Mira poleca, czyli o wolnych rodnikach i nie tylko z książki Jamesa Balch

Wpływ wolnych rodników

Po raz pierwszy teorię starzenia się w wyniku działania wolnych rodników przedstawił w roku 1954 dr Denham Harman, który stwierdził, że „za starzenie się i śmierć wszystkich żywych organizmów odpowiedzialny jest jeden wspólny proces, podlegający wpływom czynników genetycznych i środowiskowych". Określił go jako „reakcje wywołane działaniem wolnych rodników związanych ze środowiskiem, chorobą czy wewnętrznymi reakcjami zachodzącymi w trakcie samego procesu starzenia się". Większość twierdzeń Harmana, sformułowanych ponad 40 lat temu, obecnie ostatecznie uznano za prawdziwe.

Teoria starzenia się w wyniku działania wolnych rodników opiera się na badaniach początków życia i ewolucji, działania promieniowania jonizującego na żywy organizm, wpływu rodzaju diety na endogenne wolne rodniki oraz na coraz większej liczbie badań wykazujących, że reakcje wywołane przez wolne rodniki występują w patogenezie określonych chorób.

Jednak praca Harmana była przeważnie ignorowana lub odrzucana. Jeszcze w roku 1977 autorytety w dziedzinie chemii nie były ostatecznie przekonane, że rodnik ponadtlenkowy „działa jako substancja niszcząca i cytotoksyczna wobec żywych komórek".

Aż do roku 1969 dla większości biologów była nie do przyjęcia myśl, że niebezpieczne wolne rodniki są obecne w biologicznym układzie człowieka. Uważali, że źródła choroby znajdują się poza organizmem i że nie jest ona produktem ubocznym normalnych czynności biologicznych. W tym czasie wyizolowano z krwinek czerwonych białko o nieokreślonej funkcji, zawierające miedź. Wykryto następnie, że białko to zawiera również cynk. Był to enzym łączący dwie cząsteczki rodnika ponadtlenkowego, w wyniku czego powstawała jedna cząsteczka nadtlenku wodoru i jedna cząsteczka tlenu. Białko to nazwano dysmutazą ponadtlenkową (ang. Superoxide Dismutase – SOD) dzięki jej właściwościom łączenia dwóch cząsteczek rodnika ponadtlenkowego.

Ponieważ podjednostką SOD jest rodnik ponadtlenkowy, czyli wolny rodnik, stało się oczywiste, że w układzie biologicznym występuje normalnie co najmniej jeden wolny rodnik. Dzięki temu rewelacyjnemu odkryciu rozpoczęły się intensywne badania w tej dziedzinie biologii, otwierając nową drogę dalszym odkryciom. Wkrótce wykryto inne wolne rodniki. Odkryto także substancje, które je usuwały (tzw. wymiatacze wolnych rodników).

Co ważne, stwierdzono, że wolne rodniki mają wpływ nie tylko na prawidłową przemianę tlenu, ale także na zdolności zwalczania chorób wykazywane przez krwinki białe, wytwarzane specjalnie w celu neutralizacji atakujących mikroorganizmów. Stwierdzono wówczas, że rodnik ponadtlenkowy i rodnik hydroksylowy są czynnikami stanowiącymi przyczynę nie tylko wielu chorób zwyrodnieniowych, ale także procesu starzenia się. A więc w końcu wróciliśmy do punktu wyznaczonego w roku 1954 przez dra Harmana.

Test HLB: po stwierdzeniu roli wolnych rodników w biologii człowieka, możliwość wykrycia ich, poprzez badanie pozostawionych przez nie śladów, nabrała ogromnego znaczenia dla lekarzy. Prostym badaniem jest test HLB krwi. Dzięki zmianom zachodzącym w skrzepie krwi, badanie to wykrywa aktywność takich reaktywnych substancji utleniających, jak rodnik ponadtlenkowy, nadtlenek wodoru i rodnik hydroksylowy. Podłoże biochemiczne tych zmian można wytłumaczyć naukowo i określić klinicznie przez porównanie testów próbek krwi osób zdrowych i pacjentów cierpiących na różne choroby zwyrodnieniowe. Typowym przykładem są zmiany obserwowane u pacjentów z postępującym procesem nowotworowym. Test HLB nie tylko stanowi badanie wykazujące obecność utleniaczy, ale także służy do kontrolowania postępów leczenia.

