Postępy Biochemii 66 (2) 2020 143 dr Michał Kloska 1,2✉ , dr Dorota Mańkowska-Wierz- bicka 2 , dr Magdalena Człapka–Maty- asik 3 , prof. dr hab. Agnieszka Do- browolska 2 , prof. dr hab. Marian Grzy- misławski 2 1 Department of Medicine, Lehigh Valley Health Network, Allentown, Pennsylvania, USA 2 Katedra i Klinika Gastroenterologii, Dietetyki i Chorób Wewnętrznych Uniwersytetu Medycz- nego im. Karola Marcinkowskiego w Poznaniu 3 Wydział Nauk o Żywności i Żywieniu, Uni- wersytet Przyrodniczy w Poznaniu https://doi.org/10.18388/pb.2020_324 ✉ autor korespondujący: michalkloska@gmail. com Słowa kluczowe: Nieswoiste choroby zapalne jelit, stres oksydacyjny, antyoksydanty, wolne rodniki, reaktywne formy tlenu. Stosowane skróty: AOPP – zaawansowane produkty utlenienia białek (ang. advanced oxi- dation protein products), CDAI – skala aktyw- ności choroby Leśniowskiego – Crohna (ang. Crohn’s Disease activity index), GPx – peroksy- daza glutationowa (ang. glutathione peroxidase), GR – reduktaza glutationowa (ang. glutathione reductase), GSH – glutation zredukowany, GSSG – utleniona postać glutationu, MDA – dialdehyd malonowy (ang. malonyldialdehyde), MPO – mieloperoksydaza (ang. myeloperoxida- se), NChZJ – nieswoiste choroby zapalne jelit, OB – odczyn Bienackiego, RFT – reaktywne formy tlenu, SOD - dysmutaza ponadtlenkowa (ang. superoxide dismutase), WR – wolne rodniki Stres oksydacyjny w etiopatogenezie nieswoistych chorób zapalnych jelit STRESZCZENIE N ieswoiste choroby zapalne jelit (NChZJ) stanowią grupę przewlekłych chorób zapal- nych przewodu pokarmowego o złożonej i nie do końca poznanej etiologii. Wśród przyczyn ich powstawania znaczną rolę przypisuje się interakcji czynników genetycznych, środowiskowych i immunologicznych, których nieodłącznym elementem jest stres oksyda- cyjny. Dlatego tak istotne dla zachowania prawidłowej homeostazy komórkowej jest utrzy- manie równowagi oksydoredukcyjnej w przewodzie pokarmowym, który jest w stałej eks- pozycji na ogromną liczbę bakterii stanowiących część fory jelitowej, jak i patogennych. Zaburzenie tej homeostazy i nasilenie stresu oksydacyjnego prowadzą do propagacji stanu zapalnego, uszkodzenia błony śluzowej przewodu pokarmowego oraz wiążą się zarówno z rozwojem, jak i zaostrzeniami NChZJ. STRES OKSYDACYJNY Nieswoiste choroby zapalne jelit stanowią grupę przewlekłych chorób zapal- nych przewodu pokarmowego, wśród których wyróżnia się przede wszystkim wrzodziejące zapalenie jelita grubego (WZJG) oraz chorobę Leśniowskiego – Crohna (ChLC). We WZJG zapalenie błony śluzowej w początkowym okresie choroby obejmuje odbytnice i może stopniowo przez ciągłość zająć pozostałe części jelita grubego. ChLC może natomiast zaatakować każdy odcinek prze- wodu pokarmowego, przy czym najczęściej zlokalizowana jest w końcowym odcinku jelita cienkiego. Zapalenie ma charakter miejscowy oraz pełnościenny, często powikłany tworzeniem przetok, ropni i zwężeń światła jelita. ChLC po- dobnie jak WZJG charakteryzuje się zmiennym przebiegiem w postaci zaostrzeń i remisji. Stres oksydacyjny to brak równowagi pomiędzy wytwarzaniem reaktyw- nych form tlenu (RFT) a zdolnościami antyoksydacyjnymi organizmu. Jako, że ponad 90% tlenu komórkowego wykorzystywane jest przez mitochondria w procesie fosforylacji oksydacyjnej, to właśnie mitochondria są głównym źródłem RFT. Fosforylacja oksydacyjna, czyli główny i najbardziej wydaj- ny proces wytwarzania energii przez organizm ludzki, oparta jest o łańcuch transportu elektronów, których ostatecznym akceptorem jest właśnie tlen, przechodząc w trakcie czterostopniowej redukcji do cząsteczki wody [1,2]. Wysoko reaktywne formy tlenu, które wówczas powstają, prowadzą do re- akcji łańcuchowych, w których jeden wolny rodnik, czyli atom, jon lub czą- steczka posiadająca niesparowany elektron rozpoczyna reakcję niszczącą szereg molekuł. Jednym z najistotniejszych przykładów jest proces perok- sydacji lipidów, w którym dochodzi do reakcji pomiędzy RFT a wieloniena- syconymi kwasami tłuszczowymi (WKT). WKT odgrywają znaczącą rolę nie tylko jako składnik budulcowy błony komórkowych, ale również jako istotny czynnik immunomodulujący. Liczne dane literaturowe dowodzą ich roli w proliferacji limfocytów, produkcji cytokin, fagocytozie i apoptozie komórek, co prowadzi do zmniejszenia odpowiedzi zapalnej organizmu [3,4]. Należy w tym przypadku zauważyć, że zainicjowana reakcja łańcuchowa przez po- jedynczy wolny rodnik może spowodować uszkodzenie nawet 400 różnych cząsteczek, zanim zostanie zneutralizowana. Pokazuje to niezwykłą szkodli- wość wolnych rodników i tym samym rolę antyoksydantów i ich znaczenie w utrzymaniu homeostazy oksydacyjnej organizmu. Co więcej, uszkodze- nie lipidów błony komórkowej prowadzi do wzrostu jej przepuszczalności i akumulacji m.in. jonów wapnia wewnątrz komórki. Powoduje to z kolei ak- tywację fosfolipazy A2 odpowiedzialnej za dalszą degradację błony komór- kowej i uwalnianie z niej kwasu arachidonowego, który jest podstawowym substratem w syntezie aktywnych biologiczne związków m.in. o charakterze prozapalnym (prostaglandyny, leukotrieny, itp.). W trakcie przemiany kwa- su arachidonowego z udziałem cyklooksygenaz i lipooksygenaz wytwarzają się również dodatkowe ilości RFT, napędzając tym samym spiralę zniszczeń