Вільні радикали: визначення, причини, антиоксиданти та рак

Вільні радикали - це високореактивні та нестійкі молекули, які виробляються в організмі природним шляхом як побічний продукт метаболізму (окислення) або під впливом токсинів у навколишньому середовищі, таких як тютюновий дим та ультрафіолетове світло. Тривалість життя вільних радикалів складає лише частку секунди, але протягом цього часу може пошкодити ДНК, що іноді призводить до мутацій, які можуть призвести до раку. Антиоксиданти в їжі, яку ми їмо, можуть нейтралізувати нестабільні молекули, зменшуючи ризик пошкодження.

Ми розглянемо структуру, причини та наслідки дії вільних радикалів, а також те, що ви повинні знати про антиоксидантні добавки, якщо у вас рак.

Визначення та структура вільних радикалів

Вільні радикали - це атоми, що містять непарний електрон. Через відсутність стабільної кількості електронів зовнішньої оболонки вони постійно шукають зв’язку з іншим електроном для стабілізації - процес, який може спричинити пошкодження ДНК та інших частин клітин людини. Ця шкода може зіграти певну роль у розвитку раку та інших захворювань та прискорити процес старіння.

Типи вільних радикалів

Існує багато типів вільних радикалів, однак у людини найбільш значущими є вільні радикали кисню (реактивні форми кисню). Приклади включають синглетний кисень (коли кисень «розщеплюється» на одиничні атоми з неспареними електронами), перекис водню, супероксиди та гідроксильні аніони.

Причини / Джерела вільних радикалів

Ви можете задатися питанням, звідки взагалі беруться вільні радикали. Вільні радикали можуть вироблятися кількома різними способами. Вони можуть утворюватися внаслідок нормальних обмінних процесів в організмі або впливу канцерогенів (речовин, що викликають рак) в навколишньому середовищі.

Вільні радикали можуть вироблятися як канцерогенами, так і нормальними метаболічними процесами клітин.

Вільні радикали завдяки нормальним процесам метаболізму

Наше тіло часто виробляє вільні радикали в процесі розщеплення поживних речовин, створюючи енергію, яка дозволяє нашому організму функціонувати. Виробництво вільних радикалів у звичайних метаболічних процесах, як це є однією з причин того, що ризик раку зростає з віком, навіть коли люди мало піддаються дії ракових речовин.

Вільні радикали через вплив канцерогенів

Вплив канцерогенів у нашому середовищі також може виробляти вільні радикали. Приклади деяких канцерогенів включають:

• Тютюновий дим
• Ультрафіолетове випромінювання
• Радон в будинку
• Екологічні та професійні речовини та хімічні речовини, такі як азбест та вінілхлорид
• Деякі віруси
• Медичне випромінювання
• Забруднення повітря

Вплив вільних радикалів на організм: окислювальний стрес

Як тільки вільні радикали утворюються, чи то під впливом канцерогену, чи через нормальні процеси обміну речовин в організмі, вони можуть вільно завдавати шкоди. Наявність вільних радикалів створює в організмі так званий окислювальний стрес. Причиною того, що його називають окислювальним стресом, є те, що реакції, в результаті яких вільні радикали отримують електрон, відбуваються в присутності кисню.

Процес насправді набагато складніший і, по суті, порочне коло. Коли один вільний радикал «краде» електрон у молекули, ця молекула тоді втрачає електрон (стає вільним радикалом) тощо. Вільні радикали можуть пошкодити не тільки ДНК (нуклеїнові кислоти), але і білки, ліпіди, клітинні мембрани та багато іншого в організмі. Пошкодження білків (зшивання білків тощо) та інших компонентів організму може безпосередньо спричинити захворювання.

Вільні радикали та старіння

Існує кілька теорій, що описують, чому наші тіла старіють, і вільні радикали включені в одну з цих теорій. Замість того, щоб вільні радикали відповідали лише за зміни, пов’язані зі старінням, цілком ймовірно, що нормальне старіння пов’язане з низкою різних процесів в організмі.

Як вільні радикали можуть спричинити рак

Пошкодження генів у ДНК може спричинити гени, які виробляють неефективні білки; білки повинні були бути сторожами над клітинами тіла. Деякі з цих мутацій можуть включати гени, відомі як гени-супресори пухлини. Ці гени кодують білки, які функціонують для відновлення пошкоджень в ДНК або змушують клітини, пошкоджені за межі пошкодження, видалятися в процесі апоптозу (запрограмованої загибелі клітин).

Онкогени - це гени, що кодують білки, що сприяють росту клітин. Звичайні гени в організмі, які називаються "протоонкогени", важливі для сприяння зростанню дитини під час вагітності і тимчасово виробляють білки, які допомагають у відновленні тканин. Мутації цих генів (які потім є онкогенами) призводять до безперервного виробництва білків, що сприяють росту клітини.

