प्रो-ऑक्सीडेंट

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प्रो-ऑक्सीडेंट ऐसे रसायन हैं जो प्रतिक्रियाशील ऑक्सीजन प्रजातियों को उत्पन्न करके या एंटीऑक्सीडेंट सिस्टम को बाधित करके ऑक्सीडेटिव तनाव उत्पन्न करते हैं।[1] इन रसायनों द्वारा उत्पन्न ऑक्सीडेटिव तनाव कोशिकाओं और ऊतकों को हानि पहुंचा सकता है, उदाहरण के लिए एनाल्जेसिक पेरासिटामोल (एसिटामिनोफेन) की अधिक मात्रा प्रतिक्रियाशील ऑक्सीजन प्रजातियों के उत्पादन के माध्यम से यकृत को आंशिक रूप से हानि पहुंचा सकती है।[2][3]

कुछ पदार्थ स्थितियों के आधार पर एंटीऑक्सिडेंट या प्रो-ऑक्सीडेंट के रूप में काम कर सकते हैं।[4] कुछ महत्वपूर्ण स्थितियों में रसायन की सांद्रता और यदि ऑक्सीजन या संक्रमण धातु उपस्थित हैं,और या सम्मिलित हैं। जबकि थर्मोडायनामिक रूप से बहुत अनुकूल है, आणविक ऑक्सीजन या पेरोक्साइड को क्रमशः सुपरऑक्साइड या हाइड्रॉक्सिल रेडिकल में कमी करना चयन नियम है। इससे इन प्रतिक्रियाओं की दर बहुत कम हो जाती है, जिससे एरोबिक जीवन अस्तित्व में रहता है। परिणामस्वरूप, ऑक्सीजन की कमी में समान्यत: या तो सिंगलेट ऑक्सीजन का प्रारंभिक गठन सम्मिलित होता है, या मैंगनीज, लोहा या तांबे जैसे संक्रमण-श्रृंखला धातु की कमी के माध्यम से स्पिन-ऑर्बिट युग्मन सम्मिलित होता है। यह अपघटित धातु फिर एकल इलेक्ट्रॉन को आणविक ऑक्सीजन या पेरोक्साइड में स्थानांतरित करती है।

धातु

संक्रमण धातुएँ प्रो-ऑक्सीडेंट के रूप में काम कर सकती हैं। उदाहरण के लिए, क्रोनिक मैंगनिज्म एक क्लासिक प्रो-ऑक्सीडेंट बीमारी है।[5] प्रो-ऑक्सीडेंट संक्रमण-श्रृंखला धातु की पुरानी उपस्थिति से जुड़ी एक अन्य बीमारी रक्तवर्णकता है, जो ऊंचे लौह स्तर से जुड़ी है। इसी तरह, विल्सन रोग तांबे के ऊंचे ऊतक स्तर से जुड़ा हुआ है। ऐसे सिंड्रोम सामान्य लक्षण विज्ञान से जुड़े होते हैं। इस प्रकार, ये सभी (उदाहरण के लिए) हेमोक्रोमैटोसिस के सामयिक लक्षण हैं, जिसका दूसरा नाम कांस्य मधुमेह है। प्रो-ऑक्सीडेंट हर्बिसाइड पैराक्वाट, विल्सन रोग और स्ट्राइटल आयरन को इसी तरह मानव पार्किंसनिज्म से जोड़ा गया है। पैराक्वाट कृन्तकों में पार्किंसोनियन जैसे लक्षण भी उत्पन्न करता है।

फाइब्रोसिस

फाइब्रोसिस या निशान बनना एक अन्य प्रो-ऑक्सीडेंट-संबंधित लक्षण है। उदाहरण के लिए, इंटरओकुलर कॉपर या विटेरस चैलिकोसिस गंभीर विटेरस फाइब्रोसिस से जुड़ा है, जैसा कि इंटरओकुलर आयरन है। लिवर सिरोसिस भी विल्सन रोग का एक प्रमुख लक्षण है। पैराक्वाट और एंटीट्यूमर एजेंट ब्लोमाइसिन द्वारा उत्पन्न फुफ्फुसीय फाइब्रोसिस को भी इन एजेंटों के प्रो-ऑक्सीडेंट गुणों से प्रेरित माना जाता है। ऐसा हो सकता है कि ऐसे एजेंटों द्वारा उत्पन्न ऑक्सीडेटिव तनाव फाइब्रोब्लास्ट को मायोफाइब्रोब्लास्ट में बदलने के लिए एक सामान्य शारीरिक संकेत की प्रतिलिपि करता है।

