Wolne rodniki i stres oksydacyjny? Co robią
Na pewno każdy z was już kiedyś słyszał pojęcie- wolne rodniki.
Aczkolwiek, czy tak naprawdę wiecie o co z nimi chodzi, jak one wyglądają, jak funkcjonują, oraz jakie reakcje wywołują?
Wolne rodniki i stres oksydacyjny
Żeby wytłumaczyć to pojęcie i ten cały proces na początku będziemy musieli przejść przez pewne podstawy z chemii/fizyki. Z chemii nigdy nie byłem asem, jednak o atomach coś tam się podkształciłem.
źródło zdjęcia: https://oczymlekarze.pl/raporty/1254-strategie-przeciwdzialania-nowotworom/4076-wolne-rodniki-kontra-przeciwutleniacze
Czyli jak można zauważyć, wolne rodniki to- małe atomy tlenowe posiadające na swojej orbicie niesparowany elektron.
Dzieję się tak pod wpływem różnych czynników (np. podczas przemian tlenu w mitochondriach, podczas rozpadu wiązań chemicznych czy glikacji).
Taki właśnie atom staję się mocno reaktywny (niekontrolowany) i grasuję po organizmie szukając elektronu w atomach dowolnej substancji.
Atakując ją bardzo szybko i okradając inne substancje z elektronów czyniąc je wolnymi rodnikami. Reaktywny atom zabiera elektrony np. ze ścian innych komórek białkowych/lipidowych (uszkadzając ich strukturę) prowadząc do powolnego zniszczenia.
Całe ciało człowieka zbudowane jest z atomów, które później tworzą żywe komórki.
Oksydacja
jest to proces w którym dochodzi do zabrania cząsteczce elektronu czyniąc ją wolnym rodnikiem.
Fundamentalnym źródłem wolnych rodników jest oddychanie tlenowe.
Wyczytałem, że organizm dorosłego człowieka przekształca aż do 15% wdychanego tlenu w jego reaktywne formy (podczas wysiłku znacznie więcej).
W ludzkim organizmie wewnętrzna produkcja wolnych rodników może zachodzić m.in w mitochondriach, w których podczas oddychania komórkowego powstają związki chemiczne (ADP).
Są one odpowiedzialne za wytwarzanie energii dla komórek. Więcej wolnych rodników zostaje wyprodukowanych gdy w organizmie występuje:
- proces zapalny
- przewlekły stres psychiczny
- nadmierna dawka wysiłku fizycznego
- nieadekwatna ilość snu
- podeszły wiek
Egzogenne (zewnętrzne) czynniki wpływające na produkcję oksydantów (wolnych rodników) to m.in.
- nieodpowiednie żywienie (przetworzona żywność, mocno zgrillowane – spalone mięso, wysokie spożycie cukrów prostych, tłuszcze trans)
- alkohol, papierosy
- zanieczyszczenie środowiska/powietrza
- spożywanie leków takich jak np. paracetamol, antybiotyki
- metale ciężkie w pożywieniu m.in. ołów, rtęć
- różne przemysłowe dodatki m.in pestycydy, rozpuszczalniki, barwniki
- nadmiar promieniowania słonecznego
żródło zdjęcia: http://poliflavon.blox.pl/2014/09/Wolne-Rodniki-Stres-Oksydacyjny-Antyoksydanty.html
Okazuję się jednak, iż wolne rodniki w pewnej ilości są nam potrzebne, szczególnie dla systemu odpornościowego.
Istotne jest aby w naszym organizmie istniał balans pomiędzy produkcją i neutralizacją wolnych rodników, w przeciwnym wypadku dojdzie do stresu oksydacyjnego.
Stres oksydacyjny (stres tlenowy, obciążenie tlenowe) jest stanem, który wynika z zakłócenia równowagi między ilością wolnych rodników (utleniaczy, reaktywnych form tlenu- RFT) a ilością antyoksydantów (przeciwutleniaczy).
Nie tylko antyoksydanty ale i również wolne rodniki poniekąd są niezbędne do prawidłowego funkcjonowania wielu procesów życiowych.
W momencie gdy organizm nie nadąża w zwalczaniu inwazji rodnikowej zaczynają się procesy niszczące nasze zdrowie.
Reaktywne formy tlenu w komórce mogą zakłócać pracę z:
- białkami (co w konsekwencji doprowadza do zniszczenia struktury białek jak i zakłócenia działania enzymów)
- lipidami (dochodzi do peroksydacji-utlenienia, uszkodzenia błon i organelli komórkowych)
- polisacharydami (czyli wielocukrami- glikogen czy skrobia, zaburzając struktury aktywnych biologicznie cząsteczek)
- kwasami nukleinowymi- DNA,RNA (występuje działanie mutagenne, kancerogenne, teratogenne-zaburzenia płodu)
Stres oksydacyjny zaburza homeostazę komórkową, czyli powoduję zmiany w funkcjach metabolicznych.
