رادیکال های آزاد و عوارض ناشی از آنها

                     رادیکال های آزاد و عوارض ناشی از آنها

      دکتر حسین جعفری عضو هیئت علمی دانشگاه آزاد اسلامی گروه فارماکولوژی

****************************************************************************************************

رادیکال های آزاد ذراتی هستند که در همه جا و همچنین بدن انسان وجود دارند. این ذرات عامل تخریب سلولی در بدن افراد و سرچشمه بعضی از بیماری ها نظیر بیماری های مغزی و قلبی و سرطان هستند.

         

در واقع رادیکال های آزاد اتم های ناپایداری هستند که می توانند به سلول ها آسیب برسانند و باعث بیماری و پیری شوند.

برای درک بیشتر در نظر بگیرید که اتم ها توسط الکترون هایی احاطه شده اند که در لایه هایی به دور اتم می چرخند؛ هر لایه باید توسط تعدادی الکترون پر شود. وقتی یک لایه پر است، الکترون ها شروع به پر کردن لایه بعدی می کنند. اگر یک اتم دارای یک لایه بیرونی پر نباشد، ممکن است با اتم دیگری پیوند برقرار کند و از الکترون ها برای تکمیل لایه بیرونی خود استفاده کند. این نوع اتم ها به عنوان رادیکال های آزاد شناخته می شوند.

رادیکال یا رادیکال آزاد به انگلیسی)( Free radical) به اتم، مولکول یا یونی گفته می‌شود که دارای مولکول‌ها یا اتم‌هایی که دارای الکترون جفت‌نشده در لایه الکترونی است. به عبارت دیگر پوسته الکترونی آن ناقص باشد؛ و تجمع آن‌ها در بدن خطرناک است و عامل بیماری‌های خطرناکی چون سرطان می‌باشد.

اتم‌هایی که پوسته بیرونی کامل دارند، پایدار هستند، اما رادیکال‌های آزاد ناپایدار هستند و در تلاش برای تشکیل تعداد الکترون‌های لایه بیرونی خود، به سرعت با مواد دیگر واکنش نشان می‌دهند.

هنگامی که مولکول های اکسیژن به اتم های منفرد که دارای الکترون های جفت نشده هستند تقسیم می شوند، به رادیکال های آزاد ناپایدار تبدیل می شوند که به دنبال اتم ها یا مولکول های دیگر برای پیوند هستند. اگر این اتفاق ادامه پیدا کند، فرآیندی به نام استرس اکسیداتیو آغاز می شود.

استرس اکسیداتیو می تواند به سلول های بدن آسیب برساند و منجر به طیف وسیعی از بیماری ها و علائم پیری مانند چین و چروک شود.

   

تشکیل رادیکال ممکن است از طریق شکستن پیوند کووالانسی شامل همولیتیکالی باشد که این فرایند نیاز به انرژی به مقدار قابل توجهی انرژی دارد. به عنوان نمونه تقسیم H₂ به دو مولکول H• که این انرژی مورد نیاز را انرژی تفکیک پیوند می‌نامند و برای نشان دادن آن به‌طور مختصر از نماد ΔΗ استفاده می‌شود. انرژی بین دو اتم که توسط پیوند کووالانسی در یک مولکول قرار گرفته‌اند، تحت تأثیر نوع اتم‌ها قرار دارد. همچنین برای شکستن رادیکال‌های پایدار به انرژی بیشتری نیاز است. همولتیک یا عمل شکستن باندها بیشتر بین دو اتم با الکترونگاتیوی مشابه اتفاق می‌افتد. در شیمی آلی اغلب پیوند بین دو اتم اکسیژن یا یک نیتروژن و اکسیژن مورد نظر است. تشکیل رادیکال آزاد یک واکنش گرماده است. همچنین اگرچه یون‌های رادیکال وجود دارند اما رادیکال‌ها به صورت خنثی وجود دارند.

در شیمی، رادیکال آزاد را با یک نقطه جلوی نشان ساختار نشان می‌دهند. برای نمونه با بکاربردن پرتو فرابنفش می‌توان مولکول کلر را تبدیل به دو رادیکال آزاد کلر کرد:

فعالیت در بدن

رادیکال‌های آزاد نقش مهمی را در سوختن، اتمسفر شیمی، پلیمریزاسیون، پلاسمای شیمی، زیست‌شیمی و فرایندهای شیمیایی بسیاری ایفا می‌کنند. رادیکال‌های آزاد فوق اکسید و نیتریک اکسید در ارگانیسم‌های بدن، عملکردی تنظیم مانند ضخامت رگ خونی و فشار خون دارند. آن‌ها همچنین نقش کلیدی را در دگرگشت مداخله‌کننده ترکیبات گوناگون مانند رادیکال‌های منتقل‌کننده سیگنال‌ها در دستگاه عصبی بدن ایفا می‌کنند.

