1 |

ZNAAJ OKSIDATIVNOG STRESA U FIZIOLOKIM I PATOLOKIM

STANJIMA

Dr sci med Jelena Martinovi

Dom Zdravlja Rakovica

2 |

OKSIDATIVNI STRES

Oksidativni stres predstavlja stanje u kome postoji neravnotea izmeu svaranja

slobodnih radikala i njihovog neutralisanja od strane antioksidativne zatite organizma.

Posledice poveanog oksidativnog stresa mogu biti jedan od faktora koji uestvuje u

nastanku velikog broja akutnih i hroninih oboljenja (1).

Slobodni radikali su atomi, molekuli ili joni koji sadre bar jedan nesparen elektron u

spoljanjem elektronskom omotau (2). Ove molekule imaju veliki stepen reaktivnosti zbog

tendencije sparivanja elektrona. tetno delovanje slobodnih radikala potie iz potrebe da

postignu elektronsku stabilnost i zato reaguju sa prvim susednim stabilnim molekulom

uzimajui njegov elektron i zapoinjui na taj nain lananu reakciju koja dovodi do

biohemijskih, strukturnih, funkcionalnih promena biomolekula (3).

Tokom evolucije, organizam se prilagodio na aerobne uslove ivota a kao odgovor na

stvaranje slobodnih radikala u isto vreme dolazi i do stvaranja zatitnih antioksidativnih

mehanizama odbrane (4). Ovim mehanizmima organizam se titi od tetnog dejstva i

nekontrolisanog stvaranja kiseonikih radikala u metabolikim procesima i odrava ih u

niskim koncentracijama. Anioksidativna zatita predstavlja sistem odgovoran za

neutralizaciju reaktivnih kiseoninih supstanci i on se moe podeliti sledee celine: 1)

enzimska antioksidantna zatita koja podrazumeva angaovanje enzima koji neutraliu

slobodne radikale (superoksid-dizmutaza, katalaza, glutation-reduktaza i glutation-

peroksidaza), 2) neenzimska antioksidantna zatita koja se sastoji od proteina koji vezuju

potencijalno opasne jone gvoa i bakra u svojoj neaktivnoj formi i na taj nain spreavaju

stvaranje slobodnih radikala i brojnih niskomolekularnih jedinjenja kao to su L-askorbinska

kiselina, -tokoferol, karotenoidi, ubihinon CoQ10H2, glutation, mokrana kiselina, bilirubin i

dr. (5). Mehanizmi kojima ova jedinjenja ostvaruju svoju aktivnost u sistemu antioksidantne

zatite se razlikuju i najee su to hvatai slobodnih radikala, donori protona, inhibitori

enzimskih sistema, helatori jona prelaznih metala itd. (5).

Vrste slobodnih radikala

Kiseonina reaktivna jedinjenja

Kiseonik je neophodan za ivot aerobnih organizma a sastavni deo aerobnog metabolizma

ini i stvaranje slobodnih radikala. U fiziolokim uslovima, kiseonini slobodni radikali nastaju

kod svih elija koje diu. Kiseonina reaktivna jedinjenja prikazana su u Tabeli 1 a u

najreaktivnije od svih kiseoninih radikala spadaju hidroksil radikal i superoksidni anjon (1,6)

3 |

Vodonik peroksid nije po svojoj strukturi slobodni radikal ali zbog svoje izrazite sposobnosti

da doprinosi stvaranju reaktivnih kiseoninih radikala, takoe je svrstan u ovu grupu. U

leukocitima, enzim mijeloperoksidaza prevodi H2O2 u hipohlornu kiselinu i na taj nain

unitava mikroorganizme (7).

Tabela 1. Kiseonini slobodni radikali i reaktivna jedinjenja azota

Slobodni radikal Skraenica Vreme polu-ivota

Reaktivna kiseonina jedinjenja (Reactive Oxigen Species - ROS)

Superoksid anjon O2- 10-5 sek

Ozon O3 Stabilan

Singletni kiseonik 1O2 1 sek

Hidroksil radikal OH 10-9 sek

Hidrogen peroksid H2O2 Stabilan

Hipohlorna kiselina HOCl Stabilan

Alkoksi radikal RO 10-6 sek

Peroksi radikal ROO 7 sek

Hidroperoksil radikal ROOH -

Reaktivna jedinjenja azota (Reactive Nitric Species - RNS)

Azotmonoksidni radikal NO -

Azotdioksidni radikal NO2 1 10 sek

Peroksinitrit ONOO- 0.05-5 sek

Reaktivna jedinjenja azota

Azot-monoksid (NO) je jedinjenje koje ima znaajnu regulatornu funkciju u mnogim

fiziolokim funkcijama i njegova aktivnost zavisi od redoks forme. Jedan od najagresivnijih

pretstavnika azotnih slobodnih radikala je peroksinitrit, koji dovodi do lipidne peroksidacije i

oteenja membrane. Peroksinitrit nastaje reakcijom azotmonoksidnog radikala i

superoksidnog anjona, to pored toga to nasaje izuzetno reaktivan slobodni radikal

doprinosi i smanjenju bioaktivnosti NO, sintetisanog od strane endotelnih elija, vanog

dilatatora krvnih sudova i inhibtora agregacije trombocita (8,9).

4 |

Stvaranje slobodnih radikala

Nastajanje slobodnih radikala uglavnom se vezuje za aerobni metabolizam i proces elijskog

disanja. Meutim, postoje brojni biohemijski i imunoloki procesi koji nisu deo oksidativnog

metabolizma a u kojima dolazi do stvaranja slobodih radikala te shodno tome oksidativne

promene biomolekula mogu nastati u svim delovima elije (Slika 1).

Slika 1 Slobodni radikali nastaju eliji kao posledica elijskog disanja, imunog odgovora ili reakcija na

citohromu P450. Najvei deo nastalih slobodnih radikala neutralizuju antioksidantni enzimi ili

niskomolekularni antioksidansi koji su locirani intracelularno ali jedan deo slobodnih radikala ipak

dospe u plazmu. U ekstracelularom prostoru je koncentracija antioksidanasa manja nego u eliji ali u

normalnim fiziolokim uslovima je dovoljna da sprei oteenja cirkuliuih proteina, lipoproteina i

membrana elija krvi.

5 |

Najvea mogunost nastajanja slobodnih radikala je svakako u mitohondrijama ali je

kompenzatorno u ovim organelama znaajna koncentacija antioksidativnih enzima, ija

aktivnost neutralie njihovo tetno dejstvo. U citoplazmi je, u regularnim uslovima,

oksidativni stres manji nego u mitohondrijama delom zbog manje produkcije slobodnih

radikala a delom zbog antioksidatvnih enzima i niskomolekularnih antioksidanasa koji tite

elijske membrane i ostale elijske strukture od oksidativnog oteenja. Ekstracelularni

prostor od oksidativnog stresa u najveoj meri tite niskomolekularni antioksidansi kao to

su proteini, glutation, bilirubin i vitamini mada i ekstracelularna forma superoksid-dismutaze

uestvuje u antioksidativnoj odbrani.

Proces elijskog disanja u mitohondrijama

Oksidacija supstrata u ciklusu trikarbonskih kiselina i transport elektrona respiratornim

lancem uz oksidativnu fosforilaciju pretstavlja zajedniki metaboliki put kojim se iz ugljenih

hidrata, proteina i masti dobija energija u vidu molekula adenozin-tri-fosfata (ATP).

Respiratorni lanac pretstavlja sistem koji je sainjen od etiri kompleksa sa razliitim

redukcionim potencijalima: kompleks I, sainjen od flavoproteina sa flavin mononukleotidom

kao prostetinom grupom i proteina sa nehemskim gvoem, komleks II koji sadri sukcinat-

dehidrogenazu, tri razliita proteina sa nehemskim gvoem i citohrom b560, kompleks III,

sastavljen od citohroma b562, citohroma b566, citohroma c1 i proteina sa nehemskim gvoem i

kompleks IV kog ine citohrom a, citohrom a3 i redoks aktivni atomi bakra (4) (slika 2).