Jak przeczytaliście już ten fragment to poszukajcie wszystkiego co mówiłem o SOD, genie w nadekspresji, który powoduje olbrzymie problemy w ZD.

Popatrzcie na ten artykuł:

http://www.zespoldowna.info/dieta-w-zespole-downa-cynk-czesc-1-czyli-zaczelo-sie-w-1979-roku-a-moze-ciut-wczesniej/

http://www.zespoldowna.info/podstawy-biologii-komrki-dla-rodzicw-dziecka-z-zespolem-downa/

Metabolizm tlenowy

Metabolizm tlenowy (aerobowy) albo przemiana tlenowa to proces, w którym organizm zamienia tlen w energię. Wdychamy powietrze, a nasze płuca pobierają z niego tlen. Krew (a ściśle – hemoglobina) wychwytuje tlen i przenosi go do każdej komórki ciała. Każda komórka zużywa tlen do wytworzenia energii potrzebnej do wykonywania swoich zadań. Jest to przyczyna, dla której we wszystkich kasetach z nagranymi ćwiczeniami fizycznymi przykłada się tak wielką wagę do aerobiku -jest to bowiem ten rodzaj ćwiczeń, który pobudza przemianę tlenową, a ta z kolei daje nam energię do działania.

UTRATA TLENU

Tlen jest źródłem życiowej energii, ale mamy z nim kłopoty. Nie otrzymujemy go w dostatecznej ilości. Lasy wytwarzające tlen w ostatnich latach ulegają zniszczeniu. Nowoczesna technologia przemysłowa zanieczyszcza powietrze, zmniejszając jeszcze bardziej zasoby tlenowe Ziemi. W ciągu minionych kilkuset lat zapasy tlenu w atmosferze ziemskiej zmniejszyły się prawie o 50%.

Większość chorób nie mogłaby rozwijać się w środowisku bogatym w tlen. Udowodniono to w odniesieniu do raka. Jeśli w komórkach znajduje się dostateczna ilość tlenu, rak i inne choroby zwyrodnieniowe nie mogą się rozwijać.

Jak więc wpływa na nas ten brak tlenu? W rzeczywistości powoduje powstanie większej ilości wolnych rodników. Dostarczenie organizmowi większej ilości tlenu pozwala nam łatwiej pozbywać się wolnych rodników, ale ponieważ żyjemy w warunkach zmniejszania się ilości tlenu, nasz metabolizm zaczyna zmieniać się w beztlenowy – tak, jakbyśmy w ogóle nie oddychali. Zamiast wytwarzać energię z tlenu, organizm próbuje znaleźć inne źródła energii, co kończy się produkowaniem różnych rodzajów toksyn, które nasilają szkody spowodowane przez wolne rodniki.

Szkody spowodowane przez proces utleniania

W procesie przemiany tlenu w energię w organizmie powstąją produkty uboczne. Podobnie jak przy spalaniu drewna wytwarza się ciepło, ale także dym jako produkt uboczny, tak przy spalaniu przez organizm tlenu jako produkty uboczne po-wstają tzw. reaktywne substancje utleniające (ang. Reactive Oxygen Species – ROS). Są to niebezpieczne wolne rodniki – utleniacze, powodujące szkody w komórkach. To aktywny chemicznie charakter tych produktów ubocznych decyduje o ich szkodliwości.

Jeśli pamiętasz chemię z zakresu szkoły średniej, wiesz, że atom zbudowany jest z neutronów, protonów i elektronów, elektrony zaś tworzą wiązania, łącząc się w pary. W czynnych (reaktywnych) cząsteczkach utleniających na zewnętrznej orbicie atomu znajduje się pojedynczy niesparowany elektron. Ten pojedynczy elektron poszukuje drugiego elektronu do połączenia się w parę i usiłuje ukraść z sąsiedztwa jakiś elektron, a nawet cały atom wodoru. Na nieszczęście dookoła niego znajdują się komórki naszego ciała. Wybija on otwór w ścianie komórki albo zmienia układ chemiczny mitochondriów w komórce (będących źródłem energii komórki) lub też odrywa niewielką część DNA z jądra komórkowego. Nie są to wielkie szkody, ale dotyczą bardzo ważnych struktur. Jeśli pomnoży się te niewielkie szkody przez miliony wolnych rodników, powstających w każdej sekundzie, można uznać organizm za rejon katastrofy. Reaktywne substancje utleniające powodują „korozję" lub „rozpad" twojego ciała w sensie dosłownym.

