| Abstract | Reaktivne kisikove jedinke („reactive oxygen substances“, ROS) i reaktivne
dušikove jedinke („reactive nitrogen substances“, RNS) su pojmovi koji opisuju slobodne
radikale i ĉestice koje nisu slobodni radikali, a takoĊer imaju oksidativno djelovanje. ROS
se odnose na jedinke sa oksidativnim djelovanjem nastale od O₂, dok su radikali jedinke
koje sadrže barem jedan nespareni elektron. Veći dio struktura u sastavu ROS-a su
slobodni radikali, a ĉine ih superoksidni anion ili superoksid (O₂˙ˉ), hidroksilni radikal
(HO˙), peroksilni radikal (RO₂˙), alkoksilni radikal (RO˙) i hidroksilni radikal (OH˙).
Reaktivne kisikove jedinke koje nisu slobodni radikali su vodikov peroksid (H₂O₂),
hipokloritna kiselina (HOCl), ozon (O₃) i jednostavni singletni kisik (¹O₂). Navedene
strukture mogu lako i brzo prijeći u reaktivne radikale kisika. ROS se meĊusobno razlikuju
u svojim reaktivnostima i toksiĉnosti. H₂O₂ je manje reaktivan od O₂˙ˉ, ali zato je više
toksiĉan zbog svoje sposobnosti prodiranja kroz biološke membrane. Reaktivne dušikove
jedinke (RNS) se odnose na molekule nastale od dušikovog monoksida (NO), primjerice:
peroksinitriti (ONOOˉ), dušikov dioksid (NO₂˙) i nitritna kiselina (HNO₂). RNS za razliku
od HO˙ i O₂˙ˉ imaju duži poluživot. Pri niskim koncentracijama, ROS i RNS su potrebne
za proces sazrijevanja staniĉnih struktura, u sustavu obrane domaćina te u funkcijama
brojnih staniĉnih signalnih sustava. U normalnom fiziološkom stanju u organizmu se
održava ravnoteža izmeĊu djelovanja oksidansa i antioksidativne obrane organizma.
Oksidacijski stres nastaje zbog povećane koliĉine oksidansa proizvedenih u organizmu ili
funkcionalnog smanjenja sustava antioksidativne obrane. U ljudskom organizmu ROS
nastaju iz molekularnog kisika djelovanjem UV zraĉenja ili procesima redukcije
oksidativnih enzima. Najveća koliĉina ROS-a u obliku O₂˙ˉ nastaje svakodnevno u
mitohondrijskom lancu za prijenos elektrona. Od ukupnog kisika unesenog u organizam u
mitohondrijima se potroši 85-90 %. Antioksidansi su tvari koje nastoje neutralizirati štetne
uĉinke ROS-a i RNS-a. Antioksidansi se dijele na: antioksidativne enzime i neenzimske
antioksidanse. MeĊu najvažnijim antioksidativnim enzimima istiĉu se: superoksiddismutaza (SOD), katalaza, glutation-peroksidaza (GPRx), askorbat-oksidaza (AOx),
glutation-S-transferaza (GSTs) i glutation-reduktaza (GR), dok meĊu neenzimskim
antioksidansima: flavonoidi, karotenoidi, glutation, vitamin C, vitamin E i koenzim Q10. |
| Abstract (english) | ROS and RNS are the terms collectively describing free radicals and other nonradical reactive derivatives also called oxidants. ROS refer to a number of chemically
reactive molecules derived from O₂, whereas free radicals refers to the low molecular
weight molecules with at least one unpaired electron. The most important group of free
radicals are ROS which are superoxide anion or superoxide (O₂˙ˉ), hydroxyl radical (HO˙),
peroxyl radical (RO₂˙), alkoxy radical (RO˙) and hydroxyl radical (OH˙). There are some
ROS which are not free radicals: hydrogen peroxide (H₂O₂), hypochlorite acid (HOCl),
ozone (O₃) and simple singlet oxygen (¹O₂). These ROS can easily and quickly switch to
reactive oxygen radicals. ROS vary in their reactivities and toxicities. H₂O₂ is less
reactive, but more toxic than O₂˙ˉ, because of its ability to penetrate biological membranes.
RNS refer to molecules derived from nitrogen monoxide (NO), for example: peroxynitrite
(ONOOˉ), nitrogen dioxide (NO₂˙) and nitrous acid (HNO₂). The half-lives of RNS are
generally longer that HO˙ and O₂˙. At low or moderate concentrations, ROS and RNS are
necessary for the maturation process of cellular structures, in the defense system of the
host and in the functions of a number of cell signaling systems. In the normal physiological
state, the body maintains a balance between the action of oxidants and antioxidant defense.
Oxidative stress occurs due to increased amounts of oxidants produced in the body or
functional reduction of antioxidant defense. In the human body ROS are formed from
molecular oxygen by UV radiation or processes reducing oxidative enzymes. The largest
amount of ROS in the form O₂ occurs daily in the mitochondrial electron trasport chain.
Out the total body oxygen mitochondria consume 85-90 %. Antioxidants are substances
that tend to neutralize the harmful effects of ROS and RNS. Antioxidants can be divided
into two groups: enzymatic antioxidants and nonenzymatic antioxidants. The most
important enzymatic antioxidants are superoxide dismutase (SOD), catalase, glutathioneperoxidase (GPRx), ascorbate-oxidase (AOx), glutathione-S-transferases (GSTs) and
glutathione-reductase (GR), and nonenzymatic antioxidants are flavonoids, carotenoids,
glutathione, vitamin C, vitamin E and coenzyme Q1 0. |
