Oxidativer Stress verursacht durch Inaktivierung der Glutathionperoxidase und adaptive Reaktionen

Reaktive Sauerstoffspezies (ROS) werden als Nebenprodukte des zellulären Metabolismus, hauptsächlich in den Mitochondrien, erzeugt. Wenn die zelluläre Produktion von ROS die Antioxidantienkapazität der Zelle übersteigt, können zelluläre Makromoleküle wie Lipide, Proteine und DNA geschädigt werden. Deshalb wird angenommen, dass 'oxidativer Stress' zum Altern und zur Pathogenese verschiedener menschlicher Krankheiten beiträgt. In den letzten 10-15 Jahren hat sich jedoch eine erhebliche Menge an Beweisen angesammelt, dass ROS als subzelluläre Botenstoffe fungieren und eine Rolle in der Genregulation und Signaltransduktionswegen spielen, die an Abwehrmechanismen gegen oxidativen Stress beteiligt sein können. Diese Übersicht konzentriert sich auf oxidativen Stress, der durch die Inaktivierung von Glutathionperoxidase (GPx), einem wichtigen Peroxid-Scavenging-Enzym, verursacht wird. GPx wird durch eine Vielzahl physikalischer Substanzen, einschließlich Stickstoffmonoxid und Carbonylverbindungen in vitro und in Zellkulturen, inaktiviert. Eine verringerte GPx-Aktivität wurde auch in Geweben berichtet, in denen oxidativer Stress in mehreren pathologischen Tiermodellen auftritt. Die Anhäufung erhöhten Peroxidspiegels, die aus der Inaktivierung von GPx resultiert, kann als sekundärer Botenstoff wirken und die Expression von anti-apoptotischen Genen sowie von GPx selbst regulieren, um Zellschäden vorzubeugen. Diese Ergebnisse legen nahe, dass GPx unter verschiedenen Bedingungen wie nitroxidativem Stress und glycoxidativem Stress inaktiviert wird und dass diese Veränderungen ein gemeinsames Merkmal verschiedener Arten von oxidativem Stress darstellen, die möglicherweise mit der Modifikation der Redoxregulation und der zellulären Funktion verbunden sind.