თავისუფალი რადიკალებით დაზიანება

თავისუფალი რადიკალი არის ატომი ან მოლეკულა გაუწყვილებელი ელექტრონით ორბიტაზე. თავისუფალი რადიკალებით უჯრედის დაზიანება შეიძლება იყოს ფიზიოლოგიური და პათოლოგიური.
ფიზიოლოგიური პროცესია ოქსიდაციური ფოსფორილაციის შედეგად მიღებული თავისუფალი რადიკალები. როცა ჟანგბადი იკავშრებს 1 ელექტრონს, მიიღება სუპეროქსიდი ( O2- ), როცა 2 ელექტრონს იკავშირებს, მიიღება წყალბადის ზეჟანგი ( H2O2 ), როცა 3 ელექტრონს იკავშრებს, მიიღება ჰიდროქსიდი ( OH ), ხოლო როცა 4 ელექტრონს იკავშირებს, აღდგება წყალი ( H2O )

პათოლოგიური პროცესებია: 

• მაიონიზირებელი რადიაცია იწვევს წყლის მოლეკულების გახლეჩას, რასაც მოყვება თავისუფალი რადიკალების  (ჰიდროქსიდი) წარმოქმნა. 
• ანთება - თქვენთვის ალბათ ნაცნობია, რომ ლეიკოციტების მიერ ბაქტერიების კვლა ხორცეილდება ორი მექანიზმით: ჟანგბადდამოკიდებული და ჟანგბადდამოუკიდებელი. ჟანგბადდამოკიდებულ პროცესს ყოველთვის ახლავს თავისუფალი რადიკალების წარმოქმნა. 
• მძიმე მეტალები, სპილენძი და რკინა. მეტალები ნორმაში ჩვენს ორგანიზმში არსებობენ ცილებთან შეკავშირებულ მდგომარეობაში (რკინა პლაზმაში გადააქვს ტრანსფერინს, უჯრედებში კი უკავშირდება ცილა ფერიტინს. სპილენძის გადამტანია ცელულოპლაზმინი). ამ მეტალების არსებობა თავისუფალი სახით წარმოქმნის თავისუფალ რადიკალებს. 

(სურ2. თავისუფალი რადიკალები)

თუ თავისუფალ რადიკალებს წარმოქმნის რკინა, ვითარდება ჰემოქრომატოზი. ცვლილებები მრავალმხრივია, თუმცა ძირითადად მოიცავს ღვიძლს, დროთა განმავლობაში ყალიბდება ღვიძლის ციროზი. რკინის შედეგად წარმოქმნილი თავისუფალი რადიკალები ასევე აზიანებენ ბეტა უჯრედებს პანკრეასში, რომლებიც ინსულინის წყაროა, ამიტომ ვითარდება დიაბეტი. ირღვევა გულის კუნთის შეკუმშვა და მოდუნება - ვითარდება კარდიომიოპათია. სახსრებში ლაგდება კალციუმის პიროფოსფატი, ძირითადად ზიანდება ხელის მტევნები. ახასიათებს კანის ბრინჯაოსფერი შეფერილობა. ჰემოქრომატოზი ძირითადად განპირობებულია გენური მუტაციებით და თანდაყოლილია, თუმცა გვხვდება სხვა შემთხვევვებშიც: ჰემოლიზი, რკინის შემცველი პრეპარატების ჭარბად მიღება და სხვა.

ჰემოსიდეროზი წარმოადგენს პროცესს, როცა ორგანიზმში მომატებულია რკინის შემცველობა, მაგრამ ჯერ კიდევ არაა დაზიანებული ორგანოები. 

