Co to są RFT i WRT- reaktywne formy tlenu i wolne rodniki?
Reaktywne formy tlenu (RFT), do których zalicza się także wolne rodniki tlenowe (WRT), stały się w ciągu ostatnich kilkudziesięciu lat obiektem dużego zainteresowania. Przyczyną tego może być fakt, że są one przedstawiane jako jeden z najważniejszych czynników patogennych większości aktualnie występujących chorób.
Ogólnie wiadomo, że szczególne znaczenie w utrzymaniu homeostazy organizmu ma równowaga potencjału utleniająco-redukcyjnego. Stres oksydacyjny charakteryzuje się nadmierną aktywnością reaktywnych form tlenu, ich powstawaniem a usuwaniem z komórki przez systemy antyoksydacyjne.
W warunkach homeostazy RFT regulują metabolizm i pełnią funkcję mediatorów. Wpływają one na proliferację i różnicowanie komórek, aktywują geny, oddziałują na syntezę i uwalnianie lub inaktywację śródbłonkowego czynnika rozszerzającego naczynia, stymulują transport glukozy do komórek, a także indukują apoptozę.
Jednym z ważniejszych zadań wykonywanych przez RFT jest regulacja procesów przekazywania sygnałów między komórkami oraz w jej obrębie. Mogą także hamować działanie receptorów, m.in. tych, które wykorzystują wolne rodniki do eliminacji patogenów.
Głównym źródłem RFT w warunkach fizjologicznych jest łańcuch transportu elektronów w mitochondriach. Oprócz łańcucha mitochondrialnego w komórce występują jeszcze inne drogi transportu elektronów. Jedną z nich jest łańcuch mikrosomalny w błonach siateczki śródplazmatycznej, który jest odpowiedzialny za utlenianie ksenobiotyków, leków i pestycydów. Peroksysomy i występujący w nich łańcuch transportu elektronów stanowią główne źródło H2O2 w komórce. Czynnikiem generującym RFT jest również promieniowanie ultrafioletowe, które doprowadza do wytwarzania ozonu, stanowiącego strukturę wyjściową do powstawania innych rodników tlenowych. Źródłem wolnych rodników może być także promieniowanie gamma, które powoduje radiolizę wody oraz proces sonolizy, czyli rozkładu wody w wyniku sonikacji – działania ultradźwięków.
Mechanizm wytwarzania RFT ma charakter kaskadowy. W początkowej reakcji do tlenu przyłączany jest np. elektron i powstaje anionorodnik ponadtlenkowy (02-). Jest on produktem jednoelektronowej redukcji tlenu i formą wyjściową dla innych, groźniejszych rodzajów RFT. Łączy się także z jonami metali przejściowych, głównie żelaza, redukując je z Fe+3 do Fe+2. Anionorodnik 02- ulega dysmutacji, w wyniku której powstaje anion nadtlenku wodoru (Fi02—) i tlen. Może również reagować z rodnikiem wodoronadtlenkowym (HO‘2), tworząc nadtlenek wodoru (H7Ch) i tlen. Wolne jony Fe+2, utworzone przy udziale anionorodnika ponadtlenkowego, także uczestniczą w reakcjach tworzenia RFT, gdyż ulegają utlenianiu przez H^Cf podczas tzw. reakcji Fento- na, w wyniku której powstaje rodnik hydroksylowy (OH) [9].
Szkodliwy efekt utleniania jest przede wszystkim wynikiem reakcji wolnych rodników. Rodnik może reagować z innym związkiem, który nie jest rodnikiem lub z innym rodnikiem. Podczas reakcji wolnego rodnika ze związkiem nierodnikowym ten ostatni oddaje elektron i przechodzi w formę wolnorodnikową. Przykładem tego typu reakcji jest tworzenie nadtlenków lipidów, które z kolei uszkadzają błony białkowo-lipidowe. Błona komórkowa traci wtedy swoje właściwości biologiczne, staje się nieszczelna, powodując osmotyczne zniszczenie komórki [2].