• slid
  • slid
  • slid

Teoria


Wolne rodniki - komórkowi niszczyciele.


W poprzednim artykule wspomnieliśmy, że stres oksydacyjny wywołuje kaskadę zniszczenia, która przetacza się przez różne struktury komórkowe. Przyjrzyjmy się bliżej temu procesowi.

Każda komórka zawiera cztery podstawowe grupy tych związków: lipidy, białka, cukry i DNA. Jaką funkcję pełnią poszczególne grupy? I w jaki sposób ich zniszczenie wpływa na jakość pracy komórki?

 

Lipidy

Pełnią bardzo ważną funkcję w komórce – są jednym z głównych budulców wszelkiego rodzaju błon komórkowych: zewnętrznej, wewnętrznych oraz błon otaczających wszystkie organelle komórkowe.

Jeśli wyobrazimy sobie komórkę jako ogromną fabrykę, to błony komórkowe są wszelkiego rodzaju ogrodzeniami, ścianami i płotkami oddzielającymi poszczególne obszary. Nietrudno wyobrazić sobie chaos, jaki by powstał, gdyby ktoś powyrywał przęsła w ogrodzeniu placu fabrycznego, powybijał dziury w ścianach budynków i zdetonował ścianki działowe. Dokładnie to samo dzieje się w komórce, gdy wolne rodniki zaatakują lipidy błon komórkowych.

Najszybciej atakom ulegają te kwasy tłuszczowe, które posiadają podwójne wiązania. Rodnik rozrywa podwójne wiązanie i przyłącza się do jednego z węgli, co sprawia, że drugi węgiel tego podwójnego wiązania zostaje z niesparowanymi elektronami i cała cząsteczka kwasu tłuszczowego zamienia się w rodnik. Zaatakowana cząsteczka staje się reaktywna. Nietrudno sobie wyobrazić, że dąży ona do przyłączenia czegokolwiek, co pozwoli jej „uspokoić” niesparowany elektron, a po przyłączeniu zmienia ona swoje właściwości i ma problemy z pełnieniem swojej dotychczasowej swojej funkcji. Taka cząsteczka najczęściej wypada ze struktury błony. Oczywiście, jeśli wypadnie kilka cząsteczek nic się nie stanie – błony komórkowe są niezwykle elastyczne. Jednak jeśli zniszczenia są duże, dochodzi do bardzo niekorzystnych zjawisk: błony stają się bardziej przepuszczalne lub wręcz się rwą – dochodzi do wycieku różnych substancji i regulacja procesów zachodzących w komórce zostaje zaburzona.

Niszczenie cząsteczek lipidów przez wolne rodniki przyczynia się również do powstania zmian miażdżycowych.

 

Białka

Białka pełnią bardzo różne funkcje w komórce. Białka enzymatyczne regulują szereg reakcji metabolicznych. Białka strukturalne, takie jak kolagen i elastyna, utrzymują odpowiedni kształt komórki. Białka transportowe wbudowane w błony komórkowe dbają o to, by odpowiednie substancje weszły do komórki, a inne opuściły jej terytorium.

Białka zbudowane są z szeregu połączonych ze sobą aminokwasów. Aby białka mogły dobrze pełnić swoje funkcje, aminokwasy w danym łańcuchu białkowym muszą być ułożone w ściśle określonym porządku. Zmiana lub modyfikacja nawet jednego aminokwasu potrafi zmienić całą cząsteczkę białka – taka cząsteczka inaczej się „układa”, przez co funkcja jaką ma spełniać jest upośledzona. Dokładnie na takiej samej zasadzie zmiana nawet jednej litery w wyrazie potrafi zmienić sens całego zdania.

Co się dzieje, gdy atakowi wolnych rodników ulegnie białko enzymatyczne? Dokładnie to samo, co działoby się w przypadku gdyby akcją ratunkową kierował pijany dyspozytor – przebieg kierowanych przez nie reakcji zostaje totalnie rozprężony. W obu tych przypadkach najlepszym rozwiązaniem jest usunięcie wadliwego elementu, co też zazwyczaj się dzieje.

A gdy rodniki zaatakują białka strukturalne? Nie trudno się domyśleć, że wtedy „zawali się” cała struktura komórki, co można zobaczyć nawet gołym okiem – pogorszenie się kondycji skóry i pojawienie się na niej zmarszczek, czyli objawy starzenia, w dużej mierze są wynikiem działania wolnych rodników na białka strukturalne zawarte w komórkach skóry.

 

DNA

W tych cząsteczkach zapisany jest cały nasz materiał genetyczny, dlatego też powinny być one szczególnie chronione. I tak się dzieje. Każda komórka ma szereg mechanizmów, których zadaniem jest utrzymanie DNA w prawidłowej niezmienionej formie.

I znowu musimy powtórzyć zdanie, które powoli staje się mantrą: jeśli jest zachowana równowaga pomiędzy wolnymi rodnikami a antyoksydantami wszystko jest w porządku. Problem pojawia się, gdy wolne rodniki występują w nadmiarze i zaczynają atakować cząsteczki DNA.

Generalna zasada jest taka, że im cząsteczka jest bardziej skomplikowana, im jest dłuższa i im ważniejsze funkcje pełni w komórce, tym uszkodzenia jakim ona ulega dotkliwiej wpływają na komórkę.

To, że cząsteczka DNA pełni niezwykle ważną funkcję już ustaliliśmy. Jak długa może być cząsteczka DNA? Szacuje się, że po całkowitym rozwinięciu długość największej cząsteczki DNA jaką mamy w swoich komórkach wynosi około 8cm. Całkiem spore pole dla niszczycielskiej działalności wolnych rodników. Prawda? DNA ma również dość skomplikowaną strukturę – podwójna helisa złożona z deoksyrybonukleotydów.

 

To wszystko sprawia, że uszkodzenia DNA powodowane przez wolne rodniki mogą prowadzić do powstania najgroźniejszych chorób, z jakimi mamy dziś doczynienia, czyli nowotworów.

 



Liczba odwiedzin strony: 1200