რაც შეეხება სპილენძის სიჭარბეს, იწვევს ვილსონის დაავადებას. რომელიც ასევე გამოვლინდება ღვიძლის დაზიანებით, მისი გამკვრივებით და პორტული ჰიპერტენზიით. კარის ვენაში წნევის მომატება იწვევს ელენთის ვენაში წნევის მომატებას, ეს უკანასკნელი კი - სპლენომეგალიას. ღვიძლის უჯრედები ვეღარ ფუნქციონირებენ სათანადოდ, ორგანიზმში ჭარბად გროვდება ამიაკი, რასაც მოსდევს ენცეფალოპათია, ცნობიერების დარღვევა, ეპილეფსიური გულყრები, კომა, ტვინის შეშუპება და სიკვდილი. ვილსონის დაავადების დამახასიათებელი ნიშანია ფერადი გარსის ირგვლივ რქოვანაზე წრიულად დალაგებული სპილენძი - კაიზერ ფლეიშნერის რგოლი. 

(სურ1) კაიზერ ფლეიშნერის რგოლი

• წამლები და ქიმიური ნაერთები. ერთ-ერთი ასეთი ყველაზე გავრცელებული პრეპარატია აცეტამინოფენი, იგივე პარაცეტამოლი, რომელიც ბავშვებში იწვევს ღვიძლის მწვავე უკმარისობას, ვითარდება ღვიძლის უჯრდების მასიური ნეკროზი და ენცეფალოპათა. პაციენტები იღუპებიან ძალზე სწრაფად.  ერთ-ერთი ასეთი ნივთიერებაა ასევე ნახშირბადის ტეტრაქლორიდი, რომელიც სხვადასხვა გამწმენდ საშუალებებში გამოიყენება. 

(სურ3. თავისუფალი რადიკალებით გამოწვეულ დაზიანებათა ჩამონათვალი)

რატომ არის საშიში თავისუფალი რადიკალები? 

ისინი ჟანგავენ ცხიმებს, იშლება უჯრედული მემბრანები, იღუპება უჯრედი. იჟანგება დნმ და ცილები, ვითარდება მუტაციები, იწყება ონკოლოგიური პროცესები. 

როგორ ხდება თავისუფალი რადიკალების მოცილება?

• ანტიოქსიდანტები არიან ნივთიერებები, რომლებიც "აუვნებელყოფენ" თავისუფალ რადიკალებს. ესენია ვიტამინები: A, E, C, ასევე პროდუქტები, პომიდორი, მარწყვი და სხვა. 
• ენზიმები: სუპეროქსიდდისმუტაზა, რომელიც სუპეროქსიდს გარდაქმნის წყალბადის ზეჟანგად. კატალაზა, რომელიც წყალბადის ზეჟანგს გარდაქმნის ჰიდროქსიდად და გლუტათიონ პეროსქსიდაზა, რომელიც ყველაზე ძლიერი ანტიოქსიდანტია და ჰიდროქსიდს აღადგენს წყლად. 

(სურ.4) ელექტრონის დონაცია ანტიოქსიდანტის მიერ

აქვე მინდა მოგიყვეთ ერთ მეტად საინტერესო დაავადებაზე - რეპერფუზიული დაზიანება.

გულის ინფარქტის შემდგომ ან არტერიული ოკლუზიისას ხშირად მიმართავენ ინტერვენციულ ქირურგიას (სტენტირება, შუნტირება) რათა აღადგინონ დაზიანებულ იუბნის სისხლმომარაგება. როცა ოპერაციის შემდგომ აღდგება სისხლმომარაგება, ტროპონინის დონე მაინც იმატებს, რაც კავშირშია სწორედ თავისუფალი რადიკალებით დაზიანებასთან. აღდგენილი გამავლობის შემდგომ სისხლთან და ჟანგბადთან ერთად მიდიან ლეიკოციტები, რომლებიც ნეკროზულ პროცესს აალაგებენ ჟანგბადდამოკიდებული გზით, რასაც მოსდევს  თავისუფალი რადიკალების წარმოქმნა, ირკვლივ მდებარე ჯანმრთელი უჯრედების კვდომა და ტროპონინის მომატება. 

(სურ5. რეპერფუზიული დაზიანება)