- – zaburzony jest transport związków do i z komórek
- – produkty przemiany materii nie są efektywnie wydalane z organizmu
- – dochodzi do dezaktywacji enzymów i hormonów
- – zaburzona jest regeneracja i reakcja na stres
Kolejno wyjaśnię do czego może dojść gdy produkcja wolnych rodników wymknie się z pod kontroli:
Dochodzi do gromadzenia szkodliwych produktów rodnikowej glikacji białek (starzenie grup aminowych białek, destrukcja struktury białek) tak zwanych AGE’s- advanced glycation end products (zaawansowane produkty glikacji).
Zaburzają one funkcję tkanek i przyczyniają się do masy różnych schorzeń: chorób układu krążenia, mózgu, organów, starzenie się. Gdy mamy kłopoty z nerkami AGE’s są jeszcze wolniej usuwane z organizmu.
Osoby chore na cukrzycę typu II posiadają bardzo dużo AGE’s.
1.
Na nasilenie glikacji ma również wpływ spożywanie dużej ilości cukrów prostych, które degenerują i uszkadzają włókna kolagenowe poprzez nakładanie się wiązań krzyżowych jedno na drugie.
Dochodzi do sztywności skóry, utraty elastyczności i jędrności włókien, uwidaczniają się zmarszczki, włosy i paznokcie słabieją.
Zmniejsza się tym samym podatność na trawienie enzymatyczne, które ma za zadanie „obcinać” uszkodzone fragmenty DNA i naprawiać/regenerować komórkę.
2.
Wolne rodniki niszczą lipidy naskórka (naj. zew. warstwa skóry) uszkadzając jego naturalną barierę ochronną, skóra się sucha i podrażniona. Także, uszkodzony kolagen wolniej goji rany. Stres oksydacyjny zaburza produkcję kolagenu.
3.
W skrajnych przypadkach uszkodzone kwasy nukleinowe (DNA,RNA) mogą prowadzić do np. raka skóry (ponieważ są odpowiedzialne za budowę komórki)
4.
Atakowane są struktury DNA, zaczynając zmieniać kod genetyczny, mutację DNA, ma to mniejszy lub większy wpływ na rozwój większości nowotworów
5.
Wolne rodniki wywołują stany zapalne spowodowane bakteriami i innymi patogenami.
Więcej wolnych rodników = więcej stanów zapalnych
6.
Utleniane zostają lipidy LDL (stan zapalny w tętnicach), cholesterol z wapniem zaczyna osiadać w postaci blaszki miażdzycowej.
Mogą zostać uszkodzone naczynia i spowodować oderwanie się skrzepu (zawał/udar w konsekwencji). Blaszka „zakrzepowa” jest cieńsza w budowie i bardziej podatna na pęknięcia posiadając sporą ilość komórek zapalnych- makrofagów i limfocytów T
Apolipoproteina B, czyli podstawowe białko frakcji LDL wolniej jest usuwane z krwiobiegu tworząc zagrożenie utworzenia stanu zapalnego.
Te wszystkie prozapalne czynniki pobudzają wzrost blaszki miażdzycowej, poprzez aktywację kumulowania się krwinek białych i tworzenia się komórek piankowych w tętnicach.
Utlenienie skutkuje w zmianie budowy lipoprotein, które mają później zaburzoną możliwość połączenia z receptorem pozwalającym wniknięcie do komórek dostarczając potrzebnego cholesterolu. W efekcie zaczynają zalegać w tętnicach.
7.
Uszkadzane zostają ściany naczyń krwionośnych (śródbłonek), będąc też przyczyną początkującą proces miażdzycowy.
8.
Mózg jest bardzo wrażliwy na działanie wolnych rodników, gdyż zużywa duże ilości tlenu (20%) i składa się głównie z wielonienasyconych podatnych na oksydację tłuszczów.
Mózg nie posiada sam w sobie dużej ilości przeciwutleniaczy oraz zawiera sporo żelaza, które sprzyja powstawaniu wolnych rodników, dlatego też narażony jest na utratę pamięci i koncentracji.
Krótko podsumowując temat, wszystko chcąc nie chcąc sprowadza się do stylu życia.
Proste nawyki żywieniowe, unikanie toksycznych produktów, dbanie o sen i odpowiednią regenerację, odstawienie używek.
Dodanie warzyw i owoców o dużej dawce antyoksydantów, powinno pomóc w utrzymaniu odpowiedniego balansu i przeciwdziałać powstaniu stresu oksydacyjnego.
Na kaskadę wolnych rodników powinniśmy odpowiedzieć kaskadą antyoksydantów!
I to właśnie o antyoksydantach będzie mój kolejny post.