प्रो-ऑक्सीडेंट विटामिन

विटामिन जो कम करने वाले एजेंट हैं, प्रो-ऑक्सीडेंट हो सकते हैं। विटामिन सी में एंटीऑक्सीडेंट गतिविधि होती है जब यह हाइड्रोजन पेरोक्साइड जैसे ऑक्सीकरण करने वाले पदार्थों को रिडॉक्स करता है।[6] चूँकि यह धातु आयनों को भी कम कर सकता है जिससे फेंटन अभिकर्मक के माध्यम से मुक्त कणों की उत्पत्ति होती है।[7][8]

2 Fe2+ + 2 H2O2 → 2 Fe3+ + 2 OH· + 2 OH−
2 Fe3+ + Ascorbate → 2 Fe2+ + Dehydroascorbate

इस प्रतिक्रिया में धातु आयन को रिडॉक्स साइकिलिंग नामक प्रक्रिया में कम किया जा सकता है, ऑक्सीकरण किया जा सकता है और फिर दोबारा कम किया जा सकता है, जो प्रतिक्रियाशील ऑक्सीजन प्रजातियां उत्पन्न कर सकता है।

एंटीऑक्सीडेंट विटामिन की एंटीऑक्सीडेंट और प्रो-ऑक्सीडेंट गतिविधियों का सापेक्ष महत्व वर्तमान शोध का एक क्षेत्र है, किंतु उदाहरण के लिए, विटामिन सी शरीर में अधिकतर एंटीऑक्सीडेंट क्रिया करता है।।[7][9] चूँकि अन्य आहारीय एंटीऑक्सीडेंट, जैसे पॉलीफेनॉल एंटीऑक्सीडेंट,[10] जिंक,[11] और विटामिन ई के लिए कम डेटा उपलब्ध है।[12]

चिकित्सा में उपयोग

कई महत्वपूर्ण कैंसररोधी एजेंट डीएनए से जुड़ते हैं और प्रतिक्रियाशील ऑक्सीजन प्रजातियां उत्पन्न करते हैं। इनमें एड्रियामाइसिन और अन्य ऐन्थ्रासाइक्लिन, ब्लोमाइसिन और सिस्प्लैटिन सम्मिलित हैं। ट्यूमर में पाए जाने वाले एंटीऑक्सीडेंट सुरक्षा के निम्न स्तर के कारण ये एजेंट कैंसर कोशिकाओं के प्रति विशिष्ट विषाक्तता दिखा सकते हैं। वर्तमान के शोध से पता चलता है कि उपापचय परिवर्तन और प्रतिक्रियाशील ऑक्सीजन प्रजातियों के माध्यम से माइटोजेनिक और उत्तरजीविता सिग्नलिंग पर निर्भरता से उत्पन्न रेडॉक्स डिसरेगुलेशन घातक कोशिकाओं की एक विशिष्ट भेद्यता का प्रतिनिधित्व करता है जिसे प्रो-ऑक्सीडेंट गैर-जीनोटॉक्सिक रेडॉक्स कीमोथेराप्यूटिक्स द्वारा चुनिंदा रूप से लक्षित किया जा सकता है।[13]

फ़ोटोडायनॉमिक थेरेपी का उपयोग कुछ कैंसर के साथ-साथ अन्य स्थितियों के उपचार के लिए किया जाता है। इसमें एक फोटोसेंसिटाइज़र का प्रशासन सम्मिलित है जिसके बाद लक्ष्य को प्रकाश की उचित तरंग दैर्ध्य में उजागर किया जाता है। प्रकाश फोटोसेंसिटाइज़र को उत्तेजित करता है, जिससे यह प्रतिक्रियाशील ऑक्सीजन प्रजातियां उत्पन्न करता है, जो रोगग्रस्त या अवांछित ऊतकों को हानि पहुंचा सकता है या नष्ट कर सकता है।

