Podcast o Reaktívne formy kyslíka, dusíka a oxidačný stres

Kapitoly

Hrdinovia bunky: Scavengery

Voda verzus tuk

Iskry z metabolizmu

Fentonova reakcia

Bunkoví hasiči

Zhrnutie a záver

Přepis

Simona: …počkaj, takže celé to vlastne funguje na princípe sebaobetovania? To je neuveriteľné.

Adam: Presne tak! Doslova sa obetujú pre záchranu bunky.

Simona: Fascinujúce. Práve počúvate Studyfi Podcast a dnes sa s Adamom pozrieme na antioxidanty, ktoré nie sú enzýmy — takzvané scavengery.

Adam: Hovoríme im aj zhášače radikálov. Sú to takí dobrovoľní hrdinovia bunky.

Simona: Hrdinovia? To sa mi páči. V čom je ten hlavný rozdiel oproti enzýmom?

Adam: Na rozdiel od enzýmov, ktoré sa po reakcii obnovia, tieto molekuly sa pri zneškodnení radikálu samy spotrebujú. Je to jednorazová misia.

Simona: Aha, takže žiadna regenerácia. Ktoré látky sem patria?

Adam: Delíme ich na dve hlavné skupiny. Prvá je hydrofilná, teda rozpustná vo vode. Tam patrí vitamín C, kyselina močová a bilirubín.

Simona: Čiže tie fungujú vo vodnom prostredí bunky.

Adam: Presne. No a potom máme lipofilnú skupinu, rozpustnú v tukoch. A tá je kľúčová pre ochranu bunkových membrán.

Simona: A tam patrí kto?

Adam: Jednoznačne vitamín E, teda alfa-tokoferol – to je hlavný ochranca membrán pred poškodením. Ďalej betakarotén a koenzým Q.

Simona: A na čom sa tu študenti najčastejšie popália?

Adam: Často si zamieňajú, ktorý vitamín je rozpustný vo vode a ktorý v tuku. Ale je to ľahké: „Céčko“ miluje vodu, zatiaľ čo „Éčko“ a „Áčko“ sú v tukoch. To je úplný základ.

Simona: Takže, prešli sme si, ako bunka vyrába energiu. Ale čo sa stane, keď sa v tej dokonalej továrni niečo... pokazí?

Adam: Výborná otázka! Vznikne niečo, čomu hovoríme reaktívne formy kyslíka, alebo skrátene ROS.

Simona: ROS? To znie... reaktívne. A asi nie v dobrom zmysle slova, však?

Adam: Presne tak. Predstav si dýchací reťazec ako motor. Kyslík by mal na konci prijať štyri elektróny naraz a zmeniť sa na neškodnú vodu. Ale občas nejaký ten elektrón unikne...

Simona: A čo spraví taký uniknutý elektrón?

Adam: Vytvorí superoxidový radikál. Ten sa potom mení na peroxid vodíka, čo je vlastne bežný dezinfekčný prostriedok, ktorý všetci poznáme.

Simona: Okej, peroxid poznám... ale prečo je v bunke problém?

Adam: Lebo peroxid vodíka čaká na svojho komplica – voľné železo. A tu sa začína skutočná dráma.

Simona: Voľné železo? Takže to je dôvod, prečo na skúške tak často počujeme otázku, prečo v tele nesmie kolovať voľné železo?

Adam: Bingo! Pretože voľné železo okamžite reaguje s peroxidom vodíka v takzvanej Fentonovej reakcii. Výsledkom je hydroxylový radikál.

Simona: A ten je zlý, predpokladám. Ako veľmi zlý?

Adam: Je to najtoxickejší a najdeštruktívnejší radikál v tele. Absolútny Hulk. Ničí všetko, čoho sa dotkne a bunka proti nemu nemá žiadny priamy enzým.

Simona: Páni. A preto telo všetko železo tak prísne stráži v proteínoch ako transferín a feritín?

Adam: Presne preto. Železo je nevyhnutné, ale na slobode je extrémne nebezpečné.

Simona: Dobre, takže bunka je pod neustálou paľbou. Ako sa bráni? Má nejakých hasičov?

Adam: Jasné, má celú armádu. Prvou líniou sú enzýmy. Superoxiddismutáza, alebo SOD, mení superoxid na menej škodlivý peroxid vodíka.

Simona: A ten peroxid potom zlikviduje kto?

Adam: Máme tu dvoch hlavných hráčov. Kataláza v peroxizómoch ho extrémne rýchlo rozkladá na vodu a kyslík. A potom je tu glutatiónperoxidáza...

Simona: Tá znie dôležito.

Adam: Je kľúčová. Tiež mení peroxid na vodu, ale potrebuje k tomu glutatión a selén. A čo je najdôležitejšie, pre svoju regeneráciu potrebuje energiu vo forme NADPH z pentózového cyklu.

Simona: Takže ak nefunguje pentózový cyklus, skolabuje celá antioxidačná obrana. Wow, všetko je prepojené.

Adam: Presne tak. Takže, kľúčový odkaz je... metabolizmus produkuje toxické ROS. Telo sa bráni silnými enzýmami, no tie potrebujú energiu a kofaktory. A voľné železo je absolútne tabu.

Simona: Perfektné zhrnutie. Adam, ďakujem ti za ďalšiu skvelú sériu nabitú biochémiou. A vám, milí poslucháči, ďakujeme, že ste boli s nami. Učte sa, skúmajte a hlavne, ostaňte zvedaví!

Adam: Presne tak! Majte sa krásne a dopočutia pri ďalšej sérii podcastu Studyfi. Ahojte!