Свободните радикали – с какво са заети

DSC01872_1

Толкова често срещам тези свободни радикали в публикации на тема здравословно хранене, че отдавна трябваше да съм ги проверила с какво точно са заети…

 СВОБОДНИ РАДИКАЛИ

Свободните радикали са атоми, молекули или йони със свободни (несдвоени, нечифтосани) валентни електрони. Те са способни на независимо съществуване и съдържат нечифтосани електрони в атомната си орбита. Свободните радикали са реактивни кислородни и реактивни азотни молекули, които се произвеждат от тялото ни от различни ендогенни системи, излагане на разнообразни физикохимични или патологични състояния. Типични радикали са кислорода, азотния оксид и азотния диоксид.

Наличието на нечифтосани електрони при свободните радикали, води до определени общи способности, които повечето от тях притежават. Много от радикалите са нестабилни и високо реактивни. Могат или да снабдят с електрон или да приемат електрон от други молекули и така се държат или като оксиданти, или като редуктори (възстановители).

 

СВОБОДНИ РАДИКАЛИ, АНТИОКСИДАНТИ И ОКСИДАТИВЕН СТРЕС

 Балансът между свободните радикали и антиоксидантите е необходим за правилното физиологично функциониране. Ако свободните радикали превишат количеството на антиоксидантите и тялото не успее да ги регулира, се появява състояние, познато като оксидативен стрес. Така за съжаление свободните радикали променят липидите, протеините и ДНК и отключват серия човешки заболявания.

Иронично, но кислородът, който е елемент от първа необходимост за живота, при определени условия може да окаже тежки вредни ефекти върху човешкото тяло. Повечето от възможните вредни ефекти на кислорода се дължат на формирането на активност на няколко химически съединения, познати като реактивни кислородни видове – РКВ (reactive oxygen species – ROS), които снабдяват с кислород други елементи. РКВ е колективен термин, използван за обединяването на кислородните радикали и няколко нерадикални окислителни агенти.

Свободните радикалите са силно химически активни и нестабилни (с някои изключения), като мигновено реагират с други молекули или радикали. Ето защо не могат да се изолират в свободно състояние. Поради високата им реактивоспособност се считат за подпомагащи развитието на дегенеративни и ракови заболявания. Когато попаднат в жива клетка, могат да причинят мутации или да увредят ДНК.

Свободните радикали атакуват важни макромолекули, което води до увреждане на клетки и хомеостатични разрушения. Цели на свободните радикали са всички видове молекули в тялото, основно липидите, нуклеиновите киселини и протеините.

 

ИЗТОЧНИЦИ НА СВОБОДНИ РАДИКАЛИ

Вътрешни източници: Ензимни реакции, които служат, като източник на свободни радикали.

Външни източници: Неензимни реакции на кислорода с органични съставки. А също и реакции, породени от йонизиращи радиации. Някои външни източници на свободни радикали са цигареният дим, замърсителите на околната среда, радиациите, ултравиолетовата светлина, озонът, определени лекарства, пестицидите, обезболяващите и индустриалните разтворители.

Физиологични фактори: Душевен статус (стрес и емоции) и болестните състояния.

 

ВРЕДИ, ПРИЧИНЕНИ ОТ СВОБОДНИТЕ РАДИКАЛИ

 Ако свободните радикали не се деактивират, химическата им реактивност може да увреди всички клетъчни макромолекули, включително протеините, въглехидратите, липидите и нуклеиновите киселини. Техния деструктивен ефект върху протеина може да играе роля за причиняването на заболявания, като катаракта (перде на очите). Приема се, че уврежданията на ДНК, породени от свободните радикали, водят до появата на рак, а чрез ефекта си върху лошия холестерол (LDL) се свързват с появата на сърдечни заболявания. Свободните радикали се свързват и със застаряването.

  ОКСИДАТИВЕН СТРЕС И ЗАБОЛЯВАНИЯ

 Краткосрочен оксидативен стрес може да се появи при травматично наранени тъкани, инфекции, изгаряния, токсини и прекомерни натоварвания. Тези наранени тъкани произвеждат повишено ниво на ензими, генериращи радикали (включително липогенеза и циклооксигеназа), произвеждащи излишни реактивни кислородни видове – РКВ (активиращи фагоцитоза, освобождаване на свободно желязо, медни йони или разрушаване на електронни транспортни вериги на окислително фосфорилиране). Възникването, разпространението и развитието на ракови образувания, както и страничните ефекти на радиацията и химиотерапията, се свързват с небалансираността между РКВ и антиоксидантната защитна система. РКВ се свързват и с появата и усложненията при захарен диабет, очни заболявания, свързани с възрастта и невродегенеративни заболявания, като Паркинсон.

Свободните радикали водят до серия човешки дегенеративни заболявания, засягащи широка гама от физиологични функции, като атеросклероза, диабет, исхемични заболявания (сърдечни заболявания, удари, интестиналната исхемия), възпалителни заболявания (ревматоидни артрити, възпалителни заболявания на червата, панкреатити, васкулити, гломерулонефрит, лупус еритематозус, респираторен синдром при възрастни), ракови заболявания, неврологични заболявания, високо кръвно налягане, хемохроматоза, придобит имунодефицитен синдром, емфизем, язва и др.