رادیکال‌های آزاد برای زنده نگه داشتن سلول، حیاتی هستند. زیرا بدون آن‌ها، سلول‌ها ممکن است به شکل غیرقابل کنترلی به رشد و تقسیم ادامه داده و ایجاد سرطان کنند. این رادیکال‌ها برای پیشگیری از عفونت بسیار ضروری هستند. وظیفه رادیکال آزاد شامل تصفیه خون و دفع از طریق ادرار نیز می‌شود.

طبق بررسی‌های دانشگاه پیام نور قروه کردستان بعضی از رادیکال‌ها مانند CO برای سلامتی بسیار مفیدند و نوعی مسکن طبیعی بسیار قوی تر از مورفین هستند

مضرات برای سلامتی

در انسان، مهم‌ترین رادیکال آزاد اکسیژن است. مولکول اکسیژن در معرض پرتوهای مختلف، استرس یا دودهای ناشی از استعمال سیگار، با گرفتن تک الکترون از دیگر مولکول‌ها، دست به تخریب دیگر مولکول‌ها، سلول‌ها و DNA می‌زند. حاصل فعالیت رادیکال‌های آزاد در بدن انواع تباهی، سرطان، دیابت، نارسایی قلب، آسیب‌های مغزی، مشکلات عضلانی، پیری زودرس، آسیب به پوست و آسیب‌های چشمی و در کل ضعف سیستم ایمنی بدن است. در این میان آنتی‌اکسیدان‌ها به عنوان اصلی‌ترین راه مبارزه با رادیکال‌های آزاد و بازسازی سلول‌های تخریب شده مطرح می‌شوند چرا که موجب تخریب آن و افزایش کارایی سیستم ایمنی بدن در مقابل انواع بیماری‌ها می‌گردند.

  

رادیکال‌های ماندگار به هنگام سوختن و احتراق به مقدار زیاد تولید می‌شوند و می‌توانند باعث ایجاد استرس اکسیداتیو بشود که می‌تواند یک عامل سرطان زا باشد اگر که این ذرات ریز در معرض هوا قرار بگیرند.

       

آسیب به سلول‌های مغز

پژوهشگران دانشگاه ایلینوی در شیکاگو با بررسی عادت غذایی ۶۰۰۰ نفر دریافتند که آن دسته از افرادی که دچار مشکلات فراموشی و نظایر آن نیستند، در عادت غذایی خود غذاهای سرشار از ویتامین E    گنجانده‌اند. ویتامین E دارای خواص آنتی‌اکسیدان است و رادیکال‌های آزاد را که محتملاً می‌توانند به

سلول‌های مغز آسیب بزنند، مهار می‌کند. 

    

رادیکال آزاد چگونه باعث تخریب سلول‌ها می‌شود؟

براساس نظریه‌ای که در سال ۱۹۵۶ منتشر شد، رادیکال آزاد باعث پیری می‌شودزیرا

در طول زمان سلول‌ها را می‌شکند و تجزیه می‌کند. مادامی که بدن رو به پیری می‌رود، توانایی جنگیدن با اثرات رادیکال های آزاد کم و کمتر می‌شود. درنتیجه، تعداد رادیکال های آزاد افزایش پیدا می‌کند و استرس اکسیداتیو هم بیشتر می‌شود و تخریب سلول‌ها نیز زیادتر می‌گردد. با وجود این روند، انحطاط و پیری سریع‌تر از حالت عادی به مسیر خود ادامه می‌دهد.

مطالعات و نظریه‌های متنوع و گوناگونی درمورد رابطه‌ی رادیکال آزاد و استرس اکسیداتیو با بیماری‌های مختلف وجود دارد

بیماری‌های سیستم عصبی مرکزی مانند آلزایمر و سایر انواع زوال عقل؛

بیماری‌های قلبی و عروقی که نتیجه انسداد شریان‌ها هستند؛

بیماری های خودایمنی و التهابی مانند سرطان و آرتریت روماتوئید رماتیسم مفصلی

آب مروارید و بیماری‌های چشمی مربوط به کهولت سن؛

تغییرات ظاهری مربوط به پیری مانند ازدست رفتن قابلیت ارتجاعی پوست، چین و چروک، سفید شدن مو، ریزش مو و ایجاد تغییر در بافت آن،

انواع دیابت ها دیابت نوع ۱، دیابت نوع ۲ و …)؛

بیماری‌های دژنراتیو ژنتیکی مانند هانتینگتون و پارکینسون.

