Reactive oxygen species (ROS)

Stres oksidatif dapat dipandang sebagai gangguan keseimbangan antara produksi oksidan dan antioksidan defense atau destruksi reactive oxygen species (ROS); seperti anion superoksida (.O2-), radikal hidroksil (.OH), hidrogen peroksida (H2O2), radikal nitrit oksida (.NO) dan periksonitrit (ONOO-). Ketidakseimbangan preoksidan ini dapat menyebabkan oksidasi makromolekul; meliputi lipid, karbohidrat, asam amino, protein dan DNA, diikuti dengan kerusakan selular dan jaringan. Reaktivitas oksigen mempunyai peranan penting karena yang melandasi kekuatan destraksi adalah radikal bebas tersebut. Seperti diketahui, oksigen terpapar luas di lingkungan sehingga tubuh manusia akan mengonsumsi sekitar 250 gram oksigen setiap hari. Dari jumlah tersebut hanya sekitar 3 - 5% dikonversi menjadi anion perioksida (.O2-) dan spesies reaktif lainnya.

Beberapa ROS yang mempunyai peranan penting untuk disfungsi endotel; antara lain anion superoksida (.O2-), hidrogen peroksida (H2O2) dan peroksinitrit (ONOO-). Berbagai enzim juga terlibat untuk pembentukan anion superoksida (.O2-) di sitosol endotel terutama NADPH oksidase yang merupakan protein transmembran, dan berbagai enzim sitosolik lainnya seperti siklooksigenase (COX), nitrit oksida sintase (NOS), lipoksigenase (LO), dan sitokrom P-450. Reaksi transpor elektron di mitokondria dapat menjadi sumber pembentukan .O2-. Melalui aktivitas Mangan-superoksida-dismustase (MmSOD) pada mitokondria dan atau Cu / ZnSOD pada sitosol), superoksida (.O2-) mengalami konversi menjadi H2O2. Hidrogen peroksida (H2O2) oleh glutation peroksidase dan thioredoksin peroksidase pada sitosol dan oleh katalase diperoksisom direduksi menjadi air. Makrofag dapat memproduksi juga anion superoksida .O2- melalui aktivitas NADPH oksidase, kemudian mengalarni dismutasi oleh SOD ekstraselular (Ec SOD) menjadi H2O2. Enzim myeloperoksidase yang terdapat pada makrofag terlibat juga pembentukan radikal hipoklorida (HOCL) yang lebih reaktif dari H2O2.

Pembentakan ROS dalam pembuluh darah sebagian besar dimulai dengan reduksi satu elektron pada molekul oksigen untuk membentuk anion superoksida .O2- yang pembentukannya semakin meningkat pada proses aterosklerosis. Beberapa sumber penghasil anion superoksida .O2- dalam pembulah vaskular antara lain sel-sel fagosit (monosit dan makrofag) berinfiltrasi ke dalam subendotel, sel endotel vaskular, sel-sel otot polos vaskular (vascular smooth muscle cells, VSMC) dan fibrobias.

Anion superoksida .O2- yang keluar dari atau diproduksi di luar sel-sel endotel vaskular mengalami konversi dengan bantuan SOD ekstraselular (Ec SOD) menjadi hidrogen peroksida SE (H2O2). Sedangkan anion superoksida .O2- yang diproduksi di dalam sel endotel akan konversi dengan bantuan Cu/Zn SOD dan Mn SOD menjadi hidrogen peroksida H2O2 yang dapat langsung bergerak menembus membran sel. Hidrogen peroksida H2O2 yang berada di ruang ekstraselular kemudian akan dikonversi menjadi spesies oksigen yang sangat reaktif yaitu asam hipoklorida (HOCL), oleh enzim aktivitas myeloperoksidase dalam sel-sel fagosit pada lesi aterosklerosis pada manusia.
Beberapa jenis asam lemak dalam tubuh dapat dikelompokkan menjadi asam lemak tak jenuh jamak yang dikenal sebagai PUFA (Poly Unsaturated Fatty Acid). Itu kelompok asam lemak yang sangat penting bagi kesehatan manusia dan tidak dapat diganti senyawa lain.
PUFA terdiri dari induk asam lemak esensial atau esential fatty acid (EFA) dan asam lemak tidak jenuh turunannya yang berantai panjang atau long chain more unsaturated derivatives (LCPUFA). EFA tidak dapat disentesa denovo (dalam tubuh) manusia. Karena itu, EFA harus menjadi bagian dari menu yang dikonsumsi.
Ada dua kelompok PUFA yaitu n-6 atau Omega-6 dan n-3 atau Omega-3, yang berturut-turut disintesa dari asam linoleat (LA) serta asam alpha linolenat (ALNA). Peran EFA sudah diungkapkan sejak tahun 1929, tetapi banyak terfokus pada Omega-6. Baru tahun 1970-an peran Omega-3 mulai dianggap penting berdasarkan penelitian terhadap orang-orang Eskimo yang banyak makan ikan. Kini baik Omega-6, Omega-3, dan Omega-9, terbukti berperan dalam pertumbuhan dan perkembangan, serta mencegah beberapa penyakit kronis.