Koenzim Q i citohrom c uestvuju u prenosu elektrona i pretstavljaju komponente koje mogu

da se pomeraju du membrane mitohondrija. U procesu transporta elektrona glavni akceptor

je molekularni kiseonik koji se, u proseku, 95 99% redukuje do vode, dok se 1 5%

prevodi u toksini superoksidni anjon radikal. U dosadanjim ispitivanjima koenzim Q,

kompleksi I i III su se pokazali kao najkritinija mesta na kojima dolazi do takozvanog

curenja elektrona sa respiratornog lanca (10). Dakle, nastanak superoksidnog anjona

pretstavlja potencijalnu opasnost za pojavu poveanog nivoa oksidativnog stresa. Meutim,

u mitohondrijama, mitohodrijalna superoksid-dismutaza i katalaza, najveim delom

neutraliu superoksidni anjon i na taj nain spreavaju oksidativno oteenje lipida, proteina

i mitohodrijalne DNK u ovim organelama (11).

6 |

Slika 2 Komponente respiratonog lanca. Normalan elijski metabolizam pretstavlja znaajan izvor

slobodnih radikala, jer oko 1-5% svih elektrona koji ulaze u respiratorni lanac nikada ne doe do

kompleksa IV ve iscuri iz Fe-S centara kompleksa I, II i III i dovodi do redukcije kiseonika u

superoksidni anjon. Kada nastane superoksidni anjon, prvu liniju odbrane ini superoksid-

dismutaza koja ovaj radikal prevodi u H2O2, koji se dalje pod dejstvom katalaze ili glutation

peroksidaze razlae do O2 i H2O.

Prisustvo slobodnih tranzicionih metala kao to su gvoe i bakar, u znatnoj meri mogu da

doprinesu poveanju oksidativnog stresa bez obzira na prisustvo antioksidantnih enzima.

7 |

Hidroksil radikal, jedan od najreaktivnijih slobodnih radikala, nastaje u reakciji koja je

katalizovana ovim jonima i koja se odvija u dva stupnja: U prvoj reakciji trovalentno gvoe

reaguje sa superoksidnim anjonom i hidrogen peroksidom. Ova dve reakcije ine Fentonovu

reakciju koja se prvenstveno odvija u mitohondrijama, mikrozomima i peroksizomima.

Fe3+ + O2.- Fe2+ + O2

Fe2+ + H2O2 Fe3+ + OH- + OH

Haber-Vajsova reakcija pretstavlja rezultat dve spojene reakcije:

O2.- + H2O2 OH- + OH + O2

Da bi se ovakva reakcija odigrala neophodno je prisustvo metala sa promenljivom

valencom. Gvoe je najzastupljeniji takav metal u ljudskom orgnizmu tako da ova reakcija

najee i zapoinje pod uticajem slobodnog gvoa. Da bi se ova reakcija odigrala gvoe

mora biti osloboeno iz svojih depoa (feritin) i transportnog proteina transferina.

Efekti poveanog oksidativnog stresa tokom fizikog vebanja do sada su ispitivani u

mnogobrojnim studijama. Imajui u vidu da se prilikom intenzivnih fizikih napora

metabolizam ubrzava nekoliko stotina puta i da je poveanje broja mitohondrija u miinim

elijama jedan od adaptacionih mehanizama koji nastaje kao odgovor na dugogodinje

bavljenje sportom, (12) moglo bi se pretpostaviti da je stvaranje slobodnih radikala

proporcionalno protoku elektrona kroz komponente respiratornog lanca. Na generisanje

slobodnih radikala moe uticati niz drugih faktora koji se menjaju u toku fizikog vebanja

kao to su VO2, telesna temperatura i trenutne potrebe organizma za ATP-om (13).

Dokazano da vebanje utie na poveanu aktivnost na respiratornom lancu i poveano

stvaranje slobodnih radikala ali jo uvek nije utvren taan mehanizam transporta slobodnih

radikala kroz membranu mitohondrija kao ni faktori koji utiu na promenu permeabilnosti

membrane (14).

Fagocitoza

Fagocitoza je proces neutralizacije mikroorganizama u kome stvaranje slobodnih radikala

igra znaajnu ulogu. U trenutku kada se mikroorganizam vee za receptore u fagocitima i

proces ingestije zapone, ti receptori sprovode signale koji aktiviraju nekoliko enzima. Jedan

8 |

od tih enzima, NADPH oksidaza, prevodi molekularni kiseonik u superoksidni anjon i

slobodne radikale koji su toksini za ingestirane mikroorganizme (Slika 3). Drugi enzim,

induciblna azot-monoksid sintaza, katalizuje konverziju arginina u azot-monoksid koji je

takoe mikrobicidna supstanca. Zajedno sa proteazama, koje se nalaze u lizozomima,

stvoreni slobodni radikali pretstavljaju jedan od zatitnih odgovora na infekcije (15).

Slika 3 Fagocitoza. Mikroorganizmi se internalizuju u fagozome, koji se spajaju sa lizozomima i

nastaju fagolizozomi u kojima se mikrobi neutraliu slobodnim radikalima. U stvaranju kiseoninih

slobodnih radikala kljunu ulogu ima enzim NADPH oksidaza.

Znaajnu ulogu u unitavanju mikroorganizma pomou slobodnih radikala igra enzim

mijeloperoksidaza (MPO), hemoprotein koji se nalazi u azurofilnim granulama u citoplazmi

polimorfonuklearnih leukocita i koji pomou produkcije reaktivnih kiseoninih jedinjenja i

halogenujuih agenasa uestvuje u kiseonik-zavisnom mikrobicidnom dejstvu ovih elija

Defekti u nekom od ovih procesa, na primer nedostatak NADPH oksidaze ili

mijeloperoksidaze stvara predispoziciju za piogene infekcije (16). Neutrofili takoe sadre

9 |

antioksidativne ezime koji neutraliu nastali H2O2, obnavljaju glutation i recikliraju NADP u

NADPH.

Reakcije na citohromu P450

Grupa enzima koja ulazi u sastav Citohroma P450 locirana je unutar endoplazmatskog

retikuluma, prvenstveno u elijama jetre ali postoje i u crevima, pluima, bubregu i placenti.

Supstrati za monooksidaciju enzimima koji ulaze u sastav Citohroma P450 su ksenobiotici,

sterodi i lipidi (Slika 4).

Slika 4 Monooksidacija supstrata posredstvom katalitikog delovanja enzima koji ulaze u sastav

Citohroma P450. Fe-S centri u okviru reduktaza pretstavljaju potencijalni izvor elektrona za

stvaranje slobodnih radikala.

10 |

Ovaj enzimski sistem se naziva Citohrom P450, zbog osobine da u redukovanom stanju,

(posle reakcije sa ugljen monoksidom), apsorbuje svetlost na talasnoj duini od 450 nm. Da

bi ostvarili katalitiku aktivnost, enzimima u sastavu Citohroma P450 je neophodno

konstatnto snabdevanje elektronima od strane NADPH oksidoreduktaze (17). ak i pri

uobiajenoj aktivnosti enzima na ovom citohromu, prilikom transfera elektrona sa NADPH na

supstrat, mogue je stvaranje reaktivnih kiseoninih radikala, prvenstveno O2- i H2O2

(18,19). Stvaranje slobodnih radikala na citohromu P450 nema direktne veze sa fizikom

aktivnou ali ovaj proces treba imati u vidu u sluaju primene terapije kod sportista.