I tutaj wkraczają do akcji antyoksydanty. U suwaj ą one (wymiatają) tyle wolnych rodników, ile potrafią, zanim powstaną szkodliwe zmiany. A nawet kiedy już te zmiany powstaną, działanie antyoksydantów może te szkody naprawić. Czasami antyoksydanty oddają reaktywnym substancjom utleniającym elektron, aby doszło do stabilizacji cząsteczki. Innym razem antyoksydanty neutralizują wolne rodniki przez łączenie się z nimi, co daje w efekcie powstanie nowego trwałego związku chemicznego. Istniej ą również przeciwutleniające enzymy, które pośredniczą w reakcji reaktywnych substancji utleniających z innymi związkami w celu utworzenia bezpiecznej cząsteczki. Jeśli w twoim organizmie znajduje się dostateczna ilość antyoksydantów (sprzymierzeńców), dochodzi do ich zwycięstwa i zachowujesz zdrowie. Jeśli ich nie posiadasz, zwyciężają wrogowie (wolne rodniki – ROS), wywołując jedną z licznych chorób.

Teraz paradoks tlenowy nie jest już dla ciebie taki dziwny, jakim się wydawał. Powoli się o tym przekonasz. Czy kiedyś kroiłeś banany lub jabłka, aby dodać je do sałatki? Co się z nimi dzieje, jeśli pozostawisz je przez jakiś czas na powietrzu? Zmieniają kolor na brązowy. To właśnie jest utlenianie (oksydacja) – działają tu wolne rodniki. Powodują one zniszczenie ścian komórkowych i uwolnienie płynu komórkowego, a następnie atakują dalsze komórki, tworząc warstwę brązowej substancji na powierzchni owocu. Jak sprzedawca zapobiega temu i co robi, żeby utrzymać świeży wygląd owoców pozostawianych godzinami na zewnątrz? Skrapia je sokiem cytrynowym – wita-minąC! Zapobiega szkodliwemu działaniu oksydantów (utleniaczy) stosując antyoksy-danty (przeciwutleniacze).

A więc co to jest antyoksydant? Mówimy, że są nim witaminy, składniki mineralne, hormony, zioła, związki chemiczne, enzymy i różne rodzaje żywności. Jednak prawidłowe określenie antyoksydantu jest następujące -jest to każda substancja, która może pomóc w zwalczaniu zespołu korozji-rozpadu wywołanego szkodliwym działaniem wolnych rodników. Większość antyoksydantów to substancje odżywcze pochodzące z żywności, ale jest kilka wyjątków, jak hormony melatonina i dehydro-epiandrosteron (DHEA) oraz niektóre enzymy wytwarzane w sposób naturalny przez organizm. Nie ma znaczenia, skąd pochodzi dana substancja, jeśli tylko zdąży usunąć wolne rodniki, zanim doprowadzą one nasz organizm do zguby.

Jakie uszkodzenia powodują wolne rodniki

Są one bardzo liczne! Wiemy, że u podłoża większości chorób zwyrodnieniowych kryje się szkodliwe działanie wolnych rodników. Są to takie schorzenia, jak zapalenie stawów, zaćma, cukrzyca i każda choroba, w której dochodzi powoli do wyłączenia z prawidłowej czynności pewnej części ciała. Wolne rodniki mogą również zaatakować mózg i cały ośrodkowy układ nerwowy, wywołując takie choroby, jak zespół Downa, stwardnienie rozsiane czy choroba Alzheimera. Reaktywne substancje utleniające mają również udział w powstawaniu chorób serca i wszystkich rodzajów nowotworów złośliwych. W różny sposób powodują one także osłabienie naszego układu odpornościowego.

Dr Richard A. Passwater jest znanym na świecie autorem i badaczem problemów walki ze starzeniem się. Rozwinął on koncepcję „biologicznego synergizmu antyoksydantów" służącą temu celowi. Jego teoria okazała się słuszna. Połączone działanie antyoksydantów jest kluczowe dla naszego zdrowia i długowieczności.

Wolne rodniki mają tendencję do atakowania pewnych części komórki. Uszkodzenia powstałe w tych strukturach dają charakterystyczne zespoły zaburzeń.

