Fria radikaler är reaktiva molekyler eller atomer som bildas naturligt i kroppen. De uppstår bland annat när cellerna använder syre för att producera energi, men kan också bildas i större mängder vid exempelvis inflammation, rökning, luftföroreningar och exponering för UV-strålning.
Fria radikaler är inte enbart skadliga. I kontrollerade mängder har de viktiga funktioner, bland annat i immunförsvaret och i cellernas signalering. Problem kan uppstå när produktionen av fria radikaler blir större än kroppens förmåga att neutralisera dem. Då kan det uppstå oxidativ stress.
Hur bildas fria radikaler?
En stor del av kroppens fria radikaler bildas som en naturlig följd av ämnesomsättningen. När näringsämnen omvandlas till energi i cellernas mitokondrier används syre. I samband med processen kan reaktiva syreföreningar bildas.
Dessa brukar kallas ROS, efter engelskans reactive oxygen species. Alla ROS är inte fria radikaler i strikt kemisk mening, men begreppen används ofta tillsammans eftersom flera av dessa ämnen kan reagera med och påverka cellernas beståndsdelar.
Produktionen av reaktiva syreföreningar är alltså en normal del av kroppens biologi. Kroppen har samtidigt flera system för att hålla dem under kontroll.
Är fria radikaler farliga?
Inte i sig. Fria radikaler har flera normala funktioner i kroppen. Immunförsvarets celler kan exempelvis använda reaktiva syreföreningar som en del av försvaret mot mikroorganismer, och de fungerar även som signalmolekyler i olika cellulära processer.
Det är framför allt ett långvarigt eller kraftigt överskott av reaktiva ämnen som kan bli problematiskt. Om kroppens skyddssystem inte hinner neutralisera dem kan de reagera med bland annat fetter, proteiner och DNA.
Vad är oxidativ stress?
Oxidativ stress innebär förenklat att det finns en obalans mellan bildningen av reaktiva syreföreningar och kroppens förmåga att hantera dem.
Kroppen använder flera olika antioxidanter och enzymsystem för att begränsa oxidativa reaktioner. Om belastningen blir för stor kan cellernas strukturer påverkas. Oxidativ stress har därför studerats i samband med bland annat åldrande, inflammation, hjärt-kärlsjukdomar, diabetes och flera andra sjukdomstillstånd.
Det betyder däremot inte att oxidativ stress ensam orsakar dessa sjukdomar. Sambanden är komplexa och oxidativ stress kan både bidra till och uppstå som en följd av olika sjukdomsprocesser.
Vad är skillnaden mellan fria radikaler och antioxidanter?
Fria radikaler är mycket reaktiva eftersom de har en eller flera oparade elektroner. De kan därför reagera med andra molekyler och i sin tur starta nya kemiska reaktioner.
Antioxidanter kan motverka sådana reaktioner genom att reagera med fria radikaler eller på andra sätt begränsa oxidativa processer utan att själva skapa samma typ av kedjereaktion.
Kroppen har både egna antioxidantsystem och får antioxidativa ämnen genom kosten.
Vilka antioxidanter finns i kroppen?
Kroppens antioxidantförsvar består av flera olika ämnen och enzymer som arbetar tillsammans. Ett viktigt exempel är glutation, en antioxidant som finns inne i cellerna och har betydelse för cellernas redoxbalans.
Andra delar av antioxidantförsvaret är bland annat enzymer som superoxiddismutas, katalas och glutationperoxidas. För att dessa system ska fungera behövs även olika mineraler och andra näringsämnen.
Antioxidanter finns också i maten. Exempel är vitamin C, vitamin E och olika växtämnen som polyfenoler.
Vad kan öka mängden fria radikaler?
Fria radikaler och andra reaktiva ämnen bildas hela tiden, men produktionen kan påverkas av både kroppens egna processer och yttre faktorer. Faktorer som kan bidra till ökad oxidativ belastning är bland annat:
- rökning.
- UV-strålning.
- luftföroreningar.
- inflammation och infektioner.
- hög alkoholkonsumtion.
- vissa kemikalier och miljögifter.
- mycket intensiv fysisk ansträngning.
Även vanliga metabola processer producerar reaktiva syreföreningar. Målet är därför inte att eliminera alla fria radikaler, vilket varken är möjligt eller önskvärt, utan att kroppen ska kunna upprätthålla en fungerande balans.
Vad har fria radikaler med inflammation att göra?
Oxidativ stress och inflammation är nära sammankopplade processer. Vid en inflammation aktiveras immunceller som bland annat kan producera reaktiva syreföreningar. Dessa har funktioner i immunförsvaret, men kan vid långvarig eller kraftig inflammation också bidra till oxidativ belastning.
Samtidigt kan oxidativa skador påverka signalvägar som är involverade i inflammation. Processerna kan därför förstärka varandra under vissa förhållanden.
