Yazar: Aline Donker
Oksidatif stres, vücuttaki reaktif oksijen türleri (ROS) veya serbest radikaller ile antioksidanlar arasındaki dengesizlik nedeniyle ortaya çıkan bir süreçtir. ROS, hücresel metabolizmanın bir yan ürünü olarak oluşan moleküllerdir.
Oksidatif stres sürecinde süperoksit anyonu (O2–), hidrojen peroksit (H2O2) ve hidroksil radikali (-OH) gibi çeşitli moleküller yer alır. Glutatyon, C ve E vitamini gibi antioksidanların yanı sıra proteinler, lipitler ve DNA gibi hücresel bileşenlere zarar verebilirler. Bu da çeşitli hastalıklara yol açabilir.
Şekil 1: Homeostaz sırasındaki denge ve oksidatif stres sırasındaki dengesizlik.
Oksidatif stres karaciğer, akciğerler, pankreas, bağırsaklar ve hatta gözler gibi birçok organda meydana gelebilir.
Karaciğer, detoksifikasyon ve metabolizmada önemli bir rol oynar ve bu süreçler reaktif oksijen türleri (ROS) üretebilir. Karaciğerdeki aşırı ROS üretimi, oksidatif stres ve karaciğer hücrelerinde hasara neden olabilir. Karaciğer, ROS’ları nötralize edebilecek antioksidan enzimler ve moleküller üretir. Ancak karaciğerin antioksidan savunması aşırı uyarılırsa, ROS birikmesine ve diğer organlarda oksidatif strese yol açabilir.
Karaciğer, antioksidan moleküller olan glutatyon ve C ve E vitaminlerine güvenir, ROS’ları nötralize eder ve hücresel bileşenlere zarar vermez. Oksidatif stresle ilişkili bazı karaciğer hastalıkları arasında viral hepatit, alkol almayan yağlı karaciğer hastalığı ve karaciğer fibrozisi bulunur.
Şekil 2: Oksidatif stresin karaciğerde neden olduğu faktörler ve bu stres sonucu meydana gelen durumlar.
Akciğerler, sürekli olarak çevresel toksinlere ve kirleticilere maruz kalmaları nedeniyle oksidatif stres açısından son derece hassastır. Akciğerlerdeki oksidatif stres, inflamasyona ve akciğer dokusunda hasara neden olabilir.
Pankreatik beta hücreleri, reaktif oksijen türleri (ROS) yüksek üretimleri ve düşük antioksidan kapasiteleri nedeniyle oksidatif strese son derece hassastır. ROS, pankreatik beta hücrelerine zarar verebilir. Bu, insülin salgısının ve glukoz metabolizmasının bozulmasına neden olur. Oksidatif stres, iltihaplanma ve pankreatik fibrozis gibi durumların oluşmasına neden olarak kanserin gelişimine katkıda bulunabilir.
Pankreas, insülin üreterek kan şekeri düzeyinin düzenlenmesinde rol oynar. Pankreasın işlev bozukluğu, insülin direnci ve diyabete yol açabilir. Bu, böbrekler, gözler ve kardiyovasküler sistem gibi diğer organları etkileyebilir.
Gözler de oksidatif strese karşı savunmasızdır. Bu, katarakt, kuru gözler ve glokom gibi birçok hastalığa neden olabilir. Reaktif oksijen türleri, lens ve retina hasarına neden olabilir, bu da bozulmuş görüşe ve artan körlük riskine yol açar. Ayrıca, yaşlandıkça, bu hasar birikerek katarakt gelişimine katkıda bulunur.
Şekil 3: Gözlerde oksidatif stres ile ilişkili hastalıklar.
Oksidatif stres ayrıca bağırsaklarda da meydana gelebilir. Burada, mikrobiyotik değişikliklere ve bağırsak bariyerinin disfonksiyonuna neden olabilir. Oksidatif stres bağırsaklarda disbiyozise neden olabilir. Bu sonucunda zararlı bakterilerin çoğalması meydana gelebilir. Faydalı bakterilerde bir azalma meydana gelir, bu da oksidatif stresi ve bağırsaklardaki inflamasyonu artırabilir. Oksidatif stres ayrıca zararlı maddelerin kan dolaşımına girmesini engelleyen bağırsak bariyerini de zararlı etkileyebilir. Bu sonucunda, bağırsak geçirgenliği artabilir. Bu, toksinlerin, bakterilerin ve diğer zararlı maddelerin kan dolaşımına sızmasına neden olur.
Bu makale öğrencimiz Aline Donker’in sunumundan hazırlanmıştır.
Referanslar
Li S, Tan HY, Wang N, Zhang ZJ, Lao L, Wong CW, Feng Y. The Role of Oxidative Stress and Antioxidants in Liver Diseases. Int J Mol Sci. 2015 Nov 2;16(11):26087-124.
Rapa SF, Di Iorio BR, Campiglia P, Heidland A, Marzocco S. Inflammation and Oxidative Stress in Chronic Kidney Disease-Potential Therapeutic Role of Minerals, Vitamins and Plant-Derived Metabolites. Int J Mol Sci. 2019 Dec 30;21(1):263.
Betteridge DJ. What is oxidative stress? Metabolism. 2000 Feb;49(2 Suppl 1):3-8.
Hsueh, Y.-J.; Chen, Y.-N.; Tsao, Y.-T.; Cheng, C.-M.; Wu, W.-C.; Chen, H.-C. The Pathomechanism, Antioxidant Biomarkers, and Treatment of Oxidative Stress-Related Eye Diseases. Int. J. Mol. Sci. 2022, 23, 1255.
Correia AS, Cardoso A, Vale N. Oxidative Stress in Depression: The Link with the Stress Response, Neuroinflammation, Serotonin, Neurogenesis and Synaptic Plasticity. Antioxidants. 2023; 12(2):470.
Eguchi N, Vaziri ND, Dafoe DC, Ichii H. The Role of Oxidative Stress in Pancreatic β Cell Dysfunction in Diabetes. Int J Mol Sci. 2021 Feb 3;22(4):1509
Vona R, Pallotta L, Cappelletti M, Severi C, Matarrese P. The Impact of Oxidative Stress in Human Pathology: Focus on Gastrointestinal Disorders. Antioxidants (Basel). 2021 Jan 30;10(2):201.
Rogers LK, Cismowski MJ. Oxidative Stress in the Lung – The Essential Paradox. Curr Opin Toxicol. 2018 Feb;7:37-43.