• Błona komórkowa. W warunkach prawidłowych jest ona porowata, co pozwala na przechodzenie do komórki substancji odżywczych i wydalanie z niej zbędnych produktów przemiany materii. W przypadku zaatakowania błony komórkowej może dojść do jej rozerwania i wypływu zawartości wnętrza komórkowego lub do jej zablokowania. Każde z tych uszkodzeń powoduje przedwczesną śmierć komórki.

• DNA. Gdy wolne rodniki znajdą się w jądrze komórkowym, łatwo im zaatakować materiał genetyczny niezbędny do podziału komórki. Czasami wolny rodnik atakuje tylko gen i powoduje zakłócenie informacji genetycznej zakodowanej dzięki subtelnym powiązaniom chemicznym. Inny rodzaj uszkodzenia to sprzężenie krzyżowe, w którym dochodzi do trwałego połączenia DNA z łańcuchem białka, co nie pozwala na jego replikację. Mechanizm ten uważa się obecnie za przyczynę rozwoju nowotworów.

• Lipidy (tłuszcze) krwi i tkanek. W procesie określonym jako peroksydacja lipidów (tworzenie grup nadtlenkowych) nadtlenek wodoru lub nadazotan (obydwa związki to reaktywne substancje utleniające) atakuje substancje tłuszczowe krwi i tkanek. Przykładem jest cholesterol o niskiej gęstości (LDL), który po uszkodzeniu przez wolne rodniki i w wyniku zmian w układzie odpornościowym przemienia się w napęczniałą, lepką drobinę, tworzącą blaszkę zwężającą ścianę tętnicy. To stwardnienie ściany tętnic (miażdżyca) stanowi źródło chorób serca i udarów mózgu. Peroksydacja tłuszczów jadalnych powoduje, że stają się zjełczałe i trujące dla organizmu.

• Lizosomy. Są to drobne skupienia enzymów wewnątrz komórki. Ich rolą jest trawienie różnych substancji poza błoną, która je otacza. Kiedy wolne rodniki uszkodzą tę otoczkę, enzymy niszczą wnętrze komórki, a następnie sąsiednie komórki – w procesie tym dochodzi również do powstania kolejnych wolnych rodników.

• Mitochondria. Są to siłownie komórki, gdzie powstaje jej energia. Gdy ich czynność zostanie przerwana przez wolne rodniki, komórka traci energię potrzebną jej do pracy. W miarę zwiększania się liczby komórek o niskiej energii zmniejsza się ilość energii całego ciała, które jest stale zmęczone i ma trudności ze zwalczaniem choroby.

To wszystko jest wystarczająco niepomyślne. A w miarę upływu czasu szkody stają się coraz większe. W miarę osłabiania się układu odpornościowego niekorzystne zmiany przebiegają coraz szybciej. W rzeczywistości uszkodzenia wywołane przez reaktywne substancje utleniające powodują wszystkie zaburzenia związane ze starzeniem się.

Utlenianie i starzenie się

Wolne rodniki i starzenie się są ze sobą ściśle powiązane. W ponad 80 chorobach związanych ze starzeniem się można uzyskać poprawę, stosując antyoksydan-ty, neutralizujące substancje utleniające. Choroby, które zdaniem lekarzy są nieodłącznie związane ze starością, tak naprawdę niewiele zależą od upływu czasu, ale bezpośrednio od skumulowania się w komórkach organizmu szkód wywołanych przez wolne rodniki. Starzenie się ma związek z upływem czasu jedynie poprzez tempo, w jakim stres oksydacyjny zbiera żniwo w twoim organizmie. Mamy jednak antyoksydanty, które potrafią radykalnie opóźnić starzenie się twojego ciała!

Podobnie jak w ciągu ostatnich 50 lat XX wieku antybiotyki pozwoliły na zwalczenie wielu chorób zakaźnych, tak w XXI wieku antyoksydanty pozwolą na wyleczenie wielu do tej pory nieuleczalnych chorób i zdecydowane opóźnienie starzenia się. Są to dobre wieści, ale niewielu z nas, łącznie z lekarzami, słyszało kiedykolwiek o tej rewolucji, jaką mogą wywołać antyoksydanty. Jeśli zastosujesz się do rad zawartych w tej książce, odkryjesz, jakie ogromne korzyści może dać spowolnienie procesu starzenia się, z których wcale nie najważniejsze to dobry wygląd i dobre samopoczucie. Jeśli nie zwracasz uwagi na takie korzyści, to zastanów się, ile ty i twoi najbliżsi mogą zaoszczędzić na rachunkach za wizyty u lekarzy i pobyty w szpitalu.