Reakcije koje katalizuje enzim ksantin oksidaza

Oteenje tkiva koje nastaje nakon ishemije i naknadne reperfuzije javlja se tokom hirukih

intervencija, u stanju oka i tokom tekog i intenzivnog vebanja (20,21). U uslovima

intenzivnog napora u sportu, dotok krvi u pojedina tkiva je smanjen tako da prilikom

relaksacije nagli priliv krvi a samim tim i poveana dostupnost kiseonika stvara uslove za

nastanak oteenja koje izaziva reperfuzija (22).

Jedan od enzima koji doprinosi stvaranju superoksidnog anjona je ksantin oksidaza koja

katalizuje poslednji stupanj degradacije purinskih baza, tj. prevoenje hipoksantina u ksantin

i ksantina u mokranu kiselinu. Ksantin oksidaza je po sastavu flavoprotein i nalazi se u

visokim koncentracijama u endotelnim elijama. Ovaj enzim postoji u dva oblika: kao ksantin

dehidrogenaza, oblik koji je preteno aktivan u fiziolokim uslovima i kao ksantin oksidaza,

oblik koji je aktivan u uslovima ishemije. Nakon ishemije nagli dotok krvi i velike koliine

kiseonika dovode do toga da se kiseonik ponaa kao akceptor elektrona to za posledicu

ima stvaranje superoksidnog anjon radikala (21) (Slika 5). Veina patolokih stanja koja u

osnovi ima ishemijsko-reperfuzioni sindrom, kao intestinalna ishemija, ishemija miokarada,

ishemija pankreasa ili ishemina demencija, u osnovi, pored drugih faktora, ima i gubitak

ravnotee izmeu stvaranja i uklanjanja kiseoninih radikala.

11 |

Slika 5 U uslovima ishemije ATP se dobija se putem glikolize i tom prilikom dolazi do acidoze i

nagomilavanja neorganskog fosfata. Reperfuzija tkiva dodatno doprinosi oteenju tkiva jer u

poslednjoj reakciji usled naglog dotoka krvi dolazi do prenosa elektrona na kiseonik kao rezultat

proteolize koja aktivira ksantin oksidazu.

Sinteza eikozanoida

U eikozanoide spadaju prostaglandini, tromboksani i leukotrieni. To su jedinjenja koja se

sintetiu u skoro svim tkivima (osim u eritrocitima). Eikozanoidi su izuzetno bioloki aktivne

molekule, sposobne da i u niskim koncentracijam izazivaju fizioloke efekte kao to su bol,

inflamacija, munina i povraanje. Takoe, imaju vanu ulogu u inhibiciji gastrine sekrecije,

regulaciji krvnog pritiska kroz vazodilataciju i vazokonstrikciju, kao i agregaciji trombocita i

tromboze.

12 |

Slika 6 Sinteza eikozanoida odigrava se na endoplazmatinom retikulumu iz arahidonske kiseline.

Depo arahidonske kiseline pretstavljaju fosfolipidi membrane. Ciklizacijom, oksidacijom i

peroksidacijom u prisustvu redukovanog glutationa dolazi do stvaranja intermedijera H2 a potom i

prostaglandina i tromboksana. Dejstvom lipoksigenaze na arahidonsku kiselinu u nastaju

leukotrijeni, jedinjenjakoja nemaju ciklinu strukturu.

Svi eikozanoidi se sintetiu iz arahidonske kiseline pomou dva glavna puta:

prostaglandini i tromboksani se sintetiu u reakcijama koje stvaraju ciklinu strukturu

eikozanoida pod dejstvom cikooksigenaze dok leukotrieni nastaju u reakcijama

katalizovanim lipooksigenazom koje dovode do stvaranja linearnih eikozanoida (Slika 6).

Oba ova puta podrazumevaju enzimski katalizovanu oksidaciju arahidonske kiseline i u

mnogim studijama koje su se bavile stanjima koja podrazumevaju poveano stvaranje

medijatora inflamacije zabeleena je poveana koncentracija lipidnih hidroperoksida kao

markera oksidativnog oteenja (23,24). Oksidacija arahidonske kiseline moe biti i

neenzimska, tj. oksidacija slobodnim radikalima tokom koje nastaju F2-izoprostani, jedinjenja

koja, trenutno pretstavljaju najspecifiniju meru lipidne peroksidacije in vivo (25,26).

Pojaana sinteza eikozanoida zabeleena je samo pri naporu velikog intenziteta, u kome je

inae oksidativni stres povean, tako da se prilikom sportskih aktivnosti koje dugo traju i

13 |

podrazumevaju intenzivnu angaovanost muskulature, moe smatrati da medijatori

inflamacije delimino doprinose stvaranju slobodnih radikala (27).

Faktori sredine i ivotne navike

Nisu samo endogeni faktori odgovorni za pojavu oksidativnog stresa. Uticaj ivotne

sredine i ishrane predstavljaju znaajne faktore ijom modifikacijom je mogue uticati na

nivo oksidativnog stresa u organizmu. Zagaenost vazduha, izloenost radijaciji i

industrijskim zagaenjima dugorono ostavljaju ozbiljne posledice na zdravlje ljudi a jedan

od mehanizama za to pretstavlja i poveano stvaranje slobodnih radikala. Takoe, neke

ivotne navike kao to su puenje ili prekomerno izlaganje suncu mogu imati uticaja na

patogenezu odreenih malignih bolesti.

Fizioloka uloga slobodnih radikala

Delovanje slobodnih radikala nije uvek tetno po zdravlje jer oni imaju svoju odbrambenu

kao i regulacionu ulogu u organizmu. Pored toga to se javljaju kao produkti normalnih

elijskih oksidativnih procesa, slobodni radikali uestvuju u neutralizaciji mikroorganizama i u

elijskoj signalizaciji (npr. regulacija krvnog pritiska pomou NO) (28). Ispitivanja su

pokazala da kiseonini radikali doprinose aktivaciji pojedinih enzima koji uestvuju u procesu

detoksikacije lekova i ubrzavanju mobilizacije glikogena (29). Pozitivnim efektom se moe

smatrati i glasnika uloga reaktivnih kiseoninih supstanci jer doprinosi adaptaciji i

poboljanju antioksidantnog sistema odbrane (30,31).

U sportu, pozitivni efekti slobodnih radikala prvenstveno se ogledaju u poboljanju snage

miine kontrakacije. Rezultati studija koje su se bavile ovom problematikom pokazale su

da inhibicija stvaranja slobodnih radikala negativno utie na kontraktilnu sposobnost

skeletnih miia. Sa druge strane, prekomerno stvaranje kiseoninih radikala u miiinom

tkivu dovodi do iscrpljenosti i oteenja miinog tkiva.

tetne posledice delovanja slobodnih radikala

Prema literaturnim podacima, oksidativni stres predstavlja jedan od faktora koji znaajno

doprinosi nastajanju mnogih bolesti i stanja: infarkta miokarda, degenerativnih promena u

zglobovima (artritisa), raznih infektivnih bolesti, Parkinsonove i Alchajmerove bolesti,

14 |

obstruktivnih bolesti plua, malignih bolesti i katarakte (32). Takoe, nakupljanje oteenih

molekula u elijama nastalih u toku oksidativnog stresa, jedan je od procesa karateristian

za starenje (33). Prema tipu molekula koje se oteuju delovanjem slobodnih radikala

definisane su tri osnovne reakcije koje dovode strukturnih i funkcionalnih promena u

elijama: lipidna peroksidacija, oksidacija proteina i oksidatvna modifikacija DNK.

Lipidna peroksidacija

Lipidna peroksidacija je vaan faktor u nastajanju ateroskleroze jer slobodni radikali

iniciraju oksidaciju LDL holesterola. Stepen lipidne peroksidacije u mnogome zavisi od

stepena antioksidantne zatite kojom raspolae organizam u momentu kada se stvranje

slobodnih radikala povea usled fizikog vebanja.

