Krzysztof Żuk

Reaktywne formy tlenu - działania pożądane
i niepożądane na organizm ssaków

Pierwsza semestralna praca przeglądowa

Kierunek studiów, rok i semestr	Biologia, II rok, sem. 3
Opiekun	dr hab. Dorota Jankowiak prof. nadzw.
Uczelnia i wydział	Akademia Rolnicza Wydział Biotechnologii i Hodowli Zwierząt
Katedra	Katedra Fizjologii Zwierząt i Cytobiologii
Blok przedmiotów	Budowa, funkcjonowanie i rozwój organizmów

Szczecin 2008

SPIS TREŚCI

str.

1. Wprowadzenie 2

2. Reaktywne formy tlenu: właściwości i źródła 2

1. Reaktywne formy tlenu i wolne rodniki tlenowe 3

2. Główne źródła RFT 5

1. Endogenne źródła RTF 5

2. Egzogenne źródła RFT 8

3. Działania pożądane i niepożądane RFT 8

1. Działania pożądane - fizjologiczna rola RFT 9

2. Stres oksydacyjny i jego następstwa 11

4. Główne mechanizmy antyoksydacyjne 18

5. Podsumowanie 20

6. Piśmiennictwo 22

1. Wprowadzenie

Większość organizmów żyjących na Ziemi, dla podtrzymania czynności życiowych, potrzebuje tlenu. Tlen nie jest jednak niezbędnym warunkiem życia, o czym świadczy obecność na naszej planecie organizmów, które egzystują w środowisku ubogim w tlen lub wręcz całkowicie go pozbawionym. Dla niektórych z nich warunki tlenowe są wręcz zabójcze. Gdy w atmosferze ilość tlenu przekroczyła 0,5% nastąpiło gwałtowne wymieranie organizmów nie mogących przystosować się do tak wysokiego stężenia niezwykle aktywnego chemicznie pierwiastka. W tym czasie doszło do endosymbiozy między pierwotnymi, beztlenowymi komórkami eukariotycznymi, a bakteriami tlenowymi, które uległy przekształceniu w mitochondria. Powstałe komórki posiadły zdolność oddychania tlenowego i wykształciły system zabezpieczający przez toksycznym tlenem [Gajewski i in. 2005].

Organizmy, które wykorzystują tlen jako ostatecznego biorcę elektronów w procesach oddychania wewnątrzkomórkowego, nazywamy tlenowymi, czyli aerobowymi, natomiast te, które zamiast tlenu wykorzystują inne pierwiastki, jak np. siarkę czy żelazo lub związki organiczne jak metan, w charakterze końcowego akceptora elektronów, nazywamy beztlenowymi, czyli anaerobami. Znacznie korzystniejszy dla organizmu efekt energetyczny uzyskiwany jest przy przenoszeniu elektronów na tlen, ale formy życia, które w wyniku ewolucji biochemicznej włączyły tlen w swój metabolizm (aeroby) płacą za ten zysk energetyczny wysoką cenę. Chodzi o toksyczność tego pierwiastka, a raczej powstających z niego reaktywnych form tlenu (RFT), a wśród nich tzw. wolnych rodników tlenowych (WRT). Nadmiernie generowane RFT prowadzi do uszkodzeń wielu różnych cząsteczek biologicznych, w tym lipidów, białek i kwasów nukleinowych, powodując zaburzenia ich funkcji biologicznej. Tak, więc tlen, nieodzowny warunek życia organizmów tlenowych, jest jednocześnie czynnikiem dla nich toksycznym [Kleczkowski 1998; Huang 2004; Potargowicz 2005; Wierzba 2005; Jurgowiak 2006].

2. Reaktywne formy tlenu, właściwości i źródła

Od dawna było wiadomo, że życiodajny tlen może szkodzić. Cząsteczka tlenu może ulegać zarówno pełnej, czteroelektronowej redukcji do cząsteczki wody, (co jest podstawą oddychania wewnątrzkomórkowego), jak i stopniowej, jednoeletronowej redukcji. W wyniku tej ostatniej reakcji powstają reaktywne formy tlenu. Rodzina RFT obejmuje liczną grupę produktów jedno-, dwu- i trój- elektronowej redukcji cząsteczki tlenu (O₂). Reagują one w sposób niespecyficzny ze składnikami komórek, modyfikując je i uszkadzając [Bartosz 2006]. Głównym źródłem RFT w organizmach jest mitochondrialny łańcuch oddechowy. Metabolizm tlenowy zachodzący w mitochondriach prowadzi do redukcji cząsteczki
tlenu (O₂) do wody (H₂O) za pośrednictwem czterech reakcji przeniesienia
elektronów Najczęstszym miejscem tworzenia RFT jest kompleks I i III łańcucha oddechowego. W wyniku tych reakcji powstają produkty określane mianem
reaktywnych form tlenu. [Potargowicz 2005].

2.1. Reaktywne formy tlenu i wolne rodniki tlenowe

Większość molekuł występujących w przyrodzie ma sparowane elektrony, dlatego nie reaguje z tlenem w stanie podstawowym. Jako produkt uboczny procesu oddychania tlenowego w mitochondriach, powstają reaktywne formy tlenu. Znajdują się wśród nich tzw. wolne rodniki tlenowe, czyli atomy lub cząsteczki, zdolne do samodzielnego istnienia, mające jeden lub więcej niesparowanych elektronów na orbicie zewnętrznej. Wolny, niesparowany elektron na powłoce walencyjnej, oznacza się umownie kropką, np.: O₂˙^-. Cząsteczki chemiczne stają się wolnymi rodnikami albo przez przyłączenie dodatkowego elektronu, bądź przez utratę wolnego elektronu (rys.1). Do reaktywnych form tlenu przyległa potoczna nazwa - wolne rodniki tlenowe. Nie jest to w pełni ścisłe, gdyż nie wszystkie reaktywne formy tlenu są wolnymi rodnikami. [Andrzejak i in. 1995; Łęski 1999; Bartosz 2003; Frączek 2005].

Rys.1. Schemat budowy anionu ponadtlenkowego (O₂˙^-) [Gajewski i in. 2005].

Tlen cząsteczkowy jest utleniaczem. Reagując ze związkami organicznymi, utlenia je pobierając od nich elektrony, a sam podlega redukcji. Cząsteczka tlenu (O₂) w stanie podstawowym ulega redukcji przez przyłączenie 4 elektronów i 4 protonów, podczas reakcji, której produktem są 2 cząsteczki wody:

O₂ + 4e^- + 4 H⁺ 2H₂O

Niekiedy jednak w trakcie reakcji chemicznej tlen ulega tylko częściowej redukcji, przyłącza wówczas mniej elektronów. Rezultatami tych przemian są:

1. przy jednoelektronowej redukcji - anionorodnik ponadtlenkowy (O₂˙^-)

O₂ + e^- O₂˙^-

2. przy dwuelektronowej - nadtlenek wodoru (H₂O₂)

2O₂ + 2e^- + 4H⁺ 2H₂O₂

3. podczas trójelektronowej redukcji powstaje najbardziej reaktywny wolny rodnik tlenowy -
   rodnik hydroksylowy (˙OH)

O₂ + 3e^- + 2H⁺ 2˙OH

Całość przedstawiono schematycznie na rys.2.