Starzenie się można określić jako proces życiowy, w którym dochodzi do powolnego, lecz stałego zmniejszania się liczby zdrowych komórek w organizmie. Starzenie się nie jest, jak się powszechnie uważa, nieuniknionym zużywaniem się poszczególnych części ciała, jak gdyby organizm był samochodem wymagającym gruntownego remontu. To nagromadzenie uszkodzeń w poszczególnych komórkach ciała powoduje choroby, z którymi mamy do czynienia w miarę starzenia się. Gdy coraz więcej komórek ulega uszkodzeniu przez utlenianie, objawy starzenia się mogą jeszcze nie być widoczne, ale organizm traci rezerwę zdrowych komórek niezbędnych do reagowania w nagłych sytuacjach. W sytuacji kryzysowej dany narząd lub układ nie dysponuje zapasem sił potrzebnych do prawidłowego funkcjonowania. To z kolei prowadzi do zaburzenia panującej do tej pory równowagi między układami narządów. Po zburzeniu homeostazy (stanu równowagi) zawodzą wszystkie układy, rozpadając się jak przysłowiowy domek z kart na wietrze. Choroba i przedwczesna śmierć stają się wówczas nieuniknione. Ale scenariusz ten można zmienić, jeśli zwalczymy stres oksydacyjny, zanim powstaną powikłania.

Tak więc starzejemy się nie z każdym dniem, ale z każdą zniszczoną komórką. To korzystna wiadomość, ponieważ nie możemy cofnąć zegara, natomiast możemy zapobiec dalszemu niszczeniu komórek naszego ciała przez wolne rodniki. W miarę dalszego zapoznawania się z treścią książki zrozumiesz, że wiele chorób zwyrodnieniowych powstaje po prostu w wyniku nagromadzenia się szkód spowodowanych przez wolne rodniki. Ale możemy już zadecydować o ich wpływie na nasze życie. Możemy się przed nimi bronić.

GLIKACJA I STARZENIE SIĘ

Należy przyznać, że oksydacja (utlenianie) nie jest jedyną przyczyną starzenia się. Innym ważnym czynnikiem starzenia się jest proces zwany glikacją. Występuje on wówczas, kiedy białka reagują z nadmiarem cukrów. Zmiany powstające w białkach są tak destrukcyjne, jak skutki działania wolnych rodników. W wyniku uszkodzenia protein przez cukry powstają kompleksy cukrowo-białkowe, tzw. końcowe produkty zaawansowanej glikacji (ang. Advanced Glycation End Products – AGE), których akronim dokładnie odzwierciedla ich działanie (ang. age – wiek), ponieważ wpływają one na starzenie się. Według drą Anthony Cerami, autora pracy The Glycation Hypothesis ofAging (Hipoteza wpływu glikacji na starzenie się), „tempo wytwarzania produktów AGE wzrasta w miarę podwyższania się poziomu cukru we krwi i upływu czasu, w jakim ono występuje". W okresie starzenia się dochodzi do stopniowego wzrostu poziomu cukru we krwi, przede wszystkim dlatego, że tkanki stają się mniej wrażliwe na insulinę. A więc w miarę upływu czasu podnosi się poziom cukru we krwi, co przyspiesza powstawanie produktów AGE. Podwyższony i zmieniający się poziom cukru we krwi wyzwala powstawanie szkodliwych połączeń z kolagenem i innymi ważnymi białkami, obserwowane w starzejących się tkankach. Zmiany te prowadzą po pewnym czasie do chorób stawów, utraty energii i osłabienia mięśni, zaniku władz umysłowych, trudności z kontrolą masy ciała oraz do wielu chorób, które towarzyszą starzeniu się.

Glikację można zwalczać podobnie jak utlenianie. Rada jest prosta, ale może ci się ona nie podobać. Cukier nie jest dla ciebie korzystny. Unikaj go, jeśli tylko jest to możliwe. Nigdy nie dodawaj go do jedzenia. Jeśli bardzo lubisz słodkie potrawy, używaj bezpiecznego słodziku. Możesz dodawać go również do potraw gotowanych. Innym sposobem opanowania chęci jedzenia słodyczy jest pokrycie potrzeb żywieniowych, co zmniejszy chęć na słodkie produkty. Skuteczne jest także stosowanie wspomagającej dawki soli chromowej kwasu pikolinowego (200 mikrogra-mów dziennie), która ułatwia przemianę tłuszczów, węglowodanów i białek. Jednocześnie dodaje organizmowi energii i powoduje zahamowanie łaknienia.

