Πέμπτη, 28 Μαρτίου 2013

Η "κατάρα" της ζωής είναι οι ... ελεύθερες ρίζες οξυγόνου ...;

(dps.kardiologos@gmail.com & 2310 963 286 & 6944 372 956

Είναι η οξείδωση μέσω των ελεύθερων ριζών οξυγόνου το υπεύθυνο αίτιο για το θάνατο των κυττάρων;

Πρώτος ο Denham Harman το 1956 πρότεινε την ιδέα για την ύπαρξη της «ελεύθερης ρίζας» και αργότερα έθεσε ως αξίωμα ότι αυτά τα συστατικά έχουν ρόλο στη γήρανση μέσω της πρόκλησης διασταυρωμένων αντιδράσεων και της δημιουργίας ομοιοπολικών δεσμών τροποποιώντας λιπίδια, πρωτεΐνες, κυτταρικό DNA, ιδιαίτερα το μιτοχονδριακό DNA. Οι ελεύθερες ρίζες είναι προϊόντα του φυσιολογικού μεταβολισμού. Απελευθερώνονται φυσιολογικά στον ανθρώπινο οργανισμό από τα μιτοχόνδρια, τα οποία αποτελούν για το κύτταρο, το εργοστάσιο παραγωγής ενέργειας. Στα κυτταρικά αυτά οργανίδια λαμβάνει χώρα η οξείδωση των τροφών (η μετατροπή δηλαδή της τροφής σε ενέργεια).

Οι ελεύθερες ρίζες οξυγόνου παράγονται, λοιπόν, ως υποπροϊόντα, κατά τη διάρκεια παραγωγής ενέργειας με τη χρησιμοποίηση οξυγόνου. Οι ελεύθερες ρίζες είναι μόρια με ένα ασύζευκτο, υψηλά ενεργό, ηλεκτρόνιο. Για να εξισορροπήσουν τη δομή τους, αποσπούν ηλεκτρόνια από γειτονικά μόρια, μετατρέποντας τα μόρια αυτά σε ελεύθερες ρίζες, με αποτέλεσμα να ξεκινούν μια καταστρεπτικά ενεργή αλυσίδα και να προκαλούν έτσι βλάβη σε μεγάλης σημασίας κυτταρικές δομές (πρωτεΐνες, κυτταρική μεμβράνη, DNA).

Ελεύθερη ρίζα

1. Ένα φυσιολογικό άτομο έχει ένα ηλεκτρόνιο  σε ζευγάρια. Οι φυσιολογικές μεταβολικές διαδικασίες του σώματος μας, μπορούν να προκαλέσουν  την απώλεια κάποιου ηλεκτρονίου μετατρέπονται το σε ασταθή ρίζα. 

2. Η ασταθής ελεύθερη ρίζα θα ψάξει επιθετικά να βρει ένα ηλεκτρόνιο από οποιοδήποτε μόριο βρει για να αντικαταστήσει το ηλεκτρόνιο που έχει χάσει. 

3. Όταν  η ελεύθερη ρίζα κλέψει ένα ηλεκτρόνιο από ένα δεύτερο μόριο, αυτό το μόριο θα μετατραπεί σε ελεύθερη ρίζα και με  την σειρά του θα κλέψει ένα ηλεκτρόνιο από ένα άλλο, τρίτο σε σειρά μόριο. Η διαδικασία αυτή επαναλαμβάνεται και οδηγεί σε μια σειρά βλαβερών  αλυσιδωτών αντιδράσεων.
4. Λόγω της μοριακής τους δομής τα αντιοξειδωτικά δωρίζουν ηλεκτρόνια στις ελεύθερες ρίζες, για να τις κάνουν ουδέτερες και τις αποτρέπουν από τις βλάβες που προκαλούν στα κύτταρα μας.


5. Η αλυσιδωτή κλοπή του ηλεκτρονίου μπορεί να καταστρέψει την μεμβράνη των κυττάρων μας και τα συστατικά που βρίσκονται στο εσωτερικό τους,  προκαλώντας την αλλοίωση και την διάλυση τους.