  

نظریه‌ی ایجاد پیری به‌خاطر وجود رادیکال آزاد تقریبا نظریه‌ی جدیدی است، اما مطالعات مختلفی از آن حمایت می‌کنند. برای مثال، مطالعه روی موش‌ها نشان از افزایش محسوس و معناداری میان بالا رفتن سن و افزایش رادیکال های آزاد داشته است. این تغییرات با کاهش سطح سلامت که ناشی از پیری است، ارتباط مستقیم دارد. محققان برای درک بیشتر این رابطه، تمرکز خود را معطوف به میتوکُندری کرده‌اند. میتوکندری، اندامی کوچک در سلول است که وظیفه‌ی تغذیه آن را برعهده دارد.

تحقیقات روی موش‌ها نشان می‌دهد که رادیکال های آزاد تولیدشده در میتوکندری، موادی را که سلول برای عملکرد صحیح نیاز دارد، تخریب می‌کنند. این تخریب باعث جهشی می‌شود که به‌واسطه‌ی آن، رادیکال های آزاد بیشتری تولید شده و فرایند تخریب سلول‌ها شتاب بیشتری می‌گیرد. به‌کمکِ این فرضیه می‌توان روند پیری را شرح داد، زیرا این روند به‌مرور زمان رخ می‌دهد. روند تدریجی اما شتاب گرفتن رادیکال های آزاد، شرحی است بر چرایی پیر شدن بدن در حالت عادی ‌و زوال آن.

چه عواملی موجب موجب تسریع تولید رادیکال آزاد می شود؟

فرضیه‌هایی که به شرح ارتباط میان امراض و پیری با رادیکال های آزاد می‌پردازند، به‌خوبی علت دیر پیر شدن برخی از افراد را توضیح می‌دهند. علی‌رغم اینکه رادیکال های آزاد به‌طور طبیعی در بدن ایجاد می‌شوند، سبک زندگی نیز در تسریع تولید آنها دخالت دارد. ازجمله عواملی که باعث تسریع در تولید رادیکال آزاد می‌شود، به قرار زیر است:

درمعرض مواد شیمیایی قرار داشتن مثلا آلودگی هوا و آفت‌کُش‌ها؛

سیگار کشیدن ترک سیگار ،  مصرف الک،  مصرف غذاهای سرخ‌کردنی.

این عوامل که مرتبط با نوع و سبک زندگی است، در ایجاد بیماری‌های قلبی/عروقی، سرطان و… نقش دارد. بنابراین، استرس اکسیداتیو می‌تواند دلیلی بر ایجاد این بیماری‌ها با قرار گرفتن درمعرض موارد بالا باشد.

آنتی‌اکسیدان‌ها و رادیکال آزاد چه رابطه‌ای دارند؟

ین‌‌روزها محصولات مختلفی به بازار عرضه می‌شوند که همگی ادعای مبارزه با پیری را به‌خاطر وجود آنتی اکسیدان ها در ترکیبات خود دارند. آنتی‌اکسیدان‌ها مولکول‌هایی هستند که از اکسید شدن سایر مولکول‌ها جلوگیری می‌کنند. همچنین تأثیرات رادیکال های آزاد را کاهش می‌دهند یا کلا جلوی آنها را می‌گیرند. آنتی‌اکسیدان‌ها به رادیکال های آزاد، الکترونی می‌دهند و از واکنش‌پذیری آنها می‌کاهند. آنچه آنتی‌اکسیدان‌ها را منحصربه‌فرد می‌سازد این است که آنها بدون اینکه خود به رادیکال آزاد بدل بشوند، الکترون می‌بخشند.

هیچ آنتی‌اکسیدانی به‌تنهایی نمی‌تواند با اثرات هر رادیکال آزاد مقابله کند. همان‌طور که رادیکال های آزاد اثرات متفاوتی در نواحی مختلف بدن دارند، هر آنتی‌اکسیدانی نیز بنا به ویژگی‌های شیمیایی خود، رفتاری متفاوت دارد. برخی از انواع آنتی‌اکسیدان‌ها به پرواکسیدان تبدیل می‌شوند. پرواکسیدان‌ها، الکترون‌ها را از سایر مولکول‌ها می‌گیرند و باعث بر هم خوردن تعادل شیمیایی می‌شوند و درنتیجه استرس اکسیداتیو ایجاد می‌شود.

آیا مکمل‌ها و مواد حاوی آنتی‌اکسیدان واقعا مفیدند؟

مواد شیمیایی بی‌شماری می‌توانند به‌عنوان آنتی‌اکسیدان عمل کنند. ویتامین C، ویتامین E، گلوتاتیون، بتاکاروتِن و استروژن‌های گیاهی موسوم به فیتواستروژن در دسته‌ی آنتی‌اکسیدان‌های پرتعدادی هستند که می‌توانند اثرات رادیکال های آزاد را خنثی کنند.

