Антиоксиданти или прооксиданти - Бележник за научна култура
Поканен подпис
Сайоа Гомес Зорита, Андреа Москида Солис и Дженифър Трепиана
За да разберат какви са и как действат свободни радикали Трябва да се има предвид, че молекулите са изградени от атоми и че те имат протони (положителен заряд) и електрони (отрицателен заряд) около себе си. Тези електрони могат да се споделят с други атоми, за да направят получената молекула по-стабилна. Ако някой от тези електрони не се сдвоява (споделя) или е нечетен, се образува свободен радикал. Следователно, свободните радикали са много нестабилни молекули, тъй като съдържат несдвоен електрон и следователно те реагират с други молекули, за да намерят друг електрон (окислител), за да станат стабилни молекули. Те могат също да извадят електрон от друга молекула, който ще стане нестабилен, като по този начин се превърне в нов свободен радикал, тъй като той ще остане с несдвоен електрон, който от своя страна може да направи същото с друга молекула. Така започва каскадна или верижна реакция, която може да увреди клетките ни.
Трябва да вземем предвид, че свободните кислородни радикали изпълняват многобройни функции в тялото, действайки като пратеници в клетъчната сигнализация, растежа, клетъчната диференциация, елиминирането на заразени или злокачествени клетки и унищожаването на патогенни организми. ROS обаче трябва да се поддържат на адекватни нива, тъй като тяхното прекомерно производство може да генерира оксидативен стрес и клетъчно увреждане, което е свързано с повишен риск от развитие на хронични заболявания като рак, сърдечно-съдови заболявания или неврологични и метаболитни нарушения.
Каква вреда нанасят свободните радикали на молекулите?
В случай на липиди, те увреждат структури, богати на мастни киселини като клетъчни мембрани, променяйки тяхната пропускливост и причинявайки оток и клетъчна смърт. В допълнение те окисляват липопротеини с ниска плътност (LDL), генерирайки атерома плаки. Важно е да се отбележи, че когато се окисли, мастната киселина се превръща в радикал на мастна киселина със способността да окислява други молекули, като по този начин разпространява окислителния процес или липидната пероксидация. Генерират се множество странични продукти като малондиалдехид, който е един от методите за оценка или количествено определяне на оксидативния стрес.
По отношение на протеините, свободните радикали могат да окисляват аминокиселините, които изграждат тези молекули, като цистеин и тирозин, наред с други, причинявайки промени в тяхната структура и/или функция, които могат да предизвикат инактивирането на протеините и като следствие да направят невъзможно е развитието на неговите функции: транспорт, клетъчни рецептори и пратеници, ензими, които регулират метаболизма и т.н.
Друга молекула, която може да бъде повредена, е ДНК, която има сериозни последици в развитието на мутации и канцерогенеза. В резултат на щетите, причинени на генетичния материал, клетъчният цикъл на клетките може да бъде променен, което може да доведе до спиране на клетъчното делене или дори смърт на клетката.
Не само горните молекули могат да бъдат повредени, също така въглехидратите също могат да бъдат променени и разградени, губейки своята функция и да могат да предизвикат възпалителен процес.
Антиоксидантите присъстват естествено в някои храни, които ядем в по-голяма или по-малка степен чрез диетата, като плодове и зеленчуци, които съдържат полифеноли, аскорбат (витамин С), а-токоферол (витамин Е) или β-каротин. Те обаче присъстват и в храни от животински произход като риби, които могат да бъдат богати на дълговерижни полиненаситени мастни киселини n-3.
Как действат антиоксидантите?
Като про-оксидантни метални хелатори, като желязо и мед. Тези метали не могат да се метаболизират от организма, където продължават и могат да окажат токсични ефекти. По този начин тези метали предизвикват окислително увреждане чрез каталитични реакции, които генерират прекомерни свободни радикали. Хелаторите се свързват с металите, което води до по-стабилна молекула, която ще предотврати образуването на свободни радикали.