Протягом багатьох років вільні радикали зображувалися як лиходії в історії людського здоров’я, пов’язані зі старінням, раком і такими виснажливими захворюваннями, як хвороба Альцгеймера. Але реальність набагато складніша. Тіло постійно виробляє ці нестабільні молекули як природну частину необхідних процесів, починаючи від дихання і закінчуючи боротьбою з інфекціями. Тож чи справді вони шкідливі чи відіграють приховану роль у збереженні нашого життя?
Подвійне життя активних форм кисню (АФК)
Вільні радикали, науково відомі як активні форми кисню (АФК), — це молекули з неспареним електроном, які агресивно шукають стабільності, викрадаючи його з сусідніх клітин. Це може пошкодити ДНК, білки та клітинні мембрани, спричинивши руйнівну ланцюгову реакцію. Як пояснює мітохондріальний біолог Майкл Мерфі з Кембриджського університету: «Якщо радикал відриває електрон, він залишає неспарений електрон, який потім реагує далі».
Однак саме ця сила робить їх незамінними інструментами для імунної системи. Організм використовує АФК для знищення патогенів і захисту від хвороб. Крім того, одноелектронні види, такі як оксид азоту (NO), діють як важливі сигнальні молекули для посередництва зв’язку між клітинами. Деякі ферменти навіть вимагають радикальної хімії для ефективної роботи, полегшуючи складні біологічні реакції, які інакше були б неможливі.
Мітохондріальний двигун і витік радикалів
Близько 90% вільних радикалів утворюється в мітохондріях — електростанціях наших клітин — під час дихання. Цей процес розщеплює глюкозу та кисень для вивільнення енергії, але невеликий відсоток електронів витікає в процесі, утворюючи супероксидні радикали. Потім вони перетворюються на перекис водню, яка може завдати ще більшої шкоди в присутності заліза, утворюючи ще більше реакційноздатних гідроксильних радикалів.
Це не збій; це невід’ємна частина клітинної функції. Тіло еволюціонувало, щоб захищати себе: антиоксиданти, такі як вітаміни С і Е, нейтралізують радикали, спеціальні ферменти перетворюють їх у більш безпечні форми, а система глутатіону діє як жертовна губка, поглинаючи їх, перш ніж вони можуть завдати шкоди.
Коли баланс порушується: екологічний стрес і гормезис
Проблеми виникають, коли фактори навколишнього середовища, такі як вплив ультрафіолетового світла або надмірне вживання алкоголю, переважають ці захисні сили. Ультрафіолетове випромінювання, наприклад, може збуджувати молекули, які передають енергію кисню, створюючи високореактивні форми, які атакують жири та інші біологічні сполуки. За межами певного порогу це перевантаження призводить до пошкодження тканин і підвищує ризик таких захворювань, як рак.
Але останні дослідження показують, що контрольований вплив вільних радикалів насправді може бути корисним — явище, відоме як гормезис. Це означає, що низький рівень стресу може спровокувати адаптаційну реакцію, зміцнюючи захист організму від майбутнього пошкодження. Дослідник довголіття Майкл Рістов з Медичного університету Шаріте в Берліні зазначає: «Реакцією на вплив вільних радикалів на системному рівні зазвичай є підвищення здатності реагувати на вільні радикали».
Парадокс фізичних вправ: чому антиоксиданти можуть уповільнити ваші результати
Цей горметичний ефект особливо помітний під час фізичних вправ. Дослідження показують, що прийом антиоксидантів до або під час фізичної активності може фактично зменшити її користь для здоров’я. Порушується витривалість, відновлення, ріст м’язів і чутливість до інсуліну. Точні механізми все ще обговорюються, але вільні радикали, здається, відіграють вирішальну роль у запуску адаптаційної реакції на фізичні вправи.
Суть: необхідне зло
Вільні радикали за своєю суттю не є ні хорошими, ні поганими. Їхній вплив залежить виключно від контексту та концентрації. Вони необхідні для життя, стимулюють основні біологічні процеси та зміцнюють захисні сили організму. Але якщо їх не контролювати, вони можуть завдати значної шкоди. Еволюція не знищила їх, тому що вони були надто цінними, щоб їх викидати. Ключовим є баланс: дозволити тілу використовувати свою силу, не піддаючись їхньому руйнівному потенціалу.