Rys.2. Powstawanie reaktywnych form tlenu [http://herkules.oulu.fi].

Do RFT należą, więc także cząstki, które nie są rodnikami. Są to cząsteczki, w których, na wskutek absorpcji energii, zaobserwowano przegrupowanie elektronów na niestabilne orbitale, charakteryzujące się podwyższoną energią. Powstają powszechnie w organizmie, w formie nadtlenku wodoru (H₂O₂), nadtlenoazotynu (ONOO^-), anionu podchlorynowego(^-OCl) oraz tlenu singletowego (¹O₂). Określenie wolne rodniki tlenowe (WRT), mówi o molekułach zdolnych do samoistnego istnienia, które zalicza się do rodziny RFT,
lecz nie każda reaktywna forma tlenu jest wolnym rodnikiem tlenowym
[Wierzba 2005; Bartosz 2006]. Wolne rodniki powstające w organizmie mogą inicjować serie reakcji, które trwają, aż do chwili ich usunięcia w kolejnych reakcjach, z innymi wolnymi rodnikami, bądź do chwili ich unieczynnienia przez system antyoksydacyjny [Frączek 2005]. Swą zdolność do reagowania z różnymi cząsteczkami RFT zawdzięczają wysokiej reaktywności, dlatego efekty ich działania w układach biologicznych są z reguły niespecyficzne [Wierzba 2005]. Oddziaływanie RFT z licznymi związkami jak lipidy, białka, kwasy nukleinowe, powoduje nieodwracalne zmiany w ich molekularnej strukturze, co prowadzi do zaburzeń ich funkcji biologicznej [Olas 2003]. Utlenienie białek wiąże się ze zmianą ich struktury, agregacją, fragmentacją, a w rezultacie utratą właściwości enzymatycznych, przekazu informacji i sygnałów w układach biologicznych. Zmiany powodowane przez RFT w metabolizmie komórkowym są następstwem uszkodzeń łańcucha DNA, podwyższenia stężenia jonów Ca²⁺ wewnątrz komórek, uszkodzeń błony w wyniku peroksydacji lipidów oraz błonowych nośników jonów czy obniżenia poziomu NAD+ i ATP. Należy jednak zaznaczyć, że RFT pełnią również ważną rolę w kontroli funkcji komórek oraz przekazywaniu sygnałów miedzy nimi. [Olas 2003; Wierzba 2005].

2.2. Główne źródła RFT

Do najczęściej występujących RFT w organizmach żywych należą:

- ozon (O₃)
- tlenek azotu (NO)
- tlen singletowy (¹O₂)
- rodnik hydroksylowy (˙OH)
- nadtlenek wodoru (H₂O₂)
- anionorodnik ponadtlenkowy (O₂˙^-)

Powstają one podczas przebiegu, zazwyczaj nieodwracalnych reakcji, z których wiele
stanowi element komórkowych szlaków metabolicznych. RFT pochodzić mogą
ze źródeł endogennych bądź egzogennych. Powstają w reakcjach enzymatycznych,
jak i nieenzymatycznych, np. w wyniku redukcji tlenu cząsteczkowego czy peroksydacji lipidów. W organizmie, RFT mogą powstawać również na wskutek działania
zewnętrznych czynników fizycznych jak promieniowanie jonizujące, nadfioletowe czy ultradźwięki na roztwory wodne [Bartosz 2003; Frączek 2005].

2.2.1. Główne endogenne źródła RTF

Organizmy żywe uzyskują energię oraz materiały budulcowe w wyniku przebiegu szeregu reakcji chemicznych, które sumarycznie nazywa się katabolizmem. Mitochondrialny łańcuch oddechowy stanowi jeden z etapów oddychania komórkowego, które jest procesem przenoszenia energii z wiązań chemicznych, glukozy, kwasów tłuszczowych i aminokwasów, na formy energii użytecznej w procesach życiowych. Wszystkie formy życia z wyjątkiem wirusów przeprowadzają proces oddychania, który jest podstawowym procesem fizjologicznym, dostarczającym prawie całej energii, potrzebnej do prawidłowego funkcjonowania organizmu. Cząsteczka tlenu ulega tu czteroelektronowej redukcji. Podczas tego procesu wyzwalana zostaje energia, gromadzona głównie w postaci cząsteczki adenozynotrifosforanu (ATP). Jednym z głównych jej źródeł jest zlokalizowany na wewnętrznej błonie mitochondrialnej łańcuch oddechowy, w którym utlenianie jest sprzężone z fosforylacją oksydacyjną i syntezą ATP [Głód 2006]. Dostarcza on ponad 90% adenozynotrifosforanu Pozostałe 10% ATP powstaje w procesie glikolizy, zachodzącej w cytoplazmie i nie wymagającej tlenu. Proces ten polega na przeniesieniu elektronów ze zredukowanych postaci dinukleotydów nikotynoamidoadeninowych (NADH) oraz flawinoadeninowych (FADH₂) na tlen cząsteczkowy z wytworzeniem wody (Rys. 3). Tworzenie oraz zużywanie ATP jest procesem ciągłym, gdyż w typowej komórce cząsteczka ATP zużywana jest w ciągu minuty od jej powstania [Głód 2006].

Rys.3. Schemat łańcucha oddechowego w mitochondrium [www.nature.com]

Znajdujący się w mitochondriach kompleks enzymatyczny wytwarzający energię, nie jest sprawny w 100 procentach. Ponad 5% tlenu zużywanego przez mitochondria i peroksysomy jest bowiem zamieniane na nadtlenek wodoru (H₂O₂), a dalsze 5% służy do powstawania częściowo zredukowanej postaci tlenu w formie anionu ponadtlenkowego (O₂˙^-) [Floyd 1996]. W efekcie, około 3% tlenu w komórkach serca i około 10% w komórkach płuc nie dociera do końcowego kompleksu enzymów redukującego tlen do wody (oksydazy cytochromowej), lecz w postaci reaktywnych form tlenu „wycieka” przez błony mitochondriów [Chance 1979].

Wiele elementów układu krążenia, jak płytki krwi, leukocyty, monocyty czy komórki śródbłonka, potrafi wytwarzać reaktywne formy tlenu znacznych ilościach i je wykorzystywać [Olas 2003]. Znaczenie fizjologiczne tych procesów opisano w rozdziale 3.

Wolne rodniki powstają w toku autooksydacji niektórych fizjologicznie ważnych związków jak glukoza, flawonoidy, czy adrenalina. Również w trakcie reakcji, podczas których oksydoreduktazy wykazują działanie katalityczne obserwuje się powstawanie reaktywnych form tlenu [Czech i Buraczewska 1998].

Za potencjalne źródło wolnych rodników w komórce, uważa się również centra aktywności metabolicznej oraz sąsiedztwo struktur zawierających bądź wiążących metale. Dowiedziono, że jony metali grup przejściowych, jak kationy żelaza, miedzi czy manganu, mogą przenosić elektrony na biologicznie ważne makrocząsteczki w organizmie. Dostępność metali przejściowych, obecność i stężenie tlenu oraz poziom substancji redukujących czy przeciwutleniających, mają wpływ na powstawanie wolnych rodników. Przypuszcza się, że niemalże wszystkie reakcje wolnorodnikowe katalizowane są przez metale, a szczególnie przez jony żelaza [Sejud, 2000].

