بسیاری از بیماری­های انسان بر اثر استرس اکسیداتیو به وجود آمده یا اینکه خود بیماری باعث پدید آمدن استرس اکسیداتیو می­شود. در ادامه به ارتباط استرس اکسیداتیو با برخی از بیماری­های انسانی می­پردازیم.

بیماری­های قلبی و عروقی: تکثیر و التهاب عروق با هم رابطۀ نزدیکی دارند. تکثیر بیش از حد سلول­های عروقی نقش مهمی را در آسیب بیماری انسداد عروقی دارد. رادیکال­های آزاد نقش برجسته­ای در ایجاد بیماری قلبی و عروقی دارند. ترکیبات ROS، منجر به اکسیداسیون لیپو پروتئین­های با چگالی کم می­شوند، که این خود باعث تجمع پلاک­ها شده و کلید اصلی در آسیب زایی آترواسکلروز است. اکسیداسیون LDL، منجر به اختلال عملکرد سلول­های آندوتلیال شده و می­تواند باعث رشد، مرگ و آپوپتوز سلول شود. بنابراین رادیکال­های آزاد در نارسایی احتقانی قلب دخالت دارند.

سکته مغزی: بیماری­های عروقی مغز به عنوان شایع­ترین اختلال ناتوان کننده نورولوژیک در جهان است. در بیماران دچار سکته مغزی و مرگ مغزی عصبی، میزان رادیکال­های آزاد ناشی از منابع مختلف از جمله گزانتنین اکسیداز، سیکلواکسیژناز، التهاب سلول­ها و میتوکندری، افزایش می­یابد. زنجیره انتقال الکترون میتوکندری، در جریان ایسکمی و رپریفیوژن و هم­چنین سایر منابع تولید کننده رادیکال آزاد تغییر می­کند. بیان شده است که نیتریت اکسید ایجاد شده در آندوتلیوم عروق خونی در جریان ایسکمی مغزی، می­تواند باعث تولید رادیکال­های آزاد شود. سوپر اکسید و هیددروکسیل تولید شده با لیپیدهای غیر اشباع غشای سلولی واکنش داده و تولید رادیکال­های پراکسید لیپید، هیدروپراکسید لیپید و محصولاتی مانند  مالون دی آلدئید می­کند. تراکم سلول­های خونی مانند نوتروفیل­ها، مونوسیت­ها و ماکروفاژها که در جریان رپریفیوژن رخ می­دهد هم می­تواند استرس اکسیداتیو را بیشتر تحریک کند.

دیابت: دیابت شیرین به عنوان یکی از شایع­ترین اختلالات متابولیسم شناخته شده است. این بیماری با افزایش قند خون، اختلال در متابولیسم کربوهیدرات­ها، چربی­ها، پروتئین­ها و کمبود نسبی یا مطلق انسولین همراه است، در جهان 3 الی 5/2 درصد از مردم دچار بیماری دیابت هستند. دیابت نوع 2 بیش از 90 درصد از افراد دیابتی را تشکیل می­دهد. استرس اکسیداتیو می­تواند در روند سرعت بخشیدن به عوارض بالینی افراد مبتلا به دیابت نوع 2 ارتباط داشته باشد. در طی متابولیسم هوازی، رادیکال­های آزاد تولید می­شوند و در روند کشمکش بین رادیکال­های آزاد و سیستم آنتی اکسیدانی بدن، ممکن است، سطح آنتی اکسیدان­ها کاهش یابد و در نتیجه پاکسازی ناقص رادیکال­های آزاد، لیپیدها، قندها، پروتئین­ها و اسیدهای نوکلئیک اکسیده شوند که در نهایت این عوامل باعث پیامدهای گسترده پاتولوژیک در دیابت شود. اتواکسیداسیون قندها یکی دیگر از عوامل دیابت است که  باعث ایجاد استرس اکسیداسیون می­شود. ترکیباتی با ساختمان آلفا – هیدروکسی آلدئیدی (مثل گلوکز) می­توانند به فرم انولی در آمده و با احیای عناصر واسطه و سپس اکسیژن باعث تولید رادیکال اکسیژن گردند. هم چنین بر اثر افزایش گلوکز خون با اتصال قند به پروتئین­ها، ترکیباتی پدید می آیندکه در تولید رادیکال­های آزاد نقش دارند. هم­چنین در اثر اختلال در میزان تولید NADPH، سطح گلوتاتیون احیا کاهش یافته و به دنبال آن فعال شدن راه پلی یال اتفاق می­افتد، که می­تواند باعث کاهش ظرفیت آنتی اکسیدانی شود .

