Normal hücresel fonksiyon sürekli olarak serbest radikaller üretmektedir. Vücut aşırı serbest radikal üretirse, hastalık için bir atmosfer yaratır. Antioksidanlar, aynı anda serbest radikalleri önleyen oksidatif stresi caydırmaya yardımcı olabilir. Özellikle, antioksidanların önemi nedir, hastalık ve oksidatif stresi nasıl önlerler? Bu yazıda bu konuda bilgiler bulunmaktadır.
İlk Savunma Hattı Antioksidanları
Antioksidanlar oksidasyonun önlenmesine yardımcı olmaktadır ve bazı hücre hasarlarını geciktirmektedir. Hücreleri sindirim sırasında veya negatif çevre kaynaklarına (yani kirlilik veya tütün dumanı) maruz kaldığında üretilen serbest radikal moleküllerine karşı korumaktadırlar. Vücut, farklı seviyelerde hareket eden endojen enzimatik ve enzimatik olmayan antioksidanlara dayanan karmaşık bir antioksidan savunma ızgarası içerir. Birlikte, bu savunma antioksidanları serbest radikallere karşı savaşır, hasar direncini ve biyo moleküllere ve vücut dokusuna etkilerini desteklemektedir. Dört savunma antioksidan seviyesi bulunmaktadır.
Bakteriler, tüm ortamlarda yaşayan ve potansiyel olarak tehlikeli reaktif oksijen türlerinden (ROS) hücresel hasarı azaltmak için gelişen enzimler olan en çeşitli organizmadır. Serbest radikaller ve diğer ROS, insan vücudundaki endojen metabolik süreçlerden veya dış kaynaklardan türetilmektedir.
Antioksidanlar, hayati moleküller zarar görmeden önce zincir reaksiyonunu nötralize etmek veya sonlandırmak için serbest radikallerle güvenle reaksiyona girebilir. Enzimatik sistemler çeşitli şekillerde savunma uygulamaktadır. İlk savunma hattı süperoksit dismutaz (SOD), katalaz (CAT) ve glutatyon peroksidaz (GPX) içerir ve en önemlisi bu olabilir. Bunlar, hücrelerde serbest radikallerin veya reaktif türlerin oluşumunu baskılayan veya önleyen hızlı etkili antioksidanlardır.
SOD, süperoksit radikalinin dismutasyonunu (veya bölümlenmesini), sıradan moleküler oksijene ve hidroperoksite dönüşümlü olarak katalize eden ve oksijene maruz kalan hemen hemen tüm canlı hücrelerde önemli bir antioksidan görevi gören bir enzimdir. Bu enzim aktivitesi için metal bir kofaktör gerektirir. Normalde SOD ile bağlanan metal iyonları demir (Fe), çinko (Zn), bakır (Cu) ve manganezdir (Mn).dir. Kalbin içeriğindeki çeşitli dokuların, SOD DNA’dan SOD3 mRNA’yı kopyalamak için hücresel kaynaklara sahip olduğu gözlenmiştir. Bu önemlidir, çünkü SOD3 vasküler ve kardiyovasküler hastalıklara karşı başlıca enzimatik antioksidan savunmadır.
CAT, hidrojen peroksidi tüm canlı dokularda oksijene ve suya dönüştüren yaygın bir antioksidandır. Bir kofaktör olarak demir veya manganez kullanır ve hidrojen peroksit moleküllerini parçalamada oldukça etkilidir. GPX, hidrojen peroksitin suya ve oksijene indirgenmesini katalize ederek peroksit radikallerini alkollere ve oksijene indirgeyen katalizörde önemli bir hücre içi sitosolik enzimdir. 1 GPX, serbest radikalleri temizleme kapasitesine sahiptir.
Bağışıklık Sistemi ve Mikrobiyal Patojenler
Tüm organizmalar gibi, patojenik mikroplar da aerobik metabolizmanın yan ürünleri olarak ROS üretir, ancak bu mikroplar konağın oksidatif patlamasıyla karşı karşıya kaldıklarında ROS’un yükü artmaktadır. Makrofajlar ve nötrofiller, doğal immun cevabın bir parçası olarak toksik süperoksit ile işgal mikrop saldırırlar. Saldırıyı nötralize etmek için, bazı mikrobiyal patojenler, metal iyonları olan metalloenzimler oldukları için koenzimler gibi işlev görürler ve enzimlere aktivite kazandırırlar. Diğer ökaryotlarda olduğu gibi, patojenik mantarlar, mitokondriyal matrikste büyük ölçüde sitosolik bir Cu/Zn SOD1 ve ayrı bir Mn içeren SOD2 ifade etmektedir. Patojenik mikroplar belirli enfeksiyonlara veya hastalıklara neden olabilir. SOD’nin bakteriyel sağ kalım ve patogenezdeki rolleri, türe bağlı olarak değişmektedir. Virülans faktörleri, kromozomal DNA, bakteriyofaj DNA veya bakteri plazmidlerindeki genlerde kodlanır ve bu hücrelerden çevrilir.
Oksidatif Stres Neden Olur?
Serbest radikaller normal metabolik süreçler sırasında doğal olarak, yaralanmaya veya enfeksiyona tepki veren bağışıklık sistemi tarafından ve çevre kirliliği gibi faktörlere maruz bırakılarak oluşturulabilir. Yalnız bir çift elektrona sahip oldukları ve oldukça reaktif oldukları için kararsızdırlar. Hayati hücresel yapılar ve fonksiyonlar kaybolabilir, patolojik koşullara neden olabilir ve oksidatif stres üretimini tetikleyebilir.
Hücrenin redoks durumu, bir pilin voltajı gibi davranan vücuttaki antioksidanlar ve serbest radikaller arasındaki dinamik bir dengedir. Redoks çok yüksek veya düşük dalgalanırsa, ‘pil’ düzgün çalışmaz. Bir dengesizlik, hücrelerin erken yaşlanmasına ve işlevsiz hale gelmesine neden olmaktadır. Oksidatif stres, kanser, kalp hastalığı, diyabet, Alzheimer hastalığı, Parkinson hastalığı ve katarakt ve yaşa bağlı maküler dejenerasyon gibi göz hastalıklarına katkıda bulunabilir. Antioksidanlar, bir elektron bağışlayarak serbest radikalleri nötralize etmek ve uzaklaştırmak için çalışırlar. Antioksidanlara yiyeceklerle almanın en iyi yollarından bazıları şunlardır:
• Fermente yiyecek ve içecekler
• Taze yeşil besinler
• Az şekerli meyve ve sebzeler
• Miso çorbası
• Yeşil çay
• Çim beslenen sığır eti
• Tahıl benzeri tohumlar
Kaynakça:
www.sciencedirect.com/science/article/pii/S2090506817301550
www.ncbi.nlm.nih.gov/pmc/articles/PMC4712152
www.nccih.nih.gov/health/antioxidants-in-depth
Yazar: Özlem Güvenç Ağaoğlu