A szabadgyökök olyan atomok, molekulák vagy molekularészletek, melyek egy vagy több párosítatlan elektront tartalmaznak, és rövid időre önállóan is életképesek. A legegyszerűbb gyök a hidrogén atom, mely csak egy elektront tartalmaz, így tehát nem párosított. Ezen kívül ismerünk még több, oxigén, nitrogén illetve egyéb organikus vegyületekből származó szabadgyököt is.

A szabadgyökök általában nagyon reaktív anyagok, melyeknek magányos elektront tartalmazó molekulái nagy intenzitással keresnek más molekulákat, ezektől elektronokat szerezhetnek, amelyekkel ezeket oxidálják. Ezért oxidánsoknak nevezzük őket.

A szabadgyökökből további, szintén nagyon reaktív vegyületek keletkeznek, melyek sokszor reaktívabbak, tehát mérgezőbbek, mint az anyamolekula volt.

A szabadgyökök nagyon gyorsan reakcióba lépnek a biológiailag fontos szerepet játszó molekulákkal, mint pl. lipidek (zsírszerű anyagok), proteinek (fehérjék) vagy nukleinsavak, és ezeket elsődlegesen károsítják. Ezen reakciók, vagy ezek kölcsönhatása miatt ráadásul új termékek képződnek, pl. aldehidek, melyek ezután a sejtek másodlagos károsítását okozzák.

A szabadgyökök károsíthatják a biológiailag fontos molekulákat, ezzel a sejtek működésképtelenségét vagy akár a szervezet elhalását is okozhatják.

Negatív hatásai ellenére a szabadgyökök megőrizték pozitív szerepüket is az élő természetben. Ismerünk több olyan folyamatot vagy rendszert, amelyben a szabadgyökök és az oxigén reaktív metabolitjainak (anyagcsere során keletkező anyagok) nagy szerep jutott az élő szervezetek megfelelő működésében. A szabadgyökök létrejöttét és hatását a szervezet különböző védelmi rendszerek segítségével szabályozza.

A szabadgyökök hatása a biológiai rendszerekben (pozitív vagy negatív) általában az oxigén jelenlététől függ. Ez egyfelől az élet számára elengedhetetlen, hiszen vízzel történő redukciója az szervezetben jelen lévő energiával töltött ATP szintézisének alapja, de másrészt az oxigén a nagyon toxikus reaktív metabolitok forrása lehet. Az oxigén szerepe tehát kettős szervezetünkben (se vele, se nélküle): egyszerre biztosítja számunkra a létfontosságú energiát, de ezzel párhuzamosan olyan vegyületeket hozhat létre, melyek károsíthatják szervezetünket.

A szabadgyökök negatív hatását nevezzük oxidatív stressznek. Az oxidatív stressz alatt a biológiailag fontos molekulák és sejtek károsodnak, mely több megbetegedés kialakulásában szerepet játszik.

Feltételezhető, hogy ez hozható összefüggésbe a DNS molekulák károsításával.

Az oxidatív stressz károsító mértéke több faktortól függ. Ez lehet egy károsított molekula típus (protein, lipid, nukleonsav), mechanizmus, amely által a károsítás létrejön, és az oxidatív stressz típusa.

A szervezetben létrejött oxidatív stressz több humán megbetegedés létrejöttében vagy fejlődésében szerepet játszhat.

Az emberi szervezetben az oxidatív stresszt szabadgyökök is kiválthatják, akár a szervezet belsejében kialakulva, akár a környezet károsító hatásai által, mint pl. dohányzás, gépjárművek kipufogógázai, UV-sugárzás, stb.
Tetszett a cikkünk? Ajánlja ismerőseinek!