Oxidative stress, apaptosis and stess proteins

• Autorzy: Jethon Z.

Warianty tytułu

PL

Stres oksydacyjny, apoptoza a białka stresowe

• Języki publikacji: EN

Abstrakty

EN

Reactive oxygen species are constantly generated in aerobic processes in the organism. At the beginning their appearance in tissues were considered to be dangerous, leading to numerous diseases, mutagenesis, degenerative processes and aging. With time their physiological role was discovered as factors regulating numerous internal processes. Oxidative stress can appear as a consequence of influence of various external and internal factors acting especially as stressors. The factors of diving environment are usually stressors. Physical work performance leads also to enhancement of reactive oxygen generation. As a response there is synthesized several stress proteins, which are involved in homeostasis maintenance, cell survival promotion and in cytoprotection. If this protective role is insufficient there appear a cell destruction and cell death due to apoptosis or necrosis. These two processes are close related. The appearance of oxidative stress and apoptosis does not always result in cell death. Less intensive they act in remodeling of the cell that has an adaptative character. This process is under supervision of stress proteins.

PL

Reaktywne formy tlenu są stale wytwarzane w organizmie w procesach przemian o charakterze tlenowym. Początkowo ich obecność w tkankach była traktowana jako niekorzystne zjawisko, łączone z różnymi schorzeniami, mutagenezą, procesami degeneracyjnymi i biologicznym starzeniem się organizmu. Z czasem poznano jednak ich fizjologiczne znaczenie w zakresie regulacji różnych procesów wewnątrzustrojowych. Stres oksydacyjny może powstać w wyniku wpływu różnych czynników zewnątrz- i wewnątrzpochodnych, zwłaszcza mających charakter stresora. Czynniki występujące w nurkowaniu ten charakter zazwyczaj mają. Obok nich, wykonywanie pracy fizycznej prowadzi także do zwiększenia ilości powstających reaktywnych form tlenu. W odpowiedzi na stres organizm wytwarza szereg białek stresowych, które regulują homeostazę wewnątrzkomórkową, ułatwiają przeżywanie komórki i odgrywają zasadniczą rolę w ochronie komórki. W razie niedostatecznej ochrony powstaję uszkodzenie komórki i jej śmierć poprzez apoptozę lub nekrozę. Oba procesy są ściśle ze sobą związane. Zmiany wywołane stresem oksydacyjnym i pojawienie się apoptozy nie zawsze prowadzą do śmierci komórki. W mniej intensywnym wymiarze służą przebudowie komórki, mającej znaczenie adaptacyjne. Proces ten jest pod nadzorem białek stresowych.

Słowa kluczowe

EN

oxidative stress; stress proteins; apoptosis; adaptation; diving

PL

stres oksydacyjny; białka stresowe; apoptoza; adaptacja; nurkowanie

• Wydawca: Polskie Towarzystwo Medycyny i Techniki Hiperbarycznej
• Czasopismo: Polish Hyperbaric Research
• Rocznik: 2005
• Tom: Nr 1(10)
• Strony: 6--13
• Opis fizyczny: Bibliogr. 24 poz.

Twórcy

autor

Jethon Z.

