Apa itu Reactive Oxygen Species?

Reactive Oxygen Species adalah sejenis molekul tidak stabil yang mengandung oksigen dan mudah bereaksi dengan molekul lain di dalam sel. Penumpukan spesies oksigen reaktif dalam sel dapat menyebabkan kerusakan pada DNA, RNA, dan protein, dan dapat menyebabkan kematian sel.

Spesies oksigen reaktif (ROS) adalah produk sampingan alami dari metabolisme oksidatif seluler dan memainkan peran penting dalam modulasi kelangsungan hidup sel, kematian sel, diferensiasi, pensinyalan sel, dan produksi faktor terkait peradangan.

Reactive Oxygen Species Merusak DNA

ROS merusak DNA melalui pemutusan untai dan oksidasi basa yang, jika tidak diperbaiki, menginduksi apoptosis atau onkosis. Oksidasi protein dan nitrasi merusak enzim antioksidan, protein surfaktan, dan jalur anti-inflamasi yang selanjutnya dapat menyebarkan peradangan maladaptif.

Spesies oksigen reaktif (ROS) berfungsi sebagai molekul pensinyalan sel untuk proses biologis normal. Namun, pembentukan ROS juga dapat memicu kerusakan pada berbagai organel dan proses seluler, yang pada akhirnya dapat mengganggu fisiologi normal. 

Ketidakseimbangan antara produksi ROS dan pertahanan antioksidan yang melindungi sel telah terlibat dalam patogenesis berbagai penyakit, seperti kanker, asma, hipertensi pulmonal, dan retinopati. 

Sifat cedera pada akhirnya akan bergantung pada interaksi molekul tertentu, lokasi seluler, dan waktu kerusakan. Ulasan ini akan menguraikan asal-usul ROS endogen dan eksogen yang dihasilkan. 

Target molekuler, seluler, patologis, dan fisiologis kemudian akan dibahas dengan penekanan khusus pada aspek yang relevan dengan perkembangan anak. Akhirnya, pertahanan antioksidan yang mengais ROS dan mengurangi toksisitas terkait akan disajikan, dengan diskusi tentang pendekatan terapeutik potensial untuk pencegahan dan/atau pengobatan penyakit manusia menggunakan antioksidan enzimatik dan nonenzimatik.

Bagaimana ROS Merusak Sel dan Organ Tubuh?

Ada keseimbangan yang halus antara produksi ROS dan pertahanan antioksidan yang melindungi sel in vivo. Keseimbangan ini dapat terganggu dalam kondisi hiperoksia, peradangan, atau iskemia-reperfusi (generasi ROS yang berlebihan) atau dengan adanya pertahanan antioksidan yang terbatas atau terganggu. Berbagai jalur yang terlibat dalam kematian sel yang diinduksi ROS telah diusulkan. ROS dapat menyebabkan cedera langsung pada protein, lipid, dan asam nukleat, menyebabkan kematian sel.

Peroksidasi lipid telah dikaitkan dengan kematian sel melalui efek pada fosfolipid seluler (komponen membran sel utama) melalui aktivasi sphingomyelinase dan pelepasan ceramide, yang mengaktifkan apoptosis. 

Oksidasi asam nukleat telah dikaitkan dengan fisiologis dan penuaan dini serta pemutusan untai DNA, menyebabkan nekrosis dan/atau apoptosis maladaptif. Besarnya perubahan ini dan kemampuan sel untuk memperbaiki kerusakan ini menentukan apakah efeknya adaptif atau maladaptif.