Naprawianie uszkodzeń wywołanych przez wolne rodniki

Chociaż nie można zmniejszyć szkód wywoływanych przez oksydację, należy wiedzieć, że organizm ma własne metody walki z utlenianiem. Pierwszą linią obrony przed wolnymi rodnikami jest układ enzymów wytwarzanych przez organizm w celu ich neutralizowania. Należą do nich dysmutaza ponadtlenkowa (SOD), katalaza i peroksydaza glutationowa. Ponadto w przeciwdziałaniu szkodliwym skutkom reaktywnych substancji utleniających organizm posługuje się witaminami, składnikami mineralnymi i substancjami zawartymi w żywności i roślinach leczniczych.

Doskonałymi wymiataczami reaktywnych substancji utleniających są witaminy A, E i C. Inne ważne substancje przeciwutleniające zawarte w pożywieniu to:

• Proantocyjanidyny zawarte w nasionach (pestkach) winogron.

• Rośliny lecznicze jak miłorząb dwuklapowy (Ginkgo biloba) i czosnek (Al-lium cepa).

• Kwercetyna, występująca w cukinii, dyni i zielonej herbacie.

• Likopen zawarty w pomidorach.

• Pierwiastki śladowe selen i german oraz wiele innych substancji naturalnych, z których część pozostaje nadal nie zidentyfikowana.

Ale jak i dlaczego reaktywne substancje utleniające atakują komórki? I jak działa system antyoksydantów w przeciwdziałaniu temu atakowi? Odpowiem na to, omawiając oddzielnie każdą toksyczną substancję.

PARADOKS TLENOWY

Teraz, kiedy wiemy, jak produkty uboczne przemiany tlenowej szkodzą naszemu organizmowi, możemy zastanowić się nad znaczeniem ćwiczeń fizycznych, zwłaszcza aerobiku. Wiemy, że zwiększenie ilości tlenu w tkankach jest korzystne dla organizmu i że ćwiczenia powinny trwać co najmniej 20 minut, w czasie których przyspiesza się czynność serca i dochodzi do przyspieszenia i pogłębienia oddechu. Aby wyjaśnić paradoks tlenowy, należy pamiętać, że to nie tlen jest toksyczny, ale uboczne produkty jego metabolizmu, powstające w czasie zużywania tlenu przez organizm. Wzrost poziomu tlenu w organizmie jest korzystny, ale musimy dać sobie radę z produktami ubocznymi powstającymi w przemianie tlenowej. Paradoks tlenowy próbuje się rozwiązywać przez zwiększenie poziomu antyoksydantów w organizmie, co pomaga układowi odpornościowemu w produkcji naturalnych wymiataczy wolnych rodników.

Antyoksydanty zwalczają wolne rodniki łącząc się z nimi, usuwając je lub uniemożliwiając im zaatakowanie komórek. Aby wspomóc działanie antyoksydantów, musimy dostarczać organizmowi odpowiednie pierwiastki, niezbędne do ich syntezy. Są to: miedź, żelazo, magnez, siarka, selen, mangan i cynk. Jeśli dopływ tych pierwiastków nie jest dostateczny, system obronny ulega osłabieniu i nie jest w stanie zwalczyć nadmiaru toksyn. Im więcej tlenu metabolizuje organizm, tym większe jest zapotrzebowanie na te pierwiastki.

Reaktywne substancje utleniające i naturalne substancje biologiczne, broniące organizm przed icb szkodliwym wpływem

Rodnik ponadtlenkowy (O₂— *)

