Volné radikály, antioxidanty

Problematika volných radikálů a antioxidační ochrany je dnes známá nejen odborné veřejnosti, ale i té laické. Volné radikály jsou spojovány se zdravotními riziky, s pojmem oxidační stres, a také s použitím vitaminů a dalších přírodních látek, jako buněčná ochrana, před působením těchto radikálů. 

Volným radikálem je jakákoliv molekula s nepárovým elektronem ve valenční sféře, která je schopna samostatné existence alespoň po krátký časový úsek. Vysokým rizikem pro živé organizmy je jejich vysoká reaktivita. V souvislosti s touto problematikou se objevují dva základní paradoxy. Tím prvním je fakt, že volné radikály působící na lidské buňky jsou nejčastěji kyslíkovými radikály. Proto se v literatuře často setkáváme s pojmem oxidační, nebo oxidativní stres. Ten kyslík, který je nezbytný pro život člověka, většiny živočichů i rostlin, ten stejný kyslík má na svědomí stárnutí a oxidativní stres.

Vědecký pohled na volné radikály v živých organizmech není novou záležitostí. Počátek biochemie volných radikálů je směrován na druhou světovou válku a události z té doby (atomový útok na Hirošimu a Nagasaki).

Volné radikály v lidském těle

Volné radikály, působící na lidský organizmus, jsou většinou sloučeniny kyslíku nebo dusíku, vznikající v průběhu různých metabolických pochodů lidského těla. Setkat se můžeme s písmenným označením ROS (reactive oxygen species), a RNS (reactive nitrogen species).

Volné kyslíkové radikály jsou v organizmu generovány biochemickými procesy. Jsou označovány jako meziprodukty redukce mezi kyslíkem a vodou. Lidské tělo určité množství vysoce reaktivní formy kyslíku potřebuje k antimikrobiální ochraně. Ovšem vliv stravy a prostředí (znečištěné ovzduší, záření, cigarety, chemické látky, léky, anestetika, pesticidy, průmyslová rozpouštědla) vede k tomu, že tělo produkuje nadbytek těchto vysoce reaktivních látek. Oxidační stres – tedy nadprodukce kyslíkových radikálů – se podílí na poškozování bílkovin, lipidů a nukleových kyselin v organizmu. Mechanizmus oxidačního poškození na molekulární úrovni je často srovnáván s ionizačním zářením. Toto srovnání ovšem nezohledňuje ani rozdíly v rychlosti ani lokalizaci poškození.

Mezi onemocnění, u kterých je popisován vliv oxidačního stresu, patří ateroskleróza, cukrovka, vysoký krevní tlak, chronické střevní potíže, ischemické poškození srdce a některých dalších orgánů, poškození mozku, Parkinsonova a Alzheimerova nemoc a samozřejmě některá nádorová onemocnění. I fyziologické stárnutí člověka, které jsme zmínili na začátku, je připisováno drobným selháním přirozené antioxidační ochrany organizmu.

Antioxidanty

Antioxidanty jsou definovány jako látky „neutralizující“ volné radikály a jejich působení. Z chemického hlediska jsou označovány jako „vychytáváče“, častěji je ovšem používáno anglické slovo scavenger.

Antioxidační ochrana buněk nemá za cíl absolutní eliminaci reaktivních forem kyslíku, jak jsme již zmínili, určité množství je zdraví prospěšné. Snahou je pouze nastolit rovnováhu, tak aby volné radikály nepoškozovaly zdraví člověka.

Z hlediska životosprávy je ideální vyvážená strava, bohatá na vitaminy, absence kouření, dostatek odpočinku a vyhýbání se nevyhovujícím životním podmínkám. To poslední ovšem nelze vždy jednoduše ovlivnit.

Antioxidantů je přes 4000. Patří sem některé vitaminy, například vitamin C, E, betakaroten, a minerály a stopové prvky, například selen. Antioxidanty jsou také obsaženy v některých potravinách a léčivých rostlinách. Tato skupina antioxidantů je ovšem považována jen za část antioxidační ochrany člověka. Do antioxidační ochrany jsou zahrnovány další faktory – anatomické uspořádání organizmu, antioxidační enzymy, regulace metabolizmu železa a mědi a pak také stresové reakce a reparace oxidačního poškození.

Pozor na vitamin C a železo

Vitamin C je ve velice zvláštní pozici. Z hlediska vitaminů je řazen mezi rozpustné ve vodě. Z tohoto pohledu se u něj nepředpokládá možnost předávkování, přebytečný vitamin C by měl být vyloučen bez problému močí. Z antioxidačního hlediska je tomu ovšem jinak. Zatímco nízké dávky vitaminu C jsou považovány za antioxidační, u vysokých dávek vitaminu C je popisován účinek prooxidační, tedy podporující oxidaci. Toto se děje v případech, kdy plazma obsahuje nadbytek železa. Takováto kombinace pak vede k nadprodukci reaktivních kyslíkových forem.

Autor: RNDr. Lenka Grycová, Ph.D.

Použité zdroje:

Pláteník J.: Volné radikály, antioxidanty a stárnutí, Interní medicína pro praxi, 2009, 11, 30.

Devasagayam TPA, et all.: Free Radicals and Antioxidants in Human Health: Current Status and Future Prospects, JAPI, 2004, 52, 794.

Hlúbik P.: Antioxidanty v klinické praxi, Interní medicína pro praxi, 2006, 2, 79.

Neuwirtová R.: Železo – přítel, či nepřítel člověka?, Interní medicína pro praxi, 2010, 12, 366.