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