Reakcje wolnych rodników z innymi cząsteczkami są inicjatorami w łańcuchu reakcji, w których jeden rodnik generuje powstanie następnych, lub gdy dwa rodniki łączą swoje niesparowane elektrony, tworząc wiązanie kowalencyjne [Sejud, 2000].

Najbardziej niebezpiecznym z rodników jest rodnik hydroksylowy. Jego głównym źródłem w organizmie jest reakcja Fentona, w której katalizatorami są kationy żelaza i miedzi [Rybczyńska 1994; www.wam.lodz.pl]:

H₂O₂ + Fe ^{+ 2} ˙OH + OH ⁻ + Fe ^{+ 3}

Drugim źródłem rodników hydroksylowych jest reakcja Habera-Weissa:

O₂˙^- + H₂O₂ O₂ + ˙OH + OH^-

2.2.2. Egzogenne źródła RFT

Reaktywne formy tlenu obecne są w każdej żywej komórce. Ich stężenie, w tkance zwierzęcej zmienia się jednak w szerokich granicach w wyniku promieniowania, działania związków chemicznych, chorób czy stresów, które zwiększają zużycie tlenu jak i przyśpieszają starzenie się organizmów. Podczas gdy do komórki dociera w ciągu sekundy ok. 10¹² cząsteczek tlenu, około 1% uszkadza związki biologicznie czynne jak białka,
DNA czy lipidy [Sejud 2000]. Oparzenia, choroba popromienna, wywołane promieniowaniem jonizującym mutacje genowe sprzyjające kancerogenezie i teratogenezie, są przykładami zaburzeń wywołanych czynnikami fizycznymi z udziałem
rodników tlenowych [Wierzba 2005].

Reaktywne formy tlenu, pochodzące ze środowiska zewnętrznego w postaci substancji smolistych, powstają w wyniku spalania paliw stałych. Gazy wydechowe silników spalinowych oraz dym papierosowy, ozon, metale ciężkie, włókna azbestu oraz promieniowanie jonizujące i wiele związków chemicznych, mogą stymulować wytwarzanie wolnych rodników w żywych organizmach. Substancje smoliste zawarte tylko w jednym „wdechu” dymu tytoniowego zawierają ponad 10¹⁴ rodników, z których większość jest bardzo niestabilna [Roszkowski 1999]. Okazuje się także, że niektóre popularne napoje jak zielona i czarna herbata oraz kawa, (a zwłaszcza rozpuszczalna) zawierają znaczne ilości nadtlenku wodoru (H₂O₂) - nawet powyżej 100 mMoli/l. Nadtlenek wodoru, (H₂O₂) obecny jest również w miodzie i być może stanowi wyjaśnienie antyseptycznych jego właściwości wykorzystywanych przez medycynę ludową [Bartosz 2006].

3. Działania pożądane i niepożądane RFT

W żywym organizmie reaktywne formy tlenu wytwarzane są w warunkach zarówno równowagi fizjologicznej, jak i patologicznych. W warunkach fizjologicznej równowagi nie gromadzą się one w tkankach i organach, gdyż ich „nadwyżki” są stale unieczynniane przez miejscowe mechanizmy antyoksydacyjne (rys.4.), lecz w warunkach zaburzenia równowagi prowadzić mogą do degeneracji i obumierania komórek w wyniku nekrozy czy apoptozy. Wolne rodniki reagują niemalże ze wszystkimi składnikami komórek. Największe uszkodzenia powodują w lipidach, białkach i DNA. Z organelli komórkowych najbardziej narażone na atak wolnych rodników są mitochondria, a ich uszkodzenia prowadzą często do niedoboru ATP i śmierci komórek [Sejud 2000].

Rys.4. Równowaga oksydacyjna [Głód 2006, zmodyfikowany].

3.1. Działania pożądane - fizjologiczna rola RFT

Reaktywne formy tlenu, postrzegane są jako uboczne produkty metabolizmu, uszkadzające struktury subkomórkowe, ale spełniają one również ważne funkcje w organizmie. Wiele elementów układu krążenia jak płytki krwi, leukocyty, monocyty czy komórki śródbłonka ściany naczynia krwionośnego potrafią wytwarzać RFT w znacznych ilościach w celach obronnych i regulacyjnych. Wolne rodniki tlenowe oraz tlenek azotu (NO˙) funkcjonują jako główna obrona przed patogenami, regulują krążenie,
metabolizm energetyczny, reprodukcję, a także różnicowanie się komórek w czasie rozwoju embrionalnego.

RFT powstające w płytkach krwi, odgrywają istotną rolę w
regulowaniu procesu ich aktywacji. W płytkach krwi, oprócz anionorodnika ponadtlenkowego (O₂˙^-) i tlenku azotu (NO˙), powstaje również nadtlenek wodoru (H₂O₂), który przekształcany jest do rodnika hydroksylowego (˙OH) - bardzo reaktywnej formy tlenu, niezbędnej do wytwarzania agregatów płytkowych. Aktywacja może zajść przy niskim, fizjologicznym stężeniu reaktywnych formy tlenu wytwarzanych przez leukocyty i przez rodnik hemoglobiny pochodzący z erytrocytów. RFT mogą zachowywać się również jako wtórne przekaźniki informacji w płytkach krwi aktywowanych protrombiną czy kolagenem. Mechanizm działania leków kardiolitycznych w skład, których wchodzi m.in. nitrogliceryna czy azotany organiczne, stosowanych jako środki rozszerzające światło naczyń krwionośnych, polega na pośrednim dostarczeniu tlenku azotu (NO˙) do krwioobiegu [Potargowicz 2005; Olas 2003].

RFT wykorzystywane są również przez ciała komórki fagocytujące układu odpornościowego. Służą za narzędzie obrony przeciwbakteryjnej, gdyż mają właściwości utleniające. Makrofagi, komórki żerne układu odpornościowego, wytwarzają RFTi z ich pomocą niszczą niepożądane mikroorganizmy. Neutrofile, czyli granulocyty obojętnochłonne pełnią zasadniczą rolę w komórkowej odpowiedzi nieswoistej przeciwko bakteriom, jak i względem innych patogenów. Charakteryzuje je możliwość szybkiego reagowania na obce organizmowi substancje. Jest to możliwe dzięki obecności odpowiednich receptorów na powierzchni komórki granulocytów, możliwości użycia całej gamy białek o właściwościach bakteriobójczych i bakteriostatycznych oraz zdolności do wytwarzania wolnych rodników. Neutrofile wyposażone są w system tlenowy, jak i system tlenowo-niezależny, które odpowiedzialne są za generowanie takich reaktywnych
form tlenu jak anionorodnik ponadtlenkowy (O₂˙^-), rodnik hydroksylowy (˙OH) czy nadtlenoazotyn (ONOO-˙) [Olas, 2003].

