모든 생물 종은 지속적으로 외부와 내부의 유기체를 공격하는 반응 물질에 노출됩니다. 지난 수십 년 동안 연구의 초점은 특히 수많은 질병의 발병 및 발달에 관여하여 자유 라디칼 에 집중했습니다.
자유 라디칼은 하나 이상의 비공유 전자의 구조로 인해 매우 불안정한 화학 종입니다. 특유의 전자 분포는 자유 라디칼을 매우 반응 적으로 만들고 다른 분자 또는 원자와 결합하여 수소 원자를 "훔치거나"다른 급진적 인 종과 상호 작용하여보다 안정된 상태에 도달하려고합니다.
일단 형성되면 자유 래디컬은 안정한 전자 배치를 달성하기 위해 산화 환원 반응을 통해 다른 분자와 빠르게 반응합니다. 이러한 유형의 반응 동안 반응에 참여하는 화합물들 사이에 전자가 전달되는데, 한 종은 전자를 잃어 버리며 (산화 과정) 전자를 구매하는 다른 전자의 이점 (환원 과정) : 분자 전자를 잃는 것은 환원제 인 반면, 전자를 얻는 것은 산화제입니다.
자유 라디칼이 비 라디칼 종과 반응 할 때 전자를 잃거나 얻거나 단순히 분자 그 자체에 결합 할 수 있습니다. 어쨌든, 비 라디칼 종은 새로운 라디칼이되어 연쇄 반응을 일으키는데, 이 라디칼은 두 개의 라디칼이 만나 반응의 계단을 멈출 때까지 자유 라디칼이 다른 자유 라디칼을 생성합니다.
ROS (Reactive Oxygen Species) 및 기타 반응성 라디칼 종은 정상적인 생리 과정에서 세포 자체에 의해 생성되거나 외인성 기원을 가질 수 있습니다. 신체 내부에서 그들은 호기성 호흡, 일부 효소 과정 및 면역 반응의 신진 대사 부산물로 방출되는 반면, 자유 라디칼의 형성으로 이어지는 주요 외부 요인에는 대기 오염, 자외선, 화학 물질 및 스트레스가 있습니다 .
생리 조건에서 살아있는 시스템은 자유 라디칼의 공격으로부터 구조적 및 기능적 생체 분자를 보호하는 내인성 방어 시스템을 가지고 있습니다. 효소 (글루타티온, 수퍼 옥사이드 디스 뮤타 아제, 카탈라아제)와 비 효소 (항산화 분자 및식이와 함께 섭취되는 비타민)가 될 수있는이 방어 시스템은 생물학적 구조를 공격하여 잠재력을 약화시키기 전에 급진적 인 종과 반응합니다 유해.
이 "항산화 장벽"이없는 상태에서 자유 라디칼은 DNA, 지질 및 단백질과 같이 생명에 민감한 생체 분자와 신속하게 반응하여 심각한 세포 손상 및 세포 사멸을 일으 킵니다.
고 반응성 산화 화학 종에 대한 과도한 노출로 인해 자유 라디칼과 산화 방지제의 균형이 상실 될 수 있습니다. 이것은 세포 및 조직의 기능을 손상시키고 심장 순환 장애 (죽상 동맥 경화증, 허혈, 뇌졸중), 당뇨병, 암, 질병과 같은 수많은 만성 질환과 관련된 중요한 손상을 초래하는 산화 스트레스의 상황을 유발합니다 신경 변성 (예 : 파킨슨 병, 알츠하이머 병). 또한, 산화 스트레스는 세포 노화의 주요 원인 중 하나입니다. ROS는 사실 지질 과다 사슬을 공격하여 산화를 유발합니다 (지질 과산화). 지질 사슬의 변화는 세포막에 심각한 손상을 가져 오며, 세포막과 조직의 조기 노화와 함께 더 많은 투과성과 효율을 잃어 버리게됩니다.
화학적 인 관점에서 볼 때, 자유 라디칼은 단순화하기 위해 두 가지 주요 범주로 나눌 수있는 다양한 종류의 화합물을 구성합니다. 산소를 포함하는 반응성 종인 ROS (반응성 산소 종) 과산화물, 그리고 RNS (반응성 질소 종) 라디칼 질소 종 (NO 질산 래디컬과 peroxynitrite)을 포함합니다.
ROS는 호흡 대사의 2 차 생성물로서 소량으로 생리 학적으로 형성되지만, 자외선 및 공해와 같은 환경 적 요인 또는 자극에 의한 면역계의 작용에 의해 다량으로 생성 될 수있다. 염증 반응. ROS는 과산화수소 (H2O2) 및 일 중항 산소와 같은 슈퍼 옥사이드 음이온, 히드 록실 라디칼 및 히드로 퍼 옥실 라디칼과 같은 라디칼 종 모두를 포함한다. 히드 록시 라디칼과 일 중항 산소는 모든 생물학적 분자, 특히 불포화 지방, 단백질, 핵산을 빠르게 산화시켜 세포에 심각한 손상을 입히는 가장 반응성이 큰 형태의 자유 라디칼입니다.
