Της Μαρίας Σαντοριναίου,
Πολύς λόγος γίνεται για τις ελεύθερες ρίζες και την επίδρασή τους όσο η ηλικία αυξάνει, και ιδιαίτερα όσον αφορά την εξωτερική εμφάνιση και τα σημάδια που πιστοποιούν το γήρας. Έχουν συσχετιστεί με την εμφάνιση ρυτίδων, πανάδων, χρωματικών κηλίδων και την ανελαστικότητα του δέρματος. Μάλιστα, οι άνθρωποι στέκονται ιδιαίτερα στην «εξολόθρευσή» τους μέσω των ευρέως γνωστών και χρησιμοποιούμενων αντιοξειδωτικών ουσιών (πχ βιταμίνη C κλπ) και όχι μόνο.
Τι είναι, λοιπόν, οι ελεύθερες ρίζες; Πώς δημιουργούνται και πώς δρουν;
Το κύτταρο έχει φυσικές, ενδογενείς οδούς που παράγουν τις ελεύθερες ρίζες ή ορθότερα τις ROS (Reactive Oxygen Species) που δεν είναι τίποτα άλλο παρά ενώσεις που περιέχουν οξυγόνο και ένα ελεύθερο ηλεκτρόνιο που πραγματοποιεί αντιδράσεις. Με απλά λόγια, έχουν την τάση να αντιδρούν με το DNA, τα λιπίδια και τις πρωτεΐνες του κυττάρου με διαβρωτική, δυστυχώς, δράση. Σημαντικό ρόλο παίζουν οργανίδια του κυττάρου όπως τα λυσοσώματα με τα κοκκία τους. Ακόμα, υπάρχουν ρίζες αζώτου (δηλαδή N) που είναι σε ανεξέλεγκτη ποσότητα τοξικές με παρόμοιο μηχανισμό.
Αξίζει να σημειωθεί πως οι ρίζες αυτές δημιουργούνται και από εξωγενείς παράγοντες, οι οποίοι δρουν τοξικά για το κύτταρο, όπως η ρύπανση του αέρα και άρα του οξυγόνου και του αζώτου, τα βαρέα μέταλλα, κάποιες φαρμακευτικές ουσίες και πολλά είδη ακτινοβολιών.
Η αυξημένη παραγωγή αυτών των ριζών (οξυγόνου και αζώτου) έρχεται σε ανισορροπία με τους βιολογικούς αντιοξειδωτικούς παράγοντες και προκαλεί το λεγόμενο οξειδωτικό στρες. Το οξειδωτικό στρες, δηλαδή η επιβάρυνση του κυττάρου εξαιτίας αυτής της δυσαναλογίας, σχετίζεται με ποικιλία κοινών ασθενειών, όπως η χρόνια αποφρακτική πνευμονοπάθεια (ΧΑΠ), καρδιαγγειακές παθήσεις, διάφοροι τύποι καρκίνου και νευροεκφυλιστικές παθήσεις.
Πώς σχετίζονται οι ROS με τη γήρανση;
Αρχικα, ως γήρανση ορίζουμε την προοδευτική απώλεια λειτουργίας ιστών λόγω μειωμένης θρέψης, μεταβολισμού, μη επαρκών αποθεμάτων, πολλών μεταλλάξεων του γενετικού υλικού, αλλαγής πρωτεϊνών και τελικά ανωμαλίας των διαδικασιών επιβίωσης, μεταξύ των οποίων η αντιγραφή του DNA, η μεταγραφή, η πρωτεϊνοσύνθεση και η οξειδωτική φωσφορυλίωση.
Οι ROS επηρεάζουν το κύτταρο στην μείωση των διαθέσιμων υποστρωμάτων για αντιγραφή, για παραγωγή πρωτεϊνών και για άλλες διεργασίες, οδηγώντας τελικά σε νέκρωση του κυττάρου και στον θάνατο. Οι ρίζες οξυγόνου ουσιαστικά επιφέρουν βλάβη στους μηχανισμούς και στα οργανίδια του κυττάρου.
Για να είναι σαφής η επίδραση τους στη γήρανση, αρκεί να σκεφτεί κανείς τους τρόπους δημιουργίας ROS καθημερινά. Παραπάνω αναφέρθηκαν οι εξωγενείς πηγές με σκοπό οι ενδογενείς να αναλογούν στις διεργασίες της γήρανσης. Η γήρανση σχετίζεται με αυξημένο θάνατο κυττάρων, μειωμένες λειτουργίες του και ανεπαρκείς μηχανισμούς.