Jednym z głównych procesów, które umożliwiają eliminację patogenów przez neutrofile jest fagocytoza. Proces ten polega na pochłonięciu całych patogenów, lub też dużych cząstek pochodzących w wyniku ich rozpadu, oraz praktycznie całkowitym strawieniu ich we wnętrzu komórki. Dodatkowym, i z wielu powodów niezwykle istotnym zjawiskiem, jest wybuch tlenowy. Polega na tworzeniu reaktywnych form tlenu, a głównie wolnych rodników, które są niezwykle silnymi substancjami o znaczeniu bakteriobójczym.
Wybuch tlenowy jest indukowany aktywacją neutrofilów i stanowi dopełnienie działalności białek pochodzących z ziarnistości wewnątrzkomórkowych. Lecz reaktywne
formy tlenu, uwolnione z fagocytów, mogą również powodować uszkodzenia
otaczających komórek [Lewkowicz i in. 2002].

Obecność nadtlenku wodoru (H₂O₂), i to niekiedy w dużych stężeniach rzędu
100 mMol/l, wykryto w moczu. Wydaje się, że jego głównym źródłem jest samoutlenianie się składników moczu. Niewykluczone jest jednak, że nadtlenek wodoru (H₂O₂) może w moczu pełnić funkcję czynnika antyseptycznego lub regulować pracę nerek [Bartosz, 2006].

W niskich stężeniach ozon może mieć działanie immunostymulujące. W badaniach
in vitro wykazano, że nawet przy niskich stężeniach ozonu wzrasta uwalnianie cytokin takich jak czynnik nekrotyczny TNF-α i inkrleukiny. Przy podawaniu ozonu drogą wziewną uwalnianiem cytokin można tłumaczyć zwiększoną proliferację i migrację komórek zapalnych w drogach oddechowych. Przypuszcza się, że to właśnie cytokiny uwalniane pod wpływem ozonu we krwi są odpowiedzialne za efekty immunostymulujące powstające w wyniku ozonoterapii [Szaflik 2007].

Uczestnicząc w reakcjach peroksydacji kwasów tłuszczowych ozon prowadzi do zmian w strukturze błony komórkowej erytrocytów. Skracanie łańcucha lipidów oraz wzrost ujemnego ładunku błony komórkowej mogą mieć wpływ na zmiany kształtu i elastyczności krwinki. Poprawa jej sprężystości sprzyja zanikowi rulonizacji, a to z kolei ułatwia przepływ krwi w małych naczyniach włosowatych [Szaflik 2007].

Wpływając na metabolizm cukrów, reaktywne formy tlenu powodują wzrost stężenia 2,3-difosoglicerynianu. Zmienia on konfigurację hemoglobiny, zmniejszając jej powinowactwo do tlenu i prowadząc do łatwiejszego oddawania tlenu przez erytrocyty. [Szaflik 2007].

3.2. Stres oksydacyjny i jego następstwa

Rys.5. Stres oksydacyjny i jego następstwa [www.energy.telekarma.pl]

Równowaga pomiędzy reaktywnymi formami tlenu, a antyoksydantami jest podstawą funkcjonowania organizmu. Zaburzenia tej równowagi określa się mianem stresu oksydacyjnego (rys.5.) [Głód 2006; Kleczkowski i in 2006; Sejud 2000; Gate i in 1999; Czech i Buraczewska 1998]. Umiarkowany stres towarzyszy wielu sytuacjom i czynnościom. Intensywny wysiłek oznacza kilkudziesięciokrotny wzrost intensywności oddychania, pociąga to za sobą odpowiedni wzrost szybkości wytwarzania reaktywnych form tlenu jak i antyoksydantów w odpowiedzi na podwyższony poziom RFT [Łęski 1999].

Związek z tempem metabolizmu, a intensywnością wytwarzania reaktywnych form tlenu jest nieprzypadkowy. Jeśli pomnożyć ilość energii wytwarzanej przez różne zwierzęta w przeliczeniu na każdy gram masy ciała przez długość życia zwierzęcia, otrzymujemy wielkość, która nazywa się potencjałem metabolicznym. Im wyższe tempo metabolizmu, tym szybciej powstają reaktywne formy tlenu, a więc i powodowane przez nie uszkodzenia [Bartosz2006; Sejud 2000]. RFT są potencjalnie niebezpiecznymi produktami metabolizmu wywierającymi wpływ na procesy przeżycia, wzrostu i rozwoju komórek. Mogą powodować uszkodzenia wszystkich klas molekularnych składników komórek. Metaboliczne skutki
tych uszkodzeń rzutują na organizm, odgrywając znaczną rolę w patogenezie wielu
chorób [Przybyszewski 2005].

Zdolność mitochondrialnej oksydazy cytochromowej do czteroelektronowej redukcji tlenu do wody maleje mniej więcej od trzeciej dekady życia człowieka. Zwiększa się równocześnie poziom jednoelektronowych redukcji i w konsekwencji wzrost poziomu reaktywnych form tlenu wypływających z mitochondriów. Jedną z konsekwencji zwiększającej się ilości reaktywnych form tlenu w środowisku komórkowym jest powolne obniżanie tempa ich proliferacji (namnażania) [Gajewski i in. 2005].

