Wolne rodniki tlenowe to wszystkie cząsteczki zdolne do samodzielnego, niezależnego istnienia. Zawierają jeden elektron niesparowany lub większą ich liczbę. Wolne rodniki i różne reaktywne odmiany tlenu mogą pochodzić albo ze zwykłych podstawowych przemian metabolicznych, albo ze źródeł zewnętrznych.

 

Reaktywne formy tlenu

Z biologicznego i medycznego punktu widzenia do najbardziej reaktywnych form tlenu zalicza się:

  • wolne rodniki tlenowe – np. rodnik alkoksylowy czy rodnik ponadtlenkowy;
  • związki niebędące wolnymi rodnikami – np. nadtlenek wodoru czy kwas podchlorawy.

Uznaje się jednak, że znacznie większym zagrożeniem we współczesnym życiu są wolne rodniki tlenowe.

Skąd biorą się wolne rodniki tlenowe?

Wolne rodniki tlenowe powstają w organizmie człowieka wskutek licznych czynników, które można podzielić na zewnętrzne i wewnętrzne. Do zewnętrznych zaliczamy między innymi:

  • ekspozycję na dym papierosowy;
  • ekspozycję na promieniowanie jonizujące czy nadfioletowe;
  • przyjmowanie niektórych leków;
  • kontakt z rozpuszczalnikami, odczynnikami itd.;
  • używki, np. alkohol;
  • zanieczyszczenia środowiska.

Natomiast omawiając czynniki wewnętrzne warto wspomnieć, że wolne rodniki powstają samoistnie w przebiegu niektórych procesów, np. reakcji cząsteczek z żelazem i innymi metalami przejściowymi. Wolne rodniki mogą powstać w wyniku niedokrwienia i reperfuzji, stanów zapalnych, nadmiernego wysiłku fizycznego. Miejscem ich powstawania mogą być zaś mitochondria, fagocyty bądź peroksysomy. Wytwarzanie wolnych rodników wiąże się z procesem fagocytozy. Na powierzchni komórek fagocytarnych takich jak neutrofile, eozynofile, czy makrofagi/monocyty znajduje się system NADPH-zależnej oksydazy, generujący anionorodnik ponadtlenkowy.

Korzystne działanie

Pewna ilość wolnych rodników tlenowych jest konieczna do prawidłowego funkcjonowania organizmu. Jeśli mieszczą się one w dopuszczalnych granicach, wpływają korzystnie na wiele układów, między innymi na układ odpornościowy. Mogą bowiem zabijać bakterie i chronić organizm przed zakażeniami. Dodatkowo pośredniczą w istotnych dla komórek funkcjach, takich jak np. wzrost komórek, ich proliferacja, różnicowanie czy apoptoza. Niektóre białka potrzebują również obecności wolnych rodników do pełnienia swoich biologicznych funkcji.

Jeśli jednak wolnych rodników tlenowych w organizmie jest więcej, niż ustrój jest w stanie eliminować i neutralizować, dochodzi do zaburzenia wewnętrznej równowagi. Określa się to mianem stresu oksydacyjnego.

Negatywne działanie

W przypadku braku inaktywacji wolnych rodników tlenowych ich aktywność chemiczna może doprowadzić do uszkodzenia każdego typu makrocząsteczek komórkowych, w tym białek, węglowodanów, tłuszczów czy kwasów nukleinowych. To z kolei powoduje uszkodzenie komórki i rozwój różnych chorób, np. miażdżycy. Niszczące działanie rodników może obejmować praktycznie wszystkie występujące w organizmie biocząsteczki wywołując uszkodzenia na poziomie molekularnym oraz organelli komórkowych.

Nadmiar wolnych rodników tlenowych powoduje:

  • degradację kolagenu;
  • depolimeryzację kwasu hialuronowego;
  • inaktywację i zaburzenia syntezy białek proteoglikanu;
  • przyspieszanie apoptozy chondrocytów;
  • polimeryzację aktyny i rozrywanie mikrofilamentów;
  • modyfikację właściwości antygenowych komórek;
  • obniżenie stężenia askorbinianu w płynie stawowym i surowicy.

Ponadto, zbyt duża ilość wolnych rodników tlenowych w organizmie powoduje znaczne zwiększenie ryzyka rozwoju chorób zaliczanych do grupy chorób cywilizacyjnych. Są to między innymi: choroby układu sercowo-naczyniowego, choroby nowotworowe, depresja, otyłość, zespół metaboliczny, choroba Parkinsona czy choroba Alzheimera. Wolne rodniki tlenowe widocznie przyspieszają starzenie się organizmu – zarówno komórek, organów, jak i skóry. Dodatkowo stanowią przyczynę chorób o podłożu zapalnym (np. reumatoidalne zapalenie stawów).

Jak eliminować wolne rodniki tlenowe?

Organizm wykazuje zdolność samodzielnej neutralizacji nadmiaru wolnych rodników tlenowych. System ten działa sprawnie, przez co homeostaza organizmu jest utrzymywana na prawidłowym poziomie. W niektórych przypadkach (głównie podczas narażenia na czynniki zewnętrzne lub wewnętrzne powstawania wolnych rodników tlenowych) system ten zostaje upośledzony, a organizm nie radzi sobie z usuwaniem tych szkodliwych cząsteczek w odpowiednim tempie.

Wówczas warto wspomóc organizm, aby tym samym chronić się przed negatywnymi skutkami obecności wolnych rodników tlenowych. W pierwszej kolejności warto zmodyfikować styl życia – unikać stresu, ograniczyć lub rzucić palenie, wysypiać się, pić dużo wody, unikać zanieczyszczeń i nadmiernej ekspozycji na słońce bez ochrony. Kolejnym bardzo ważnym krokiem jest wykluczenie z diety negatywnie działających na zdrowie pokarmów (nadmiar alkoholu, tłuszcze trans, cukry proste itd.) i jednocześnie wprowadzenie do diety produktów o działaniu przeciwutleniającym.

Takie produkty zwane są antyoksydantami, ponieważ posiadają zdolność eliminowania wolnych rodników tlenowych. Warto regularnie sięgać po produkty bogate w witaminę C (np. acerola, nać pietruszki, jagody goi), witaminę E (np. orzechy, awokado, nasiona) oraz karotenoidy (np. marchew, tłuste mleko, warzywa liściaste). Jednym z najsilniejszych antyoksydantów jest również koenzym Q10.

Bibliografia

  1. Sobotka L., Podstawy żywienia klinicznego, Wydawnictwo Scientifica, Kraków 2013.
  2. Matyska-Piekarska E., Łuszczewski A., Łącki J., Wawer I., Rola stresu oksydacyjnego w etiopatogenezie reumatoidalnego zapalenia stawów, Postępy Higieny i Medycyny Doświadczalnej, 60/2006.
Polecane produkty: