GỐC TỰ DO

GỐC TỰ DO

Gốc tự do là gì?

Gốc tự do (Free Radical) được tìm ra năm 1954 bởi Bác sĩ Denham Harman thuộc Đại học Berkeley, California, Mỹ. Chúng được coi là thủ phạm gây ra các tổn thương cấu trúc ADN và gây ngạt hô hấp tế bào. Đây chính là nguyên nhân trực tiếp gây ung thư. Để điều trị ung thư hiệu quả, cần phải chống gốc tự do để đẩy lùi ung thư.

Oxy rất quan trọng cho hô hấp của tế bào. Hàng phút hàng giây, các tế bào của cơ thể tiếp xúc với oxy để tham gia vào quá trình chuyển hóa. Tuy nhiên, việc tiếp xúc với oxy cũng gây ra một quá trình gọi là oxy hóa. Trong quá trình này, các hóa chất trong cơ thể sẽ biến đổi và trở thành những chất có hại, thường được gọi là gốc tự do.

Gốc tự do là nguồn gốc của sự lão hóa và hơn 100 bệnh tật nguy hiểm. Gốc tự do liên tục được sinh ra bởi các quá trình chuyển hóa trong cơ thể và các tác động từ bên ngoài. Chúng được sinh ra nhiều hơn bởi các yếu tố vật lý và hóa học như bị nhiễm khói thuốc lá, tia UV từ ánh năng mặt trời, hoá chất độc hại trong thức ăn, không khí hít thở và trong nước uống, và các căng thẳng, stress tâm lý… Ước tính, mỗi tế bào phải hứng chịu khoảng 10.000 gốc tự do tấn công mỗi ngày.  Vì vậy, trong cuộc đời của một người sống tới 70 tuổi, thì có chừng 17 tấn gốc tự do được tạo ra.

Cấu trúc phân tử của gốc tự do:

Mọi vật chất đều được cấu tạo từ các phân tử. Mỗi phân tử lại được cấu tạo bởi các nguyên tử. Một nguyên tử được cấu tạo từ hạt nhân mang điện tích dương (+) và lớp vỏ được tạo bởi các electron mang điện tích âm (-). Nếu tưởng tượng nguyên tử như một quả cầu thì hạt nhân ở tâm và các electron chuyển động xung quanh hạt nhân không theo quỹ đạo xác định. Có một số nguyên tử luôn có xu hướng nhường (hay mất) electron trong khi có một số nguyên tử khác lại nhận electron.

Phân tử gồm một số nguyên tử dính với nhau do tác dụng của các cặp đôi điện tử (electron). Vì một lý do nào đó, một điện tử bị tách rời khỏi nhóm nên phân tử có số điện tử lẻ và khi đó được coi là một gốc tự do. Do cấu trúc phân tử chứa những nguyên tử bị thiếu mất một điện tử nên chúng có xu hướng di chuyển tự do để đánh chiếm tử của phân tử khác. Tính trạng này kéo dài có thể gây ra phản ứng dây chuyền làm tổn hại AND, màng tế bào, ty thể. Cơ thể có cơ chế sửa chữa những tế bào tổn thương nhưng không thể đạt hiệu suất 100%, vì vậy có nhiều tế bào thì bị tổn thương vĩnh viễn, không thể hồi phục được. Đây chính là căn nguyên trực tiếp dẫn đến ung thư, các bệnh mãn tính nan y khác và lão hóa.

Gốc tự do sinh ra từ đâu?

Các gốc tự do luôn luôn được hình thành từ nhiều con đường khác nhau, được chia thành hai loại: nội sinh và ngoại sinh.

• Nội sinh: được coi là cần thiết cho các phản ứng hóa học trong chu trình chuyển hóa của tế bào, mô diễn ra liên tục trong cơ thể, bao gồm cả phản ứng miễn dịch như việc đại thực bào cũng sinh ra các gốc tự do, sử dụng chúng để tấn công và tiêu diệt các tác nhân gây bệnh (gốc tự do "tốt"). 
• Ngoại sinh (phát sinh do các tác động từ môi trường sống): các yếu tố môi trường tác động sinh ra gốc tự do là gì? có rất nhiều như tia tử ngoại (UV), các loại bụi kim loại, khói thuốc lá,, bụi, khói công nghiệp (khói thải từ nhà máy, xe, v.v...), thuốc trừ sâu, các chất phụ gia, chất bảo quản thực phẩm, thức ăn nước uống có chứa nấm mốc, độc tố vi khuẩn, các chất phóng xạ, các hành vi, thói quen cá nhân như hút thuốc, uống rượu, ăn uống nhiều loại đồ ăn sinh axit, v.v...