Rodnik ponadtlenkowy, wolny rodnik, powstaje w czasie normalnej czynności organizmu, polegającej na przemianie cząsteczkowego tlenu. Rodnik ponadtlenkowy to cząsteczka tlenu z jednym dodatkowym elektronem. I właśnie ten dodatkowy elektron czyni z niej wolny rodnik. Rodnik ponadtlenkowy jest najczęściej spotykanym wolnym rodnikiem. W warunkach prawidłowych jest on natychmiast usuwany przez dysmutazę ponadtlenkową (SOD). Enzym ten katalizuje (przyspiesza) reakcję między dwiema cząsteczkami rodnika ponadtlenkowego i dwiema cząsteczkami wodoru. Jednak jeśli ten proces detoksykacji nie następuje dość szybko (np. przy braku dostatecznej ilości SOD); rodnik ponadtlenkowy usiłuje uzyskać elektron z każdego dostępnego źródła. Ulubionym celem ataku jest błona komórkowa oraz mitochondria i chromosomy. A więc mamy wroga, który nie tylko może doprowadzić przedwcześnie do śmierci komórki, ale także może utworzyć komórkę nieprawidłową, zdolną do przemiany nowotworowej. Do wytworzenia i prawidłowej czynności SOD, naszego sprzymierzeńca, konieczna jest obecność miedzi, cynku i magnezu.

Nadtlenek wodoru (H₂O₂)

Nadtlenek wodoru (3-procentowy roztwór to woda utleniona) jest jednym z produktów ubocznych usuwania rodników ponadtlenkowych. Nie jest on tak groźny jak rodnik ponadtlenkowy, ale nie jest także nam przyjazny. Prawdopodobnie zdajesz sobie sprawę, jak działa na otwartą ranę 3-procentowy roztwór tej substancji. Wyobrażasz sobie całą siłę tego związku zamkniętego wewnątrz komórki?

Nadtlenek wodoru ulega unieczynnieniu przez katalazę lub peroksydazę gluta-tionową. Katalaza działa w środowisku wodnym, peroksydaza glutationowa -w tłuszczach. Pod koniec reakcji nadtlenek wodoru ulega przemianie w wodę i tlen (H₂0 i 0₂).

Uważa się, że nadtlenek wodoru bierze udział w procesie uczynnienia utajonego wirusa Epstein-Barra, uznawanego za przyczynę zespołu przewlekłego zmęczenia i starzenia się. Jeszcze większe wrażenie wywołało odkrycie, że nadtlenek wodoru jest w stanie uszkodzić główny DNA matrycowy (kierujący przekazywaniem cech dziedzicznych), decydujący o sposobie podziału komórek. Jak w przypadku nadtlenku, mutacje umożliwiająprzemiany prowadzące do rozwoju nowotworów złośliwych (kancerogeneza), powstania zespołu Downa i innych chorób genetycznych. Przyczynę raka wątroby upatruje się bezpośrednio w działaniu nadtlenku wodoru. Na następnych stronach przeczytasz wiele o peroksydacji lipidów. Nadtlenek wodoru pozostaje głównym sprawcą tego przestępstwa, które w różny sposób powoduje wiele chorób. Selen i L-cysteina odgrywają ważną rolę w usuwaniu nadtlenku wodoru i przeciwdziałaniu peroksydacji lipidów. Są one konieczne do wytwarzania i uzupełniania glutationu, odgrywającego podstawową rolę w usuwaniu nadtlenku wodoru w obrębie tłuszczów.

Rodnik hydroksylowy (HO*)

Co się dzieje, kiedy zabraknie glutationu lub selenu do wytworzenia enzymów antyoksydacyjnych? Jeśli nadtlenek wodoru nie ulegnie przemianie w produkt ostateczny, jakim jest woda, powstaje wolny rodnik hydroksylowy, bardzo toksyczny. Zdarza się to wtedy, gdy obecne są wolne atomy metali, takich jak żelazo i rtęć. Rodnik hydroksylowy powstaje również w czasie wysiłku fizycznego.

Rodnik hydroksylowy jest najbardziej toksyczny ze wszystkich wolnych rodników. Jego szkodliwość polega na ogromnej reaktywności – w ciągu tysięcznej części sekundy dochodzi do reakcji, w której rodnik ten kradnie atom wodoru z najbliższego sąsiedztwa. Przez to niszczy komórkę tak szybko, jak się rozprzestrzenia. Wydawałoby się, że w tak krótkim czasie nie zdąży wyrządzić dużych szkód, ale żadna komórka nie może sobie pozwolić na utratę atomu wodoru. I nie jest to jedynie jedna cząsteczka pozbawiona atomu wodoru – tracą go miliony cząsteczek jednocześnie.

Badania naukowe wykazały, że enzym reduktaza metioninowa potrafi usuwać z naszego organizmu ten wolny rodnik. Inny skuteczny wymiatacz rodników hydroksylowych to amygdalina podana w zastrzyku. Glukozyd amygdalinę uzyskuje się z migdałów, pestek brzoskwiń, śliwek i wiśni. Ponadto niebezpiecznym rodnikom hydroksylowym przeciwdziałają również proantocyjanidyny zawarte w wyciągach z nasion winogron i z kory sosnowej.

