1- Gốc tự do hydroxyl là gì?
Các gốc tự do hydroxyl (•OH) là các phân tử có tính phản ứng cao và không ổn định, có thể gây tổn hại cho tế bào và các phân tử sinh học trong cơ thể. Chúng được coi là một trong những loại oxy phản ứng (ROS) mạnh và có hại nhất. Mặc dù cơ thể con người tạo ra một số gốc hydroxyl như sản phẩm phụ của quá trình trao đổi chất bình thường, nhưng việc sản xuất quá mức hoặc việc loại bỏ không đủ các gốc này có thể dẫn đến stress oxy hóa và góp phần gây ra các vấn đề sức khỏe khác nhau.
Quỹ đạo phân tử của gốc hydroxyl với điện tử không bắt cặp
2- Tác hại của gốc tự do hydroxyl với cơ thể:
Gốc hydroxyl tự do có chu kỳ bán rã trong cơ thể sống rất ngắn, chỉ khoảng 10−9 s và có khả năng phản ứng cao. Điều này làm cho nó là một chất rất nguy hiểm trong cơ thể sinh vật. Không giống như superoxide, là chất có khả năng bị khử độc bằng enzym superoxide dismutaza (SOD), gốc hydroxyl không thể loại bỏ bằng các phản ứng theo cơ chế enzym, do điều này đòi hỏi sự khuếch tán của nó trong hệ thống hoạt hóa enzym. Do sự khuếch tán là chậm hơn nhiều so với chu kỳ bán rã của gốc này nên nó sẽ phản ứng với bất kỳ hợp chất nào có khả năng ôxi hóa nằm xung quanh nó. Điều này làm cho nó có thể gây tổn hại gần như mọi kiểu phân tử lớn: các cacbohyđrat, các axít nucleic (gây ra đột biến), các lipit (perôxít hóa lipit) và các axít amin (chẳng hạn chuyển hóa phenylalanin thành m-tyrosin và o-tyrosin). Biện pháp duy nhất để bảo vệ các cấu trúc tế bào quan trọng là sử dụng các chất chống oxy hóa (vd: phân tử hydro có khả năng chống oxy hóa cao)
2.1 Làm tổn thương tế bào:
Các gốc hydroxyl được biết là tấn công và làm hỏng các phân tử sinh học quan trọng như DNA, protein và lipid. Điều này có thể dẫn đến đột biến DNA, rối loạn chức năng protein và peroxid hóa lipid, cuối cùng dẫn đến tổn thương và rối loạn chức năng tế bào.
2.2 Stress oxy hóa:
Các gốc hydroxyl góp phần gây ra stress oxy hóa, một tình trạng đặc trưng bởi sự mất cân bằng giữa việc sản xuất các loại oxy phản ứng và khả năng chống oxy hóa của cơ thể. Stress oxy hóa có thể làm hỏng các tế bào, mô và cơ quan, và nó có liên quan đến sự phát triển của nhiều bệnh, bao gồm bệnh tim mạch, rối loạn thoái hóa thần kinh, ung thư và các tình trạng liên quan đến tuổi tác.
2.3 Tổn thương DNA:
Các gốc hydroxyl có thể trực tiếp làm hỏng phân tử DNA bằng cách gây đứt gãy, liên kết ngang hoặc sửa đổi cấu trúc của nó. Tổn thương DNA này có thể phá vỡ các quá trình bình thường của tế bào và làm tăng nguy cơ đột biến, có thể góp phần vào sự phát triển của bệnh ung thư và các bệnh di truyền khác.
2.4 Viêm:
Các gốc hydroxyl có thể kích hoạt các phản ứng viêm trong cơ thể. Viêm mãn tính, được duy trì bởi sự hiện diện của các gốc hydroxyl quá mức và các loại oxy phản ứng khác, có liên quan đến các bệnh mãn tính khác nhau, bao gồm bệnh tim mạch, tiểu đường và rối loạn tự miễn dịch.
2.5 Lão hóa:
Sự tích tụ các tổn thương oxy hóa do các gốc hydroxyl gây ra theo thời gian được cho là góp phần vào quá trình lão hóa. Stress oxy hóa có thể đẩy nhanh quá trình lão hóa tế bào và dẫn đến suy giảm các chức năng sinh lý khác nhau.
Để chống lại tác hại của các gốc tự do hydroxyl, cơ thể dựa vào hệ thống phòng thủ chống oxy hóa, bao gồm các enzym như superoxide dismutase, catalase và glutathione peroxidase, cũng như các phân tử chống oxy hóa như vitamin C, vitamin E và glutathione. Tiêu thụ một chế độ ăn uống cân bằng giàu chất chống oxy hóa và duy trì lối sống lành mạnh có thể giúp hỗ trợ cơ thể chống lại stress oxy hóa và giảm thiểu thiệt hại do các gốc hydroxyl gây ra.
Điều đáng chú ý là thông tin được cung cấp ở đây thể hiện một cái nhìn tổng quan đơn giản về tác hại tiềm ẩn của các gốc tự do hydroxyl. Lĩnh vực stress oxy hóa và tác động của nó đối với sức khỏe con người rất phức tạp và nghiên cứu đang được tiến hành tiếp tục khám phá thêm chi tiết về vai trò của các gốc hydroxyl và các loại oxy phản ứng khác trong các bệnh và quá trình sinh lý khác nhau.
Đáng mừng là hiện đang có nghiều nghiên cứu và thực tế cho thấy các phân tử hydro khi vào cơ thể sẽ liên kết với các gốc tự do hydroxyl để trở thành nước, loại bỏ các gốc tự do gây ra các tác hại cho cơ thể con người như nêu ở trên.
