Пероксидазе

Пероксидазе представљају ензиме који разграђују водоник пероксид или органске пероксиде у сваком организму. Пероксиди су снажни ћелијски токсини који настају у бројним реакцијама биохемијске оксидације. То чини пероксидазе једним од најважнијих антиоксиданата.

Шта су пероксидазе?

Пероксидазе су ензими који у већини случајева разграђују токсични хидроген пероксид. Органски пероксиди се такође смањују овим ензимима.

У тим реакцијама, одговарајући пероксид прима два електрона и два протона у под-коракима. Односно, долази до преноса атома водоника. Веза између два атома кисеоника пероксида је прекинута. Пероксидазе укључују каталазу, цитохром ц пероксидазу, тироидну пероксидазу и глутатион пероксидазу. Атоми водоника потичу од такозваних водоника. Подлоге су водоник-пероксид или органски пероксиди, а каталаза је посебан случај.

У случају каталазе као пероксидазе, други молекул водоник-пероксида делује као донор водоника. Тако преноси атоме водоника. Два молекула водоник пероксида су направљена у два молекула воде и један молекул кисеоника. Уз помоћ хидроген пероксида, цитокром ц пероксидаза оксидира, на пример, фероформ цитокрома Ц. Уз помоћ штитне пероксидазе смањује се јодидни јон у присуству пероксида водоника, који се одмах претвара у аминокиселину тирозин да би створио тироидне хормоне.

Глутатион пероксидаза је важна пероксидаза. Ово катализује оксидацију глутатиона хидроген пероксидом уз стварање воде. То га чини једним од најважнијих антиоксиданата у телу.

Функција, ефекат и задаци

Најважнији задатак пероксидаза је да разложи токсични водоник пероксид и органске пероксиде у организму. Пероксиди су врло агресивне супстанце које могу врло лако оксидисати сопствене биомолекуле у телу.

У многим оксидативним метаболичким процесима, они често настају као метаболити. Када се пероксиди разграде, обично се ослобађа водоник пероксид који напада друге ендогене супстанце. Слободни радикали се такође увек формирају као интермедијарни производи у конверзији пероксида. Да би се ограничио ефекат слободних радикала, пероксиди се, такође, морају разградити. Ензим каталаза је одговоран за директно разлагање водоник-пероксида у води и кисеонику. Глутатион пероксидаза оксидира глутатион-сулфид и истовремено смањује водоник-пероксид у воду. Глутатион је трипептид направљен од глутаминске киселине, цистеина и глицина.

У јетри је као антиоксиданс најважнији активни састојак у детоксикацији тела. У процесу се оксидује. Ако се примењује до места исцрпљености, може доћи до акутног затајења јетре јер се реакције детоксикације које су увек потребне више не одвијају. Као резултат, ензим глутатион пероксидаза је изузетно важан као састојак ћелијске одбране против оксидативног стреса. Мањак овог ензима може довести до артериосклерозе, тумора и неуродегенеративних болести.

Штитна пероксидаза заузврат гради јод у хормонима штитњаче кроз оксидацију јодида. И овде се атоми водоника преносе из тирозина у водоник пероксид током оксидације јодидног јона. У току се формирају хормони штитне жлезде и вода.

Образовање, појава, својства и оптималне вредности

Пероксидазе се углавном налазе у пероксисомима ћелије. Пероксисоми су ћелијске органеле са мембраном затворене у које се разграђују агресивни пероксиди. Ове се реакције морају одвијати одвојено од остатка ћелије, јер могу бити опасне за остатак ћелије. Пероксизоми садрже пероксидазе, које тамо разграђују водоник пероксид и друге пероксиде неометано цитоплазмом ћелије.

Број и величина пероксисома и њихов садржај протеина зависе од типа ћелије. Што више реакција детоксикације треба да се одвија, то је већи број и запремина везикула. Пероксизоми садрже око 60 оксидаза и монооксигеназа, који катализују распад масних киселина и других супстанци са укључивањем кисеоника. Ово такође ствара пероксиде као нарочито реактивне интермедијаре, који се стога морају разградити уз помоћ пероксидаза.

Болести и поремећаји

Водоник пероксид као интермедијарни производ, углавном при оксидативном разградњи масти, има велике ефекте на организам. Сам има оксидативни ефекат и може оштетити организам. Стога пероксидазе играју веома важну улогу, посебно у погледу оксидативног стреса.

Као антиоксиданти, глутатион-пероксидазе нарочито су део ћелијског одбрамбеног система. Глутатион пероксидазе су изграђене од глутатиона. Они су зависни од селена као кофактора. Глутатион је трипептид састављен од глутаминске киселине, цистеина и глицина, а селен се везује за цистеин у ензимима, а селенски цистеин је реактивни центар ензима. Неисправност или недостатак глутатион пероксидазе може довести до озбиљних здравствених проблема. Тај недостатак је често изазван недостатком селена. Ово ограничава функцију ензима. Нарочито у неким деловима Кине, где је тло веома сиромашно селеном, јавља се такозвани Кесхан синдром (назван по округу Кесхан).

Болест се манифестује срчаним проблемима као што су срчане аритмије, затајење срца или чак кардиогени шок. Глутатион-пероксидазе настају из глутатиона. Ово се посебно налази у јетри и стално се производи у организму. Међутим, када су присутне веће концентрације пероксида, глутатион се брзо троши оксидацијом. То се може брзо догодити код физичке активности, емоционалног стреса или инфекција. Нездрав начин живота, лоша исхрана, токсини из околине, алкохол, цигаретни дим и још много тога, такође може довести до недостатка глутатиона.

Тај се недостатак манифестује ослабљеним имунолошким системом и преоптерећеношћу јетре. Ако здравствене притужбе још нису постале хроничне, промена животног стила брзо доводи до опоравка, јер се глутатион брзо поново формира.