Proces lipidne peroksidacije zapoinje reakcijom hidroksil radikala i dvogube veze u

molekuli lipida i ovaj dogaaje se naziva inicijacija (Slika 7). U tom trenutku molekula lipida

sama postaje radikal i u prisustvu kiseonika prevodi se peroksiradikal koji je izuzetno

reaktivan i kao takav reaguje sa najbliim, susednim lipidnim molekulom pri emu susedna

molekula postaje radikal a peroksiradikal se prevodi u lipidni hidroperoksid. Ovaj deo lipidne

peroksidacije se naziva propagacija i objanjava nain na koji se pokree lanana reakcija

lipidne peroksidacije. Isto tako krajnji produkt ove reakcije su lipidni hidroperoksidi koji

pretstavljaju meru oksidatvnog oteenja. Kod sportista, rizik za nastajanje ateroskleroze je

parcijalno ili ukupno kompenzovan efektom vebanja koje generalno smanjuje rizik za

nastajanje kardiovaskularnih bolesti (34). Ipak, oksidacija polizasienih masnih kiselina koje

se nalaze u sastavu elijske membrane dejstvom slobodnih radikala inicira jedan lanani

proces koji uzrokuje stvaranje lipidnih peroksida i hidroperoksida a zatim i nastajanje

konjugovanih diena i malondialdehida (MDA).

Lipidna peroksidacija menja fluiditet i permeabilnost elijske membrane to rezultira

poremeajem u transportu elektrolita, sadraju proteina i promenjenom funkcionisanju

organela.

15 |

Slika 7 Lipidna peroksidacija. Dvoguba veza u molekulama nezasienih masnih kiselina je najea

meta slobodnih radikala. Tom prilikom molekula masne kiseline postaje nosilac nesparenog elektrona

a u prosustvu kiseonika se dalje stvara lipidni peroksi radikal. Lipidni peroksi radikal reaguje sa

susednom molekulom masne kiseline stvarajui novu radikalsku molekulu a sam postaje lipidni

hidroperoksid.

Oksidacija proteina

Oksidacija proteina uglavnom se javlja kao posledica nekog inflamatornog procesa, ishemije

i reperfuzije tkiva i fizikog vebanja (35). Slobodni radikali imaju potencijal da oksiduju

proteine plazme i strukturne proteine kao i da oksidacijom izazovu inhibiciju enzima (36).

Tokom oksidacije proteini mogu da pretrpe znaajne strukturne i funkcionalne promene a

laboratorijska potvrda ovog procesa je povean nivo karbonilnih grupa i produkata

16 |

uznapredovale oksidacije proteina [Advanced Oxidation Protein Products (AOPP)] (37,38).

Oksidovani proteini bi trebalo da se kataboliu da bi se ponovo uspostavila sekvenca

aminokiselina ali karbonil metaboliti ne mogu ui u ovaj proces. Stoga se proteoliza blokira i

dolazi do akumulacije oksidovanih proteinskih produkata.

Oksidacija DNK

Sistem koji slui za reparaciju DNK veoma efikasan ali u situaciji poveanog generisanja

slobodnih radikala kapaciteti ovog sistema mogu biti premaeni. U tom sluaju oksidativna

oteenja na DNK molekulama mogu da rezultiraju mutacijama koje su glavni uzrok

maligniteta i starenja elija (39). Takoe, odbrani ovih molekula od etenog delovanja

slobodnih radikala, aktivno doprinose i histoni, bazni proteini koji su satavni deo hromozoma.

Uloga oksidativnog stresa u nastanku bolesti

Prema slobodno-radikalskoj teoriji starenja, proces starenja je posledica reakcija u

kojima nastaju slobodni radikali, koje odreuje stanje mitohondrija u organizmu. Oteenje

subelijskih struktura mitohondrija (DNK, RNK i proteina) slobodnim radikalima moe inicirati

niz degradacionih procesa koji dovode do razvoja razliitih oboljenja. Prema navedenoj

teoriji, ivotni vek bi se mogao znaajno produiti ukoliko bi proces oksidativnog oteenja

elija bio manji (40). Smatra se da bi promenom naina ishrane, zdravijim nainom ivota i

unitenjem suplemenata bilo mogue postii efekat smanjenja negativnih efekata koji potiu

od kiseoninih metabolita. Kod veine bolesti jo uvek nije do kraja razjanjena uloga

slobodnih radikala ali je dokazana veza izmeu smanjenog kapaciteta antioksidantnog

sistema i nekih patofiziolokih poremeaja u organizmu. Za velik broj oboljenja, kao to su

bolesti kardiovaskularnog sistema, maligne bolesti, dijabetes, reumatska i inflamatorna

oboljenja, studije su potvrdile korelaciju izmeu poveanog oksidativnog stresa i nastanka

bolesti (32).

Kardiovaskularna oboljenja. Slobodni radikali i lipidna peroksidacija, prema brojnim

studijama koje su do danas objavljene, predsavlaju glavni okida za nastanak bolesti krvnih

sudova tako to dovode do procesa ateroskleroze, reperfuzionih oteenja i promena na

endotelu (41). Zbog veoma visokog stepena reaktivnosti, OH radikal se smatra

najodgovornijim za oteenja biomolekula u ovim procesima (42). Lipidna peroksidacija

lipoproteina male gustine (LDL-estice) predstavlja jedan od glavnih procesa koji doprinose

nastajanju aterogenog procesa (43). Nagomilavanje oksidativno modifikovanih lipoproteina

17 |

male gustine u makrofagama dovodi ove elije u stanje lipidne prezasienosti, one postaju

penaste i predstavljaju primarne strukture u stvaranju ateromnih naslaga (44). Oteenje

endotela koje nastaje kao posledica delovanja slobodnih radikala utie na prokoagulacione

mehanizme i doprinosi stvaranju ateromnih lezija (45).

Diabetes mellitus. U patogenezi ovog klinikog sindroma, pored hronino povienog

nivoa glukoze u plazmi, veliki znaaj imaju kiseonini radikali koji nastaju usled

autooksidacije glukoze (46), neenzimske glikolizacije proteina u raznim tkivima kao i usled

poremeaja u mikrocirkulaciji to veoma esta komplikacija ove bolesti (47). Nije pouzdano

utveno da li je u sluaju dijabetesa poremeen antioksidativni status uzrok ili posledica

bolesti, ali je sigurna korelacija poremeenog antioksidativnog sistema i duine bolesti i

komplikacija koje nastaju (48).

Nastanak malignih bolesti. Postoji veliki broj studija koje su ispitivala i potvrdila ulogu

slobodnih radikala u procesima kancerogeneze, mutacija i transformacija elije (49).

Obzirom da slobodni radikali mogu dovesti do oksidativnog oteenja DNK, pokazalo se

njihov destruktivni potencijal i citotoksini efekat nije zanemarljiv (50). Mehanizam nastanka

oteenja purinskih i pirimidinskih baza vrlo esto podrazumeva njihovu interakciju sa

reaktivnim kiseoninim jedinjenja, to dovodi do sukcesivnih promena molekula DNA,

naroito ukoliko su procesi stvaranja slobodnih radikala intenzivirani nekim od tetnih faktora

sredine (radijacija, zagadjenje, UV zraenje).

Neurodegenerativna oboljenja. Centralni nervni sistem je takve strukture da veoma

prijemiv za oksidativno oteenje prouzrokovano slobodnim radikalima. U centralnom

nervnom sistemu prisutne su velike koliine nehemskog gvoa koje ima katalitiku ulogu u

stvaranju slobodnih radikala. Takoe, u ovom tkivu postoji znatna koliina nezasienih

masnih kiselina koje su vrlo podlone oksidaciji. U literaturi postoje brojna istraivanja koja

potvruju sposobnost slobodnih radikala da izazovu lipidnu peroksidaciju i iniciraju

nastajanje neurolokih i neurodegenerativnih bolesti kao to su modani udar, Parkinson-

ova i Alzheimer-ova bolest (51,52).

