Transcript SZABAD GYÖKÖK A TERMÉSZETBEN DR. SZÉKELY ANDRÁS, DR. SZELEI FLÓRA XVII. Pest Megyei Orvosnapok Gödöllő 2006. április 20-22. Nagykőrös Város Önkormányzat Rehabilitációs Szakkórháza és RI.

SZABAD GYÖKÖK A
TERMÉSZETBEN
DR. SZÉKELY ANDRÁS,
DR. SZELEI FLÓRA
XVII. Pest Megyei
Orvosnapok
Gödöllő
2006. április 20-22.
Nagykőrös Város Önkormányzat Rehabilitációs Szakkórháza és RI.
A SZABAD GYÖK DEFINÍCIÓJA
 Olyan molekula, vagy molekularész, amely a
külső elektronhéján egy pár nélküli elektronnal
rendelkezik
– ez egy szabad vegyértéknek felel meg – .
 Rendkívül agresszív a kémiai reakciókészsége.
 Zárt kémiai folyamatokból kilépve szabadon
vegyül környezetével.
 Bizonyos feltételek mellett kémiai láncreakciót
válthat ki (lipid peroxidáció).
 Rendkívül rövid (néhány ezredmásodperc) az
élettartama, ezért nagyon nehéz a közvetlen
kimutatása.
A fizikusok által a természetben már jóval
előbb ismert szabadgyökös folyamatok
jelenlétét
Mc Cord és Fridovich 1967-ben a
Xantinoxidáz enzim reakciója során a
biológiai rendszerekben is igazolták.
Ettől az időponttól kezdve az orvostudomány
számos területén ún. szabadgyök kutatás
rendkívül magas színvonalat ért el
(hepatológia, rheumatológia, cardiológia
stb).
Élettani folyamatokban elsősorban az oxigén
szabadgyökök játszanak fontos szerepet.
Jelenlétük nagyrészt patológiás folyamatokat
takar.
Ma
már tudjuk, vannak
fiziológiás
szabadgyökös folyamatok is (pl.: kollegenáz
enzim
működésének
szabályozása
– kollagenáz inhibitor gátlás -) .
Az oxigén molekula valódi szabadgyök,
ezért a természetben csak vegyületeiben
fordul elő.
Asszimiláció során keletkezett oxigén
Reaktív Oxigén
Intermedier (ROI)
Mitocondrium e. mikroszkópos képe
Arachidon sav kaszkád
(prosztaglandin szintézis)
A szuperoxid anion
A biológiai rendszerekben a leggyakoribb oxigén
intermedier.
O2
Szabadgyökök szerepe a fagocitozisban
Szöveti hypoxiát követő reperfúziós folyamat
biokémiája
A Fenton (Habel-Weis) reakció
Lényege: a szuperoxid anion Fe++
jelenlétében lipidperoxidációt gerjeszt,
amelyben elsősorban a sejtfalak lipidjei
vesznek részt. Láncreakcióról van szó,
amely végül tömeges sejthalált okoz.
Az oxidativ stressz
Oxidativ stressznek hívjuk azokat a
biokémiai folyamatokat, amelyek során a
szükségesnél több ROI termelődik, ezáltal
peroxidációs hatás éri a környező
szöveteket.
 Sejtlégzés, cytocrom P-450
 Prosztaglandin szintézis
 Gyulladásos folyamatok, fagocitózis
 Szöveti ischeamia utáni reperfusio
Szabad gyökök által irányított legismertebb
egyéb biokémiai folyamatok
 Az intestinális rendszerben működő vegetatív
beidegzésű sphyncter-ek – NO –
(pl. Sphyncter oddii)
 Proteináz-inhibitor gátlás
(pl. kollagenáz aktivizálás)
Az antioxidáns védelem
 Extracellularis faktorok (O2 scavanger)
Transferrin, ferritin, ferroglobin
Superoxid dizmutáz (SOD)
Coeruloplasmin
Albumin
Kataláz
Lactoferrin
Glutation peroxidáz
Extracellularis SOD
Húgysav
Metionin sulfoxid reduktáz
C-vitamin
 Sejt és sejtmagon belüli scavanger
E-vitamin
Folsav
 Sejten belüli enzimek
Superoxid Dizmutáz (SOD)
Ezen enzim tulajdonképpen az az erythropcuprein néven ismert
biológiailag aktív fehérje, amelyet Mann és Klein marha
vörösvérsejtjéből izolált 1939(!)-ben. Csak Mc Cord és
Fridovich igazolták, hogy az antioxidáns rendszer legfontosabb
enzime. A szuperoxid anion gyököt semlegesíteni és
hidrogénperoxiddá alakítja.
