Wolne rodniki są niestabilnymi atomami, które mogą uszkadzać komórki, powodując choroby i starzenie się.
Wolne rodniki wiążą się ze starzeniem się i wieloma chorobami, ale niewiele wiadomo o ich roli w zdrowiu ludzkim, ani o tym, jak zapobiegać chorobie.
Czym są wolne rodniki?
Zrozumienie wolnych rodników wymaga podstawowej znajomości chemii.
Atomy są otoczone przez elektrony, które krążą wokół atomu warstwami zwanymi muszlami. Każda powłoka musi być wypełniona określoną liczbą elektronów. Gdy powłoka jest pełna; elektrony zaczynają wypełniać następną powłokę.
Jeśli atom ma zewnętrzną powłokę, która nie jest pełna, może łączyć się z innym atomem, używając elektronów do uzupełnienia swojej zewnętrznej powłoki. Te rodzaje atomów są znane jako wolne rodniki.
Atomy z pełną zewnętrzną powłoką są stabilne, ale wolne rodniki są niestabilne i starają się uzupełnić liczbę elektronów w ich zewnętrznej skorupie, szybko reagują z innymi substancjami.
Kiedy cząsteczki tlenu rozpadają się na pojedyncze atomy, które mają niesparowane elektrony, stają się niestabilnymi wolnymi rodnikami, które szukają innych atomów lub cząsteczek, z którymi się wiążą. Jeśli tak się stanie, rozpoczyna się proces zwany stresem oksydacyjnym.
Stres oksydacyjny może uszkadzać komórki organizmu, co prowadzi do szeregu chorób i powoduje objawy starzenia, takie jak zmarszczki.
Jak wolne rodniki uszkadzają ciało?
Zgodnie z wolnorodnikową teorią starzenia, po raz pierwszy zarysowaną w 1956 roku, wolne rodniki niszczą komórki w czasie.
W miarę starzenia się organizmu traci on zdolność do zwalczania skutków wolnych rodników. Rezultatem jest więcej wolnych rodników, więcej stresu oksydacyjnego i więcej uszkodzeń komórek, co prowadzi do procesów zwyrodnieniowych, a także „normalnego” starzenia.
Różne badania i teorie łączyły stres oksydacyjny związany z wolnymi rodnikami, aby:
- choroby ośrodkowego układu nerwowego, takie jak choroba Alzheimera i inne demencje
- choroba sercowo-naczyniowa z powodu zatkania tętnic
- zaburzenia autoimmunologiczne i zapalne, takie jak reumatoidalne zapalenie stawów i rak
- zaćma i spadek widzenia związany z wiekiem
- związane z wiekiem zmiany w wyglądzie, takie jak utrata elastyczności skóry, zmarszczki, siwienie włosów, utrata włosów i zmiany w strukturze włosów
- cukrzyca
- genetyczne choroby zwyrodnieniowe, takie jak choroba Huntingtona lub choroba Parkinsona
Wolnorodnikowa teoria starzenia się jest stosunkowo nowa, ale liczne badania ją potwierdzają. Badania na szczurach, na przykład, wykazały znaczny wzrost wolnych rodników, jak szczury w wieku. Te zmiany były skorelowane ze spadkiem zdrowotności związanym z wiekiem.
Z biegiem czasu naukowcy ulepszyli wolną rodnikową teorię starzenia, aby skupić się na mitochondriach. Mitochondria to maleńkie organelle w komórkach, które przetwarzają składniki odżywcze, aby zasilić komórkę.
Badania na szczurach sugerują, że wolne rodniki wytwarzane w mitochondriach uszkadzają substancje, które komórka potrzebuje do prawidłowego działania. Te uszkodzenia powodują mutacje, które produkują więcej wolnych rodników, przyspieszając w ten sposób proces uszkodzenia komórki.
Ta teoria pomaga wyjaśnić starzenie się, ponieważ starzenie przyspiesza z biegiem czasu. Stopniowe, ale coraz szybsze gromadzenie się wolnych rodników daje jedno wyjaśnienie, dlaczego nawet zdrowe ciała starzeją się i pogarszają z czasem.
Przyczyny
Wolnorodnikowe teorie starzenia się i chorób mogą pomóc wyjaśnić, dlaczego niektórzy ludzie starzeją się wolniej niż inni.