Tana uloga slobodnih radikala u patogenezi razliitih bolesti jo uvek nije do kraja

definisana, delimino zbog njihovog kratkog poluivota i problema prilikom njihove detekcije

a delom to je kod mnogih bolesti jo uvek nerazreeno pitanje, da li je prisustvo slobodnih

radikala uzrok ili posledica patolokog stanja.

18 |

ANIOKSIDATIVNA ZATITA

Efikasnost antioksidativne zatite je od velikog znaaja kod vrhunskih sportista obzirom

na efekat koji ima fizika aktivnost na stvaranje slobodnih radikala. Uloga antioksidativnog

sistema je da titi organizam od oksidativnog stresa tako to e spreiti nastanak slobodnih

radikala ili ih neutralisati ako su ve nastali. Sistem antioksidativne odbrane je podeljen u

dve celine: enzimski i neenzimski antioksidativni sistem.

Antioksidativni enzimi

Antioksidativni enzimi su verovatno evolucijski odgovor na ivot u aerobnim uslovima i

stvaranje slobodnih radikala tokom metabolikih procesa. Enzimska antioksidativna zatita

prvenstveno je potrebna a i locirana na mestu na kom nastaje najvie slobodnih radikala, u

mitohondrijama ali ima je u citosolu i u ekstracelularnom prostoru (Tabela 2). Mnogobrojne

studije pokazale su da bavljenje sportom pozitivno utie na enzimski antioksidativni sistem u

smislu adaptacije na poveano stvaranje slobodnih radikala (53,54).

Tabela 2. Antioksidativni enzimi i njihovi kofaktori, supstrati i lokalizacija

Antioksidativni

enzimi Kofaktori Lokalizacija u eliji Supstrat

Mn-SOD Mangan Mitohondrije Superoksidni anjon

Peroksinitrit

Zn-Cu-SOD Cink i bakar

Citosol, mitohondrijalna

membrana, ektracelularni

prostor

Superoksidni anjon

Peroksinitrit

CAT Gvoe Peroksizomi, citosol,

mitohondrije H2O2

GPX Selen Citosol i mitohondrije H2O2

Lipidni hidroperoksidi

CAT - katalaza; GPX - glutation peroksidaza; SOD - superoksid dismutaza.

19 |

Superoksid dismutaza (SOD) je enzim koji katalizuje transformaciju superoksid anjon

radikala do H2O2 i kiseonika i predstavlja prvu liniju odbrane protiv slobodnih radikala.

O2- + O2

- + 2H+ H2O2 + O2

Neutralizaciju nastalog H2O2 dalje vre glutation peroksidaza ili katalaza. Superoksid

dismutaza se javlja u tri oblika: Cu-Zn-SOD, koji se nalazi u citosolu elija, Mn-SOD koja je

lokalizovana u mitohondrijama i EC-SOD koja deluje u ekstracelularnom prostoru. U

somatskim elijama, prilikom mirovanja, najveu koliinu superoksidnog anjona nastalog u

procesu elijskog disanja, neutralie mitohondrijalna SOD, dok se neznatna koliina

superoksidnog anjona difunduje u citosol (70). U miinim elijama najvei deo neutralisanja

superoksidnog anjona deava u se citosolu, 65 85% (55).

Glutation peroksidaza (GPX) je enzim lokalizovan u citozolu i mitohondrijama gde ima

ulogu da titi fosfolipide i sfingolipide membrana od oksidativnog oteenja tako to redukuje

H2O2 i hidroperokside masnih kiselina.

H2O2 + 2 GSH 2 H2O + GSSG

LOOH + 2 GSH LOH + H2O + GSSG

GSSG + NADPH 2 GSH + NADP+ + H+

Tokom ove reakcije troe se rezerve glutationa u eliji. Glutation reduktaza ima ulogu u

odravanju rezervi redukovanog glutationa u eliji, koristei NADPH iz pentoza-fosfatnog

puta. ak i kada su prisutne velike koliine H2O2 ovaj enzim je veoma efikasan u odravanju

elijskih rezervi glutationa (56,57).

Katalaza je enzim koji razgrauje H2O2 koji je nastao prilikom dismutacije O2- ili u

reakcijama koje katalizuje ksantin oksidaza.

2 H2O2 2 H2O + O2

Katalaza razlae H2O2 do vode i kiseonika za razliku od peroksidaza koje neutraliu H2O2

tako to pomou njega oksiduju drugi supstrat. Katalaza je intercelularni enzim koji se nalazi

u peroksizomima osim kod eritrocita gde se nalazi u citosolu. (57).

20 |

Humana serumska paraoksonaza 1 (PON1) je enzim koji se sintetie u jetri i koji je

udruen sa HDL esticama velike gustine (58). Fizioloki supstrat PON1 jo uvek nije poznat

ali ovaj enzim ispoljava nekoliko vrsta aktivnosti, pa u zavisnosti od supstrata moe delovati

kao paraoksonaza, diazoksonaza ili arilesteraza. Gen za PON1 se nalazi na hromozomu 7 i

odgovoran je za sintezu proteina izgraenog od 354 aminokiseline molekulske mase od 43

kDa. U humanoj populaciji PON1 ima nekoliko genotipova, od kojih zavisi specifinost prema

supstratu. PON1 sa glutaminom na poloaju 192 (Q) ima nisku aktivnost prema paraoksonu

dok ako je na tom mestu arginin (R) aktivnost prema paraoksonu bie visoka (59,60,61).

Veliki broj studija je pokazao da PON1 ima znaajnu ulogu u zatiti LDL estica male gustine

od oksidativne modifikacije a samim tim i u spreavanju nastajanja ateroskleroze

(62,63,64,65).

Proteinski antioksidansi

U proteinske visokomolekularne antioksidanse ubrajamo proteine koji imaju sposobnost

da spree stvaranje slobodnih radikala tako to vezuju slobodne jone metala (najee

gvoa i bakra) radi skladitenja ili transporta. Ovi antioksidansi se uglavnom nalaze

ekstracelularno, u plazmi, i ine znaajan deo antioksidantne zatite budui da su

antioksidativni enzimi uglavnom smeteni u elijama.

Transferin. Sinteza transferina se obavlja u jetri a stimuliu je niska koncentracija

serumskog gvoa, estrogeni i kortikosteroidi. Transferin je monomerni glikoprotein koji

transportuje gvoe kroz cirkulaciju do ciljnih elija. Pri fiziolokom pH=7.4, molekul

transferina vezuje 2 jona Fe3+. U uslovima pada pH vrednosti krvi ili ekstracelularnoj tenosti

dolazi do oslobaanja jona gvoa iz transferina to omoguava zapoinjanje reakcija koje

dovode do lipidne peroksidacije (66,67).

Feritin pretstavlja glavni depo gvoa u organizmu i pretstavlja kompleks proteina

apoferitina i trovalentnog gvoa. Apoferitin je sferinog oblika, sastavljen od 24 subjedinice,

sa unutranjom upljinom u koju dvovalentno gvoe dospeva kroz pore na povrini

molekule. U apoferitinu se gvoe oksiduje u feri-oksihidroksid, koji obrazuje kristalno

jezgro. Subjedinice koje ine feritin mogu biti teke, vie kisele (H) i lake, vie bazne (L) i u

zavisnosti od odnosa H i L subjedinica postoje kiseli i bazni feritini (68). Feritin je zastupljen

u svim elijama i u zavisnosti od potreba organizma moe brzo da vee ili oslobodi gvoe,

zahvaljujui brzim reakcijama oksidacije ili redukcije. elije oslobaaju malu koliinu feritina

u sistemsku cirkulaciju i koncentracija feritina u serumu je direktno proporcionalna sadraju u

21 |

elijama. Obzirom da tranzicioni metali potencijalno mogu da zaponu lipidnu peroksidaciju,

deponovanje gvoa od strane feritina lei u osnovi njegove antioksidantne uloge (69,70).

