Biologiczne skutki stresu oksydacyjnego wywołanego działaniem pestycydów

Abstract

Pesticides are used to protect plants and numerous plant products. They are also utilized in several industrial branches. These compounds are highly toxic to living organisms. In spite of close supervision in the use of pesticides there is a serious risk that these agents are able to spread into the environment and contaminate water, soil, food, and feedstuffs. Recently, more and more studies have been focused on understanding the toxic mechanisms of pesticide actions. The data indicate that the toxic action of pesticides may include the induction of oxidative stress and accumulation of free radicals in the cell. Long-lasting or acute oxidative stress disturbs cell metabolism and is able to produce permanent changes in the structure of proteins, lipids, and DNA. The proteins that are oxidized may lose or enhance their activity. Moreover, the proteins oxidized are able to form aggregates that inhibit the systems responsible for protein degradation and lead to alterations of proteins in the cell. Once oxidized, lipids have the capacity to damage and depolarize cytoplasmic membranes. Free oxygen radicals are harmful to DNA including damage to single nitric bases, DNA strand breaks and adduct production. Many studies indicate that oxidative stress may accelerate development of numerous diseases including cancer and neurodegenerative ones such as Alzheimer’s and Parkinson’s disease and may also be responsible for infertility.

Allergy and Oxidative Stress

“…Szkodliwe działanie RFT obejmuje szczególnie uszkodzenia na poziomie molekularnym oraz organelli komórkowych. Dotyczą one głównie struktury kwasów nukleinowych, białek, lipidów i węglowodanów [4,9,10,14]. Modyfikacje oksydacyjne aminokwasów prowadzą do rozerwania łańcucha polipeptydowego białek oraz tworzenia wiązań krzyżowych między sąsiadującymi łańcuchami.…”

“…Dodatkowo utlenianie reszt aminokwasowych sprzyja agregacji białek, czego następstwem może być inaktywacja enzymów odpowiedzialnych za ich usuwanie. Szczególnie niebezpieczne jest utlenianie grup tiolowych w błonach komórkowych, prowadzące do dezintegracji błon i zwiększenia ich przepuszczalności, a w konsekwencji do śmierci komórki [4,7,14,15]. Skutkiem oddziaływania RFT na kwasy nukleinowe są głównie uszkodzenia w strukturze zasad purynowych i pirymidynowych oraz w pierścieniu pentozowym, RFT sprzyjają ponadto powstawaniu jednoi dwuniciowych pęknięć w obrębie cząsteczki DNA oraz tworzeniu wiązań krzyżowych między helisą DNA a białkami [14,15,16].…”

Wpływ pestycydów na zdrowie człowieka

“…Zatem jest możliwość, że będą też niekorzystnie wpływać na układ nerwowy człowieka, przez co mogą powodować szereg długofalowych nieprawidłowości w organizmie [5]. Grosicka-Maciąg [12] stwierdza, że objawy charakterystyczne dla choroby Parkinsona (PD) zaobserwowano u ludzi stale narażonych na działanie pestycydów z grupy ditiokarbaminianów, szczególnie na maneb [12]. Ma on wpływ na patologiczne zmiany zachodzące w mitochondriach, mianowicie rozrywa łańcuch oddechowy.…”

“…Zakłócenie tej frakcji wpływa na powstawanie wolnych rodników w organizmie. Według przytoczonych badań, wykonanych po śmierci, mózg osoby chorującej na PD przejawiał znaczące modyfikacje w cechach stresu oksydacyjnego [12]. Sińczuk-Walczak [13] skupiła się na konkretnym związku i jego wykorzystaniu w rolnictwiearsenie.…”

“…Najczęstszymi związkami skażającymi środowisko są pestycydy fosforoorganiczne i karbaminiany. W przytoczonych przez Grosicką-Maciąg [12] wynikach badań prowadzonych na szczurach wykazano, że wprowadzenie do żywego organizmu pestycydów (zimeb, dimetoad, glifosat) wpływa na podwyższenie stężenia parametrów stresu oksydacyjnego w jądrach oraz na działanie hormonów skonsolidowanych ze zdolnościami prokreacji. Ryzyko wzrastało, gdy obiekty doświadczalne były wystawione na ekspozycję więcej niż jednego pestycydu.…”