CRP kan analyseras i blodet som en markör för inflammation. CRP mäter däremot inte mängden fria radikaler eller oxidativ stress direkt.
Vad har fria radikaler med åldrande att göra?
Fria radikaler och oxidativ stress har länge studerats inom forskning om åldrande. Under livet utsätts cellerna för olika typer av belastning och skador, samtidigt som kroppens förmåga att reparera och ersätta skadade komponenter förändras.
Oxidativa processer kan bland annat påverka DNA, proteiner, cellmembran och mitokondrier. I dag betraktas dock åldrande som betydligt mer komplext än att enbart vara en följd av fria radikaler. Även förändringar i exempelvis DNA-reparation, epigenetik, mitokondriell funktion, stamceller, proteinomsättning och cellulär senescens har betydelse.
Vad har mitokondrier med fria radikaler att göra?
Mitokondrierna brukar beskrivas som cellernas kraftverk eftersom en stor del av produktionen av ATP, cellernas användbara energi, sker där.
När elektroner transporteras genom mitokondriernas elektrontransportkedja kan en liten andel reagera med syre och bidra till bildningen av reaktiva syreföreningar. Mitokondrierna är därför både en källa till och ett möjligt mål för oxidativ stress.
Samtidigt är bildningen av reaktiva syreföreningar i mitokondrierna en normal biologisk process och vissa av dessa molekyler fungerar som viktiga signaler i cellerna.
Kan träning öka fria radikaler?
Ja. Fysisk aktivitet ökar energiomsättningen och kan tillfälligt öka produktionen av reaktiva syreföreningar. Det innebär dock inte att träning är skadligt.
Regelbunden fysisk aktivitet kan tvärtom stimulera kroppens egna försvarssystem och förbättra förmågan att hantera oxidativ belastning. Den tillfälliga ökningen av reaktiva syreföreningar vid träning fungerar delvis som en signal som bidrar till kroppens anpassning till fysisk aktivitet.
Kan kosten skydda mot fria radikaler?
Kosten innehåller flera ämnen som deltar direkt eller indirekt i kroppens antioxidantförsvar. Frukt, grönsaker, bär, baljväxter, nötter och andra vegetabiliska livsmedel innehåller exempelvis vitamin C, vitamin E, karotenoider och polyfenoler.
Även mineraler som selen och zink har betydelse för enzymer och andra system som skyddar cellerna mot oxidativ påverkan.
Det betyder inte att stora doser av enskilda antioxidanter i kosttillskott automatiskt ger ett bättre skydd. Antioxidantsystemet är komplext och mycket höga doser av vissa ämnen kan vara olämpliga.
Vilken betydelse har selen för kroppens antioxidantförsvar?
Selen är ett spårämne som ingår i flera så kallade selenoproteiner. Bland dessa finns enzymer som glutationperoxidas, vilka hjälper kroppen att hantera vissa reaktiva syreföreningar.
Selen har därför en koppling till kroppens antioxidantförsvar, men det innebär inte att mer selen alltid är bättre. Både för lågt och för högt intag kan vara problematiskt.
Kan man mäta fria radikaler med blodprov?
Fria radikaler är mycket reaktiva och ofta kortlivade, vilket gör dem svåra att mäta direkt med vanliga blodprover. Inom forskning och specialiserad diagnostik kan olika markörer för oxidativ skada eller antioxidantstatus analyseras, men det finns inget vanligt rutinprov som ensamt visar hur mycket ”fria radikaler” en person har i kroppen.
Blodprov kan däremot ge information om faktorer som kan vara relevanta för kroppens ämnesomsättning, inflammation och näringsstatus.
Vilka blodmarkörer kan vara relevanta?
Vilka blodprover som är relevanta beror på vad man vill undersöka. CRP och hs-CRP kan ge information om inflammation, men mäter inte oxidativ stress direkt.
Glukos och HbA1c ger information om blodsockerregleringen. Långvarigt förhöjda glukosnivåer är kopplade till flera processer som kan öka oxidativ belastning.
Även näringsämnen och mineraler kan vara relevanta beroende på frågeställningen. Det är dock viktigt att skilja mellan att mäta sådana faktorer och att faktiskt mäta fria radikaler. Ett vanligt blodprov kan inte användas för att direkt fastställa graden av oxidativ stress i kroppen.
Hur kan kroppen skyddas mot oxidativ stress?
Kroppen har ett omfattande eget försvar mot oxidativ påverkan. En varierad kost, regelbunden fysisk aktivitet, tillräcklig återhämtning och att undvika rökning bidrar till förutsättningarna för att dessa system ska fungera normalt.
Det finns däremot inget behov av att försöka eliminera fria radikaler helt. De är en naturlig del av kroppens kemi och har flera viktiga biologiska funktioner. Det är balansen mellan produktionen av reaktiva ämnen och kroppens förmåga att hantera dem som är central.
