Volné radikály - co o nich musíte vědět?

Co si vlastně pod pojmem volný radikál představit? Z chemického hlediska se jedná nejčastěji o reaktivní formy kyslíku nebo dusíku. Ve valenční slupce elektronů (v té poslední, která je elektrony zaplňována) se vyskytuje jeden nepárový elektron a celkově je elektronů v této slupce lichý počet. Často jsou volné radikály nazývány i jako oxidanty - ty však nemusí být pouze radikálové povahy.

Mezi nejčastější reaktivní formy kyslíku patří:

• superoxid
• peroxid vodíku
• hydroxylový/alkoxylový radikál

Reaktivní formy se zastoupením dusíku se poté nejčastěji vyskytují v těchto podobách:

• oxid dusnatý
• peroxynitrit
• kyselina dusitá

Z historického hlediska je tvorba volných radikálů spojena s adaptací našeho organismu na kyslík, jelikož žijeme v aerobním prostředí s dostatkem kyslíku. Náš organismus je nastaven na optimální fungování v aerobním organismu díky enzymům, které využívají kyslík, dále díky účinnější oxidaci složek potravy a vyššímu zisku energie z ní a také díky antioxidačním mechanismům.

Kyslík se tedy podílí na vzniku většiny volných radikálů. Chemicky vznikají různými pochody jako je oxidace, redukce, UV nebo mikrovlnné záření. V našem organismu mohou volné radikály vznikat vlivem následujících situací:

• infekce
• zánět
• mentální stres
• příliš velká fyzická aktivita
• stárnutí
• rakovina a jiné vážné nemoci

Z vnějšího prostředí se volné radikály mohou do našeho organismu dostat vlivem:

• kouření
• znečištění
• úpravy pokrmů (přepalování oleje apod.)
• medikace
• radiace

Všimněte si, že se radikály tvoří ve vyšší míře v době infekce. Například specifické buňky, zvané fagocyty, které zodpovídají za imunitu našeho organismu, tyto volné radikály uvolňují v boji proti patogenním mikroorganismům. Dále je prokázáno, že pokud u osob nefunguje správně některý ze systémů, zodpovídají za tvorbu volných radikálů, jako je například NADPH oxidasa, dochází u těchto osob k vleklé, prakticky nekončící infekci.¹ Volné radikály se také podílí na komunikaci mezi buňkami. Například oxid dusnatý díky svým "komunikačním" schopnostem dokáže regulovat průtok krve, a mimo to se podílí i na boji proti infekci. 

V malém, případně středně velkém množství jsou tedy radikály stěžejní pro boj s infekcí, a podílí se i na buněčné singalizaci a dozrávání jednotlivých buněk.^2,3 Problém nastává v případě, že je jejich produkce příliš velká, a antioxidační mechanismy si s ní nedokáží poradit. Na antioxidanty a jejich funkci se tedy podíváme v článku následujícím.

Závěrem je třeba zdůraznit, že pro optimální zdraví organismu je stěžejní dosáhnutí rovnováhy mezi tvorbou volných radikálů a dodáváním či tvorbou antioxidantů. Jakékoli vychýlení z této rovnováhy může mít až fatální následky.

Doufám, že se mi podařilo vám vysvětlit roli volných radikálů a jejich důležitost předtím, než se společně v dalším článku vydáme do světa antioxidantů.

Jakub Kalus

Reference:

1. Valko M, Leibfritz D, Moncola J, Cronin MD, et al. Free radicals and antioxidants in normal physiological functions and human disease. Review. Int. J. Biochem. Cell Biol. 2007;39:44–84

2. Bahorun T, Soobrattee MA, Luximon-Ramma V, Aruoma OI. Free radicals and antioxidants in cardiovascular health and disease. Internet J. Med. Update. 2006;1:1–17.

3. Valko M, Izakovic M, Mazur M, Rhodes CJ, et al. Role of oxygen radicals in DNA damage and cancer incidence. Mol. Cell Biochem. 2004;266:37–56