2O2- + 2H+  H2O2 + O2
SOD
Majd az így keletkezett hifrogénperoxidot a kataláz bontja le
vízre és oxigénre, vagy a glutakion rendszer.
H2O2 → H 2O + 1/2O2
kataláz
Glutathion redox rendszer
A glutathion reverzibilis peroxidálhatóság az alapja
a reakciónak. GSSG/GSH hányados a vvt-n
nyomjelzője lehet az agyban zajlódó oxidatív
stressznek.
GSK-Px – glutathion peroxidáz
GSH
– redukált glutathion
GSSG – glutathion peroxid
GR
– glutathion reduktáz
Se - Szelén
Transferri, Ferritin, Ferroglobin
Mindhárom fehérje rendkívül fontos
szerepet játszik abban, hogy a
fiziológiásan jelenlévő szabad gyökön
ne lendülhessenek át Fenton (HabelWeis) típusú reakcióba, amely a
lipidperoxidációba torkollik.
Coeruloplasmin
Ez a fehérje igen fontos extracellularis
faktor. A Szabad Ferro ionokat ferrivé
oxidálja. Ezáltal ugyancsak a (HabelWeis) reakció kialakulását gátolja.
E-vitamin
Az E vitamin a legfontosabb
(scavanger) a természetben.
gyökfogó
 Növényekben szintetizálódó zsírban oldódó
vitamin.
 Elsősorban a patogén
reakciókat gátolja.
szabad
gyökös
A lipidperoxidációval szemben védi a sejteket
úgy, hogy szervesen beépül a sejtmembránba.
C-vitamin
Vigyázni kell vele, mert:
 10 M-os koncentrációban antioxidáns
 5x10 -10 M-os tartományban peroxidánsként
viselkedik,
kifejezetten
iniciálja
a
lipid
peroxidációt!
A cikláz enzimeket támogatja, valószínű ezért van
igen nagy mennyiségben a mellékvesékben.
 Nagy
koncentrációban
a
sejtlégzéssel
párhuzamosan Ciktokrom P-450 rendszerben az
oxigént redukálja, mintegy elvonja azt a
sejtlégzéstől!
Albumin – szuperoxid anion scavanger
Lactoferrin – ferro ion kötő tulajdonságú
Húgysav – az extracellularis térbe képződő
szabad hidro gyököt köti meg
SOD – számottevő mennyiségben van jelen
a sejt közötti térben is
Összefoglalva:
Végezetül néhány gondolat:
 Rendkívül nagy veszélyt jelent az aerob élővilág számára az oxigén
hasznosítása. Ma már biztosan tudjuk, hogy a sejtlégzés során felhasznált
oxigén 90%-ból víz, 10%-ból szabad gyök képződik.
 Ezen szabad gyökök káros hatásaival szemben az intact antioxidáns
rendszerünk nagyon jó védelmet biztosít számunkra.
 Akkor beszélünk szabad gyök betegségről, ha az egyensúly megbomlik.
 Bizonyított, hogy az öregedés is elsősorban a mitokondriumokban
fokozatosan csökkenő antioxidáns védelem következménye.
 Az oxidativ stressz lehetőségére számos esetben gondolnunk kell!
 Bár vannak már gyógyszereink (E-vitamin,
készítmények, Xantin, oxidáz gátló készítmények),
Fólsav,
Silimarin
 meg kell akadályoznunk a kóros szabad gyök képződéseket!
KÖSZÖNÖM MEGTISZTELŐ
FIGYELMÜKET !