Głównymi składnikami komórki narażonymi na docelowe działanie RFT są lipidy, białka oraz kwasy nukleinowe. Jednym z najdokładniej poznanych pod względem biochemicznym efektów działania rodnika hydroksylowego (OH˙) jest jego zdolność do inicjacji peroksydacji lipidów. W komórce proces ten zachodzi, gdy rodnik hydroksylowy jest generowany w pobliżu błony komórkowej i atakuje łańcuchy nienasyconych kwasów tłuszczowych wchodzących w skład fosfolipidów. Prowadzi to do usieciowania łańcuchów kwasów tłuszczowych w błonie [Rybczyńska 1994]. Peroksydacja lipidów jest procesem stale zachodzącym w warunkach fizjologicznych. Polega na utlenianiu wielonienasyconych kwasów tłuszczowych, będących podstawowymi składnikami błon biologicznych. Proces ten zachodzi zarówno na drodze nieenzymatycznej jak i w wyniku reakcji enzymatycznych z utworzeniem wielu reaktywnych produktów. Nieenzymatyczne utlenianie wielonienasyconych kwasów tłuszczowych zachodzi na drodze reakcji wolnorodnikowych, podczas gdy enzymatyczna peroksydacja lipidów odnosi się do procesu wytwarzania wodoronadtlenków lipidów w wyniku oddziaływania lipooksygenaz, w których centrum aktywnym związana została cząsteczka tlenu [Łuczaj 2006]. Inicjacja procesu peroksydacji lipidów (LPO) rozpoczyna się z chwilą ataku reaktywnych form tlenu na kwasy tłuszczowe. W dużym uproszczeniu, proces ten przebiega następująco: Tworzący się rodnik lipidowy (L˙) przyłącza atomy tlenu, tworząc cząsteczkę LOO˙, która wchodzi w reakcję z inną, normalnie działającą cząsteczką lipidową (LH). W reakcji tej odtwarza się rodnik atakujący (L˙) i tworzy cząsteczkę nieprawidłową (LOOH). W wyniku serii takich reakcji, w rezultacie ataku jednej nieprawidłowej cząsteczki na cząsteczkę normalnie funkcjonującą, powstają dwie nieprawidłowe [Bartosz 2006] Schemat przebiegu reakcji peroksydacji lipidów przedstawia rys.6. Jest to klasyczna reakcja łańcuchowa, która w sposób lawinowy uszkadza błony komórkowe, powodując błyskawiczne uszkodzenia komórek. Jedynie bardzo sprawnie działające, enzymatyczne układy detoksykujące wolne rodniki tlenowe ograniczają ten proces
do rozmiarów na tyle niewielkich, że umożliwiają przetrwanie organizmów oddychających tlenowo. Podczas podziałów komórkowych uszkodzenia te są niejako „rozcieńczane” między komórki potomne [Gajewski i in. 2005]. Podczas wewnątrzkomórkowej autofagocytozy mitochondriów tworzone są duże ilości reaktywnych form tlenu, zaś znajdujący się w nich tlen (w różnych stadiach redukcji), wydostając się na zewnątrz, również prowadzi do peroksydacji lipidów błon oraz polimeryzacji lipoprotein. W wyniku polimeryzacji, powstałe kompleksy lipoprotein stają się materiałem nierozkładalnym enzymatycznie, stanowiącym główny składnik lipofuscyny, uznanej z tego powodu za wewnątrzkomórkowy marker starzenia się. Powoduje to powolne blokowanie
komórkowych procesów syntezy (anabolizmu), a efektem tego blokowania jest stale postępujący zanik możliwości samooczyszczania się komórek [Sohal 1989]. Zahamowanie autofagocytozy prowadzonej przez lizosomy ogranicza degradację mitochondriów, które nie niszczone we właściwym czasie stają się dodatkowym źródłem reaktywnych form tlenu, powodującym na zasadzie sprzężenia zwrotnego dalsze nasilenie stresu oksydacyjnego i lipofuscynogenezy [Brunk i in. 1992]. Także w wyniku reakcji ozonu z wielonienasyconymi kwasami tłuszczowymi dochodzi do ich peroksydacji. W ten sposób dochodzi do zmian w strukturze błon komórkowych i ich uszkodzenia. Końcowymi produktami peroksydacji lipidów są aldehydy, węglowodory oraz związki resztkowe, głównie dialdehyd malonowy. Produkty degradacji lipidów są odpowiedzialne za toksyczne działanie ozonu na komórki. Inicjując kaskadę kwasu arachidonowego, prowadzą do wzrostu stężenia jego metabolitów. Następstwem tego jest wzrost przepuszczalności błon komórkowych, powstanie odczynu zapalnego i chemotaksja [Szaflik 2007]. Mózg i rdzeń kręgowy są bardzo wrażliwe na działanie wolnych rodników ze względu na dużą zawartość tłuszczów i słabe możliwości wiązania żelaza. Peroksydacja tłuszczów wydaje się być istotnym czynnikiem degeneracji neuronów po urazach ośrodkowego układu nerwowego, a antyoksydanty (np. tokoferol) poprawiają stan kliniczny w modelach zwierzęcych. Niestety, tokoferol bardzo wolno przenika przez barierę krew-mózg, co ogranicza jego doraźne zastosowanie [Piotrowska-Jastrzębska i in. 2002]. Okazuje się, że wzrost przepuszczalności błony komórkowej spowodowany peroksydacją lipidów lub utlenieniem strukturalnie ważnych białek, może powodować „zniesienie” transbłonowego gradientu jonowego i zahamowanie integralnych procesów metabolicznych oraz obniżenie różnicy potencjału elektrycznego pomiędzy wnętrzem komórki, a środowiskiem pozakomórkowym, czyli polaryzację błony [Bartosz 2005; Rybczyńska i in. 1994]. Znaczny wpływ peroksydacji na przepuszczalność błon obserwuje się szczególnie w mitochondriach. Objawia się to m.in. w ich pęcznieniem. Cechą charakterystyczną mitochondriów jest zatrzymywanie jonów (Ca²⁺, K⁺, Mg²⁺, PO₄^3-, SO₄^2-) wbrew gradientowi stężenia. Stężenie jonów wapnia (Ca²⁺) w mitochondriach jest ok. 50-krotnie wyższe niż w cytozolu. Ich przechodzenie do cytozolu, na skutek uszkodzenia błon, niszczy komórkę [Głód 2006].

Według wolnorodnikowej teorii starzenia, zjawisko starzenia się organizmu
jest zależne od akumulacji w organizmie cząsteczek uszkodzonych przez RFT
[Frączek 2005]. Ważnym argumentem opowiadającym się za tą teorią jest udowodniona obserwacja wzrostu wraz z wiekiem stężenia tkankowych i osoczowych produktów utleniania: lipidów, kwasów nukleinowych, białek, cukrów i steroidów [Rybczyńska 1994]. Reakcje RFT z DNA przyczyniają się do powstania wielu uszkodzeń oksydacyjnych tej molekuły, m.in. pęknięcia helisy DNA, uszkodzenia pojedynczych zasad oraz tworzenia się adduktów objętościowych [Przybyszewski i in. 2005]. Uważa się, że końcowe produkty wewnątrzustrojowej peroksydacji lipidów stanowią grupę związków potencjalnie mutagennych i kancerogennych, powodujących uszkodzenie DNA [Przybyszewski i in. 2005]. Mimo obecności rozkładających reaktywne formy tlenu i reagujących z nimi przeciwutleniaczy, wolne rodniki ciągle bombardują komórki, powodując w ciągu doby ok 10 tys uszkodzeń DNA w przeciętnej komórce człowieka i 100 tys uszkodzeń DNA w przeciętnej komórce szczura [Sejud 2000]. Wraz z każdą replikacją DNA skróceniu
ulegają telomery (wyjątek stanowią komórki macierzyste czy nowotworowe), są to powtórzenia DNA o sekwencji TTAGGG, uważane za molekularny zegar biologiczny [Hayflick 1965; Aragona 2000]. W komórkach prawidłowych spowodowane jest to brakiem enzymu - telomerazy, która ma zdolność replikacji sekwencji telomerowych. Wynikiem jest ograniczona ilość podziałów, jakie mogą przejść komórki w ciągu swojego życia [Hayflick 1965]. Stres oksydacyjny zwiększa zakres uszkodzeń DNA telomerów, co więcej, na obszarze telomerów naprawa DNA jest znacznie mniej wydajna [Zglinicki 2002]. Efektem jest obniżenie potencjału proliferacyjnego komórek, a co za tym idzie skrócenie czasu ich życia. Zjawisko to jest korzystne dla organizmu jako całości. Każda komórka poddana działaniu stresu oksydacyjnego, poprzez zwiększoną ilość mutacji, jest bardziej podatna na proces nowotworzenia, niebezpiecznego dla całego organizmu. Skrócenie czasu życia takich pojedynczych komórek (poprzez nasilający się stres oksydacyjny) zwiększa szansę przeżycia organizmu jako całości [Gajewski i in. 2005].