यह भी देखें

संदर्भ

  1. ↑ Puglia CD, Powell SR (1984). "Inhibition of cellular antioxidants: a possible mechanism of toxic cell injury". Environ. Health Perspect. 57: 307–11. doi:10.2307/3429932. JSTOR 3429932. PMC 1568295. PMID 6094175.
  2. ↑ James LP, Mayeux PR, Hinson JA (2003). "एसिटामिनोफेन-प्रेरित हेपेटोटॉक्सिसिटी". Drug Metab. Dispos. 31 (12): 1499–506. doi:10.1124/dmd.31.12.1499. PMID 14625346.
  3. ↑ Jaeschke H, Gores GJ, Cederbaum AI, Hinson JA, Pessayre D, Lemasters JJ (2002). "हेपेटोटॉक्सिसिटी के तंत्र". Toxicol. Sci. 65 (2): 166–76. doi:10.1093/toxsci/65.2.166. PMID 11812920.
  4. ↑ Herbert V (1996). "एंटीऑक्सीडेंट विटामिन के प्रॉक्सिडेंट प्रभाव। परिचय" (PDF). J. Nutr. 126 (4 Suppl): 1197S–200S. doi:10.1093/jn/126.suppl_4.1197S. PMID 8642456. Archived from the original (PDF) on 6 April 2008. Retrieved 7 May 2007.
  5. ↑ Han SG, Kim Y, Kashon ML, Pack DL, Castranova V, Vallyathan V (December 2005). "स्पर्शोन्मुख शिपयार्ड वेल्डर से सीरम में ऑक्सीडेटिव तनाव और मुक्त-कट्टरपंथी गतिविधि का सहसंबंध". Am. J. Respir. Crit. Care Med. 172 (12): 1541–8. doi:10.1164/rccm.200409-1222OC. PMID 16166614.
  6. ↑ Duarte TL, Lunec J (2005). "Review: When is an antioxidant not an antioxidant? A review of novel actions and reactions of vitamin C". Free Radic. Res. 39 (7): 671–86. doi:10.1080/10715760500104025. PMID 16036346. S2CID 39962659.
  7. ↑ 7.0 7.1 Carr A, Frei B (1 June 1999). "Does vitamin C act as a pro-oxidant under physiological conditions?". FASEB J. 13 (9): 1007–24. doi:10.1096/fasebj.13.9.1007. PMID 10336883. S2CID 15426564.
  8. ↑ Stohs SJ, Bagchi D (1995). "धातु आयनों की विषाक्तता में ऑक्सीडेटिव तंत्र". Free Radic. Biol. Med. 18 (2): 321–36. doi:10.1016/0891-5849(94)00159-H. PMID 7744317.
  9. ↑ Valko M, Morris H, Cronin MT (2005). "धातु, विषाक्तता और ऑक्सीडेटिव तनाव". Curr. Med. Chem. 12 (10): 1161–208. doi:10.2174/0929867053764635. PMID 15892631.
  10. ↑ Halliwell B (2007). "Dietary polyphenols: good, bad, or indifferent for your health?". Cardiovasc. Res. 73 (2): 341–7. doi:10.1016/j.cardiores.2006.10.004. PMID 17141749.
  11. ↑ Hao Q, Maret W (2005). "रोग में जिंक के प्रो-ऑक्सीडेंट और प्रो-एंटीऑक्सिडेंट कार्यों के बीच असंतुलन". J. Alzheimers Dis. 8 (2): 161–70, discussion 209–15. doi:10.3233/jad-2005-8209. PMID 16308485.
  12. ↑ Schneider C (2005). "विटामिन ई का रसायन विज्ञान और जीव विज्ञान". Mol Nutr Food Res. 49 (1): 7–30. doi:10.1002/mnfr.200400049. PMID 15580660.
  13. ↑ Wondrak GT (December 2009). "Redox-directed cancer therapeutics: molecular mechanisms and opportunities". Antioxid. Redox Signal. 11 (12): 3013–69. doi:10.1089/ARS.2009.2541. PMC 2824519. PMID 19496700.
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