مؤكسد

المؤكسدات هي مواد كيميائية تحفز الإجهاد التأكسدي ، إما عن طريق توليد أنواع الأكسجين التفاعلية أو عن طريق تثبيط أنظمة مضادات الأكسدة . ^{[ 1 ]} يمكن أن يُلحق الإجهاد التأكسدي الناتج عن هذه المواد الكيميائية الضرر بالخلايا والأنسجة، فعلى سبيل المثال، يمكن أن تؤدي جرعة زائدة من مسكن الألم الباراسيتامول (الأسيتامينوفين) إلى تلف الكبد بشكل مميت ، جزئيًا من خلال إنتاجه لأنواع الأكسجين التفاعلية. ^{[ 2 ] [ 3 ]}

يمكن لبعض المواد أن تعمل كمضادات للأكسدة أو عوامل مؤكسدة، وذلك تبعًا للظروف. ^{[ 4 ]} تشمل بعض الظروف المهمة تركيز المادة الكيميائية ووجود الأكسجين أو المعادن الانتقالية . على الرغم من أن اختزال الأكسجين الجزيئي أو البيروكسيد إلى فوق الأكسيد أو جذر الهيدروكسيل، على التوالي، مفضلٌ جدًا من الناحية الديناميكية الحرارية، إلا أنه ممنوعٌ دورانيًا . هذا يقلل بشكل كبير من معدلات هذه التفاعلات، مما يسمح بوجود الحياة الهوائية. ونتيجةً لذلك، يتضمن اختزال الأكسجين عادةً إما التكوين الأولي للأكسجين المفرد ، أو اقتران الدوران المداري من خلال اختزال معدن من سلسلة انتقالية مثل المنغنيز أو الحديد أو النحاس. ثم ينقل هذا المعدن المختزل الإلكترون المفرد إلى الأكسجين الجزيئي أو البيروكسيد.

يمكن أن تعمل المعادن الانتقالية كعوامل مؤكسدة. على سبيل المثال، يُعدّ التسمم المزمن بالمنغنيز مرضًا كلاسيكيًا مرتبطًا بالعوامل المؤكسدة. ^{[ 5 ]} ومن الأمراض الأخرى المرتبطة بالوجود المزمن لمعدن انتقالي مؤكسد داء ترسب الأصبغة الدموية ، والذي يرتبط بارتفاع مستويات الحديد. وبالمثل، يرتبط داء ويلسون بارتفاع مستويات النحاس في الأنسجة. تميل هذه المتلازمات إلى الارتباط بأعراض مشتركة. لذا، تُعدّ جميعها أعراضًا عرضية لداء ترسب الأصبغة الدموية، والذي يُعرف أيضًا باسم "داء السكري البرونزي". وبالمثل، رُبط مبيد الأعشاب المؤكسد باراكوات ، وداء ويلسون، والحديد في الجسم المخطط، بمرض باركنسون لدى البشر . كما يُسبب الباراكوات أعراضًا شبيهة بمرض باركنسون لدى القوارض.

يُعدّ التليف أو تكوّن الندبات من الأعراض الأخرى المرتبطة بعوامل الأكسدة. فعلى سبيل المثال، يرتبط وجود النحاس أو ترسبات الحديد في الجسم الزجاجي بتليف زجاجي حاد ، كما هو الحال مع وجود الحديد داخل العين. ويُعدّ تليف الكبد أيضًا من الأعراض الرئيسية لمرض ويلسون. ويُعتقد أن التليف الرئوي الناتج عن الباراكوات وعامل بليوميسين المضاد للأورام يُحفّز أيضًا بخصائص الأكسدة لهذه العوامل. وقد يكون الإجهاد التأكسدي الناتج عن هذه العوامل يُحاكي إشارة فسيولوجية طبيعية لتحويل الخلايا الليفية إلى خلايا ليفية عضلية .

يمكن أن تكون الفيتامينات التي تعمل كعوامل اختزال عوامل مؤكسدة. يتمتع فيتامين ج بنشاط مضاد للأكسدة عندما يختزل المواد المؤكسدة مثل بيروكسيد الهيدروجين ، ^{[ 6 ]} ومع ذلك، يمكنه أيضًا اختزال أيونات المعادن مما يؤدي إلى توليد الجذور الحرة من خلال تفاعل فنتون . ^{[ 7 ] [ 8 ]}

2 ^Fe²⁺ + ₂ H₂O₂ _→ 2 ^Fe³⁺ + 2 OH⁻^​

2 Fe ³⁺ + أسكوربات → 2 Fe ²⁺ + ديهيدروأسكوربات

يمكن اختزال أيون المعدن في هذا التفاعل، ثم أكسدته، ثم إعادة اختزاله، في عملية تسمى دورة الأكسدة والاختزال التي يمكن أن تولد أنواع الأكسجين التفاعلية.

تُعدّ الأهمية النسبية لنشاط مضادات الأكسدة ونشاطها المؤكسد للفيتامينات المضادة للأكسدة مجالًا بحثيًا راهنًا، ولكن يبدو أن فيتامين ج، على سبيل المثال، له تأثير مضاد للأكسدة في الجسم في الغالب. ^{[ 7 ] [ 9 ]} ومع ذلك، تتوفر بيانات أقل عن مضادات الأكسدة الغذائية الأخرى، مثل مضادات الأكسدة البوليفينولية ، ^{[ 10 ]} والزنك ، ^{[ 11 ]} وفيتامين هـ . ^{[ 12 ]}

ترتبط العديد من العوامل المهمة المضادة للسرطان بالحمض النووي وتُنتج أنواع الأكسجين التفاعلية. تشمل هذه العوامل أدرياميسين وأنواعًا أخرى من الأنثراسيكلينات ، وبليوميسين ، وسيسبلاتين . قد تُظهر هذه العوامل سميةً خاصة تجاه الخلايا السرطانية نظرًا لانخفاض مستوى الدفاعات المضادة للأكسدة في الأورام. تُشير الأبحاث الحديثة إلى أن خلل التوازن التأكسدي والاختزالي الناجم عن التغيرات الأيضية والاعتماد على إشارات التكاثر والبقاء عبر أنواع الأكسجين التفاعلية يُمثل نقطة ضعف خاصة بالخلايا الخبيثة، يُمكن استهدافها بشكل انتقائي بواسطة العلاجات الكيميائية المؤكسدة وغير السامة جينيًا. ^{[ 13 ]}

يُستخدم العلاج الضوئي الديناميكي لعلاج بعض أنواع السرطان، بالإضافة إلى حالات مرضية أخرى. ويتضمن هذا العلاج إعطاء مادة محسسة للضوء ، ثم تعريض المنطقة المستهدفة لأطوال موجية مناسبة من الضوء. يُحفز الضوء المادة المحسسة للضوء، مما يؤدي إلى توليد أنواع الأكسجين التفاعلية، التي قد تُلحق الضرر بالأنسجة المريضة أو غير المرغوب فيها أو تُدمرها.

• مضاد للأكسدة
• عامل مؤكسد
• عامل الاختزال
• أزرق الميثيلين
• DCPIP