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Antioxidatives Schutzsystem

Die Entstehung reaktiver Sauerstoff-Spezies im Organismus

Ohne Sauerstoff als Oxidationsmittel können Tiere und Menschen nicht leben. Aber es ist auch ein potenziell gefährliches Molekül für eine Zelle. Bei allen chemischen Reaktionen, an denen Sauerstoff beteiligt ist, können als Nebenprodukt Sauerstoff-Radikale und nicht-radikalische, hoch reaktive Sauerstoff-Verbindungen entstehen. Diese schädigen Zellstrukturen wie Lipide, Proteine oder die DNA und beeinträchtigen damit zelluläre Abläufe erheblich.

Radikale und ROS stammen häufig aus der Umwelt, sie werden aber auch im menschlichen Stoffwechsel produziert und entstehen zum Beispiel:

  • durch entzündliche Prozesse oder bestimmte Erkrankungen wie Herzinfarkt oder Diabetes,
  • durch exzessiven Sport und damit verbundene Gewebeverletzungen (Muskelkater, Zerrungen),
  • durch Autoxidationsreaktionen von z.B. von Nitro-Verbindungen, Chinonen, Thiolen oder Flavinen,
  • bei enzymatischen Reaktionen, z.B. im Zusammenhang mit Hämoglobin, Ferredoxin oder der NADPH-Oxidase
  • und bei verschiedenen Zellprozessen, wie z.B. in der mitochondrialen Atmungskette, der Entgiftung von Medikamenten in der Elektronentransportkette des Cytochrom P450-Systems oder bei der Abwehr von in den Organismus eingedrungenen Mikroorganismen durch Phagocyten.

Der Hauptanteil der ROS entsteht dabei in der Elektronentransportkette des Mitochondriums.

Abb.1
Querschnitt durch ein Mitochondrium

Weiterführende Literatur

DocCheck-News: Freie Radikale als Appetithemmer1)

1)Diano, S.; Liu, Z.; Jeong, J. K.; Dietrich, M. O.; Ruan, H.; Kim, E.; Suyama, S.; Kelly, K.; Gyengesi, E.; Arbiser, J. L.; Belsham, D. D.; Sarruf, D. A.; Schwartz, M. W.; Bennett, A. M.; Shanabrough, M.; Mobbs, C. V.; Yang, X.; Gao, X.; Horvath, T. L. (2011): Peroxisome proliferation–associated control of reactive oxygen species sets melanocortin tone and feeding in diet-induced obesity. In: Nature Medicine. 17 , 1121–1127
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