Wykazano, że ozon ma toksyczne działanie na genom ssaków, powodując zarówno mutagenność, jak i karcinogenność. Badania nad purynami i pirymidynami, a także z użyciem kwasów nukleinowych, wykazały, że ozon jest zdolny do bezpośredniego niszczenia tych ważnych składników. Ozonizacja podwójnej spirali DNA powoduje pęknięcia pojedynczej lub podwójnej pętli, jak również utratę spójności strukturalnej plazmidu przez linearyzację pętli, z następową utratą zdolności podziału. W warunkach in vitro w odpowiedzi na ozon obserwuje się nie tylko pęknięcia połączeń pomiędzy pętlami, ale także pomiędzy DNA a białkami. Należy jednak zaznaczyć, że obserwacje te poczynione były w warunkach in vitro, z dużym stężeniem ozonu i z ograniczonym działaniem mechanizmów reparacyjnych DNA. W warunkach in vivo uszkodzenia te mogą być sprawnie reperowane. Ozon powoduje również wzrost wrażliwości na alergeny wziewne u zwierząt [Szaflik 2007].
Reaktywne formy tlenu niszczą białka enzymatyczne i strukturalne powodując ich fragmentację, łączenie krzyżowe oraz modyfikacje aminokwasów [Rybczyńska 1994].
Reakcje RFT z białkami prowadzą do modyfikacji reszt aminokwasowych, modyfikacji grup prostetycznych, (czyli nieaminokwasowych składników białek złożonych) oraz agregacji lub fragmentacji cząsteczek białkowych. Zazwyczaj wszystkie te modyfikacje występują jednocześnie, a ich względny udział w uszkadzaniu białek zależy od charakteru źródła RFT i warunków ekspozycji. [Bartosz 2006].

Jednym z ważniejszych działań ozonu na metabolizm komórkowy jest jego wpływ na koenzymy NADH i NADPH, powodujący ich utlenienie. Koenzymy te biorą udział w licznych reakcjach takich jak: glikoliza, glukoneogeneza, synteza i β-oksydacja kwasów tłuszczowych, cykl kwasu cytrynowego, łańcuch oddechowy. Wpływ ozonu na procesy komórkowe ujawnia się we wszystkich trzech szlakach metabolicznych, tzn. dotyczy metabolizmu cukrów, białek, tłuszczów. Wykazano, że ozon powoduje oksydatywną proteolizę, a niektóre aminokwasy wchodzą w bezpośrednią reakcję z ozonem. Utlenianie tych aminokwasów ma różne konsekwencje dla funkcjonowania enzymów, receptorów i innych białek komórkowych. Aby doszło do tego procesu pod wpływem ozonu, musi zostać utleniony cały zapas glutationu i koenzymów NADH i NADPH. To ochronne działanie glutationu na aminokwasy jest spowodowane jego większym powinowactwem do ozonu [Szaflik 2007]. Zazwyczaj uszkodzenie oksydacyjne prowadzi do szybkiej utraty aktywności biologicznej białka. Lecz reakcje RFT z białkami prowadzą nie tylko do ich utlenienia. Ich konsekwencją jest także powstawanie w białkach grup redukujących, zdolnych do redukcji cytochromu c i metali. Grupy te powstają w wyniku uszkodzenia aminokwasów aromatycznych, a zwłaszcza tyrozyny [Bartosz 2006].

RFT są uznawane za czynnik inicjujący choroby neurodegeneracyjne takie jak: stwardnienie zanikowe boczne, choroba Alzheimera, Parkinsona, pląsawica Huntingtona czy stwardnienie rozsiane [Głód 2006]. Przypisuje się im również udział w przebiegu chorób wzroku w postaci lokalnych reakcji utlenienia, w retinopatiach, zaćmie czy jaskrze. Szczególnie narażonym na działanie wolnych rodników organem jest mózg. Zużywa on ponad 20% dostarczanego organizmowi tlenu, w dużym stężeniu występują w nim wielonienasycone kwasy tłuszczowe i żelazo, a w małym antyutleniacze (w szczególności dysmutaza ponadtlenkowa). Ma on ponadto małe możliwości wiązania metali i nie posiada możliwości regeneracji neuronów. Nadmierne stężenie wolnych rodników wpływa na starzenie się mózgu, jest przyczyną choroby Alzheimera i syndromu Downa [Głód 2006]. RFT odgrywają dużą rolę w rozwoju niedokrwistości, w przebiegu wrodzonych nieprawidłowości metabolicznych krwinek czerwonych oraz w procesach chorobowych, których nierozerwalną cechą jest obecność stanu zapalnego: o charakterze infekcyjnym, immunologicznym i transformacji nowotworowej, tj. w których ważnym elementem jest powstawanie oksydacyjnie zmodyfikowanego DNA [Wierzba. 2005].

Pod wpływem nadtlenku wodoru (H₂O₂), w stężeniu 2-10 mMoli, dochodzi do zahamowania agregacji płytek krwi. Jego wysokie stężenie może uszkodzić strukturę
błony płytkowej, a tym samym receptorów obecnych w błonie, co może skutkować
zakłóceniami przekazywania sygnałów do trombocytów. Nadtlenek wodoru
(H₂O₂) ma wpływ na fosforylację białek, jest inhibitorem obecnych w
cytoplazmie fosfataz tyrozynowych, hamujących pobudzenie receptora poprzez
hydrolizę grup fosforanowych [Olas 2003; Sanak 2007].

Gdy organ ulega niedokrwieniu, metabolizm w znacznej mierze przekierowany zostaje na tryb beztlenowy, a wytwarzanie i zasoby ATP ulegają znacznej redukcji. Nagłe przywrócenie prawidłowego krążenia, czyli reperfuzja, prowadzi do zwiększonego wytwarzania WRT. Dochodzi do tego na skutek przywrócenia dostaw tlenu do mitochondriów, w których niezbędne składniki łańcucha oddechowego są z powodu niedokrwienia maksymalnie zredukowane. Sprzyja to opuszczaniu przez elektrony łańcucha oddechowego i wielotorowej destrukcji [Wierzba. 2005].

Cukrzyca jest kolejnym schorzeniem, w którym wyjątkowo wysokie „natężenie” osiąga stres oksydacyjny. Jest to wynikiem długotrwałej ekspozycji na hiperglikemię. Glukoza wchodzi w reakcje z białkami i lipoproteinami na drodze nieenzymatycznej glikacji, a także ulega autoksydacji, co prowadzi do powstania dużych ilości wolnych rodników. To właśnie produkty powyższych reakcji redox są odpowiedzialne za powstanie powikłań w cukrzycy [Piotrowska-Jastrzębska 2002].

Nadciśnienie tętnicze krwi jest w pewien sposób dodatnio skorelowane
z niskim stężeniem witamin antyoksydacyjnych, a szczególnie witaminy C.
Infuzja antyoksydantów obniża ciśnienie krwi, a efekt ten jest prawdopodobnie związany
z prewencją (zapobieganiem) reakcji wolnych rodników tlenowych z tlenkiem azotu
i jego destrukcji. [Piotrowska-Jastrzębska 2002].

