Serbest radikal - Reaktif oksijen türevleri - ROS

Reaktif oksijen türevleri (ROS), son yörüngesinde eşlenmemiş elektron(lar) bulunduran moleküllerdir;

• Eşlenmemiş elektronlar nedeniyle başkaca maddelerle reaksiyona girmeeğilimleri yüksektir
• Nötralize edilemeyecek düzeylere ulaştıklarında çeşitli hastalıklara neden olurlar

Serbest radikal kaynakları

• Endojen kaynaklar
  • Nötrofiller ve makrofajlar: Yangıda, sitokin yoğunluğu arttıkça serbest radikalleri üretmeye başlarlar
  • Enzimler: Ksantin oksidaz ve mitokondriyel sitokrom oksidaz gibi enzimler
  • Düz kas hücreleri
  • Trombositler
  • Araşidonik asit metabolizması
  • Psikolojik stres 
  • Yorgunluk 
  • Hormonlar: Kortizol
  • İmmun sistem: Patojenlere tepki olarak
  • Kronik hiperglisemi
  • Kronik iperlipidemi
• Ekzojen kaynaklar
  • Radyasyon: UV ışınlar, X-rays, gamma ışınları, mikrodalga ışınları
  • Orman yangınları, volkanik kirlenme
  • Kimyasallar
    • Asbest, benzen, karbonmonoksit, formaldehit, ozon ve toluen 
    • Temizlik ürünleri
    • Tutkal, boya, tiner
    • Parfümler
    • Böcek ilaçları
    • Kloroform
    • Su kirletici maddeler

Etki yolları

• Reaktif oksijen türevlerinin (ROS) oluşumu ve birikimi daha sonra glikolizde görevli kilit enzimlerden gliseraldehit 3-P dehidrogenaz (GAPDH) enzim aktivitesini baskılayarak hücreyi, glikozu alternatif yolaklarla metabolize etmeye zorlar
• Glikoliz ve Krebs döngüsünün etkinliği azalır
• Polyol yolağı, hekzozamin yolağı ve protein kinaz C (PCK) aktivitesi artar
• Tüm bu alternatif metabolik yolaklar hücrede ROS oluşumunu daha da artırır
• ROS birikimi, insülinin gen ekspresyonunu ve beta hücrelerden insülin salınımını posttranslasyonel faktörler aracılığıyla azaltarak, insülin direnci patogenezine katkı sağlayabilir (hiperglisemi kaynaklı ROS etkinliği, diabet komplikasyonlarının oluşumuna önemli katkı sağlar)

Sonuçlar

• Lipid peroksidasyonu: Çoklu doymamış lipidleri etkileyerek hücre ve organel membranlarının geçirgenliğini arttırmak
• DNA ve sitoskeletal bilenenlerde irreversibl zararlar
• Klinik yansımalar (örnekler)
  • Myokard infarktını izleyen reperfüzyon zararı: O2 ve sitozolik Ca2+’ iskemiden etkilenmiş olan bölgenin yeniden kanlanmasını olumsuz etkileri
  • O2 toksisitesi: Retina zedelenmesini izleyen görme sorunları (körlük)
  • Demir yüklenmesi: Hücrelere yığılan demir etkisiyle OH• radikallerinin oluşması ve parenkin hücrelerinin parçalanması (hemokromatoz’daki siroz)