Wat is in hemelsnaam een vrije radicaal?

U heeft waarschijnlijk de advertenties op tv wel gezien over het belang van antioxidanten, waarschijnlijk heeft u alleen vaag begrepen wat ze doen of wat oxidatie is. Oxidatie is een veelvoorkomend, dagelijks proces - van het roesten van metaal dat aan het weer is overgelaten tot aan onze behoefte om zuurstof in te ademen. Tegelijkertijd is zuurstof een krachtige vernietiger van het leven. We weten allemaal dat we zonder zuurstof snel zouden sterven; weinigen van ons weten echter dat deze zelfde levengevende zuurstof ons ook langzaam vermoord en ons ziek maakt.

Alle levende organismen moeten energie produceren om de vele lichaamsfuncties uit het lichaam te vervullen; van het kloppen van ons hart tot aan het denken. Deze energie is afkomstig van het voedsel dat we eten en het proces dat dit teweegbrengt is een zeer gecompliceerde reeks biochemische reacties die metabolisme wordt genoemd. Tijdens dit afbraakproces stromen elektronen door een reeks stapachtige reacties naar beneden, uiteindelijk wordt het universele energiemolecuul, ATP (adenosinetrifosfaat) geproduceerd.

Tijdens dit zorgvuldig gereguleerde chemische proces ontsnappen sommige elektronen en werken ze als zeer reactieve deeltjes, deze noemen we vrije radicalen. (Ongeveer 95 procent van de zuurstof die onze cellen binnenkomt, gaat weg naar mitochondria, de krachtpatser van de cel, maar 3-5 procent van deze zuurstof ontsnapt in de vorm van vrije radicalen.) Deze deeltjes kunnen elk deel van de cel waarmee ze in aanraking komen, beschadigen. Je kunt ze visualiseren als gloeiend hete deeltjes die in alle richtingen van de cel stuiteren, ze verbranden delen van het DNA, de celmembranen en de eiwitten in het cytoplasma. Wanneer deze deeltjes eiwitten verbanden, produceren ze geoxideerde eiwitten deze worden proteïne-carbonyl producten genoemd. Dit is belangrijk omdat veel cellulaire eiwitten in feite enzymen zijn die toestaan dat er duizenden chemische metabole reacties plaatsvinden: wanneer deze enzymen beschadigd zijn, kunnen ze niet langer goed functioneren, met als resultaat dat de cel zwakker wordt.

Wanneer vrije radicalen interageren met de celmembranen, veroorzaken ze een kettingreactie van vernietiging die zich als een bosbrand in alle richtingen door de wand van het membraan verspreidt. Net als dat een gloeiend hete draad een tissue binnen no-time in vuur en vlam zet en het weefsel verbrandt.  Een cel heeft veel membranen die niet alleen de cel zelf, maar ook alle kleine componenten erin; zoals de mitochondriën, de kern, endoplasmatisch reticulum en golgi-apparaat. Deze celmembranen zijn opgebouwd uit rijen van vetmoleculen naast elkaar gerangschikt in twee lagen, gescheiden door de staarten van de vetmoleculen. Wanneer de reactie van vrije radicalen begint, worden deze vetzuren beschadigd.

Celmembranen zijn meer dan alleen een bedekking voor de cel en zijn componenten. Deze membranen bevatten ook tal van complexe structuren zoals speciale poriën, transfer enzymen, informatiemoleculen en veel receptoren. Dus schade door vrije radicalen aan deze membranen heeft ernstige gevolgen voor de cellulaire functie. Dit oxidatieproces van de vetmembranen wordt lipideperoxidatie genoemd. Zoals we zullen zien, komt lipidenperoxidatie voor bij bijna elke ziekte die we kennen, met name chronische ontstekingsziekten zoals kanker, degeneratieve hersenziekten, artritis, lupus, diabetes en Reumatoïde artritis.