أنواع الجذور الحرة
تنشأ معظم الجذور الحرة نتيجة لمؤكسدات الأكسجين التفاعلية (ROS) ومؤكسدات النيتروجين التفاعلية (RNS). فيما يلي بعض الأنواع المهمة:
- جذور الهيدروكسيل
جذر الهيدروكسيل هو الشكل المحايد لأيون الهيدروكسيد ويعتبر من الجذور الحرة شديدة التفاعل. يمكن أن يتفاعل هذا الجذر بقوة مع الجزيئات العضوية وغير العضوية مثل الحمض النووي، البروتينات، الدهون، والكربوهيدرات، مما يؤدي إلى تضرر الخلايا بشكل أكبر من أي نوع آخر من أنواع الأكسجين.
- أنيوينات السوبر أكسيد
تتكون أنيونات السوبر أكسيد داخل الميتوكوندريا نتيجة لتفاعلات نقل الإلكترون غير الإنزيمية. تفاعلها مع الجزيئات الحيوية يظل منخفضا نسبياً.
- بيروكسيد الهيدروجين
يمكن أن يتسبب بيروكسيد الهيدروجين في تلف الخلايا عند تركيزات منخفضة نسبياً (حوالي 10 ميكرومترات) ولكن يمكن تعطيله عند مستويات أعلى.
- حمض الهيدروكلوروس
يعتبر حمض الهيدروكلوروس من العوامل المؤكسدة الرئيسية الناتجة عن بعض أنواع خلايا الدم البيضاء المنشطة خلال المواقع الالتهابية. يتكون هذا الحمض من تفاعل بيروكسيد الهيدروجين مع الكلوريد، حيث يحفزه بعض الإنزيمات المؤكسدة.
- أول أكسيد النيتروجين (NO)
يمثل هذا جزيء صغير يتم إنتاجه في الأنسجة من خلال تراكيب أكسيد النيتريك.
- الأكسجين المفرد
يعتبر الأكسجين المفرد حالة عالية الإثارة ومستقرة من الأكسجين الجزيئي، وهو نوع عالي السمية من الأكسجين التفاعلي. يتم إنتاجه في الجسم عن طريق تنشيط بعض أنواع خلايا الدم البيضاء.
- البيروكسيل (ROO-)
يشتق البيروكسيل من الأكسجين في الأنظمة الحية، وأبسط أشكاله هو جذور البيرهيدروكسيل (HOO-)، التي تتكون من بروتونات السوبر أكسيد.
- البييروكسينيتريت (ONOO-)
تعد من الجذور الحرة السامة جداً ويمكن أن تتفاعل مباشرة مع ثاني أكسيد الكربون لتكوين كربوكسيلات النيتروز عالية النشاط (ONOOCO2−) أو حمض البييروكسينيتروز (ONOOH).
- الأوزون (O3)
الأوزون هو مؤكسد قوي يمكن إنتاجه في الجسم عن طريق مسار أكسدة الماء المحفز بالأجسام المضادة، ويلعب دوراً مهماً في الاستجابة للالتهابات.
الجذور الحرة: مفهوم عام
تعتبر الجذور الحرة جزيئات شديدة التفاعل وغير مستقرة، تُنتج بشكل طبيعي في الجسم كنتيجة ثانوية لعمليات الأيض (الأكسدة) أو نتيجة التعرض للسموم في البيئة، مثل دخان التبغ والأشعة فوق البنفسجية.
تستمر الجذور الحرة في الجسم لجزء من الثاني فقط، لكن خلال هذه الفترة، يمكن أن تتسبب في إتلاف الحمض النووي، مما قد يؤدي إلى طفرات تزيد من خطر الإصابة بالسرطان. ومع ذلك، تسهم مضادات الأكسدة التي توجد في الأطعمة التي نتناولها في تحييد هذه الجزيئات غير المستقرة، مما يقلل من مخاطر الإضرار بالحمض النووي.
نال موضوع الجذور الحرة والمواد المؤكسدة الأخرى اهتمامًا كبيرًا في علم الأحياء بسبب دورها الفسيولوجي وتأثيرها على مجموعة من الأمراض. تشمل الجذور الحرة كلاً من أنواع الأكسجين التفاعلية (ROS) وأنواع النيتروجين التفاعلي (RNS)، والتي تتضمن مصادر داخلية مثل الميتوكوندريا، البيروكسيسومات، والشبكات الإندوبلازمية، إلى جانب مصادر خارجية مثل التلوث والكحول ودخان التبغ والمعادن الثقيلة وبعض الأدوية مثل الهالوثان والباراسيتامول والإشعاع.
مؤكسدات الأوكسجين والنيتروجين التفاعلية: مفهوم
تشير مؤكسدات الأوكسجين والنيتروجين التفاعلية إلى مجموعة فرعية من الجذور الحرة التي تحتوي على الأكسجين والنيتروجين. تمثل هذه الجذور الأنواع التي تحتوي على إلكترون واحد على الأقل غير مزدوج، مما يمكنها من الوجود بشكل مستقل. وفي هذا السياق، يعتبر جزيء الأكسجين نفسه جذريًا بسبب احتوائه على إلكترونين.
