Co wolne rodniki robią z naszym organizmem?

Na pewno wielu z Was słyszało o wolnych rodnikach – tajemniczych tworach, które sieją spustoszenie w naszym ciele. Słyszały o nich szczególnie kobiety – zapewne najczęściej w reklamie telewizyjnej przedstawiającej Wspaniały, Cudowny i Fantastyczny, Jedyny Na Rynku Krem Przeciwzmarszczkowy, który CHRONI PRZED DZIAŁANIEM WOLNYCH RODNIKÓW. Wniosek po obejrzeniu takiej reklamy jest jeden: wolne rodniki są złe. Niedobre. Należy z nimi walczyć. Ponieważ są odpowiedzialne za powstawanie zmarszczek (jak dowiecie się później – nie tylko za to).

Tak było ze mną. Usłyszałam o wolnych rodnikach parę ładnych lat temu i nie wiedziałam o co chodzi. Postanowiłam się dowiedzieć i temat na tyle mnie wciągnął, że postanowiłam go dokładnie przestudiować w ramach mojej pracy licencjackiej.

Co to w ogóle są te wolne rodniki? Bakterie? Wirusy? Substancje?

Zacznę od małego przypomnienia z lekcji biologii:

Jak wiadomo tlen jest nam potrzebny do życia. Pobieramy go z powietrza do płuc, stamtąd dostaje się do krwi, a wraz z krwią do wszystkich komórek organizmu. W komórkach następuje proces oddychania komórkowego, a więc utleniania najczęściej glukozy, w wyniku czego powstaje dwutlenek węgla, woda, energia potrzebna do różnorodnych procesów życiowych oraz produkty uboczne, którymi są między innymi właśnie wolne rodniki.

Są to cząsteczki, które mają jeden niesparowany elektron i usilnie chcą znaleźć temu biednemu, samotnemu elektronowi drugą połówkę, czyli go sparować. Aby zobrazować, jak to wygląda, przygotowałam coś na kształt krótkiego komiksu w starym jak świat, ale świetnym do rysowania kółek programie o nazwie Paint. Od razu zaznaczam, że grafikiem nie jestem, więc walory estetyczne obrazków są na poziomie siedmiolatka, mam nadzieję jednak, że dzięki nim będzie można zrozumieć o co chodzi. A jak nie, to się chociaż pośmiejecie.

Co tu mamy? Zielony atom z niesparowanym elektronem (wolny rodnik) wyróżniający się na tle innych atomów/cząsteczek (choć to, co wyrysowałam, przypomina bardziej atomy) ze sparowanymi elektronami, które żyją sobie, nikomu nie wadzą i spełniają swoją funkcję. Takim fajnym przykładem jest cząsteczka NO, czyli tlenku azotu: tlen ma 8 elektronów, a azot ma 7, czyli jeden elektron nie ma swojej pary. Na obrazku atomy mają po 2 elektrony, ale przykład tlenu pokazuje, że par może być więcej niż tylko jedna. Po prostu mi się nie chciało rysować małych kółeczek.

Gdzie wolne rodniki szukają drugiej połówki dla swojego elektronu? Wszędzie gdzie się tylko da. Zabierają elektrony komórkom (szczególnie jej błonie, co wpływa m.in. na przepuszczalność szkodliwych substancji  do wnętrza komórki), białkom (kolagenowi i elastynie – wiemy jakie konsekwencje ma zniszczenie tych cząstek) i innym potrzebnym nam substancjom. Wymyśliłam sobie, że nasz zielony wolny rodnik upatrzył sobie właśnie błonę komórkową – oczywiście przestrzegam przed myśleniem, ze błona komórkowa wygląda tak, jak to przedstawiłam na obrazku. Jej budowa jest o wiele bardziej złożona, chodziło oczywiście o uproszczenie.

Często zabranie elektronu ważnym dla naszego organizmu cząsteczkom upośledza ich działanie lub wręcz całkowicie je blokuje.

Tu mamy zadowolony, zneutralizowany wolny rodnik, który spełnił swoje marzenie i sparował elektron. Obok żółty atom - upośledzony, niezdolny do pełnienia swoich funkcji. Takim żółtym atomem (czy cząsteczką) może być na przykład białko hemoglobina, która po utlenieniu nie jest w stanie transportować tlenu. Albo może być nim nić DNA, którego utlenienie może prowadzić do powstania mutacji genetycznych, co z kolei grozi nowotworem.

Wolne rodniki nie powstają tylko podczas procesu oddychania. Czynnikami inicjującymi ich wytwarzanie są m.in. promieniowanie ultrafioletowe, dym papierosowy, spaliny samochodowe,  niektóre leki, metale ciężkie… Właściwie wszystko co nas otacza. 

Jak je unieszkodliwić? Nie dopuszczając do stresu oksydacyjnego, który ma miejsce wtedy, gdy ilość wolnych rodników jest większa niż ilość przeciwutleniaczy. Przeciwutleniacze to tacy swego rodzaju altruiści, oddają swój elektron wolnemu rodnikowi, bez szkody dla samych siebie.

Zielony atom już nie jest agresywny, dostał swój elektron i może iść sobie na przykład na randkę i stworzyć pożyteczny dla organizmu związek. Przeciwutleniacz oddając swój elektron spełnił swoją samarytańską rolę, a cząsteczki błony komórkowej są szczęśliwe, że udało im się ujść z życiem.

Jakie substancje są skutecznymi przeciwutleniaczami? O tym już niebawem:)