Tlen singletowy (¹O₂)

Czy wiedziałeś, że tlen istnieje w więcej niż jednej postaci? Normalny tlen O₂ jest dla nas korzystny, natomiast tlen singletowy ‘O₂ może być ogromnie niebezpieczny O2 jest cząsteczką bardzo stabilną, ale po ekspozycji na promieniowanie słoneczne dochodzi do zerwania wiązań chemicznych i cząsteczka ta staje się zagrożeniem dla zdrowia.

Tlen singletowy bierze udział w powstawaniu chorób stawów (zapalenie stawów), ale najbardziej uszkadzający wpływ ma na ludzkie oko. Może on uszkodzić soczewkę, powodując zaćmę lub zwyrodnienie plamki żółtej siatkówki. W obu przypadkach to właśnie promieniowanie słoneczne wyzwala szkodliwe działanie tej reaktywnej substancji utleniającej.

Obecnie odkryto, że wiele substancji hamuje działanie tlenu singletowego. Należą do nich karotenoidy, jak beta-karoten i likopen. Ze wszystkich środków hamujących działanie tlenu singletowego najsilniej działa likopen. Ponadto w neutralizacji tego wolnego rodnika biorą udział tokoferole (witamina E) oraz aminokwas histydyna. Również cholesterol może działać jako wymiatacz tlenu singletowego.

Jakie czynniki zwiększają wytwarzanie wolnych rodników

Powstawanie wolnych rodników jest procesem w 100% normalnym. Zachodzi on jednocześnie z oddychaniem. Ale jest wiele przyczyn sprawiających, że wytwarzamy więcej wolnych rodników, niż powinniśmy. A oto krótka ich lista:

• Stres. Emocjonalny lub fizyczny stres hamuje oddychanie, zwiększa zaś utratę energii. Stres karmi się metabolizmem beztlenowym, nie tlenem.

• Ozon w powietrzu. To ważny czynnik nadmiernego utleniania.

• Spaliny samochodowe. Wdychasz tlenek węgla i kwas chlorowodorowy, a nie tlen.

• Dym tytoniowy. Ten sam mechanizm, co wyżej.

• Stany zapalne. Układ odpornościowy wytwarza więcej wolnych rodników w okresie zwalczania chorobotwórczych mikroorganizmów.

• Promieniowanie. Poprzez delikatne zmiany w cząsteczkach promieniowanie zapoczątkowuje wytwarzanie wolnych rodników.

• Światło słoneczne. Jest to forma promieniowania.

• Zanieczyszczenie wody. Większość wody wodociągowej jest zanieczyszczona albo ściekami dostającymi się do niej, albo środkami chemicznymi, służącymi do jej uzdatniania. Uważaj – woda butelkowana może być wodą wodociągową!

• Przetworzone produkty żywnościowe. Nie uzyskasz substancji odżywczych z produktów wytworzonych przez człowieka; organizm zmienia swój metabolizm na beztlenowy, próbując coś z nich wydobyć.

• Trujące metale. Znajdują się w glebie, wodzie i powietrzu i charakteryzują się przyciąganiem wolnych rodników.

• Przemysłowe związki chemiczne. Większość związków chemicznych wytworzonych przez człowieka jest dla niego niekorzystna.

• Leki. Nawet leki bezpieczne, przepisane przez lekarza, zmieniają zdolność do prawidłowego metabolizmu tlenu.

Teraz wiemy już, kim są nasi wrogowie. Istnieją inne jeszcze wolne rodniki, o których będziemy mówić, ale te są najważniejsze. Wspomniałem też, że wojna nie jest przegrana. Istnieje sposób przeciwdziałania zniszczeniom wywołanym przez substancje utleniające; musimy tylko mieć właściwych sprzymierzeńców, którzy będą dla naszego dobra pracować. Dopóki będziemy mieli dostatecznie dużo anty-oksydantów w naszym organizmie – co znaczy, że będziemy w stanie zwalczyć większą od wytwarzanej ilość reaktywnych substancji utleniających – dopóty zachowamy nie tylko zdrowie, ale również młodość i witalność.

W następnym rozdziale dowiesz się, jakie czynniki zwiększają stres oksydacyjny i jak go zwalczać.