Az oxidatív stressz

Az elektron transzfer (átadás) az esetek nem kis részében azonban nem párosával történik meg, hanem egy elektron kerül át egy molekuláról egy másik molekulára vagy atomra, azaz szétválik az elektron pár.

Az így keletkező molekulák vagy atomok, vagy egy darab elektron felesleggel, vagy egy db elektron hiánnyal járnak, kémiailag rendkívül könnyen lépnek kapcsolatba más molekulákkal vagy atomokkal, hogy elektron hiányukat eltüntessék, illetve elektron feleslegüktől megszabaduljanak.

Az ilyen tulajdonsággal rendelkező atomok vagy molekulák a SZABAD GYÖKÖK, kémia viselkedésük szempontjából.

A szervezetben zajló biológiai reakciók során nem csak oxidáció, hanem igen intenzív szabad gyök képződés is folyik. Az így keletkező szabad gyökök közömbösítésére sejtjeink sok olyan molekulával rendelkeznek, melyek vagy elektron donorként (elektront átadó) vagy elektron akceptorként (elektront átvevő) a szabad gyököket közömbösíteni képesek.

A szabad gyökök nem mindig károsak, mert pl. immunrendszerünk, fehérvérsejtjeink éppen ezekkel a szabad gyökökkel pusztítják el a ránk támadó vírusokat, baktériumokat, de az is igaz, hogy ha a szabad gyökökből pl. gyulladás során túl sok keletkezik, akkor ezek el is pusztíthatnak minket: ezt láthatjuk gyakran a gyors lefolyású vérmérgezések, fertőzések egyes formáinál is.

Az oxidáció a természetben nem túl gyors folyamat, gondoljanak a vajas kenyérre, ami reggel elkészítve és az asztalon felejtve még délután is fogyasztható, de ha a vajas kenyeret reggel megettük, akkor már pár óra múlva mi lesz belőle?

A szervezetben az oxidáció sebessége sok ezerszerese a természetben előforduló sebességnek (végül is ötven év elteltével a vajas kenyér az asztalon is pont olyan állagú lenne, mint bennünk pár óra alatt). Ez azért lehetséges, mert szervezetünkben olyan enzimek (fehérje természetű katalizátorok) működnek, amik képesek az oxidáció folyamatát felgyorsítani. Erre pedig azért van szükség, mert a sejtszintű oxidáció sok kémiai energia felszabadulásával jár, márpedig az élet nagyon energia igényes folyamat.

A biológiai oxidáció végső terméke a víz: tessék csak egy üveglapra rálehelni és közvetlenül is láthatjuk a végeredményt. A biológiai oxidáció során termelt víz (oxidációs víz) mennyisége természetesen nem elegendő ahhoz, hogy folyadék igényünket fedezze, ezért kell naponta másfél-két liter vizet még ez mellett elfogyasztanunk (az oxidációs víz mennyisége kb. 350 ml/nap).

Fentieket előre bocsátva tehát, amikor antioxidánsokról beszélünk, akkor ez durva leegyszerűsítés, hiszen az antioxidánsok azt jelentenék, hogy akadályoznák a biológiai oxidációt, így végső soron magát az életet. Ilyen pl. a cián és annak vegyületei.

Ma a köztudatban az antioxidánsokon azokat a vegyületeket értjük, amelyek képesek a bennünk képződő szabad gyökök közömbösítésére. Teljesen helytelen, de mára már kiirthatatlan szóhasználat.

Amikor kb. egy milliárd éve az oxigén elkezdett feldúsulni a Föld légkörében, az akkor élő mikroorganizmusok válaszút elé kerültek. Vagy képessé vállnak az oxidációból hasznot húzni, vagy elpusztulnak. Mi azok leszármazottai vagyunk, akik az élet alapjává tették az oxidációt és megtanulták az oxidáció során képződő kémiai energiát felhasználni, oxigén nélkül pár perc alatt elpusztulnánk.

Láttuk, elektron szerkezetük alapján kétféle szabad gyök típus különböztethető meg: az elektron felesleggel rendelkező és az elektron hiányos. Ezek közömbösítése, tehát vagy a szabad elektron befogása, vagy a szabad elektron mellé újabb elektron telepítése révén lehetséges. Gyök befogó, ill. kifogó molekulák.

Amikor a Matuzalemről olvasnak, gyakran találkoznak ezzel a kifejezéssel. A részletekbe nem bele menve, Szentgyörgyi Albert munkássága alapvető volt ennek a mechanizmusnak a feltárásában.

Kedvenc parafrázisa volt az a Benjamin Franklin vers, ami így szólt:

„Egy szög miatt a patkó elveszett,
A patkó miatt a ló elveszett,
A ló miatt a csata elveszett,
A csata miatt az ország elveszett.”

A Szentgyörgyi parafrázis pedig így szólt:

Az oxigén hiányában az oxidáció elveszett,
Az oxidáció hiányában a carbonyl vegyületek szintézise elveszett.
A carbonyl hiányában a szabályozás elveszett.
És ez az egész: az oxigén hiány miatt keletkezett.

(Carbonyl -szerves szénvegyületek)

A rák pedig a Nobel díjas tudós szerint nem más, mint a sejtszintű szabályozás mélyreható zavara, mely a sejtek elégtelen oxigén ellátottságának, ill. szabad gyök feleslegének a következtében alakul ki.