Поканен подпис

Сайоа Гомес Зорита, Андреа Москида Солис и Дженифър Трепиана

научна

За да разберат какви са и как действат свободни радикали Трябва да се има предвид, че молекулите са изградени от атоми и че те имат протони (положителен заряд) и електрони (отрицателен заряд) около себе си. Тези електрони могат да се споделят с други атоми, за да направят получената молекула по-стабилна. Ако някой от тези електрони не се сдвоява (споделя) или е нечетен, се образува свободен радикал. Следователно, свободните радикали са много нестабилни молекули, тъй като съдържат несдвоен електрон и следователно те реагират с други молекули, за да намерят друг електрон (окислител), за да станат стабилни молекули. Те могат също да извадят електрон от друга молекула, който ще стане нестабилен, като по този начин се превърне в нов свободен радикал, тъй като той ще остане с несдвоен електрон, който от своя страна може да направи същото с друга молекула. Така започва каскадна или верижна реакция, която може да увреди клетките ни.

Трябва да вземем предвид, че свободните кислородни радикали изпълняват многобройни функции в тялото, действайки като пратеници в клетъчната сигнализация, растежа, клетъчната диференциация, елиминирането на заразени или злокачествени клетки и унищожаването на патогенни организми. ROS обаче трябва да се поддържат на адекватни нива, тъй като тяхното прекомерно производство може да генерира оксидативен стрес и клетъчно увреждане, което е свързано с повишен риск от развитие на хронични заболявания като рак, сърдечно-съдови заболявания или неврологични и метаболитни нарушения.

Каква вреда нанасят свободните радикали на молекулите?

В случай на липиди, те увреждат структури, богати на мастни киселини като клетъчни мембрани, променяйки тяхната пропускливост и причинявайки оток и клетъчна смърт. В допълнение те окисляват липопротеини с ниска плътност (LDL), генерирайки атерома плаки. Важно е да се отбележи, че когато се окисли, мастната киселина се превръща в радикал на мастна киселина със способността да окислява други молекули, като по този начин разпространява окислителния процес или липидната пероксидация. Генерират се множество странични продукти като малондиалдехид, който е един от методите за оценка или количествено определяне на оксидативния стрес.

По отношение на протеините, свободните радикали могат да окисляват аминокиселините, които изграждат тези молекули, като цистеин и тирозин, наред с други, причинявайки промени в тяхната структура и/или функция, които могат да предизвикат инактивирането на протеините и като следствие да направят невъзможно е развитието на неговите функции: транспорт, клетъчни рецептори и пратеници, ензими, които регулират метаболизма и т.н.

Друга молекула, която може да бъде повредена, е ДНК, която има сериозни последици в развитието на мутации и канцерогенеза. В резултат на щетите, причинени на генетичния материал, клетъчният цикъл на клетките може да бъде променен, което може да доведе до спиране на клетъчното делене или дори смърт на клетката.

Не само горните молекули могат да бъдат повредени, също така въглехидратите също могат да бъдат променени и разградени, губейки своята функция и да могат да предизвикат възпалителен процес.

Антиоксидантите присъстват естествено в някои храни, които ядем в по-голяма или по-малка степен чрез диетата, като плодове и зеленчуци, които съдържат полифеноли, аскорбат (витамин С), а-токоферол (витамин Е) или β-каротин. Те обаче присъстват и в храни от животински произход като риби, които могат да бъдат богати на дълговерижни полиненаситени мастни киселини n-3.

Как действат антиоксидантите?

Като про-оксидантни метални хелатори, като желязо и мед. Тези метали не могат да се метаболизират от организма, където продължават и могат да окажат токсични ефекти. По този начин тези метали предизвикват окислително увреждане чрез каталитични реакции, които генерират прекомерни свободни радикали. Хелаторите се свързват с металите, което води до по-стабилна молекула, която ще предотврати образуването на свободни радикали.

Като радикални чистачи, които изпълняват функцията да ги елиминират, като по този начин им пречат да атакуват целевите молекули.

Като инхибитори на оксидазата, като липоксигеназа, циклооксигеназа, миелопероксидаза, NADPH оксидаза и ксантиноксидаза. По този начин се избягва генерирането на ROS, както и органични хидропероксиди.

Като инхибитори на ензимите, косвено участващи в окислителните процеси, като фосфолипаза А2.

Като ензимни стимуланти с антиоксидантни свойства, като каталаза, глутатион пероксидаза и супероксид дисмутаза.