Antioksidansi male molekulske mase

Antioksidansi male molekulske mase su supstance koje mogu biti locirane na

membranama (Vitamin E, -karoten i Koenzim Q10), u eliji (glutation) ili u plazmi

(mokrana kiselina, bilirubin) i ija je uloga da spree oksidaciju biomolekula. U tabeli 3

prikazani su niskomolekularni antioksidansi i mehanizmi kojima se obezbeuje zatita

elijskih struktura od oksidativnog oteenja.

Tabela 3 Uloga i mehanizmi dejstva niskomolekularnih antioksidanasa .

Niskomolekularni

antioksidansi Uloga

Glutation Supstrat GPX, regenirasanje vitamina C i E

Vitamin E Inhibicija lipidne peroksidacije i stabilizacija membrane

Vitamin C Regenerisanje vitamina E, zatita LDL holestrerola od oksidacije

Koenzim Q10 Regenerisanje vitamina E i C, zatita LDL holestrerola od oksidacije

-Lipoinska kiselina Inhibicija lipidne peroksidacije regenirasanje vitamina C i E

-karoten Inhibicija lipidne peroksidacije

Mokrana kiselina Zarobljavanje pro-oksidantnih jona (Cu2+, Fe2+, Fe3+)

Bilirubin Donor elektrona, inhibira lipidnu peroksidaciju

Glutation (GSH) se nalazi citoplazmi, jedru i mitohondrijama i pretstavlja glavni endogeni

antioksidanas u elijama. Po strukturi je tripeptid (L--glutamil-L-cisteinil-glicin) i u biolokim

sistemima reaguje sa H2O2 ili sa lipidnim hidroperoksidima u prisustvu enzima glutation

peroksidaze pri emu nastaje oksidovana forma glutationa (GSSG) (71). U cilju odravanja

visoke intracelularne koncentracije ovog antioksidansa, glutation se pomou enzima

glutation-reduktaze a u prisustvu NADPH, prevodi u svoju redukovanu formu. Glutation,

takoe, ima regenerativno dejstvo na vitamin C i E i znaajan je antioksidant u uslovima

poveanog fizikog napora (72).

22 |

Vitamin E (tokoferol) je liposolubilni antioksidans koji se iz hrane apsorbuje se u tankom

crevu, akumulira se u jetri i u masnim elijama a nalazi se i u lipoproteinskim esticama.

Liposolubilnost i molekularna struktura vitamina E omoguavaju mu da svoje antioksidantno

delovanje ispoljava u elijskim i mitohondrijalnim membranama i da spreava lipidnu

peroksidaciju. Interakcija vitamina E sa drugim antioksidansima, kao to su vitamin C,

glutation i lipoinska kiselina, omoguuje adekvatnu regeneraciju njegove oksidovane forme i

pojaava antioksidantno delovanje (73). Vitamin E je zastupljen u velikom broju namirnica

(biljna ulja, integralni hleb, jetra, riba, orasi, kikiriki, suve semenke, zeleno povre).

Preporueni dnevni unos iznosi 10 mg.

Slika 8 Strukturna formula vitamina E

Vitamin C (askorbinska kiselina) je hidrosolubilni vitamin koji doprinosi odravanju i

reparaciji vezivnog i epitelnog tkiva kao i zatiti arterija od oksidativnog oteenja. Vitamin C

moe pruiti znatnu zatitu od oksidativnog oteenja, mada se pri visokim koncentracijama

ovaj vitamin u prisustvu jona prelaznih metala (Fe3+, Cu2+) moe ponaati i kao prooksidans.

Spreavanje peroksidacije lipida koju izazivaju hidroksilni radikali i neutralisanje

inflamatornih faktora oksidativnog stresa pretstavljaju dva najvanija antioksidativna dejstva

vitamina C (74). Takoe, vitamin C ima sposobnost da regenerie tj. redukuje oksidovane

forme glutationa, vitamina E i -karotena. Prirodni izvori ovog vitamina su voe i povre a

preporueni dnevni unos iznosi 100 - 200 mg.

23 |

Slika 9 Strukturna formula vitamina C

Koenzim Q10 je jedinjenje iz grupe ubihinona i predstavlja znaajan antioksidans koji

deluje dvostruko antioksidativno direktno i preko regeneracije vitamina C i E (75,76).

Antioksidativno delovanje ubihinona je obezbeeno fenolnom strukturom. Namirnice koje

sadre znatne koliine koenzima Q10 su riba, govee iznutrice, piletna, orasi, mekinje i

soja. Za koenzim Q10 ne postoji preporueni dnevni unos.

Slika 10 Strukturno je koenzim Q10 veoma slian vitaminima E i K ali ispoljava jae antioksidantno

dejstvo.

Koenzim Q10 je kljuna karika u okviru mitohondrijalnog respiratornog sistema i spada u

liposolubilne antioksidanse koji uestvuju u odbrani LDL estica od lipidne peroksidacije.

24 |

-Lipoinska kiselina je endogeni tiol pomae u obnavljanju vitamina C i E (77).

Lipoinska kiselina se vrlo esto uzima kao dodatak ishrani a njena redukcija do

dihidrolipoinske kiseline (DHLA) omoguava snano antioksidantno dejstvo na veinu

kiseoninih radikala (73). Organizam sintetie odreenu koliinu ovog antioksidanta a

dodatne koliine obezbeuju se korienjem crvenog mesa u ishrani. Preporueni dnevni

unos iznosi do 50 mg.

Slika 11 Procesi oksidacije i redukcije alfa lipoinske kiseline i dihidrolipoinske kiseline (DHLA)..

-karoten zajedno sa vitaminom A pokazuje imunostimulatorna svojstva, antimutagenu i

antioksidativnu aktivnost (76). -karoten pretstavlja prekursor vitamina A. Fizioloke uloge

vitamina A su uestvovanje u optikoj transmisiji, procesima reprodukcije i rasta. -Karoten

je liposolubilni antioksidant, smeten je u elijskim membranama i moe da neutralie i

superoksidne i peroksidne radikale. Vitamin A najzastupljeniji je u namirnicama ivotinjskog

porekla kao to su mleko, jaja, jetra, dok je u namirnicama biljnog porekla zastupljen u formi

-karotena (argarepa, bundeva, dinja, kajsija). Preporueni dnevni unos iznosi 5000 IJ.

25 |

Slika 12 Strukturne formule vitamina A i njegovog prekursora -karotena.

Mokrana kiselina predstavlja vaan fizioloki antioksidant u ukupnom antioksidativnom

kapacitetu krvne plazme. Antioksidativna svojstva mokrane ispoljavaju se na dva naina:

direktno redukuje hidroksilni anjon, peroksil radikale i ostale slobodno-radikalske

intermedijere i vezuje tranzicione metale koji mogu inicirati lipidnu peroksidaciju. Mokrana

kiselina moe da difunduje u elije, tako da svoje antioksidantno delovanje moe da ispolji i

intracelularno (77,78).

Bilirubin. Antioksidativno dejstvo bilirubina se zasniva na sposobnosti da otpusti dva

vodonikova atoma koja e redukovati peroksi radikal u molekul masne kiseline. U fiziolokim

uslovima, bilirubin je sposoban da redukuje tokoferole i uspori lipidnu peroksidaciju, i tako

doprinese ukupnoj ne-enzimskoj antioksidativnoj zatiti (79, 80).

26 |

LITERATURA

1. Sen CK. Antioxidant and redox regulation of cellular signaling: introduction. Med Sci

Sports Exerc 2001; 33 (3): 368-70

2. Cheeseman KH, Slater TF. An introduction to free radical biochemistry. Br Med Bull

1993; 49 (3): 481-93

3. Rimbach G, Hohler D, Fischer A, et al. Methods to assess free radicals and oxidative

stress in biological systems. Arch Tierernahr 1999; 52 (3): 203-22

4. Beattie SD Bioenergetics and oxidative metabolism. In: Devlin, TM. ed. Textbook of

Biochemistry with Clinical Correlations. 6th ed. New York, NY: Wiley-Liss, 2006; pp.

