Šta su slobodni radikali i kako nastaju?

24 feb Šta su slobodni radikali i kako nastaju?

Slobodni radikali su nestabilne molekule ili atomi koji u svojoj vanjskoj ljusci imaju jedan nespareni elektron. Zbog te nestabilnosti oni nastoje „oteti“ elektron od drugih molekula kako bi postali stabilni. Taj proces pokreće lančanu reakciju oštećenja u ćelijama.

Kako nastaju slobodni radikali?

Slobodni radikal nastaje kada atom dobije ili izgubi jedan elektron na način da u vanjskoj ljusci atoma ostane jedan nespareni elektron. Budući da su elektroni stabilni tek kada se nalaze u paru, oni imaju tu tendenciju da se spare i stabilizuju, a da bi to postigli, takvi atomi (slobodni radikali), napadaju druge, zdrave atome i „ otimaju“ im jedan elektron. Time sebe stabilizuju ali stvaraju novi nespareni elktronski par, odnosno novi slobodni radikal. Pokreće se lavina reakcija.

Postoji nekoliko mehanizama koji rezultiraju rasparivanjem elektrona:

1. Homolitičko cijepanje kovalentne veze, što je najčešći mehanizam. Kod homolitičkog cijepanja

AB→A∙+ B∙

Svaki atom zadržava po jedan elektron iz veze.

Do toga dolazi pod uticajem:

• UV zračenja
• Jonizujućeg zračenja (X-zraci,gama zraci i radioaktivno zračenje)
• Visoke temperature
• Hemijskih reakcija sa drugim radikalima

2.Jonizujuće zračenje

X zraci, gama zraci i radioaktivno zračenje imaju dovoljno energije da izbace elektron iz atoma te oštete molekule vode u ćeliji.

Npr:

H₂O→∙OH + H∙

Ovdje nastaje hidroksilni radikal (∙OH), jedan od najreaktivnijih slobodnih radikala.

 3.Redoks reakcije (oksido-redukcija)

U ćelijama se stalno odvijaju reakcije prijenosa elektrona. Ako prijenos nije potpun, dolazi do „curenja“ elektrona.

Npr:

O₂ + e ^_ →O₂∙^_ (superoksidni radikal)

         4.Prisustvo prelaznih metala

Metali poput željeza (Fe²⁺) i bakra mogu katalizovati stvaranje radikala.

Primjer-Fentonova reakcija:

H₂O₂ + Fe²⁺→ ∙OH + OH^_ + Fe³⁺

          5.Hemijski toksini i zagađenje

• Duhanski dim
• Pesticidi
• Teški metali
• Industrijski zagađivači

Ove substance ulaze u redoks reakcije i destabilizuju elektronske parove.

Stvaranje slobodnih radikala u organizmu je neizbježni proces, ali ipak, čovjek može svojim načinom života znatno uticati na brzinu stvaranja kao i brzinu neutraliziranja već stvorenih slobodnih radikala.

Cilj je smanjiti izloženost faktorima koji izazivaju oksidativni stres.Prestanak pušenja na primjer ali i izbjegavanje boravka u zadimljenim prostorijama.

Zaštititi se od UV i jonizujućeg zračenja, umjerenim izlaganjem suncu, korištenjem krema sa visokim ZF, izbjegavanjem nepotrebnog zračenja. Boravak u prirodi, izbjegavanje jakog saobraćajnog smoga, provjetravanje prostorija.

Dugotrajni stres povećava kortizol i ubrzava metaboličke procese koji proizvode slobodne radikale. Tako da treba prakticirati tehnike:

• Dubokog disanja
• Meditacije
• Umjerene fizičke aktivnosti (prekomjerno vježbanje može povećati stvaranje radikala, umjereno vježbanje jača antioksidativne mehanizme)
• Kvalitetan san (dovodi do regeneracije ćelija i obnove antioksidativnih sistema)

Kako neutralizirati već nastale slobodne radikale?

Ovdje ključnu ulogu imaju antioksidansi.

Antioksidans daje elektron slobodnom radikalu, ali sam ostaje stabilan.

1. Ishrana bogata antioksidansima, od kojih su najvažniji:

• Vitamin C (citrusno voće, paprika, kivi)
• Vitamin E (orašasti plodovi, sjemenke, hladno cijeđena ulja)
• Beta karoten (mrkva, bundeva)
• Polifenoli ( borovnice, tamna čokolada, zeleni čaj)
• Vitamin D ne „hvata“ radikale direktno, ali smanjuje upalu i oksidativni stres, što je povezano sa bolestima poput Alzheimerova bolest.
• Koenzim Q10 ima direktno antioksidativno djelovanje (posebno je važan kod osoba koje uzimaju statine, jer statini smanjuju sintezuQ10)

1. B) Mineralni kofaktori (cink, selen, magnezij)
2. C) Endogeni (unutrašnji antioksidansi)

Koje organizam sam proizvodi a čiju proizvodnju podržava zdrava jetra, adekvatan unos proteina i dovoljno sna:

• Glutation,
• Superoksid-dismutaza,

Najbolji efekat zaštite daje kombinacija dva pristupa: Smanjenje stvaranja=uklanjanje uzroka i neutralizacija= jačanje zaštitnog sistema.

Slobodni radikali su izuzetno nestabilni i kratkog vijeka trajanja (nanosekunde do milisekunde), pa ih je u rutinskoj laboratorijskoj praksi nemoguće direktno detektovati. Zato se u praksi mjere posljedice njihovog djelovanja te kapacitet antioksidativne zaštite organizma.Nažalost, to nije rutinska praksa. Ove se analize uglavnom koriste u naučnim istraživanjima, specijaliziranim laboratorijama, kod procjene hronične bolesti. U standardnoj laboratorijskoj praksi češće se procjenjuju:

• Upalni markeri (CRP),
• Lipidni status,
• Glukoza,
• Funkcija jetre i bubrega.

Zaključak:

Ne možemo jednostavno izmjeriti količinu slobodnih radikala, ali možemo:

• Procijeniti štetu koju su izazvali,
• Procijeniti antioksidativni kapacitet organizma,
• Pratiti ravnotežu oksidativnog stresa.

Ne možemo izbjeći stvaranje slobodnih radikala, ali u velikoj mjeri možemo smanjiti njihovo stvaranje izbjegavanjem štetnih faktora te promjenom stila života. Takođe, izbor hrane koju unosimo, je naš doprinos neutralizaciji već stvorenih slobodnih radikala.