Възможно е външните радикални реакции, като тези породени от йонизираща радиация, да доведат до формирането на тумори. Високата значима връзка между приемът на мазнини и масла и смъртните равнища от левкемия и злокачествени неопластични заболявания на гърдата, яйчниците и ректума сред хората над 55 годишна възраст, може да са изражение на по-високо прекисно окисление на липидите.

Но свободните радикали не винаги са вредни. Те имат и полезни функции в тялото. Кислородните радикали в живите системи вероятно са необходим елемент за пълното развиване на клетъчните структури. Белите кръвни телца произвеждат свободни радикали, за да разрушат нахлуващите патологични микроби, като част от телесния защитен механизъм срещу заболявания. Ето защо, пълното елиминиране на тези радикали, не само е невъзможно, но също и вредно.

ОКСИДАТИВНИ ВРЕДИ ВЪРХУ ДНК

 Активирания кислород и агентите, които генерират оксидативни свободни радикали, като йонизиращи радиации, водят до увреждане на ДНК, причиняващо заличаване, мутации и други фатални генетични ефекти. Характеризирането на тези повреди на ДНК показва, че захарта и функционалните групи от атоми в молекулите са податливи на окисляване, причиняващо деградиране, разрушаване на единични вериги и кръстосани връзки към протеините.

 СВОБОДНИТЕ РАДИКАЛИ И СТАРЕЕНЕТО

Предполага се, че свободните радикали произвеждат прогресивни вредни промени, които се натрупват в тялото с напредване на възрастта. Пигментите на стареенето (като липофусцинът) се натрупват в мускулните фибри и стават в по-голямо количество с остаряването. Липофусцинът („пигмент на стареенето“, „пигмент на износването“) е съставка на клетките, но количеството му в нея рязко, нараства с напредване на възрастта и при хронични увреждания.

 

СВОБОДНИТЕ РАДИКАЛИ И СЪРДЕЧНОСЪДОВИТЕ ЗАБОЛЯВАНИЯ

Окислителните състояния може да влияят върху сърдечносъдовите заболявания. Поли-несатурираните мазнини (липиди) играят важна роля за липопротеидните комплекси с ниска плътност (лошия холестерол – LDL) в кръвта и окисляването на тези липидни компоненти в LDL играе важна роля за атеросклерозата.

Ако съществува и се запази високо ниво на окислени липиди, процесът по увреждане на кръвоносните съдове продължава и може да доведе до образуването на атеросклерозни плаки. Окисленият LDL е цитотоксичен и може директно да увреди ендотелните клетки. Ендотелът е тънък слой клетки от специален вид епителна тъкан, които покриват вътрешната повърхност на кръвоносните съдове на границата между съдовите стени и протичащата в кухините им кръв и плазма. Той играе водеща роля за съдовата хомеостаза и е непосредствено изложен на всички регулиращи и увреждащи фактори, въздействащи чрез кръвта.

Антиоксидантите, като бета-каротин и витамин Е играят важна роля при предотвратяването на различни сърдечни заболявания.

 

Можете да прочетете повече за антиоксидантите и за връзката им със свободните радикали тук:

Антиоксидантите – за връзката им със свободните радикали

 

Източници:

Радикал (химия) – Уикипедия

Rani, Vibha, Yadav, Umesh Chand Singh (Eds.), Free Radicals in Human Health and Disease

Free radicals, antioxidants and functional foods: Impact on human health

Lobo, A. Patil, A. Phatak, and N. Chandra, Free radicals, antioxidants and functional foods: Impact on human health

An introduction to free radicals chemistry. Br Med Bull

Mutagenesis and stress responses induced in Escherichia coli by hydrogen peroxide

Stefanis L, Burke RE, Greene LA Apoptosis in neurodegenerative disorders

Rao AL, Bharani M, Pallavi V. Role of antioxidants and free radicals in health and disease. Adv Pharmacol Toxicol. 2006;7:29–38.

Lea AJ. Dietary factors associated with death rates from certain neoplasms in man. Lancet. 1966;2:332–3

Bagchi K, Puri S. Free radicals and antioxidants in health and disease. East Mediterranean Health Jr. 1998;4:350–60

Lipid peroxidation and antioxidant status in blood of patients with uterine myoma, endometrial polypus, hyperplastic and malignant endometrium

Effect of antioxidants on oxidative modification of LDL

Ендотел – Уикипедия

Advertisements

5 thoughts on “Свободните радикали – с какво са заети

Напишете коментар:

Попълнете полетата по-долу или кликнете върху икона, за да влезете:

WordPress.com лого

You are commenting using your WordPress.com account. Log Out / Промяна )

Twitter picture

You are commenting using your Twitter account. Log Out / Промяна )

Facebook photo

You are commenting using your Facebook account. Log Out / Промяна )

Google+ photo

You are commenting using your Google+ account. Log Out / Промяна )

Connecting to %s