نفروپاتی (آسیب کلیه) دیابتی: آسیب کلیه دیابتی یک عارضه جدی دیابت شیرین است که در کشورهای توسعه یافته گسترش پیدا کرده است. استرس اکسیداتیو و عوامل التهابی نقش مهمی را در توسعه و پیشرفت نفروپاتی در بیماران دیابتی دارند. قشر مغز و هیوکامپ بیشتر از سایر مناطق مغز دچار استرس اکسیداتیو و پراکسیداسیون لیپیدی ناشی از هیپرگلیسمی می­شوند. هیپر گلیسمی از طریق مکانیسم­های آنزیمی و غیر آنزیمی و با تولید بیش از حد رادیکال­های آزاد اکسیژن باعث القای استرس اکسیداتیو می­شود و به دنبال آن با افزایش انواع رادیکال­های آزاد، مرگ برنامه ریزی شده سلولی ایجاد می­شود که خود باعث مرگ نورون­ها در مغز می­شود. هم­چنین با افزایش سیتوکاین­های التهابی در مغز، نورون­ها آسیب می­بینند و از طرفی دیگر با پراکسیده شدن لیپیدها، انواعی از میانجی­های عصبی مانند گلوتامات، سیتوکروم C و افزایش کلسیم داخل سلولی منجر به آسیب و تخریب نورون­ها می­شود. در نهایت هیپرگلیسمی مزمن باعث آسیب در کلیه می­شود و به دنبال آن با افزایش اوره خون عملکرد سلول­های عصبی مغز تاثیر گرفته و باعث اختلال در اعمال شناختی می­شود.

سرطان: ترکیبات ROS به دلیل تعامل و واکنش رادیکال­های آزاد با DNA می­توانند باعث فعال شدن مراحل آغازی، پیشبرد و پیشرفت مواد سرطان زا شوند. این ترکیبات با اثر تخریب و آسیب که بر روی اجزا DNA مانند بازها و قندهای دئوکسی ریبوز دارند، باعث جهش در ژن­ها شده و ایجاد سرطان می­کنند و نتیجۀ این جهش­ها، تبدیل پروتوانکوژن به انکوژن­ها و تغییر بیان آن­ها است که منجر به افزایش تکثیر سلولی و در نهایت تبدیل یک سلول عادی به یک سلول تکثیر شونده بدخیم می­شود. رادیکال­های آزاد با اثر بر القای رونویسی، القای مسیرهای انتقال پیام، ایجاد خطا در همانندسازی و عدم ثبات ژنتیکی در ایجاد سرطان نقش دارند. اگرچه انواعی از سرطان­ها وجود دارد، اما یک ارتباط مستقیم بین سایز تومور خوش­خیم و مقدار تولیدات DNA اکسید شده ( 8- اکسو گوانین)، وجود دارد. درک این فرایند از نظر تبدیل تومور خوش­خیم به بدخیم حائز اهمیت است. در سلول­های سرطانی، سطح بالایی از استرس اکسیداتیو می­تواند آپوپتوز و یا حتی نکروز را ایجاد کند در حالی که سطح پایین استرس اکسیداتیو می­تواند نقش تحریکی در تقسیم سلولی و پیشبرد رشد تومور ایفا کند. هم­چنین رادیکال­های آزاد می­توانند باعث پراکسیداسیون غشای سلولی شوند. متابولیت­های حاصل از پراکسیده شد لیپیدها، مالون دی آلدئید، 4- هیدروکسی نونئال و آکرولین می­باشند که با اتصال به پروتئین­ها و تغییر در عملکرد آن­ها موجب مهار آنزیمی و تغییر در ساختار گیرنده سلولی شده و در نهایت ایجاد سرطان می­کند./ف.نوروزی فرد

«آرش دشتابی» دکترای تخصصی تغذیه بالینی دانشکده تغذیه وعلوم غذایی