Vrije radicalen zijn hoog reactieve moleculen. In tegenstelling tot de meeste moleculen, die paren van elektronen bevatten, bezitten vrije radicalen ten minste één ongepaard elektron, waardoor deze molecule zeer onstabiel is.
Om aan deze onstabiele toestand een einde te maken zullen vrije radicalen elektronen wegnemen van willekeurige moleculen in hun omgeving om zo hun elektronen tekort aan te vullen. Door een elektron weg te nemen wordt de bestolen molecule zelf ook onstabiel en er ontstaat dus een nieuw vrij radicaal. Dit proces kan zich vele malen herhalen en zo ontstaat een sneeuwbaleffect dat alleen onderbroken kan worden door antioxidanten.
Gevaar in het lichaam
Behalve vrije radicalen ontstaan er in het lichaam ook andere krachtige oxiderende moleculen. Deze moleculen worden onder de collectieve noemer van reactieve zuurstofmetabolieten (reactive oxygen species) of ROS gerangschikt. Hieronder vallen dus alle meer of minder reactieve oxiderende stoffen, of ze nu vrije radicalen in de letterlijke zin zijn of niet.
Vrije radicalen zijn potentieel schadelijk voor een levend organisme, omdat deze moleculaire deeltjes kunnen worden aangemerkt als:
- cytotoxisch (d.w.z. celdodend)
- carcinogeen (d.w.z. kankerverwekkend)
- mutageen (d.w.z. celkern beschadigend)
- celfunctie-remmend.
Een vrij radicaal is dus een cellulaire moordenaar die verwoesting brengt door het beschadigen van de DNA en de biochemische samenstelling in de cel, door aantasting van de celmembraan of totale vernietiging van de cel. Thans weet men dat vrije radicalen een belangrijke rol spelen in het verouderingsproces en tal van ziekten zoals kanker, hartkwalen, reuma, allergieën enzovoort.
Het verband tussen vrije radicalen en verouderen is een van de belangrijkste ontdekkingen in de medische wereld. Als het proces onbeheerst wordt kan het tumoren, het verharden van aders en slagaders, maculadegeneratie, gerimpelde huid enzovoort geven. Ze beschadigen ons in een fractie van een seconde.
Maar vrije radicalen zijn eveneens fysiologisch noodzakelijk in tal van organische processen. Zonder vrij radicaalvorming zouden mens en dier niet lang bestaan. Ze zijn ook nuttig in de verdediging tegen allerlei indringers zoals bacteriën, virussen, schimmels, parasieten enz.
Bronnen van vrije radicalen
Er zijn vier primaire bronnen van vrije radicalen
- Het milieu
De luchtvervuiling, de sigaretrook, de smog, het roet, de auto-uitlaat, het giftig afval, de pesticiden, de herbiciden, het ultraviolette licht, de achtergrondstraling, de drugs, en zelfs bepaald voedsel kunnen vrije radicalen in ons lichaam doen ontstaan - Interne productie
Ons lichaam produceert constant vrije radicalen als bijproduct bij een normaal metabolisme - Stressfactoren
Het verouderen, trauma’s, medicatie, ziekten, besmettingen, en stress zelf versnellen zelf acht maal of meer de productie van vrije radicalen - Kettingreacties
Wanneer een vrij radicaal een elektron steelt om zich zelf in orde te zetten, leidt dit tot een nieuw vrij radicaal die op zijn beurt een elektron gaat stelen om zich in evenwicht te brengen en zo gaat het verder tot soms volledige vernieling van de cel.
Types van vrije radicalen
Er zijn vele types van vrije radicalen maar er zijn vier heel zware.
- Superoxide anion (SOA): O2-*
Dit radicaal probeert zijn gewild elektron te stelen in de mitochodria van de cel. Wanneer de mitochondria’s vernietigd worden, dan verliest de cel zijn mogelijkheid om voedsel om te zetten in energie en ze sterft. - Hydroxylradicaal: HO*
Deze vrije radicalen vallen enzymen, proteïnen en de onverzadigde vetten in de celmembranen aan - Lipid peroxylradicaal: ROO*
Dit radicaal laat een kettingreactie van chemische zaken los die het cellulaire membraan van de cel doet openbarsten. De cel verliest zijn inhoud en sterft - Singlet oxygen of singlet zuurstof: 1O2
Technisch gezien niet een vrij radicaal maar het kan niettemin een verwoesting in het lichaam veroorzaken.
Andere bekende oxidanten/vrije radicalen zijn:
- atomaire zuurstof: O-*
- moleculaire zuurstof (biradicaal): O2 (eigenlijk O2*)
- perhydroxyl: HO2*
- ozon: O3
- waterstofperoxide: H2O2
- hypochloriet: OCl-**
- hypochloorzuur: HOCl*
- (organisch) vetzuurradicaal: R*
- alkoxyl radicaal: RO*
- (organisch) lipide (hydro)peroxides: ROOH*
- vetzuurradicaal anion: RA*
- thiyl: RS*
- stikstofradicaal: NO2*
* = een of meer ongepaarde elektronen (radicaal)
Ons lichaam vervangt of herstelt constant de beschadigde cellen maar door onze manier van leven kan het zijn dat er meer schade gebeurt dan dat het kan herstellen. Dit kunnen we opvangen door antioxidanten aan te voeren