Rodniki tlenowe są zaangażowane również w reakcje skurczowe mięśniówki gładkiej oskrzeli w przebiegu astmy i zapalenia oskrzeli, rozedmie płuc i przewlekłej obturacyjnej chorobie płuc (postępujące ograniczenie przepływu powietrza przez drogi oddechowe, spowodowane zwłóknieniem odcinków końcowych i naczyń płucnych), w zespole błon szklistych i mukowiscydozie [Wierzba. 2005].

Nowotwory przewodu pokarmowego należą do najczęściej występujących typów nowotworów u ludzi. Wzrost zachorowań na raka żołądka, wątroby, trzustki, jelita grubego i stosunkowo późne ich wykrywanie stanowią poważny problem kliniczny. Etiologia nowotworów przewodu pokarmowego nie jest do końca wyjaśniona. Coraz więcej danych wskazuje na udział w ich powstawaniu wolnych rodników tlenowych (WRT) i ich pochodnych. Przewód pokarmowy jest szczególnie narażony na długotrwałe działanie zawartych w pokarmach, środowiskowych czynników narażenia (związków chemicznych, bakterii, wirusów, antygenów pokarmowych), które prowadzą do powstawania przewlekłych stanów zapalnych. Uwalnianiu mediatorów procesów zapalnych (kaskadzie cytokinozależnej) towarzyszy powstawanie WRT i ich reaktywnych pochodnych, odpowiedzialnych za wolnorodnikowe mechanizmy uszkadzania komórek śluzówki przewodu pokarmowego. Wolne rodniki tlenowe i ich pochodne wytwarzane w nadmiarze, przy niewydolności enzymatycznych i nieenzymatycznych systemów antyoksydacyjnych nasilają uszkodzenia, które mogą prowadzić do transformacji nowotworowej w komórkach przewodu pokarmowego [Skrzydlewska i in. 2003; Sieroń i in. 2001; Gate i in., 1999].

4. Główne mechanizmy antyoksydacyjne

Organizmy wyższe wytworzyły w przebiegu ewolucji szereg
mechanizmów zapobiegających lub naprawiających uszkodzenia powstałe wskutek
działania RFT. Nie zawsze jednak stanowią one dostateczną ochronę, a co
więcej ich efektywność maleje z wiekiem. Generalnie można je podzielić
na systemy naprawcze białek, lipidów i DNA, oraz antyutleniacze
enzymatyczne i nieenzymatyczne. Wśród nieenzymatycznych rozróżnia się
antyutleniacze rozpuszczalne w tłuszczach i/lub wodzie. Szczególnie istotne są
antyoksydanty lipofilne, rozpuszczalne w błonach komórkowych oraz w
osoczowych lipoproteinach, bowiem przerywają one bieg łańcuchowych peroksydacji
lipidów [Głód 2006].

System obrony antyoksydacyjnej ustroju jest trójstopniowy:
Pierwsza linia obrony polega na niedopuszczeniu do powstawania wolnych
rodników tlenowych oraz ich reakcji ze związkami biologicznie czynnymi.
Odpowiadają za to enzymy antyoksydacyjne oraz białka wiążące jony pierwiastków przejściowych. Drugą linię obrony stanowią "wymiatacze" reaktywnych form tlenu.
W środowisku wodnym są to witamina C, kwas moczowy oraz glutation,
a w środowisku lipofilnym witamina E, karotenoidy oraz ubihydrochinon.
Związki te przerywają łańcuchowe reakcje wolnorodnikowe, a także nierodnikowe
reakcje utlenienia.

Trzecia linia obrony antyoksydacyjnej odpowiada za usuwanie skutków reakcji
RFT z biomolekułami. Działanie to polega na odtwarzaniu prawidłowej
struktury uszkodzonych cząstek, m.in. przez enzymy naprawiające uszkodzone
DNA [Frączek 2005; www.apz.pl].

Ze względu na toksyczność wolnych rodników tlenowych organizmy
wielokomórkowe, składające się głównie z komórek tylko częściowo dostosowanych
do wysokich stężeń tlenu, powinny ograniczać zawartość tlenu w stosunku
do otoczenia. U człowieka i wyższych kręgowców głównym mechanizmem
obronnym przed toksycznością tlenu jest tzw. kaskada tlenowa, czyli stopniowe
obniżanie prężności tlenu [Gajewski i in. 2005] (ryc.7.).

Ryc.7. Zakres obniżenia stężenia tlenu w organizmie człowieka [Gajewski i in. 2005].

Ciśnienie tlenu w mitochondriach wynosi zaledwie 0,5 mm Hg. W przeliczeniu
procentowym jest po poziom niższy niż 0,3% ciśnienia tlenu atmosferycznego,
czyli 0,07% ciśnienia powietrza. Tak więc, zawartość tlenu w mitochondriach jest
prawie taka sama, jak w atmosferze, uznawanej za beztlenową, jaka panowała
przed epoką znanej nam fotosyntezy [Gajewski i in. 2005].

5. Podsumowanie

Tlen to pierwiastek niezbędny do życia wszystkich organizmów aerobowych, ale po pewnych przekształceniach w tzw. „reaktywne pochodne tlenowe”, a wśród nich wolne rodniki może on powodować poważne zaburzenia funkcjonalne i strukturalne w komórce, a tym samym stanowić przyczynę wielu chorób. Powstawanie reaktywnych form tlenu to naturalne konsekwencja metabolizmu tlenowego, a RFT „same w sobie” nie są niebezpieczne, ale nawet wręcz konieczne do prawidłowego przebiegu procesów życiowych, np.: biosyntezy kwasów nukleinowych i tzw. hormonów tkankowych (w postaci prostocyklin, priostaglandyn, tromboksonów i leukotrienów), regulacji wzrostu i różnicowania komórek, synchronizacji między- i wewnątrzkomórkowej oraz ochrony organizmu przed patogenami. Toksyczne działanie reaktywnych form tlenu, a zwłaszcza wolnych rodników objawia się w warunkach stresu oksydacyjnego, tj. zaburzenia równowagi między ich wytworzeniem, a wydolnością układu antyoksydacyjnego. Reaktywne formy tlenu cechują się wysoką reaktywnością chemiczną i łatwo reagują ze składnikami komórkowymi jak lipidy, białka i DNA. Następstwem tych reakcji są uszkodzenia błon komórkowych, zaburzenia aktywności lub inhibicja białek (w tym enzymów) oraz mutacje genetyczne. Nadmiar RFT jest toksyczny na wszystkich poziomach organizacyjnych materii ożywionej, od molekularno-komórkowego, przez tkankowy, narządowy i układowy do całego organizmu. Na stres oksydacyjny i uszkadzające działanie reaktywnych form tlenu najbardziej narażone są komórki tkanek, narządy i układy o wysokim tempie metabolizmu tlenowego i mające kontakt z dużymi stężeniami tej życiodajnej cząsteczki, a więc płuca, układ sercowo-naczyniowey, krew, nerki, wątroba, przewód pokarmowy, mięśnie szkieletowe i oko. 6. Piśmiennictwo

1. Andrzejak R., Goch J.H., Jurga M. 1995. Wolne rodniki i ich znaczenie w medycynie.
   Post. Hig. Med. Dośw. 49: 531-549

2. Aragona M., Maisano R., Panetta S., Guidice A., Morelli M., La Torre I., La Torre F., 2000. Telomere lenght maintenance in aging and carcionogenesis.
   Int. J. Oncol. 17: 981-989.