Chociaż wolne rodniki są produkowane naturalnie w organizmie, czynniki stylu życia mogą przyspieszyć ich produkcję. Należą do nich:
- narażenie na toksyczne chemikalia, takie jak pestycydy i zanieczyszczenie powietrza
- palenie
- alkohol
- smażone jedzenie
Te czynniki związane ze stylem życia zostały powiązane z chorobami, takimi jak rak i choroby sercowo-naczyniowe. Tak więc stres oksydacyjny może być powodem, dla którego ekspozycja na te substancje powoduje chorobę.
Przeciwutleniacze i wolne rodniki
Trudno jest oglądać telewizję, nie widząc co najmniej jednej reklamy, która obiecuje walczyć ze starzeniem się z przeciwutleniaczami. Przeciwutleniacze to cząsteczki, które zapobiegają utlenianiu innych cząsteczek.
Przeciwutleniacze to substancje chemiczne, które zmniejszają lub zapobiegają działaniom wolnych rodników. Oddają elektron do wolnych rodników, zmniejszając tym samym ich reaktywność. Tym, co czyni unikalne antyoksydanty, jest to, że mogą oddać elektron, nie stając się reaktywnymi wolnymi rodnikami.
Żaden pojedynczy przeciwutleniacz nie może zwalczyć skutków działania każdego wolnego rodnika. Tak jak wolne rodniki mają różne efekty w różnych obszarach ciała, każdy przeciwutleniacz zachowuje się inaczej ze względu na swoje właściwości chemiczne.
W niektórych kontekstach jednak niektóre przeciwutleniacze mogą stać się prooksydantami, które pochłaniają elektrony z innych cząsteczek, tworząc niestabilność chemiczną, która może powodować stres oksydacyjny.
Żywność i suplementy przeciwutleniające: Czy one działają?
Tysiące substancji chemicznych może działać jako przeciwutleniacze. Witaminy C i E, glutation, beta-karoten i estrogeny roślinne, zwane fitoestrogenami, należą do wielu przeciwutleniaczy, które mogą likwidować działanie wolnych rodników.
Wiele produktów spożywczych jest bogatych w przeciwutleniacze. Jagody, owoce cytrusowe i wiele innych owoców są bogate w witaminę C, a marchew znana jest z wysokiej zawartości beta-karotenu. Soja występująca w soi i niektórych substytutach mięsa zawiera dużo fitoestrogenów.
Łatwa dostępność przeciwutleniaczy w żywności zainspirowała niektórych ekspertów w dziedzinie zdrowia do doradzania diet bogatych w antyoksydanty. Teoria starzenia się antyoksydantów skłoniła wiele firm do forsowania sprzedaży suplementów antyoksydacyjnych.
Badania nad przeciwutleniaczami są mieszane. Większość badań wykazuje niewiele lub nie ma żadnych korzyści. Badanie z 2010 r., Które dotyczyło suplementacji antyoksydantów w profilaktyce raka prostaty, nie przyniosło żadnych korzyści. Badanie z 2012 roku wykazało, że antyoksydanty nie obniżały ryzyka raka płuc. W rzeczywistości, dla osób już o podwyższonym ryzyku raka, takich jak palacze, przeciwutleniacze nieznacznie podniosły ryzyko raka.
Niektóre badania wykazały nawet, że suplementacja przeciwutleniaczami jest szkodliwa, szczególnie gdy ludzie spożywają więcej niż zalecany dzienne spożycie (RDA). Analiza z 2013 r. Wykazała, że wysokie dawki beta-karotenu lub witaminy E znacznie zwiększały ryzyko zgonu.
W kilku badaniach stwierdzono korzyści związane z używaniem przeciwutleniaczy, ale wyniki były skromne. Na przykład badanie z 2007 r. Wykazało, że długotrwałe stosowanie beta-karotenu może skromnie zmniejszyć ryzyko związane z wiekiem problemów z myśleniem.
Czego nie wiemy
Badania sugerują, że przeciwutleniacze nie mogą „wyleczyć” działania wolnych rodników – przynajmniej nie wtedy, gdy przeciwutleniacze pochodzą ze sztucznych źródeł. Rodzi to pytania o to, czym są wolne rodniki i dlaczego tworzą.
Możliwe, że wolne rodniki są wczesnym objawem komórek, które już walczą z chorobą, lub że tworzenie się wolnych rodników jest nieuniknione z wiekiem. Bez większej ilości danych nie można w pełni zrozumieć problemu wolnych rodników.
Osoby zainteresowane zwalczaniem starzenia się związanego z wolnymi rodnikami powinny unikać wspólnych źródeł wolnych rodników, takich jak zanieczyszczenie i smażona żywność. Powinni także jeść zdrową, zbilansowaną dietę, nie martwiąc się o suplementację przeciwutleniaczami.