• Akademia Wychowania Fizycznego, Wrocław

Bibliografia

• 1. Dröge W. Free radicals in the physiological control of cell function. Physiol.Rev.2002; 82:47-95
• 2. Murawska E, Jethon Z. Oxidative stress and antioxidant defense in physiological and pathological conditions of the organism (in Polish). In Zaton M, Jethon Z. Aktywność uchowa w świetle badań fizjologicznych i promocji zdrowia. Wrocław: Wyd. AWF, 1998: 7-26
• 3. Ikeda M, Nakabayashi K, Shinkai M AT al. Supplementation of antioxidants prevents oxidative stress during a deep saturation dive. Tohoku J.Exp.Med. 2004; 203:353-357
• 4. McArdle A, van der Meulen JH, Catapano M, Symons MCR, Faulkner JA, Jackson MJ. Free radical activity following contraction-induced injury to the extensor digitorum longus muscles of rats. Free Radical Biol.Med. 1999; 26:1085-1091
• 5. Reid MB. Nitric oxide, reactive oxygen species, and skeletal muscle contraction. Med.Sci.Sports Exerc. 2001; 33:371-376
• 6. Fehrenbach E, Northoff H. Free radicals, exercise, apoptosis and heat shock proteins. Exerc.Immunol.Rev. 2001; 7:66-899
• 7. Somani SM, Husain K. Influence of exercise-induced oxidative stress on the central nervous system. In Sen CK, Packer L, Hänninen O. Handbook of oxidants and antioxidants in exercise. Amsterdam: Elsevier, 2000: 713-751
• 8. Thomson HS, Maynard EB, Morales ER, Scordilis SP. Exercise-induced HSP27, HSP70 and MAPK responses in human skeletal muscle. Acta Physiol.Scand. 2003; 178:61-72
• 9. Ignarro LJ, Napoli C, Loscalzo J. Nitric oxide donors and cardiovascular agents modulating the bioactivity of nitric oxide: an overview. Circ.Res. 2002; 90:21-28
• 10. Madamanachi NR, Li S, Patterson C, Runge MS. Reactive oxygen species regulate heat shock protein 70 via JAK/STAT pathway. Arterioscler Thromb.Vasc.Biol. 2001; 21:321-326
• 11. Morimoto RI. Regulation of the heat shock transcriptional response: cross talk between a family of heat shock factors, molecular chaperones, and negative regulators. Genes Develop. 1998; 12:3788-3796
• 12. 12 Neumcke I, Schneider B, Fandrey J, Pagel H. Effects of pro- and antioxidative compounds on renal production of erythropoietin. Endocrinology, 1999; 140:641-645
• 13. Semenza GL. HIF-1: mediator of physiological and pathophysiological responses to hypoxia. J.Appl.Physiol. 2000; 88:1474-1480
• 14. Olszański R. Estimation of divers’ safety in hyperbaria by evaluated decompression procedures (in Polish).Łódz: Wojsk.Akad.Med., 2003
• 15. Proskuriakov SY, Konoplyannikov AG, Gabai VL. Necrosis: a specific form of programmed cell death? Exp.Cell Res. 2003; 283: 1-16
• 16. Orrenius S. Mitochondrial regulation of apoptotic cell death. Toxicol.Lett. 2004; 149:19-23
• 17. Sreedhar AS, Csemerly P. Heat shock proteins in the regulation of apoptosis: new strategies in tumor therapy. A comprehensive review. Pharmacol.Therap. 2004; 101:227-257
• 18. Podhorska-Okołów M, Murawska-Ciałowicz E, Dzińgiel P, Jethon Z, Zabel M The structural changes of a acute physical exercise in rat’s muscles and kidney. XXXIX Symposium PTHC (Abstracts). Wroclaw, 2003: 36-37
• 19. Podhorska-Okołów M, Dzięgiel P, Gomułkiewicz A et al. The role of AT1 and AT2 angiotensin receptors In the mechanism of apoptosis In renal tubular Wells after physical exercise. Ann.Acad.Med.Bialostocensis, 2004; 48/Suppl.1:8-10
• 20. Piatelli MJ, Doughty C, Chiles TC. Requirement for a hsp90 chaperone-dependent MEK1/2-ERK pathway for B cell antigen receptor-induced cyclin D2 expression in mature B lymphocytes. J.Biol.Chem. 2002; 277:12144-12150
• 21. Samali A, Orrenius S. Heat shock proteins: regulators of stress response and apoptosis. Cell Stress Chaperones, 1998; 3:228-236
• 22. Sandri M, Carraro U. Apoptosis of skeletal muscles during development and disease. Int.J.Biochem.Cell Biol. 1999; 31:1373-1390
• 23. Siu PM, Bryner RW, Martyn JK, Always SE. Apoptotic adaptations from exercise training in skeletal and cardiac muscles. FASEB J. 2004; express article 10.1096/fj.031291 fje
• 24. Jethon Z, Murawska-Ciałowicz E, Dziegiel P, Podhorska-Okołów M. Role of stress proteins in exercise adaptation (in Polish). Post.Biol.Komórki 2005 (in press)