξειδωτικού στρες εξαρτώνται από την έκταση των μεταβολών αυτών: Το κύτταρο είναι ικανό να ανακτήσει την αρχική του κατάσταση μετά από περιορισμένη οξειδωτική βλάβη. Σοβαρότερες διαταραχές, ωστόσο οδηγούν στον κυτταρικό θάνατο, είτε με τη διαδικασία της απόπτωσης (όταν είναι μέτριας ισχύος), είτε με άμεση κυτταρική νέκρωση (όταν είναι πολύ ισχυρές).

Ασθένειες

-Το οξειδωτικό στρες εμφανίζεται μετά από υπερβολική προσφορά οξυγόνου (για παράδειγμα στους μύες κατά την έντονη άσκηση) ή ακτινοβόληση των ιστών (η αλληλεπίδραση της ιονίζουσας ακτινοβολίας με μόρια Η2Ο και Ο2 παράγει ελεύθερες ρίζες) και συμβάλλει στην ιστική βλάβη.

-Το οξειδωτικό στρες πιστεύεται ότι σχετίζεται με καρδιαγγειακές παθήσεις, καθώς η οξείδωση των λιποπρωτεϊνών χαμηλής πυκνότητας (LDL) στο αγγειακό ενδοθήλιο είναι προάγγελος της δημιουργίας αθηρωματικών πλακών. 

-Πιθανολογείται πως παίζει σημαντικό ρόλο σε νευροεκφυλιστικές νόσους συμπεριλαμβανομένων αυτών του Alzheimer, του Parkinson και του Huntington. 

-Είναι ακόμα γνωστός ο ρόλος του στον τραυματισμό κάποιου ιστού που εμφανίζεται μετά από επαναιμάτωση κατόπιν υποξίας. Αυτό συμβαίνει επειδή η αποκατάσταση της ροής του οξυγόνου, παρ’ όλη την αναγκαιότητά της για την επιβίωση του ιστού, οδηγεί στο σχηματισμό ROS. 

-Ο καπνός του τσιγάρου, με τα διάφορα εποξείδια και υπεροξείδια που περιέχει, καθώς και η εισπνοή ανόργανων σωματιδίων όπως η άσβεστος προκαλούν οξειδωτική βλάβη των πνευμόνων. -Έχει διαπιστωθεί πως το οξειδωτικό στρες εμπλέκεται και στην εμφάνιση πολλών άλλων ασθενειών, όπως δρεπανοκυτταρικής αναιμίας, μυοκαρδιακών βλαβών, σχιζοφρένειας, διπολικής διαταραχής και συνδρόμου εύθραυστου Χ χρωμοσώματος. 

-Τέλος, το οξειδωτικό στρες φαίνεται ότι κρύβεται πίσω από το σύνδρομο της χρόνιας κοπώσεως.

Άσκηση και Αντιοξειδωτικά
Η άσκηση είναι δυνατό να διαταράξει την ισορροπία μεταξύ ROS και αντιρροπηστικών αντιοξειδωτικών μηχανισμών. Πολλοί αθλητές λαμβάνουν διάφορα διαιτητικά συμπληρώματα αντιοξειδωτικών, προκειμένου να αντιμετωπίσουν το αυξημένο οξειδωτικό φορτίο. Η χρήση αντιοξειδωτικών για τον περιορισμό και την επιδιόρθωση των βλαβών είναι αμφιλεγόμενη, καθώς έχει αποδειχθεί η συσχέτιση αρκετών από αυτά με διάφορες επιπλοκές. Για παράδειγμα, υψηλές δόσεις β-καροτενίου σε καπνιστές έχει συσχετισθεί με αυξημένη συχνότητα εμφάνισης καρκίνου του πνεύμονα. Η βιταμίνη Ε φαίνεται να μειώνει τον κίνδυνο καρδιακών νοσημάτων, όμως σε ασθενείς που πάσχουν από τη νόσο του Alzheimer προκαλεί διάφορες επιπλοκές.

Ευεργετικές Δράσεις και Ανοσοποιητικό Σύστημα
Ορισμένες ελεύθερες ρίζες (κυρίως το ∙ΝΟ) δρουν ως αγγελιοφόροι, φαινόμενο που καλείται «οξειδοαναγωγική σηματοδότηση». Είναι γνωστή επίσης η δράση του ∙ΝΟ ως αγγειοδιασταλτικού παράγοντα καθώς και η χρησιμοποίηση του H2O2 κατά τη σύνθεση θυροξίνης. 

 

Οξειδωτικό στρες που έχει μικρή χρονική διάρκεια εκτιμάται ότι παίζει σημαντικό ρόλο στην επιβράδυνση της διαδικασίας της γήρανσης, μέσω ενός μηχανισμού που ονομάζεται «όρμηση», σύμφωνα με τον οποίο το φορτίο αυτό κινητοποιεί τους κυτταρικούς μηχανισμούς επιδιόρθωσης, οι οποίοι στη συνέχεια βρίσκονται σε ετοιμότητα για την αντιμετώπιση και άλλων βλαπτικών παραγόντων. Δεν θα πρέπει ωστόσο να παραβλέπεται το γεγονός ότι το αυξημένο οξειδωτικό φορτίο είναι ένας μείζων παράγοντας πρόκλησης κυτταρικών βλαβών και συνεπώς η παρατεταμένη έκθεση σε αυτό συμβάλλει τα μέγιστα στη διαδικασία της γήρανσης.

Είναι επιβεβαιωμένη η χρησιμοποίηση των ROS από το ανοσοποιητικό σύστημα του ανθρώπου, το οποίο μάλιστα χρησιμοποιεί τις φονικές τους ιδιότητες ως βασικό μηχανισμό προσβολής των παθογόνων. Τα ενεργοποιημένα φαγοκύτταρα παράγουν τόσο ROS όσο και αντιδραστικές μορφές του αζώτου, που περιλαμβάνουν το μονοξείδιο του αζώτου (∙ΝΟ) και τον ιδιαίτερα δραστικό περοξυνιτρίτη (ΟΝΟΟ-). Παρόλο που η χρήση των αντιδραστικών αυτών μορίων κατά την κυτταροτοξική απάντηση των φαγοκυττάρων προκαλεί ως ένα βαθμό βλάβη και στους ιστούς του ίδιου του οργανισμού, η μη-ειδικότητά τους αποτελεί σημαντικό πλεονέκτημα καθώς καταστρέφουν σχεδόν κάθε στοιχείο του κυττάρου-στόχου. Αυτό αποτρέπει τα παθογόνα να αναπτύξουν ανθεκτικότητα στον εν λόγω μηχανισμό με μετάλλαξη ενός κυτταρικού συστατικού τους.