978-989

5. Dekkers JC, van Doornen LJ, Kemper HC. The role of antioxi dant vitamins and

enzymes in the prevention of exercise-induced muscle damage. Sports Med 1996; 21

(3): 213-38

6. Leewenburgh C, Hansen PA, Holloszy JO, et al. Hydroxyl radical generation during

exercise increases mitochondrial protein oxidation and levels of urinary dityrosine.

Free Radic Biol Med 1999; 27 (1-2): 186-92

7. Hampton MB, Kettle AJ, Winterbourn CC. Inside the neutrophil phagosome: oxidants,

myeloperoxidase, and bacterial killing. Blood 1998; 92: 3007-17

8. Kurzelewski M, Czarnowska E, Beresewicz A. Superoxide- and nitric oxide-derived

species mediate endothelial dysfunction, endothelial glycocalyx disruption, enhanced

neutrophil adhesion in the post-ischemic guinea-pig heart. J Physiol Pharmacol 56:

163178, 2005,

9. Pacher P, Beckman JS, Liaudet L. Nitric oxide and peroxynitrite in health and disease.

Physiol Rev 87:315-424, 2007

10. Nohl H, Kozlov AV, Gille L, et al. Cell respiration and formation of reactive oxygen

species: facts and artifacts. Biochem Soc Trans 2003; 31 (6): 1308-11

11. Fehrenbach E, Northoff H. Free radicals, exercise, apoptosis, and heat shock proteins.

Exerc Immunol Rev 2001; 7: 66-89

12. Astrand PO, Rodahl K, Dahl H, Stromme SS (4th Ed.). Physical Training. In: Astrand

PO, Rodahl K, Dahl HA, Stromme SS (eds) Textbook of work physiology:

Physiological Bases of Exercise Champaign IL: Human Kinetics; 2003; 313 368

13. Finaud J, Lac G, Filaire E. Oxidative stress: relationship with exercise and training.

Sports Med 2006; 36: 327-58

27 |

14. Di Meo S, Venditti P. Mitochondria in exercise-induced oxidative stress. Biol Signals

Recept 2001; 10: 125-40

15. Abbas AK and Lichtman AH. Basic immunology; Functions and Disorders of the

Immune System. Elsevier, Philadelphia. 2nd edition updated 2006

16. Daugherty, A., J. L. Dunn, D. L. Rateri, and J. W. Heinecke. 1994. Myeloperoxidase, a

catalyst for lipoprotein oxidation, is expressed in human atherosclerotic lesions. J. Clin.

Invest. 94: 437444

17. Smith GCM, Tew DG and Wolf CR. Dissection of NADPH-cytochrome P450

oxidoreductase into distinct functional domains. Proc. Natl. Acad. Sci. USA 91 (1994),

pp. 87108714

18. White RE and Coon MJ. Oxygen activation by cytochrome P450. Ann. Rev. Biochem.

49 (1980), pp. 315356

19. Bosterling B and Trudell JR. Spin trap evidence for production of superoxide radical

anions by purified NADPH-cytochrome P-450 reductase, Biochem. Biophys. Res.

Commun. 98 (1981), pp. 569575.

20. Thompson-Gorman SL, Zweier JL. Evaluation of the role of xanthine oxidase in

myocardial reperfusion injury. J Biol Chem 1990; 265 (12): 6656-63

21. Sjodin B, Hellsten Westing Y, et al. Biochemical mechanism for oxygen free radical

formation during exercise. Sports Med 1990; 10: 236-54

22. Cooper CE, Vollaard NBJ, Choueiri T, et al. Exercise, free radicals and oxidative

stress. Biochem Soc Trans 2002; 30 (2): 280-5

23. Ashlee N. Higdon, Brian P. Dranka, Bradford G. Hill, Joo-Yeun Oh, Michelle S.

Johnson, Aimee Landar, Victor M. Darley-Usmar. Methods for imaging and detecting

modification of proteins by reactive lipid species. Free Radical Biology and Medicine,

Volume 47, Issue 3, 1 August 2009, Pages 201-212

24. Y. Li, P. Maher and D. Schubert, A role for 12-lipoxygenase in nerve cell death caused

by glutathione depletion, Neuron 19 (1997), pp. 453463

25. Salahudeen, A.; Nawaz, M.; Poovala, V.; Kanjii, V.; Wang, C.; Morrow, J. D.; Roberts,

L. J., II. Cold induces time-dependent F2-isoprostane formation in renal tubular cells

and rat kidneys stored in University of Wisconsin solution: implications for immediate

post-transplant renal vasoconstriction. Kidney Int. 55:17591762; 1999

26. Nikolaidis MG, Mougios V (2004). Effects of exercise on the fatty acid composition of

blood and tissue lipids. Sports Med 34:1051-1076

27. Chen HI, Jen CJ, Chang WC. Effects of acute exercise on the biosynthesis of

eicosanoids in rats. Chin J Physiol. 1992;35:197-204

http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=%22Chen%20HI%22%5BAuthor%5Dhttp://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=%22Jen%20CJ%22%5BAuthor%5Dhttp://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=%22Chang%20WC%22%5BAuthor%5Djavascript:AL_get(this,%20'jour',%20'Chin%20J%20Physiol.');

28 |

28. Kotsonis P, Frey A, Frhlich LG, et al. Autoinhibilion of neuronal nitric oxide synthase:

distinct effects of reactive nitrogen and oxygen species on enzytne activity. Biochem J

1999; 340: 745-52

29. Jenkins RR. Free radical chemistry: relationship to exercise. Sports Med 1988; 5: 156-

70

30. Sen CK, Packer L. Antioxidant and redox regulation of gene transcription. FASEB J

1996; 10: 709-20,

31. Reid MB. Plasticity in skeletal, cardiac, and smooth muscle. Invited review: redox

modulation of skeletal muscle contraction: what we know and what we dont. J Appl

Physiol 2001; 90: 724-31

32. Halliwell B. Free radicals and other reactive species in disease. Nature Encyclop Life

Sei 2001;1-7

33. Golden TR, Hinerfeld DA, Melov S. Oxidative stress and aging: beyond correlation.

Aging Cell 2002; 1 (2): 117-23

34. Pincemail J, Lecomte J, Castiau J, et al. Evaluation of autoan tibodies against oxidized

LDL and antioxidant status in top soccer and basketball players after 4 months of

competition. Free Radic Biol Med 2000; 28 (4): 559-65

35. Stadtman ER, Levine RL. Protein oxidation. Ann N Y Acad Sci 2000; 899: 191-208

36. Radak Z, Kaneko T, Tahara S, et al. The effect of exercise training on oxidative

damage of lipids, proteins, and DNA in rat skeletal muscle: evidence for beneficial

outcomes. Free Radic Biol Med 1999; 27 (1-2): 69-74

37. Levine RL. Carbonyl modified proteins in cellular regulation, aging and disease. Free

Radic Biol Med 2002;32(9):790-6

38. Selmeci L, Seres L, Antal M, et al. Advanced oxidation protein products (AOPP) for

monitoring oxidative stress in critically ill patients: a simple, fast and inexpensive

automated technique. Clin Chem Lab Med 2005; 43:294-97

39. Wallace SS. Biological consequences of free radical-damaged DNA bases. Free Radic

Biol Med 2002; 33 (1): 1-14

40. Golden TR, Hinerfeld DA, Melov S. Oxidative stress and aging: beyond correlation.

Aging Cell 2002; 1 (2): 117-23

41. Chisolm GM and Steinberg D The oxidative modification hypothesis of atherogenesis:

an overview, Free Radic Biol. Med. 28 (12) (2000), pp. 18151826

42. Madamanchi NR, Vendrov A and Runge MS. Oxidative stress and vascular disease,

Arterioscler. Thromb. Vasc. Biol. 25 (2005), pp. 2938

29 |

43. Landmesser U, Spiekermann S and S. Dikalov et al., Vascular oxidative stress and

endothelial dysfunction in patients with chronic heart failure, Circulation 106 (2002),

pp. 30733078

44. Gerrity RG. The role of monocytes in atherosclerosis: I Transition of blood-borne

monocytes into foam cells in fatty lesions. Am J Pathol 103 (1981), pp. 181190

45. Berliner JA and Heinecke JW. The role of oxidized lipoproteins in atherogenesis. Free

Radic Biol Med 20 (1996), pp. 707727.