3. Bartosz G., 2006. Druga twarz tlenu. Wydawnictwo Naukowe PWN Warszawa.

4. Chance B., Sies H., Boveris A., 1979. Hydroperoxide metabolism in mammalian organs. Physiol. Rev. 59: 527-605.

5. Czeczot H., Skrzycki M., Ścibor D., Podsiad M., 2005. Aktywność izoenzymów dysmutazy ponadtlenkowej u chorych z nowotworami przewodu pokarmowego. Adv. Clin. Exp. Med.
   14: 731-737

6. Czech A., Buraczewska B., 1998. Stres oksydacyjny, nadprodukcja anionów ponadtlenkowych (wolnych rodników tlenu) i modyfikacja oksydatywna lipoprotein-LDL w patogenezie i zapobieganiu miażdżycy. Tom II: 1

7. Emerit J., Edeas M., Bricaire F., 2004, Neurodegenerative diseases and oxidative stress., Biomed. Pharmacother. 58: 39-46

8. Floyd RA, Carney JM., 1996. Nitrone radical traps protect in experimental neurodegenerative diseases. W: Neuroprotective Approaches to the Treatment of Parkinson's Disease and Other Neurodegenerative Disorders. pod redakcją: Olanow C.W., Jenner P., Youssim E., Academic Press Limited: 69-90.

9. Frączek M., Kurpisz M., 2005. System redoks w nasieniu męskim i peroksydacyjne uszkodzenia plemników; Post. Hig. Med. Dośw. 59: 523-534

10. Gajewski M., Kamińska E., Wysocki Ł., Szczepanik S., Sygitowicz G., Wojciechowski M., Pachecka J,. Maśliński S. M., 2005. Gospodarka tlenowa w organizmie. Cz. I. Warunki normy fizjologicznej. Życie Wet. 80: 380-386.

11. Gate L, Paul J, Nguyen−Ba G, Tew KD, Tapiero H., 1999. Oxidative stress induced in pathologies: the role of antioxidants. Biomed Pharmacother. 53: 169-180.

12. Głód B.K., 2006. Wolne rodniki a stres oksydacyjny. Tluszcze Jadalne 3-4: 254-263.

13. Hayflick L., 1965. The limited in vitro lifetime of human diploid cell strains. Exp. Cell. Res. 37: 614-636.

14. Huang H., Manton K.G., 2004. The role of oxidative damage in mitochondria during aging: a review. Front Biosci. 9: 1100-1117

15. Jurgowiak M., 2006. Tlen - życiodajny zabójca. Wiedza i Życie 2: 66-69

16. Kleczkowski M., Kluciński W., Sitarska E., Sikora J., 1998. Stres oksydacyjny i wybrane wskaźniki stanu antyoksydacyjnego zwierząt. Medycyna Wet. 54: 166-171

17. Kristal B.S., Krasnikov B.F., 2003. Structure dysfunction relationships in mitochondrial electron transport chain complex II. Sci. Aging Knowledge Environ. 5: PE3

18. Lewkowicz N., Kurnatowska A., Lewkowicz P., Banasiak M., Tchórzewski M., 2002. Rola neutrofili krwi obwodowej w patogenezie aft nawrotowych. Dent. Med. Probl. 39: 69-77

19. Łęski T., 1999, Życiodajny i zabójczy, Wiedza i Życie 5: 25-28

20. Łuczaj W., Skrzydlewska E., 2006. Współczesne spojrzenie na peroksydację lipidów. Post. Bioch. 52: 173-179.

21. Olas B., Wachowicz B., 2003. Rola reaktywnych form tlenu w płytkach krwi. Post. Biol. Kom. 30: 325-338.

22. Piotrowska-Jastrzębska J., Mikołuć B., Motkowski R., 2002. Rola antyoksydantów żywieniowych w stanie zdrowia i choroby, Terapia. 116: 43-49

23. Potargowicz E., Mitochondria jako źródło reaktywnych form tlenu, Post. Hig. Med. Dośw.
    59: 259-266.

24. Przybyszewski W.M., Kasperczyk J., Stokłosa K., Bkhiyan A., 2005. Uszkodzenia DNA powodowane przez produkty peroksydacji lipidów. Post. Hig. Med. Dośw. 59: 75-81

25. Rabczyńska M., 1994. Biochemiczne podstawy wolnorodnikowego uszkodzenia tkanek. Post. Hig. Med. Dośw. 48: 419-442.

26. Roszkowski K., Piekutowski K., 1999. Wolne rodniki tlenowe. Ochronne działanie witamin antyoksydacyjnych w prewencji i leczeniu nowotworów. Współczesna Onkologia. 4: 143-144.

27. Skalska A., 2001, Wolne rodniki tlenowe a nadciśnienie tętnicze. Arterial Hypertension.
    5: 147-158.

28. Sohal R.S., Marzabadi M.R., Galaris D., Brunk U.T., 1989. Effect of ambient oxygen concentration on lipofuscin accumulation in cultured rat heart myocytes; a novel in vitro model of lipofuscinogenesis. Free Radical Biol. Med. 6: 23-30.

29. Skrzydlewska E., Kozuszko B., Sułkowska M., Bogdan Z., Kozłowski M., Snarska J., Puchalski Z., Sulkowski S., Skrzydlewski Z., 2003. Antioxidant potential in esophageal, stomach and colorectal cancers. Hepatogastroenterology. 50: 126-131.

30. Sieroń A, Krawczyk−Krupka A, Gadowska−Cicha A., 2001. Rola wolnych rodników w
    stanach zapalnych, owrzodzeniu i w chorobie wrzodowej żołądka i dwunastnicy.
    Pol. Merk. Lek. 56: 113-116.

31. Wierzba T.H., Nieoczekiwane niepowodzenia prób klinicznych z antyoksydantami. Kardiol. Pol. 63: 472-482

32. Zglinicki von T., 2002, Oxidative stress shortens telomeres. Trends Biochem. Sci. 27: 339-344.

źródła internetowe

1. Sanak M., 1998. Cytokiny i szlak fosforylacji białek. Med. Praktyczna, http://www.mp.pl/

2. Sejud A., 2000, Dlaczego tlen może szkodzić, http://www.alinasejud.friko.pl/

3. Szaflik J., 2006-2007, Ozon wróg czy przyjaciel, http://retinaamd.org.pl/

4. Niedobecki D., Wybuch tlenowy. http://bioinfo.mol.uj.edu.pl/

5. Bariera antyoksydacyjna, http://www.wam.lodz.pl/

6. Czerwone wino, http://www.apz.pl/

7. Mitochondrialny łańcuch oddechowy, http://dach.ich.ap.siedlce.pl/

8. Powstawanie reaktywnych form tlenu, http://www.pzwl.pl/

9. Powstawanie reaktywnych form tlenu, http://herkules.oulu.fi/

10. Stres oksydacyjny, www.energy.telekarma.pl/

7

Rys.6. Uproszczony schemat peroksydacji lipidów. W czarnej obwódce cząsteczki o nieprawidłowej budowie i funkcji [Gajewski i in. 2005].

---