بسیاری از مواد غذایی سرشار از آنتی‌اکسیدان هستند. انواع توت‌ها، مرکبات و سایر خوراکی‌های سرشار از ویتامین C. هویج نیز حاوی مقدار زیادی از ماده بتاکاروتن است. سویا (سویای موجود در بقولات) و برخی از جایگزین‌های گوشت نیز مقادیر زیادی فیتواستروژن دارد. دسترسی به آنتی‌اکسیدان در مواد غذایی مختلف، متخصصان تغذیه را بر آن داشته تا نسبت به تجویز و تدوین رژیمی مبتنی بر آنتی‌اکسیدان اقدام کنند. ویژگی‌های ضدپیریِ آنتی‌اکسیدان نیز باعث شده تا شرکت‌های مختلف به فکر تولید محصولاتی حاوی آنتی‌اکسیدان باشند.

تحقیقاتی که درباره‌ی آنتی‌اکسیدان انجام گرفته، در برخی موارد حالت صفر و یک دارند. به این معنا که در بعضی تحقیقات، فواید بی‌شماری برای این ماده عنوان می‌شود و در برخی دیگر از تحقیقات، هیچ فایده‌ای عنوان نمی‌شود. برای مثال، مطالعه‌ای در سال ۲۰۱۰ در تلاش بود تا به نقش مکمل های غذایی آنتی‌اکسیدانی در پیشگیری از سرطان پروستات بپردازد، اما هیچ نتیجه‌ای به‌دست نیامد و مشخص شد که این ماده در پیشگیری از سرطان پروستات نقشی ندارد. درواقع، برای افرادی که بیشتر در خطر ابتلا به سرطان هستند، مانند سیگاری‌ها، آنتی‌اکسیدان نمی‌تواند در کاهش سرطان نقش مهمی ایفا کند.

برخی دیگر از پژوهش‌ها نشان می‌دهند که مصرف آنتی‌اکسیدان به‌ویژه درصورت مصرف بیش‌ازحد مجاز روزانه، باعث آسیب رسیدن به بدن می‌شود. مطالعه‌ای در سال ۲۰۱۳ نیز نشان می‌دهد که مقدار زیادی از ماده‌ی بتاکاروتن یا ویتامین E، به‌شکل محسوسی باعث افزایش خطر مرگ می‌شود. پژوهش‌هایی که نشان می‌دهند، مصرف آنتی‌اکسیدان توأم با مزایا و فایده است بسیار اندک هستند. مطالعه‌ای در سال ۲۰۰۷ میلادی برای مثال نشان داد که مصرف بتاکاروتن در بلندمدت به‌طور نامحسوسی باعث کاهش مشکلات مرتبط با کهولت سن می‌شود.

مطالعات نشان می‌دهد که آنتی‌اکسیدان‌ها نمی‌توانند آثار رادیکال های آزاد را درمان کنند. دست‌کم، آنتی‌اکسیدان‌هایی که از منابع غیرطبیعی تولید می‌شوند چنین کیفیتی ندارند. باید برای یافتن پرسش‌های مختلف، دقیقا بدانیم که رادیکال آزاد چیست و چگونه شکل می‌گیرد. ممکن است که رادیکال های آزاد، علامت اولیه‌ای از سلول‌هایی باشند که شروع به جنگ با بیماری‌ها کرده‌اند یا تشکیل رادیکال های آزاد با افزایش سن اجتناب‌ناپذیر است.. همچنین به‌دنبال مصرف مکمل‌هایی با آنتی‌اکسیدان‌ نباشند.

.................................................................................................................................................

عید فطر، عید پایان یافتن رمضان نیست

عید بر آمدن انسانی نو از خاکسترهای خویشتن خویش است، چونان ققنوس که از خاکستر خویش دوباره متولد می شود.

رمضان کوره ایی است که هستی انسان را می سوزاند و آدمی نو با جانی تازه از آن سر بر می آورد.

فطر شادی و دست افشانی بر رفتن رمضان نیست، بر آمدن روز نو، روزی نو و انسانی نو است.

بناست که رمضان با سحرها وافطارهایش با شبهای قدر و مناجاتهایش از ما آدمی دیگر بسازد.   اگر درعید فطر درنیابیم که از نو متولد شده ایم

اگر تازگی را در روح خود احساس نکنیم

عید فطر عید ما نیست.                                   عید فطر بر عزیزان مبارک باد