Co jsou reaktivní druhy kyslíku?
Reaktivní druhy kyslíku (ROS) jsou molekuly, které obsahují elementární kyslík a jsou chemicky velmi aktivní. Tyto molekuly, které mohou mít řadu forem, dosahují této reaktivity díky jedné společné charakteristice: přítomnosti elektronu, který má pouze jednu vazbu. Elektrony v tomto stavu mají silnou tendenci k vytváření silnějších vazeb, což vede k chemickým reakcím. Reaktivní druhy kyslíku mohou být stejně jednoduché jako molekuly superoxidu (O 2 - ) nebo složitější molekuly, jako je peroxid vodíku (H 2 O 2 2). Tyto molekuly, někdy nazývané oxidanty nebo volné radikály, se nacházejí v lidském těle a jsou využívány a vytvářeny buněčnými procesy.
Buňky lidského těla používají superoxidové molekuly při přeměně potravy na energii a další metabolické funkce. Tyto biochemické procesy jsou velmi složité, ale mnoho z nich začíná přeměnou superoxidových molekul na jiné reaktivní druhy kyslíku, které se pak používají v dalších reakcích. Tělo má přirozené prostředky pro práci s těmito molekulami, protože četné enzymy slouží k jejich neutralizaci nebo přeměně na méně reaktivní formu. Nadměrné množství reaktivních molekul kyslíku je potenciálně škodlivé a má se za to, že přispívá k mnoha procesům ničivým pro lidské buňky, k DNA a nakonec k celkovému zdraví. Mnoho potravin a dalších doplňků se prodává jako antioxidanty, což jsou látky, které neutralizují přebytek molekul reaktivního kyslíku a brání jim v poškození těla.
Molekuly, jako jsou reaktivní druhy kyslíku, mohou být do těla zaváděny mnoha způsoby, ale primárně jsou zaváděny vzduchem, který dýcháme. Cigaretový kouř a průmyslové výfukové plyny obsahují velké množství těchto typů molekul, o nichž je známo, že poškozují lidské tkáně, zejména plíce. Ozon (O 3 , přirozeně se vyskytující molekula) je také velmi chemicky reaktivní, i když je přítomen pouze v malém množství v zemské atmosféře.
Reaktivní druhy kyslíku mohou poškodit lidskou DNA reakcí s proteiny obsaženými v řetězcích DNA. Toto poškození může být někdy napraveno přirozenou obranou těla, ale tato obrana je nedokonalá a pokud opravy neuspějí, může poškození vést ke genetickým mutacím. Oxidační poškození DNA může způsobit sníženou enzymatickou aktivitu a bylo spojeno s rakovinou. Tento potenciál pro poškození buněk a tkání těla v důsledku přebytku některých reaktivních druhů kyslíku v kombinaci s nezbytností pro určitý počet některých molekul ROS vytváří paradox. Tělo potřebuje a využívá některé z těchto molekul pro základní metabolické funkce, ale přebytek může být škodlivý.