Hvad er fri radikal skade?

Når ilt kemisk reagerer med andre atomer, producerer interaktionen frie radikaler, som er atomer, der indeholder et uparret elektron i den ydre skal. De ustabile frie radikaler reagerer hurtigt med andre forbindelser og prøver at stjæle en elektron. Når molekylet, der er angrebet, mister sit elektron, udvikler det sig til en fri radikal i sig selv og starter en kædereaktion. Den største trussel fra frie radikaler kommer fra den skade, de påfører cellulær deoxyribonukleinsyre (DNA) eller cellemembraner. Gratis radikale skader, som bidrager til kræft, aldring og en række sygdomme, kan potentielt forhindres med antioxidanter, som som kemikalier, der let donerer elektroner til frie radikaler.

Mitochondria er små cellulære organeller, der genererer nyttig kemisk energi til celler ved at bevæge elektroner mellem molekyler. Oxygen indtager den endelige position i elektrontransportkæden, og en defekt interaktion mellem et elektron og ilt genererer den radikale form for ilt, den mest almindelige frie radikal i levende systemer. Den primære mekanisme for radikal iltbeskadigelse i cellen er mutation af det cellulære DNA. Mens reparationsmekanismer i cellen kan reparere nukleært DNA, kan mitochondrial DNA (mtDNA) ikke let gendannes. Akkumulerende mtDNA-skader opbygges over tid, hvilket resulterer i omfattende mitokondrial dysfunktion, aftagende energiforsyning og ultimativ celledød.

Ændringer af kildemolekyler ved sollys skaber andre frie radikaler. I den lavere atmosfære er de mest bemærkelsesværdige eksempler den lysinducerede dissociation af nitrogendioxid, hvilket giver ilt og nitrogenoxid, en nøgleingrediens i smog og fotodissociation af ozon til dannelse af et ophidset iltatom. En vigtig kilde til radikaler er dissociation af chlorfluorcarboner ved enten ultraviolet stråling eller reaktioner med andre stratosfæriske bestanddele. Disse frie radikaler ødelægger ozonlaget.

Frie radikale skader på DNA fører til mutationer, der forårsager malignitet. Aterosklerose, alkoholrelateret leverskade og emfysem fra cigaretrygning tilskrives alle fri radikal induceret oxidation af mange af kroppens kemikalier. Frie radikaler kan forårsage skizofreni, Alzheimers sygdom, Parkinsons sygdom og døvhed. Et andet eksempel på frie radikaler er hudskaden, der opstår ved overdreven soleksponering. "Fri radikal teori om aldring" foreslår, at frie radikaler udløser selve aldringsprocessen.

Oxidation er processen med fri radikale skader forårsaget af radikalt ilt. Antioxidanter er molekyler, som sikkert kan donere elektroner til frie radikaler, hvilket afslutter den oxidative kædereaktion, før kritiske molekyler beskadiges. Selvom adskillige enzymsystemer i kroppen opfanger frie radikaler, inkluderer de vigtigste vitamin- eller mineralantioxidanter vitamin A eller beta-caroten, vitamin E, C-vitamin og selen, som er et spormetal. Kroppen fremstiller ikke disse næringsstoffer, så de skal fås som en del af en velafbalanceret diæt.