Podcast o Reaktívne formy kyslíka a dusíka

Kapitoly

Pasca na antioxidanty

Voda verzus tuk

Kyslík: Dobrý sluha, zlý pán

Fentonova reakcia: Železo ako spúšťač

Enzýmy v prvej línii

Zhrnutie a záver

Přepis

Peter: Existuje jedna vec, ktorá pri antioxidantoch zvyčajne zamotá hlavu až osemdesiatim percentám študentov na teste. Dnes si ukážeme, ako sa v tom už nikdy, ale naozaj nikdy, nepomýliť. Počúvate Studyfi Podcast.

Lucia: Presne tak! Reč je o neenzýmových antioxidantoch, teda o takzvaných scavenger-och, alebo ak chcete, zhášačoch radikálov.

Peter: Scavengery... to znie ako nejakí superhrdinovia pre naše bunky. Lovia tie zlé voľné radikály?

Lucia: V podstate áno! Sú ako taká osobná ochranka. A presne v ich rozdelení je ten chyták, o ktorom si hovoril.

Peter: Dobre, tak aké sú tie dva tímy superhrdinov?

Lucia: Prvý tím pracuje vo vodnom prostredí. Sú to hydrofilné, čiže vo vode rozpustné antioxidanty. Sem patrí napríklad vitamín C, ale aj kyselina močová a bilirubín.

Peter: Rozumiem. Vitamín C a jeho partia. A kto bojuje na druhej strane?

Lucia: Druhý tím sú lipofilné, teda v tukoch rozpustné. Tí chránia hlavne bunkové membrány, ktoré sú z tukov. A tu je hlavnou hviezdou vitamín E, teda alfa-tokoferol.

Peter: Aha! Takže vitamín E je ako taký vrátnik pre membrány, aby ich nepoškodila lipidová peroxidácia?

Lucia: Perfektné prirovnanie! Presne to je jeho kľúčová úloha. Okrem neho sem patrí aj betakarotén, teda vitamín A, a koenzým Q.

Peter: Super, takže kľúč je zapamätať si, kto je rozpustný vo vode a kto v tukoch. A hlavne nezabudnúť na špeciálnu úlohu vitamínu E.

Lucia: Presne tak. A s touto pomôckou už patríš k tým dvadsiatim percentám, ktorí v tom majú jasno.

Peter: ...a takto teda bunka získava energiu. Ale mám pocit, že to nie je úplne čistý proces, však?

Lucia: Presne tak, Peter. Každá továreň má nejaký odpad. A bunková továreň nie je výnimkou. Tým odpadom sú reaktívne formy kyslíka, alebo skrátene ROS.

Peter: Reaktívne formy kyslíka... to znie celkom nebezpečne.

Lucia: A aj sú! Predstav si, že kyslík normálne prijme štyri elektróny naraz a zmení sa na neškodnú vodu. Problém nastane, keď ich prijíma po jednom.

Peter: A čo sa stane potom?

Lucia: Vznikne kaskáda. Najprv superoxidový radikál. Ten sa zmení na peroxid vodíka... a ten je síce reaktívny, ale ešte to nie je tá najväčšia hrozba.

Peter: Čiže je tu ešte nejaký hlavný zloduch?

Lucia: Presne. Je to hydroxylový radikál. Ten je absolútne deštruktívny a bunka naň nemá žiadny priamy enzým na likvidáciu.

Peter: A ako ten... hydroxylový radikál... vzniká?

Lucia: Tu prichádza na scénu železo. A toto je kľúčová otázka na skúškach: „Prečo v tele nesmie kolovať voľné železo?“

Peter: Dobre, zbystril som pozornosť! Tak prečo?

Lucia: Pretože voľné železo okamžite reaguje s peroxidom vodíka v takzvanej Fentonovej reakcii. A výsledkom je... ten brutálne toxický hydroxylový radikál.

Peter: Chápem! Takže telo musí železo schovávať, aby neurobilo neplechu.

Lucia: Presne tak! Všetko železo je prísne viazané v proteínoch ako transferín a feritín. Je to ako držať nebezpečnú chemikáliu pod zámkom.

Peter: Fajn, ale telo sa predsa musí nejako brániť, aj proti tým ostatným formám.

Lucia: Samozrejme. Máme úžasné antioxidačné systémy. Prvú líniu tvoria enzýmy.

Peter: Ktoré to sú?

Lucia: Po prvé, superoxiddizmutáza, alebo SOD. Tá mení toxický superoxid na menej toxický peroxid vodíka. Potom nastúpi buď kataláza, ktorá ho rozloží na vodu a kyslík, alebo... glutatiónperoxidáza.

Peter: Tá znie dôležito.

Lucia: Aj je! Používa na to molekulu glutatión a ako kofaktor nevyhnutne potrebuje selén. Celý tento systém regenerácie je poháňaný molekulou NADPH z pentózového cyklu. Bez neho by bunku zničil oxidačný stres.

Peter: Takže, aby sme to zhrnuli. Pri metabolizme vznikajú reaktívne formy kyslíka. Najhorší je hydroxylový radikál, ktorý vzniká vo Fentonovej reakcii za účasti voľného železa. Preto ho telo prísne skladuje.

Lucia: A proti týmto hrozbám nás chráni armáda enzýmov ako SOD, kataláza a glutatiónperoxidáza. Je to neustály boj, ktorý naše bunky vedú každú sekundu.

Peter: Fantastické. Lucia, ďakujem ti veľmi pekne nielen za toto vysvetlenie, ale za celú našu dnešnú session. Verím, že to našim poslucháčom pomohlo.

Lucia: Aj ja ďakujem, Peter. A vám, milí študenti, držíme palce pri skúškach!

Peter: Presne tak. Učte sa s nami a počujeme sa nabudúce v Studyfi Podcaste!