Какво се случва, така че антиоксидантите не винаги са толкова полезни?

Свободните радикали се считат за прооксиданти, тъй като, както беше споменато по-горе, те са химични вещества, които предизвикват оксидативен стрес, обикновено чрез образуване на реактивни видове или чрез инхибиране на антиоксидантните системи. Подобно на свободните радикали, антиоксидантите също могат да имат прооксидантно поведение в зависимост от различни фактори като: дозата (погълнатото количество), вида на антиоксиданта и матрицата (хранителни компоненти), в която се намира. Следователно, както можем да си представим, има множество проучвания, които показват полезните ефекти от употребата на антиоксиданти, но някои показват и обратния ефект.

Един от най-известните примери е изследването на ефекта на β-каротина върху рака на белия дроб. Многобройни проучвания показват, че храни, богати на β-каротин, предотвратяват рака на белия дроб, така че пациентите от проучването получават изолиран β-каротин. Тази намеса трябваше да бъде прекратена, тъй като сред пушачите добавките увеличаваха белодробния рак (Omenn GS, 1996).

Някои от механизмите, чрез които флавоноидите, фенолните съединения, които можем да открием в плодовете, зеленчуците, както и във виното, също са проучени, могат да упражняват прооксидантни действия, включително временно намаляване на Cu (II) до Cu (I ), (Brown, 1998) генерирането на ROS, (Sahu, 1997), както и засягането на функциите на компонентите на ядрената антиоксидантна защитна система: глутатион и глутатион-S трансфераза (Sahu, 1996). По-конкретно, видяно е, че флавоноидният кверцетин може да действа като прооксидант, като причинява увреждане на ДНК чрез редукционния цикъл Cu (II)/Cu (I), способен да генерира ROS и да уврежда генетичния материал чрез окисляване (Yoshino, 2002).

Тогава какво правим?

Много е вероятно, когато антиоксидантите са част от храната и се приемат в рамките на балансирана диета, полезните ефекти преобладават; От друга страна, под формата на добавки, които обикновено използват високи концентрации на антиоксиданти, те могат да действат като прооксиданти.

Като общо правило, с балансирана диета, богата на плодове и зеленчуци, се покриват нуждите от антиоксиданти, което от своя страна може да допринесе за профилактика на заболяванията и увеличаване на продължителността на живота. Освен това, що се отнася до лечението на патологии, не може да се мисли, че те помагат или лекуват някаква болест или че тези, които са по-модерни, са най-ефективни.

Въпреки горното, има групи от населението, като възрастни хора, спортисти, пиячи и пушачи, при които употребата на някои антиоксидантни добавки може да бъде от полза. В случай на спортисти обаче свободните радикали играят важна роля в адаптацията към физическата активност и следователно в зависимост от това в коя фаза от „сезона“ са, добавянето с антиоксиданти може да бъде полезно или вредно, като инхибира частично адаптациите. Следователно, както при спортисти, така и при всяка друга група, в случай на прилагане на антиоксидантни добавки по този начин, трябва да се вземат предвид поне клиничната история (навици) и биохимичният анализ (оксидативен стрес, нива на антиоксиданти и т.н.).

Консумира ли повече витамини по-добре или по-лошо?

Поради своите свойства и функции, витамин С, β-каротин (основният източник на витамин А) и витамин Е се считат за антиоксиданти, тъй като те са единствените основни хранителни вещества, които директно улавят свободните радикали и поради това те могат да защитят клетките чрез намаляване на окислителните щети, причинени от ROS. Витамин С е разтворим във вода (хидроразтворим), намира се в клетъчната цитоплазма; докато витамин Е и β-каротинът са разтворими в липиди (мастноразтворими), действащи като антиоксиданти на нивото на клетъчните мембрани.

Антиоксидантите често се добавят към търговски храни и спортни добавки, за да удължат срока им на годност. Основният естествен източник обаче е храната, като зеленчуци, цитрусови плодове, ядки, зърнени храни, семена и масла. Препоръчителната дневна доза витамини А, С и Е са различни за всеки етап от живота. След това в таблиците можете да видите препоръчителните количества и храни с високо съдържание на тези витамини. По този начин ще можете да наблюдавате как добавянето на някои витамини не е необходимо, ако имате адекватна диета.

Препоръчителна дневна доза витамин А (Национални здравни институти, 2017 г.):