Superoxidradikaler

Superoxidradikaler (O2•−) är en typ av reaktivt syreartat ämne (ROS). De är radikaler med en ensam oparad elektron, vilket gör dem mycket reaktiva och kortlivade i biologiska system. De bildas när syrgasmolekyler får en elektron, ofta som biprodukt av cellers metabolism, särskilt i elektrontransportkedjan i mitokondrierna, eller genom enzymatiska system som NADPH-oxidaser i fagocyter och xantinoxidase.

Viktiga biologiska källor inkluderar elektrontransportkedjan i mitokondrierna, NADPH-oxidaser i fagocyter som används i immunförsvaret, samt xantinoxidase i flera vävnader. De produceras också under inflammation och i vissa växt- och bakterieprocesser. Överskott av superoxidradikaler kan bidra till oxidativ stress och vävnadsskada, men i små mängder kan de delta i normala signaleringsvägar och försvarsreaktioner.

Chemiskt kan superoxidradikaler spontant dismutera till väteperoxid (H2O2) och syrgas: 2 O2•− + 2 H+ → H2O2 + O2. Många celler använder enzymet superoxid-dismutas (SOD) för att påskynda denna reaktion. Väteperoxid kan vidare omvandlas till vatten och syre av catalas eller peroxidaser. O2•− kan även reagera med kväveoxid (NO) och bilda peroxynitrit (ONOO−), vilket kan orsaka oxidativ vävnadsskada och påverka cellsignalering.

Betydelse för hälsa och sjukdomar är dubbel: låga nivåer kan bidra till normala fysiologiska signaler, medan överskott av superoxidradikaler är kopplat till oxidativ stress och bland annat inflammation, neurodegenerativa sjukdomar, hjärt-kärlsjukdomar och cancer. Antioxidantförsvar som superoxid-dismutas, katalas och glutationsperoxidaser hjälper till att hålla balansen.