Πότε αυξάνεται η παραγωγή ελευθέρων ριζών;

Η πλειονότητα των ελευθέρων ριζών παράγεται από τον ίδιο τον οργανισμό μας, όταν:
Υπάρχει αυξημένη ανάγκη για αποτοξίνωση (π.χ. υπερβολική έκθεση οργανισμού σε τοξικές ουσίες).
Υπάρχει αυξημένη παραγωγή ενέργειας (υπερβολική κατανάλωση θερμίδων και ιδιαίτερα λίπους και «κενών» θερμίδων).
Υπάρχει παρατεταμένη ανοσολογική απάντηση.
Υπάρχει αυξημένη παραγωγή στεροειδών (π.χ. σε καταστάσεις στρες – όπως η έντονη φυσική δραστηριότητα -, εφηβεία, διαταραχές εμμήνου ρύσεως κ.ά.).
Μετά από έκθεση οργανισμού σε συντηρητικά τροφίμων, και μολυσματικούς περιβαλλοντικούς παράγοντες (π.χ. καπνός τσιγάρου, ρύποι που μολύνουν την ατμόσφαιρα).
Κατά την έκθεση σε ακτινοβολία (π.χ. υπεριώδη ακτινοβολία UV).
Κατά την αυτοοξείδωση διαφόρων χημικών ουσιών και βιομορίων (π.χ. πολυακόρεστα λιπαρά οξέα).
Κατά τη λιπιδική υπεροξείδωση, δηλ. επίδραση ελευθέρων ριζών επί των λιπιδίων που υπάρχουν στις μεμβράνες των κυττάρων, και ιδιαίτερα των πολυακόρεστων, με αποτέλεσμα τον σχηματισμό υπεροξειδίων.
Σε αυξημένη κατανάλωση αλκοόλ.

Οι ελεύθερες ρίζες, δεν δρουν ανεξέλεγκτα! O οργανισμός μας είναι εφοδιασμένος με αντιοξειδωτικά συστήματα από τη φύση του για να αμύνεται στη δράση των ελευθέρων ριζών και άλλων ενεργών παραγώγων οξυγόνου:

1. Ένζυμα
Υπεροξειδική δισμουτάση –SOD
Υπεροξειδάση της γλουταθειόνης
Καταλάση

2. Διαιτητικά αντιοξειδωτικά
Βιταμίνη C
Σελήνιο (Se)
Βιταμίνη Ε
Καροτενοειδή, φλαβονοειδή

3. Ενδογενή αντιοξειδωτικά μόρια

4. Γλουταθειόνη, συνένζυμο Q10, λιποϊκό οξύ κ.ά.

Σε περίπτωση που η παραγωγή ελευθέρων ριζών υπερβεί την προστατευτική ικανότητα του αντιοξειδωτικού συστήματος του οργανισμού, φαινόμενο το οποίο ονομάζεται οξειδωτική καταστροφή ή αλλιώς «οξειδωτικό στρες», τότε θα προκύψουν μη ανατρέψιμες βλάβες της κυτταρικής δομής και της λειτουργίας του κυττάρου ενώ σε επίπεδο οργάνου θα προκύψει οργανική ανεπάρκεια. Η επίδραση των ελευθέρων ριζών στα βιολογικά συστήματα του κυττάρου είναι καταστροφική και συνίσταται, κυρίως στην υπεροξείδωση των λιπών (ιδιαίτερα των πολυακόρεστων λιπαρών οξέων) και των πρωτεϊνών, αλλά και του κυτταρικού DNA, με αποτέλεσμα την καταστροφή των κυτταρικών μεμβρανών και την απενεργοποίηση των πρωτεϊνικών ενζύμων του κυττάρου. Τελικό αποτέλεσμα της επίδρασης αυτής είναι ο θάνατος και η αποσύνθεση του κυττάρου και συνεπώς πιθανή ανάπτυξη ασθενειών.

Η οξειδωτική καταστροφή («οξειδωτικό στρες»), των βιομορίων (πρωτεΐνες, κυτταρικές μεμβράνες, DNA) από τις ελεύθερες ρίζες αυξάνεται παράλληλα με την αύξηση της ηλικίας και θεωρείται ότι αποτελεί έναν από τους κυριότερους παράγοντες της διαδικασίας της γήρανσης καθώς και πλήθος εκφυλιστικών παθήσεων, όπως τα καρδιαγγειακά νοσήματα, ο διαβήτης, η νόσος Alzheimer, η σκλήρυνση κατά πλάκας, τα διάφορα είδη καρκίνου κ.ά.

Πηγές: Μεταβολισμός και οξείδωση, ένα από τα μυστικά της ζωής. Metabolism and oxidosis. (Δ. Ψυρρόπουλος)