OKSİDAN-

ANTİOKSİDAN SİSTEMPROF.DR.GÜLER BUĞDAYCI

1

Amaç

SR oluşturdukları hasar ve ilişkili hastalıklar

Vücuttaki oksijen kaynakları

Radikal hasara karşı koruyular; antioksidan

sistem

2

GİRİŞ

Aerobik organizmalar için serbest radikallerin başlıca kaynağı moleküler oksijendir. Moleküler oksijen, birer elektronu eksik iki oksijen atomundan meydana gelmiştir. Ancak bu molekülün reaktif bir özelliği yoktur; çünkü her iki atom birer elektronlarını paylaştıklarından denge halindedir.

Serbest radikal dış yörüngesinde bir veya daha fazla çiftleşmemiş elektron içeren oldukça reaktif bir moleküldür.

3

4

Reaktif Oksijen Türleri (

Reactive Oxigen Species)

Biyolojik sistemlerde en çok süperoksit O2-, OH ve

peroksil O2H- radikali oluşur.

Perhidroksil oluşumu; 2O2 + H2- 2HO2-

ROS, reaktif oksijen türleri diğer adı..

OLUşturduğu doku hasarı oksidatif hasar ve bu

hasara karşı koruyuc mekanizma antioksidanlar

olarak adlandırılır.

5

Serbest Radikaller, hücre

zarında protein / lipid /

DNA ve plazma

lipoproteinlerde hasara

neden olur.

Kanser

Ateroskleroz

Koroner arter hastalıkları

Otoimmun hastalıklar

6

Başlıca hangi hastalıkların patogenezi;

7

Ne zaman oluşur?

Normalde ( solunumsal yanma ( makrofajlarda ), NOS aracılığı ile peroksi nitrit oluşur, geçiş metal iyonları ile hidroksil radikali oluşur )

Açıklama; Solunumdal yanma; Respiratuar yanma; Oksijenin fazla kullanımı sonucu NADPH Oksidazenzimi NADPH ‘ı NADP’ye oksitler ve süperoksitoluşur.

DIŞ FAKTÖRLER;

İyonize radyasyon

Sigara

İlaçlar

8

Günde 30 mol oksijen harcayan yetişkin insanda

%3-5 i tümüyle suya indirgenmez; singlet oksijen, H2=2, O2-, OH e dönüşür.

9

Reaktif Nitrojen Ürünleri

(RNS)

Nitrit(NOO)

Nitrat(N04)

Superoksit varlığında peroksinitrit (ONOO)

10

Oksijenin 4 tek elektron

basamağı tarafından

indirgenmesi O2 O2

- ( e- )

O2- H2O2 (e

- , 2H+ )

H2O2 H2O + OH- (e- , H+ )

OH- H2O (e- , H+ )

11

Eksik elektronlu olan bu moleküller, bulabilecekleri herhangi bir molekül ile iletişime girerler ve bu molekülden ya bir elektron alır veya ona bir elektron vererek zincirleme bir reaksiyon başlatırlar.

Çok kısa yaşam süreli olmalarına rağmen karbonhidrat, protein, lipid ve nükleik asid gibi makromoleküllerle etkileşmeleri hücre yapı ve fonksiyonlarında önemli değişikliklere neden olmaktadır.

Başka moleküller ile çok kolayca elektron alışverişine girip onların kararlı halini, yapısını bozan bu moleküllere "Serbest Oksijen Radikalleri" veya diğer bir adlandırma ile "Reaktif Oksijen Ürünleri" denir.

12

Oksijenin suya indirgenmesindeki bu ara maddelerden en tehlikelisi hidroksil radikali olup lipid peroksidasyonuna ve diğer toksik radikallerin oluşumuna neden olur.

H2O2’nin kendisi serbest radikal olmamasına rağmen Fe+2/Cu+2 ( Fenton Reaksiyonu ) ve Cu+2 ( Haber-Weiss reaksiyonu) varlığında hidroksil radikaline çevrilir.

13

Perhidroksil radikali

Bu rxn, düşük pH da gerçekleşir çok bol değildir

14

Karbon merkezli radikaller

: R.

Biyolojik moleküllerin OH grubu ile rxn ile oluşur

Oksijenle rxn girerek; ROO .

Sülfür atomu SR merkezli olursa thil raikali (RS.)

oluşur

15

Hücrelerde Serbest radikal

üretimi

Ksantin oksidaz, iskemide proteaz aracılı oksidaz gibi çalışır

ETZ; de NADH dehidrogenazın, ubikinon-sitokrom b bölgesinin oksijeni süperokside indirgediği gösterilmiştir

Peroksisom yüksek konsantrasyonda oksidaz içerdiği için H2O2 nin temel kaynağıdır.

