Оксидативний стрес — це стан, за якого порушується баланс між утворенням активних форм кисню (АФК) і здатністю антиоксидантної системи організму їх нейтралізувати, що призводить до пошкодження біологічних молекул та розвитку різних патологій, зокрема запальних, дегенеративних і автоімунних захворювань.
Активні форми кисню, такі як супероксидний аніон (O₂⁻), перекис водню (H₂O₂), гідроксильний радикал (OH•) та окислений азот (NO), утворюються в організмі під час нормальних фізіологічних процесів, зокрема в мітохондріях, пероксисомах та в процесі імунної відповіді макрофагів. Вони виконують важливі функції, такі як регуляція клітинних сигнальних шляхів, апоптозу та захист від патогенів. Однак, при надмірному утворенні АФК або недостатній роботі антиоксидантної системи розвивається оксидативний стрес.
Антиоксидантна система організму поділяється на ферментативні (супероксиддисмутаза, каталаза, глутатіонпероксидаза) та неферментативні антиоксиданти (вітаміни C, E, A, селен, поліфеноли). Вони забезпечують захист клітин від пошкодження АФК. У разі порушення балансу між прооксидантами та антиоксидантами відбувається окислення ліпідів, білків і ДНК, що спричиняє пошкодження клітинних мембран, ферментів та генетичного матеріалу. Це може призводити до дисфункції мітохондрій, зменшення вироблення АТФ та активації апоптозу.
Джерела АФК можуть бути як ендогенні (мітохондрії, пероксисоми, фагоцитарні клітини), так і екзогенні (УФ-випромінювання, куріння, алкоголь, забруднення середовища, важкі метали, ліки). Наслідком тривалого оксидативного стресу є розвиток хронічного запалення, активація сигнальних шляхів (NF-κB, MAPK), порушення гормонального регулювання та сприяння патологічним змінам у тканинах.
Оксидативний стрес відіграє ключову роль у патогенезі таких захворювань, як серцево-судинні (атеросклероз, артеріальна гіпертензія), нейродегенеративні (хвороба Альцгеймера, Паркінсона), цукровий діабет, рак та хронічні запальні захворювання (ревматоїдний артрит). Біомаркерами цього стану є продукти перекисного окислення ліпідів (малоновий діальдегід), окислені білки (карбонільні білки), рівень глутатіону та активність антиоксидантних ферментів.
Отже, оксидативний стрес є універсальним патофізіологічним механізмом, що лежить в основі численних захворювань. Розуміння його ролі відкриває перспективи для ранньої діагностики, профілактики та розробки нових підходів до лікування.