Nitroksyle jako nowa grupa związków egzogennych komórek wywołujących stres oksydacyjny

Tlen cząsteczkowy jest kluczowym substratem metabolizmu organizmów tlenowych. Jest potężnym narzędziem do monitorowania natlenienia komórek, funkcji mitochondriów i
metabolicznych implikacji sygnalizacji komórkowej. Związki tlenu to duża grupa wolnych rodników. Podstawą ich powstania jest redukcja lub stymulacja jednoelektronowych cząsteczek tlenu. Taki produkt jest bardziej reaktywny niż podstawowa cząsteczka tlenu i jest znany jako forma reaktywnych form tlenu (ROS). Głównym źródłem wolnych rodników w organizmach jest metabolizm komórki, w wyniku którego dochodzi do wyrównania składników komórkowych, w tym białek, tłuszczów i kwasów nukleinowych. Wolne rodniki mogą powstawać również pod wpływem zewnętrznych czynników fizycznych, takich jak promieniowanie jonizujące i ultrafioletowe, ultradźwięki, zanieczyszczenie powietrza, palenie tytoniu czy stosowanie nieodpowiedniej diety bogatej w kwasy tłuszczowe. Wszystkie te czynniki prowadzą do zaburzenia równowagi organizmu poprzez dezaktywację jego systemów obronnych; w tym utleniona naprawa zasad DNA. Zaburzenie równowagi między działaniem reaktywnych form tlenu a biologiczną zdolnością do szybkiej detoksykacji jego reaktywnych związków pośrednich nazywamy stresem oksydacyjnym. Stres oksydacyjny ma znaczenie dla osób z chorobami takimi jak miażdżyca i innymi chorobami układu
krwiotwórczego, nowotworami, cukrzycą typu 1 i 2, chorobami neurodegeneracyjnymi, takimi jak choroba Parkinsona czy choroba Alzheimera. Uważa się, że stres może odgrywać znaczącą rolę w przyspieszonym starzeniu się organizmu. Liczne publikacje wskazują na istotną rolę ROS w patofizjologii incydentów niedokrwiennych serca. Prawdopodobnie wolne rodniki wytwarzane podczas stresu oksydacyjnego związanego z chorobą niedokrwienną serca, oprócz komórek mięśnia sercowego i śródbłonka, uszkadzają również płytki krwi. Wzajemna zależność między dostępnością tlenu a metabolizmem mitochondrialnym komórek jest kluczem do zrozumienia, w jaki sposób tkanka reaguje na natlenienie. Dotychczas brakowało metod, które byłyby w stanie zmierzyć te parametry dla dostępnego tlenu i towarzyszących im zmian metabolicznych, jednakże obecnie mamy do dyspozycji nowe rozwiązania.