Oksidatif Stres ve Serbest Radikaller
Organizmada serbest radikallerin oluşum hızı ile bunların ortadan kaldırılma hızı bir denge içerisindedir ve bu durum oksidatif denge olarak adlandırılır. Oksidatif denge sağlandığı sürece organizma, serbest radikallerden etkilenmemektedir. Bu radikallerin oluşum hızında artma ya da ortadan kaldırılma hızında bir düşme bu dengenin bozulmasına neden olur. 'Oksidatif stres' olarak adlandırılan bu durum özetle: serbest radikal oluşumu ile antioksidan savunma mekanizması arasındaki ciddi dengesizliği göstermekte olup, sonuçta doku hasarına yol açmaktadır
Serbest radikaller
Serbest radikaller, dış yörüngelerinde paylaşılmamış elektron içeren kimyasal bileşiklerdir. Paylaşılmamış elektrona sahip moleküller kararsız bir haldedir. Başka bir molekülle etkileşime girerek, dış yörüngesindeki elektronu eşleme ve kararlı duruma gelme eğilimindedirler. Böylece bu moleküller herhangi bir molekül ile etkileşime girerek, elektron alırlar veya verirler. İçinde bulunduğumuz çevrede çeşitli fiziksel etkenler ve kimyasal olaylar nedeniyle devamlı bir radikal yapımı söz konusudur. Hücresel koşullarda da ciddi bir miktar ve çeşitlilikte radikaller üretilmektedir (78). Serbest radikaller 3 yolla meydana gelirler:
1. Homolitik kırılma:
Kovalent bağlı molekülde bağın ortak kullanılan elektronlardan birinin kalarak kırılması
X:Y-»X'+Y
2. Heterolitik kırılma:
Molekülden tek bir elektronun kaybı ile kırılma X:Y»* X'+ Y+
3. Elektron transferi:
Moleküle tek bir elektronun eklenmesi
A + e-—> A".
Biyolojik sistemlerde serbest radikaller en fazla elektron transferi sonucu meydana gelirler.
Serbest Oksijen Radikalleri ve Reaktif Oksijen Türleri
Oksijen havada dioksijen ya da rnoleküler oksijen olarak bilinen O2 molekülü olarak bulunur. Havada % 21 oramnda bulunmaktadır. Aerobik canlılar oksijeni yaşam için gerekli olan ısı ve kimyasal enerjiyi elde etmek için kullanırlar, bunu da karbon ve hidrojenden zengin maddeleri okside ederek yaparlar (80). Radikaller kavramından bahsedildiğinde genel olarak oksijen merkezli radikaller akla gelir. Bu kavramın başlıca gerekçeleri şunlardır:
1. Diğer atom merkezli radikaller büyük bir hızla oksijenle tepkimeye girerler ve tepkimede paylaşılmamış elektron oksijen atomu üzerine kayar, radikal özelliği oksijen atomu üzerinde devam eder.
2. Moleküîer oksijen hücrelerde devamlı olarak kullanılan bir moleküldür. Oksijeni kullanabilmek için elektron transferi ile spin kısıtlamasının aşılması gerekir. Bu nedenle de oksijen metabolizması sırasında reaktif radikal türlerinin oluşması kaçınılmazdır.
3. Elektrotllik bir atom olan oksijen, dış orbitaline elektron alarak biyomolekülleri oksitler, bu sırada kendisinin radikal türleri oluşur. Metal iyonları oksijenin bu tür oksitleyici etkilerini hızlandırır (81). Reaktif oksijen türleri rnoleküler oksijenin kısmi indirgenmesi sonucu oluşur. Ve bu oksijen kaynaklı radikaller ve nonradikalleri içeren genel bir terimdir. Hücrelerde oluşan primer serbest radikaller süperoksid (O2") ve nitrik oksittir. O2" enzimatik sistemlerin ürünü olarak ve oksijenin elektron transport sisteminde oksijenin kısmi indİrgenmesiyle oluşurken, NO nitrik oksit sentetaz tarafından oluşturulur. O2" ve NO reaktif olup hızlı bir şekilde diğer reaktif oksijen ve nitrojen türlerine dönüşürler. Böylece süperoksid hızlıca hidrojen perokside (H2O2) dönüşüp ve daha sonra katalitik geçiş elementlerinin varlığında hidroksil (OH) radikali oluştururken O2" ve NO reaksiyonu sonucunda peroksinİtrit ve daha sonra diğer reaktif nitrojen türleri oluşur
