Qu'est-ce qu'un dommage radical libre?
Lorsque l'oxygène réagit chimiquement avec d'autres atomes, l'interaction produit des radicaux libres, qui sont des atomes contenant un électron non apparié dans la coque externe. Les radicaux libres instables réagissent rapidement avec d'autres composés, en essayant de voler un électron. Lorsque la molécule attaquée perd son électron, elle se transforme elle-même en radical libre, déclenchant une réaction en chaîne. La principale menace des radicaux libres provient des dommages qu’ils infligent à l’acide désoxyribonucléique (ADN) cellulaire ou aux membranes cellulaires. Les dommages des radicaux libres, qui contribuent au cancer, au vieillissement et à un certain nombre de maladies, peuvent potentiellement être évités grâce aux antioxydants, qui sont des produits chimiques qui donnent facilement des électrons aux radicaux libres.
Les mitochondries sont de petits organites cellulaires qui génèrent une énergie chimique utile pour les cellules en déplaçant des électrons entre des molécules. L'oxygène occupe la position finale dans la chaîne de transport d'électrons et une interaction défectueuse entre un électron et l'oxygène génère la forme radicalaire d'oxygène, le radical libre le plus commun dans les systèmes vivants. Le principal mécanisme d'endommagement radical de l'oxygène dans la cellule est la mutation de l'ADN cellulaire. Bien que les mécanismes de réparation dans la cellule puissent réparer l'ADN nucléaire, l'ADN mitochondrial (ADNm) ne peut pas être facilement restauré. Les dommages accumulés par l'ADNmt s'accumulent avec le temps, entraînant un dysfonctionnement mitochondrial étendu, une diminution de la quantité d'énergie disponible dans les cellules et la mort ultime des cellules.
Les modifications apportées aux molécules d'origine par la lumière du soleil créent d'autres radicaux libres. Dans la basse atmosphère, les exemples les plus remarquables sont la dissociation induite par la lumière du dioxyde d'azote, donnant de l'oxygène et de l'oxyde nitrique, un ingrédient clé du smog, et la photodissociation de l'ozone pour former un atome d'oxygène excité. Une des sources importantes de radicaux est la dissociation des chlorofluorocarbures par les rayons ultraviolets ou par des réactions avec d'autres constituants de la stratosphère. Ces radicaux libres détruisent la couche d'ozone.
Les dommages des radicaux libres à l'ADN entraînent des mutations qui causent des tumeurs malignes. L'athérosclérose, les lésions hépatiques liées à l'alcool et l'emphysème résultant du tabagisme sont tous attribués à l'oxydation induite par les radicaux libres de nombreux produits chimiques de l'organisme. Les radicaux libres peuvent causer la schizophrénie, la maladie d'Alzheimer, la maladie de Parkinson et la surdité. Un autre exemple de dommages causés par les radicaux libres est le dommage causé à la peau par une exposition excessive au soleil. La «théorie du vieillissement fondée sur les radicaux libres» propose que les radicaux libres déclenchent le processus de vieillissement lui-même.
L'oxydation est le processus de dégradation des radicaux libres causée par l'oxygène radicalaire. Les antioxydants sont des molécules qui peuvent donner en toute sécurité des électrons aux radicaux libres, mettant fin à la réaction en chaîne par l'oxydation avant que les molécules critiques ne soient endommagées. Bien que plusieurs systèmes enzymatiques du corps absorbent les radicaux libres, les principaux antioxydants de vitamines ou de minéraux comprennent la vitamine A ou bêta-carotène, la vitamine E, la vitamine C et le sélénium, qui est un métal trace. Le corps ne fabrique pas ces nutriments, ils doivent donc être obtenus dans le cadre d'un régime alimentaire bien équilibré.