Οι ρίζες προκύπτουν από μειωμένη παροχή θρεπτικών συστατικών, αιμάτωσης και οξυγόνου. Το γήρας συνδέεται με ελάττωση της μυϊκής μάζας λόγω καθιστικής ζωής, κακής θρέψης κλπ. Έτσι, το κύτταρο σταδιακά «λιμοκτονεί» από τα συστατικά που του είναι αναγκαία και «ρίχνει» τις αντιοξειδωτικές του άμυνες με αποτέλεσμα οι ROS να δρούν ελεύθερα και καταστροφικά. Η φτωχή αιμάτωση επιδεινώνει την κατάσταση στο κύτταρο αν λάβει κανείς υπόψη ότι με το αίμα ο ιστός παίρνει τα απαραίτητα θρεπτικά συστατικά αλλά και το οξυγόνο για την αερόβια γλυκόλυση και την οξειδωτική φωσφορυλίωση. Πώς, όμως, η έλλειψη οξυγόνου ωθεί σε δυσανάλογη αύξηση των ριζών οξυγόνου; Το κύτταρο απορρυθμίζεται και τα ένζυμά του συνεχίζουν άνευ ελέγχου την παραγωγή των ριζών. Περαιτέρω, η γήρανση συνδέεται με τις ROS εξαιτίας βλάβης μιτοχονδρίων, κυτταρικών μεμβρανών και διαδικασιών, όπως η αυτοφαγία και η πρωτεόλυση.
Τα μιτοχόνδρια είναι υπεύθυνα για την αναπνοή του κυττάρου, μια διαδικασία που ξεκινά στο κυτταρόπλασμα και ολοκληρώνεται στο συγκεκριμένο οργανίδιο, αποδίδοντας την ενέργεια με τη μορφή ATP. Αν αυτή δε γίνει σωστά, το κύτταρο υστερεί και υπολειτουργεί με αποτέλεσμα να είναι ευάλωτο σε κάθε «εχθρό» ακόμα και αυτόν που παρήγαγε για καλό και τελικά το βλάπτει. Οι ελεύθερες ρίζες ως φυσιολογική άμυνα του κυττάρου έναντι δυνητικών τοξικών του παραγώγων, κατάσταση η οποία αναιρείται σε κύτταρα με κατεστραμμένες μεμβράνες οργανιδίων ή και του ίδιου του κυττάρου λόγω αποδιοργάνωσης της λειτουργίας του.
Η αυτοφαγία και η πρωτεόλυση μέσω πρωτεϊνών, που σημαίνουν άλλες ή άλλα οργανίδια ως αναγκαία να απορριφθούν ή να «ανακυκλωθούν», είναι μια ακολουθία βημάτων με στόχο την αναδιοργάνωση του κυττάρου και την αποτελεσματική του προσαρμογή. Όταν αυτό αναιρείται, οι ρίζες υπερλειτουργούν οδηγώντας κυρίως σε κυτταρικό θάνατο.
Όλες αυτές οι οδοί, οι οποίες, όταν υφίστανται, επιτρέπουν στις ROS την ανασταλτική της διαίρεσης του κυττάρου δράση, τη φυσιολογική λειτουργία του και ουσιαστικά καταστρέφουν τους δομικούς του λίθους, γίνονται, όπως αναφέρθηκε, είτε λόγω ενδογενών είτε εξωγενών αιτιών. Οι άνθρωποι που ζουν σε ένα περιβάλλον με ρύπανση, όπως μια πόλη, ή που εκτίθενται σε ακτινοβολία, πχ κινητών, κουζίνας κλπ, αναντίρρητα, εισπράττουν τις επιδράσεις των ελεύθερων ριζών. Τα κύτταρά τους εξασθενούν, πεθαίνουν και δεν ανανεώνονται σε ίδιο βαθμό, ιδιαίτερα όσο η ηλικία γίνεται μεγαλύτερη. Η γήρανση που οφείλεται στην επίδρασή τους, λοιπόν, είναι αναπόφευκτη από το στάδιο ακόμη του παιδιού μέχρι και του υπερήλικα. Η παρέμβαση βοηθά στην άμυνα έναντι αυτών χωρίς να τις εξαλείφει. Άλλωστε είναι απαραίτητες στο πλαίσιο της υγείας των κυττάρων εντός ορίων.
Τελικά, όμως, οι ελεύθερες ρίζες είναι η αιτία της γήρανσης; Όλα όσα κάνει ο μέσος άνθρωπος για να τις περιορίσει θα αποφέρουν το επιθυμητό αποτέλεσμα της «τροχοπέδης» της γήρανσης; Η απάντηση είναι πως θα τα περιορίσουν δίχως να σταματήσουν τη γήρανση η οποία αφορά όλα τα είδη κυττάρων και τους οργανισμούς. Δυστυχώς ή ευτυχώς, ο ανθρώπινος οργανισμός είναι μια «μηχανή» και η γήρανση η «σκουριά» της που όσο και να την προσέχουμε εκεί θα παραμένει, για να μας θυμίζει να την περιορίζουμε… κι έτσι να μας φροντίζουμε…
ΕΝΔΕΙΚΤΙΚΗ ΠΗΓΗ
- Oxidative stress, aging, and diseases, διαθέσιμο εδώ