Plz memb. Yüksek konsantrasyonda doymamış ya içerdiği için Sr oluşumunda önemlidir

16

LOO- peroksitleri, doymamış ya’nin

oksidatif yıkımı sonucu oluşur. Spontan

olması önemini arttırır

SR ler LPO yada önemli yapısal prt oksidasyonuna

bağlı olarak membran permeabilite artışına yol açar

Sonuç; membranlar arası iyon grasyenti bzl,

sekretuar fonksiyonlar kaybolur, metabolik

fonksiyonlarda azalma görülür

17

MDA...

Oluşan LOOH ve siklik endoperoksidler dönüşür ve bunlara O2, ısı, hidroliz, katalitik metal iyonlarının vb. etkisiyle Malondialdehit (MDA) ve 4-hidroksinonenal gibi aldehit yıkım ürünleri meydana gelir.

LPO sırasında meydana gelen konjuge dien ve MDA düzeyleri, oksidatif hasarın en sık kullanılan indirekt göstergelerindendir. Bu ürünler, vücudumuzda çeşitli moleküller ile reaksiyona girerek onların yapılarını ve fonksiyonlarını değiştirirler.

Örneğin MDA, proteinlerin tiyol grupları, lipidlerin ve proteinlerin amino grupları ile etkileşerek renkli lipidler ve kümelenmiş proteinler meydana getirir. Bu tip bir duruma, Lipofussin adlı yaşlılık pigmenti oluşumu örnek verilebilir. Ayrıca MDA mutajen olarak da etki eder. MDA, düşük dansiteli lipoproteinlerin (LDL) yapısını modifiye ederek metabolik yolunu değiştirir.

18

ANTİOKSİDANLAR 19

Endojen

Egzojen ( İlaçlar , besinler, vitaminler)

20

Antioksidan 1. Enzimler

2.Nonenzimatik moleküller SOD, ilk savunma SOD la sağlanır, Cu ve Zn metalloenzim

O2- + O2-+ 2H+ H2O2 + O2

Katalaz

%80 peroksizomlarda, %20 stp

2H2O2 2H2O + O2

GPX

Hücrede H2O2 nin detoksifikasyonundan sorumlu enzimdir. Selenyum bağımlı ve bağımsız iki tipdir.

GRX

GPX in oluşturduğu GSSG leri NADPH kullanark yeniden GSH a çevirir

G6PDH; NAPHH oluşur...

Glu-6P 6 fosfoglukonolakton Ribulaz 5P

Pentoz fosfat yolunun ilk ve düzenleyici enzimidir. Bu yolun oksidatif rxn sonucu oluşan NADPH; indirgeyici güç olarak yağ asidi, kolesterol, steroid biyosentezi ve glutatyon döngüsünde kullanılır.

GST

Detoksifikasyonda görevli enzim.

21

2.Nonenzimatik

antioksidanlar

GSH; gama glutamil sisteinil glisin

Askorbik asit

Alfa-tokoferol

Beta-karoten

Bilurubin

Ubiqinon

Ürik asit

22

ANTİOKSİDAN SAVUNMA

SİSTEMLERİ

23

24

Antioksidanlaron prooksidan

olma paradoksu

Vit C nin bu etkisi için 30

mmmol/L ye ulaşması gerekir,

100-200 mg günde

alındığında böbrekten atılır.

25

Karoten radikal yakalayıcı antioksidan, fazla

alındığında mortaliteyi artırıyor, akciğerde oksijen basıncı yüksekliği ile açıklamışlar.

Vitamin E , alfa tokoferol çalışmalarında mortalite

artıyor, E vitaminlerinin besinlerde farklı formları

bulunmaktadır.

26

Serbest radikal reaksiyonlarını etkileyen

koşullar

A. EKZOJEN FAKTÖRLER

1. Besinler

a) Yağların miktarı ve bileşeni

b) Alkol

c) Kalori miktarı

d) Hayvansal ve bitkisel proteinler ( bitkiseller otooksidasyona daha yavaş uğrar, Etle beraber deimiralmakta otooksidasyona uğrar)

27

e) Demir ve bakır miktarı

f) Sebze ve meyve miktarı

g) Yiyeceklerin hazırlanma ve saklanma koşulları

2. Çevresel Faktörler

a) Sigara

b) Çevre kirliliği

c) Radyasyon

28

B. ENDOJEN FAKÖRLER

a) Egzersiz/sedanter yaşam

b) Stres

c)Yaşlanma

d) Doku hasarı ve kronik hastalıklar

e) Besinsel antioksidanların sağlanmasını etkileyen

koşullar

29