رادیکال های آزاد و تاثیر آنها بر بدن

 تعریف : رادیکالهای آزاد مواد شیمیایی داخل سلولی بوده که یک الکترون منفرد در مدار خارجی خود دارند . این ترکیبات در این حالت به شدت واکنش پذیر و بی ثبات بوده و می توانند به راحتی با مواد آلی و غیر آلی ، بخصوص مولکول های کلیدی در غشاء سلولی و اسید های نوکلئیک وارد واکنش شوند.  

   چگونه ایجاد می شوند :

 رادیکالهای آزاد به سه طریق ایجاد می شوند.

1- جذب انرژی تابشی مانند اشعه uv و X

2- در واکنش هایی که درطی فرآیند های متابولیکی طبیعی صورت می گیرد مانندواکنش های اکسیداتیو

3- متابولیسم آنزیمی مواد شیمیایی و داروها

   شایعترین رادیکالهای آزاد بیولوژیک : رادیکالهای آزاد ناشی از اکسیژن و کربن شایعترین نمونه های بیولوژیک هستند .

رادیکالهای آزاد ناشی از اکسیژن شامل سوپر اکسید ،هیدروژن پراکسید و هیدروکسیل بوده که در طی متابولیسم اکسیداتیو در بدن ایجاد می شوند. 

    آسیب های سلولی ناشی از رادیکالهای آزاد:

 1- باعث پر اکسیداسیون لیپید های غشای سلولی و غشاء ارگانل ها شده و در نتیجه باعث صدمه به شبکه آندوپلاسمیک ، میتوکندری ها و سایر اجزاء میکروزومی می شوند.

2- ایجاد باند های دی سولفیدی بین رشته های پروتئینی ، که منجر به تخریب سلولی بخصوص با غیر فعال شدن آنزیم ها می شود.

3- واکنش متقابل بین رادیکالهای آزاد و DNA باعث ایجاد جهش در کد های ژنتیکی شده ، که در صورت عدم تصحیح می تواند منجر به آسیب به سلول و مهار همانند سازی شود.عملکرد بدن در حذف رادیکالهای آزاد: برای حذف و یا غیر فعال کردن رادیکالهای آزاد مکانیسم های فعالی در بدن وجود دارد ، که عبارتند از:

 1- آنتی اکسیدان ها : یک فرآیند اکسیداتیو را مهار کرده ویا به تاخیر می اندازند. مانند ویتامین E ، ترکیبات حاوی سولفوریل ( مانندسیستئین ، گلوتاتیون، سرولوپلاسمین و ترانسفرین)

2- آنزیم ها : الف- سوپر اکسید دیسموتاز ( SOD ) : سوپر اکسید را به H­₂o₂ تجزیه می کند.

          ب – کاتالاز  : در پر اکسی زوم وجود داشته و H­₂o₂ را تجزیه می کند.

        ج- گلوتاتیون پر اکسیداز: عمل گلوتاتیون احیاءشده را برای آزاد کردن هیدروژن و اتصال آن به         یک رادیکال (OH ) یا (H­₂o₂ ) کاتالیز می کند.

باید توجه داشت که مایعات خارج سلولی نیز مانند محیط داخل سلولی در معرض تولید رادیکالهای آزاد قرار دارند ، اما مکانیسم های فوق در این محیط کارآیی لازم را ندارند ، ( فقدان آنزیم ها و کم بودن غلظت گلوتاتیون احیاء شده ) لذا به نظر می رسد در این محیط محافظت در مقابل صدمه رادیکالهای آزاد از طریق غیرفعال کردن کمپلکس بینابینی که با آهن ایجاد می شود ، انجام می گیرد. البته مولکول های کوچکی مثل آسکوربیک اسید، اسید اوریک ، بیلی روبین، که در مایع خارج سلولی وجود دارند هم می توانند به عنوان غیر فعال کننده رادیکالهای آزاد عمل کنند .

باید توجه داشت که علی رغم تمام مکانیسم های دفاعی فوق ، امکان جلوگیری از صدمات ناشی از رادیکالهای آزاد ، به مولکول های مهم بیولوژیکی به صورت کامل وجود ندارد،  امّا ارگانیسم های زنده توانایی برطرف کردن صدمه را دارند. که در زیر به چند نمونه اشاره شده است :

1-   حذف پروتئین ها ی صدمه دیده توسط پروتئاز ها

2-   اصلاح و ترمیم DNA صدمه دیده توسط آنزیم های اصلاح کننده  

3-  در پاسخ به صدمه رادیکال های آزاد ، استرس پروتئین ها تولید می شود که نقشی در شبکه دفاعی در مقابل این صدمه دارند .

4-   جایگزینی سلول های مرده ناشی از صدمه ، با سلول های تازه ساخته شده است . این مکانیسم در بافتهای دارای سلول ها ی بنیادی زیاد ( stem cell ) مکانیسم غالبی می باشد ولی در بافتهایی که سلول ها تقسیم نمی شوند ، نمی تواند منشا اثری باشد.

منبع:

1-  میر دامادی- محمد جواد/ پژوهشی علمی پیرامون طول عمر، کهولت و پیشگیری از پیری