Найчастіше це серія мутацій як генів супресорів пухлини, так і онкогенів, що призводить до раку. Пошкодження (мутації) генів-супресорів пухлини дозволяє пошкодженій клітині вижити в неремонтованому (аномальному) стані, а пошкоджені онкогени сприяють росту цієї пошкодженої клітини. Результат - утворення ракової клітини.

Антиоксиданти та вільні радикали

Багато фітохімікатів (рослинних хімікатів) у харчових продуктах, які ми їмо, діють як антиоксиданти. Ці поживні речовини функціонують, пригнічуючи утворення вільних радикалів, і можуть зменшити шкоду, яку вони можуть завдати організму. Вважається, що це принаймні частина причини, чому дієта, багата на овочі та фрукти, пов’язана з меншим ризиком розвитку багатьох захворювань.

Приклади антиоксидантів включають вітамін Е, вітамін А, бета-каротин, антоціанідини (у ягодах), епігалакатехін-3-галлат (EGCG) у зеленому чаї та багато іншого.

Антиоксидантні добавки

Багато досліджень виявили, що вживання їжі, багатої антиоксидантами, пов’язане з меншим ризиком розвитку захворювань, включаючи рак. На жаль, просто доповнення дієти антиоксидантними добавками, схоже, не має такого самого ефекту.

Прикладом може служити рак легенів. Знаючи, що люди, які споживали більше продуктів, багатих бета-каротином і вітаміном Е, мали менший ризик розвитку раку легенів, дослідники провели дослідження, в якому одна група людей щодня приймала добавку бета-каротину, а інша - не . Чоловіки, які курили і приймали бета-каротин, насправді мали більш високий ризик розвитку раку легенів.

Антиоксиданти у людей, які вже страждають на рак

Тим, хто проходить курс лікування раку, дуже важливо обговорити будь-які антиоксидантні добавки - або будь-які добавки, з цього приводу - зі своїм онкологом. Було порушено кілька різних проблем.

Один з них стосується людей, які отримують такі методи лікування раку, як хіміотерапія та променева терапія. Деякі вітамінні добавки можуть знизити ефективність лікування раку, і причина цього має сенс, якщо врахувати механізм цих методів лікування. Деякі методи лікування раку, такі як опромінення, створюють вільні радикали, намагаючись знищити ракові клітини. У цій ситуації використання антиоксидантів може теоретичнозменшенняефективність лікування. У цій ситуації можуть допомогти антиоксидантизахиститиракові клітини, які ви намагаєтеся вбити.

(Хоча антиоксидантні добавки з цієї причини часто не рекомендуються, більшість онкологів вважають, що здорове харчування, що містить продукти, багаті антиоксидантами, не є проблемою.) Кілька різних досліджень, опублікованих у 2019 році, підтверджують це занепокоєння.

В одному дослідженні виявлено, що жінки в постменопаузі з раком молочної залози, які застосовували антиоксидантні добавки під час хіміотерапії та опромінення, мають гірший прогноз. У двох окремих дослідженнях клітинні дослідження показують, що антиоксидантні добавки (такі як вітамін Е) можуть сприяти росту та поширення раку легенів.

Прийом антиоксидантудобавки(не дієта) може насправді погіршити прогноз людини при деяких видах раку.

Антиоксиданти, вільні радикали та рак

Рак, як правило, викликаний низкою мутацій, які призводять до неконтрольованого росту та відносного безсмертя клітини. Оскільки в нашому раціоні фрукти та овочі містять багато антиоксидантів, вважається, що це може бути однією з причин, чому дієта, багата фруктами та овочами, постійно асоціюється з меншим ризиком розвитку раку.

Однак, як зазначалося раніше, отримання цих антиоксидантів у формі добавок не було визнано ефективним, і більшість онкологів рекомендують харчові джерела цих поживних речовин. Крім того, деякі вітамінно-мінеральні добавки можуть перешкоджати лікуванню раку.

Як зменшити кількість вільних радикалів у вашому тілі

Зниження вільних радикалів у вашому організмі включає як зменшення шансів їх утворення, так і забезпечення організму антиоксидантами. Організм виробляє антиоксиданти сам, але не в достатній кількості. Однак важливо зазначити, що оскільки вільні радикали виробляються під час нормальних клітинних процесів, люди можуть «робити все правильно» і все одно розвивати рак.

Зменшення впливу вільних радикалів включає як уникання їх джерел (канцерогенів), так і забезпечення організму здоровими антиоксидантами у вашому раціоні.

Заходи щодо зменшення експозиції включають заборону куріння, уникання оброблених продуктів, дотримання обережності з будь-якими хімічними речовинами, з якими ви працюєте вдома чи на роботі, тощо.

Що стосується отримання здорової різноманітності антиоксидантів у вашому раціоні, фахівці в галузі харчування часто рекомендують їсти "веселка продуктів"з різними кольорами їжі, що часто містять різні класи антиоксидантів.

Слово з дуже добре

Неможливо повністю виключити вплив вільних радикалів, особливо тих, що утворюються в результаті нормального метаболізму в організмі. Тим не менш, прийняття здорової дієти, багатої різноманітними антиоксидантами, є прекрасним початком.