46. Hunt JV, Smith CC and Wolff SP. Autoxidative glycosylation and possible involvement

of peroxides and free radicals in LDL modification by glucose. Diabetes 39 (1990), pp.

14201424.

47. Maritim AC, Sanders RA and Watkins JB, Diabetes, oxidative stress, and antioxidants:

a review, J. Biochem. Mol. Toxicol. 17 (1) (2003), pp. 2438

48. Kirpichnikov D, Sowers JR. Diabetes mellitus and diabetes-associated vascular

disease, 2001 Trends Endocrinol Metab12(5):225-30.

49. Cooke MS, Evans MD, Dizdaroglu M and Lunec J Oxidative DNA damage:

mechanisms, mutation, and disease, FASEB J 17 (2003), pp. 11951214

50. DeWeese TL, Hruszkewycz AW and Marnett LJ. Oxidative stress in chemoprevention

trials, Urology 57 (2001), pp. 137140

51. Davydov, V., Hansen, L.A., Shackelford, D. (2003): Is dna repair compromised in

Alzheimers disease? Neurobiol. Aging, 24: 953968

52. Jenner P and Olanow CW, Oxidative stress and the pathogenesis of Parkinson's

disease, Neurology 47 (1996), pp. 161170.

53. Clarkson PM. Antioxidants and physical performance. Crit Rev Food Sci Nutr 1995;

35: 131-41

54. Martinovic J, Dopsaj V, Dopsaj M, Kotur-Stevuljevic J, Vujovic A, Stefanovic A, Nesic

G. Long-term effects of oxidative stress in volleyball players. Int J Sports Med 2009 ;

30 : 851 856

55. Das KC, Lewis-Molock Y, White CW. Elevation of mangane sesuperoxide dismutase

gene expression by thioredoxin. Am J Respir Cell Mol Biol 1997; 17: 713-26

56. Powers SK, Lennon SL. Analysis of cellular responses to free radicals: focus on

exercise and skeletal muscle. Proc Nutr Soc 2000; 58: 1025-33

57. Jenkins RR, Goldfarb A. Introduction: oxidant stress, aging and exercise. Med Sci

Sport Exerc 1993; 25 (2): 210-2.

58. Antunes F, Derick H, Cadenas E. Relative contributions of heart mitochondria

glutathione peroxidase and catalase to H2O2 detoxification in in vivo conditions. Free

Radic Biol Med 2002; 33 (9): 1260-7

30 |

59. Blatter MC, James RW, Messmer S, Barja F, Pometta D. Identification of a distinct

human high-density lipoprotein subspecies defined by a lipoprotein-associated protein,

K-45: identity of K-45 with paraoxonase. Eur J Biochem 1993;21:8719

60. Richter R, Furlong CE. Determination of paraoxonase (PON1) status requires more

than genotyping. Pharmacogenetics 1999;9:74553.

61. Humbert R, Adler DA, Disteche CM, Hassett C, Omiecinski CJ, Furlong CE. The

molecular basis of the human serum paraoxonase activity polymorphism. Nat Genet

1993;3:736

62. Mackness MI, Arrol S, Mackness B, Durrington PN. Alloenzymes of paraoxonase and

effectiveness of high-density lipoproteins in protecting low-density lipoprotein against

lipid peroxidation. Lancet 1997;349:8512.

63. Ng CJ, Shih DM, Hama SY, Villa N, Navab M, Reddy ST. The paraoxonase gene

family and atherosclerosis. Free Radical Biol Med 2005;38:15363.

64. Kotur-Stevuljevic J, Memon L, Stefanovic A, Spasic S, Spasojevic-Kalimanovska V,

Bogavac-Stanojevic N et al. Correlation of oxidative stress parameters and

inflammatory markers in coronary artery disease patients. Clin Biochem 2007;40:181-7

65. Kotur-Stevuljevic J, Spasic S, Stefanovic A, Zeljkovic A, Bogavac-Stanojevic N,

Kalimanovska-Ostric D, et al. Paraoxonase-1 (PON1) activity, but not PON1Q192R

phenotype, is a predictor of coronary artery disease in a middle-aged Serbian

population. Clin Chem Lab Med 2006;44:120613.).

66. Chauhan A , Chauhan V , Brown WT , Cohen I . Oxidative stress in autism: increased

lipid peroxidation and reduced serum levels of ceruloplasmin and transferrin the

antioxidant proteins . Life Sci 2004 ; 75 : 2539 2549.

67. Dopsaj V, Martinovic J, Dopsaj M, Stevuljevic JK, Bogavac-Stanojevic N. Gender-

Specific Oxidative Stress Parameters. Int J Sports Med. 2010

68. Boyd D, Vecoli CC, Belcher DM, Jain SK, Drysdale JW (1985) Structural and

functional relationships of human ferritin H and L chains deduced from cDNA clones. J

Biol Chem 260 : 11750-11761

69. Meneghini R. Iron homeostasis, oxidative stress, and DNA damage. Free Radic Biol

Med 1997; 23 (5): 783-92

70. Arosio P, Levi S. Ferritin, iron homeostasis, and oxidative damage. Free Radic Biol

Med 2002; 33 (4): 457-63

71. Sen CK, Packer L. Thiol homeostasis and supplements in physical exercise. Am J Clin

Nutr 2000; 72: 653S-69S

31 |

72. Groussard C, Rannou-Bekono F, Machefer G, et al. Changes in blood lipid

peroxidation markers and antioxidants after a single sprint anaerobic exercise. Eur J

Appl Physiol 2003; 89: 14-20

73. Coombes JS, Powers SK, Rowell B, et al. Effects of vitamin E and -lipoic acid on

skeletal muscle contractile properties. J Appl Physiol 2001; 90: 1424-30

74. Packer L. Vitamin C and redox cyclic antioxidants. In: Packer L. and Fuchs J, ed.

Vitamin C in health and disease. New York Marcel Dekker Inc, 1997: 95121.).

75. Crane FL. Biochemical functions of coenzyme Q10. J Am Coll Nutr 2001; 20 (6): 591-8

76. Packer L.(ed). Carotenoids. Metabolism, Genetics and Biosynthesis. Methods in

Enzymology, Part B 1993;214:1-468. Academic Press Inc. New York.

77. Green HJ, Fraser IG. Differential effects of exercise intensity on serum uric acid

concentration. Med Sci Sports Exerc 1988; 20 (2): 55-9

78. Kaur H, Halliwell B. Action of biologically-relevant oxidizing species upon uric acid:

identification of uric acid oxidation products. Chem-Biol Interactions 1990; 73: 235-47

79. Sevanian A, Davies KJA, Hochstein P. Serum urate as an antioxidant for ascorbic

acid. Am J Clin Nutr 1991; 54: 1129S-34S

80. Yesikaya A, Yegin A, Ozdem S, et al. The effect of bilirubin on lipid peroxidation and

antioxidant enzymes in cumene hydroperoxide-treated erythrocytes. Int J Clin Lab Res

1998; 28 (4): 230-4