Đặc điểm của gốc tự do:

• Tính bất ổn: Do bị thiếu một điện tử (electron) nên gốc tự do thường rất bất ổn, dễ dàng tạo ra phản ứng hóa học.
• Tính dễ chiếm đoạt: xu hướng luôn tìm mọi cách để "chiếm đoạt" điện tử từ các phân tử khác để bù đắp vào sự thiếu hụt của mình. Hệ quả là sẽ làm phát sinh ra hàng loạt các gốc tự do mới gây ảnh hưởng nghiêm trọng đến hoạt động trao đổi chất bình thường của tế bào.
• Có xu hướng đạt tới sự ổn định: luôn có khuynh hướng đạt tới sự ổn định và có thời gian tồn tại rất ngắn, hoạt tính rất mạnh. Gốc tự do tồn tại càng ngắn thì độc tính càng cao.
• Được sinh ra thường xuyên trong cơ thể thông qua chuỗi hô hấp tế bào. Mỗi ngày cơ thể phải chịu sự tấn công của hàng chục ngàn gốc tự do.

Một “gốc” hại muôn nơi:

Gốc tự do là chất có hại, luôn trong tình trạng “đơn thân độc mã” nên thường xuyên “nhòm ngó” đến những phân tử “hàng xóm”. Lợi dụng lúc “hàng xóm” lơ là cảnh giác, chúng sẽ nhanh tay cướp lấy một điện tử để “có đôi có cặp” đủ đầy như một phân tử bình thường. Đương nhiên, khi này gã phân tử “hàng xóm” lại trở thành kẻ cô đơn, và tiếp tục đi “rình” những phân tử “lân cận” khác, gây ra chuỗi “bi kịch” kéo dài. Sau khi “cướp” điện tử, gốc tự do làm tổn thương màng tế bào, phản ứng mạnh với các phân tử protein, DNA và các axit béo, dẫn đến những biến đổi gây tổn hại, rối loạn và làm chết tế bào. Ở mức độ nặng, gốc tự do gây nên nhiều bệnh nguy hiểm và gây ung thư.

Số lượng của gốc tự do tích lũy theo tuổi và tác hại ngày càng nghiêm trọng. Dù vậy, ngay từ khi sinh ra, cơ thể con người đã phải đối mặt với gốc tự do. Tuổi tác ngày càng tăng thì số lượng gốc tự do cũng không ngừng sản sinh, tấn công vào nhiều bộ phận của cơ thể. Đáng chú ý, khi cuộc sống căng thẳng cũng là lúc “đội quân” gốc tự do “thừa cơ” gia tăng nhanh chóng, thúc đẩy sự lão hóa và làm các bệnh lý sớm phát triển.

Chủ động chống gốc tự do

Các chuyên gia y tế cảnh báo, trong xã hội hiện đại con người sẽ chịu nhiều áp lực hơn do đó gốc tự do sản sinh nhanh hơn và nhiều hơn, tạo nên nhiều mối nguy cho sức khỏe. Vì vậy, cần chủ động đối phó với bệnh tật do gốc tự do gây ra càng sớm càng tốt, bằng cách:

• Giảm yếu tố tăng sinh gốc tự do: Gốc tự do không chỉ sinh ra từ các quá trình chuyển hóa trong cơ thể mà còn hình thành dưới tác động của các yếu tố bên ngoài như: môi trường ô nhiễm (khói bụi, ánh nắng, phóng xạ…), khói thuốc lá, hóa chất, nhiễm khuẩn… Vì thế, cần hạn chế tối đa tác động của các yếu tố này.
• Bổ sung chất chống gốc tự do từ thiên nhiên: Một chế độ dinh dưỡng giàu các chất chống gốc tự do có thể giúp cơ thể tăng khả năng phòng vệ và trung hòa gốc tự do một cách hữu hiệu. Trong khẩu phần ăn hằng ngày, nên tăng cường các thảo dược, trái cây và rau củ vì đây là nguồn cung cấp dồi dào các chất chống gốc tự do. Trong đó, Blueberry sinh trưởng ở Bắc Mỹ đã được nhiều nghiên cứu chứng minh khả năng chất chống gốc tự do mạnh mẽ.

Vì sao não dễ bị gốc tự do tấn công?

Gốc tự do tấn công vào tất cả các cấu trúc tế bào trong cơ thể, nhưng não bộ là nơi phải chịu đựng nhiều tổn hại nhất. 

Não chỉ chiếm khoảng 2% trọng lượng cơ thể nhưng lại tiêu thụ đến 20%–25% nhu cầu oxy và năng lượng của toàn cơ thể. Bên cạnh đó, não còn là cơ quan béo nhất với hơn 60% thành phần là các axit béo chưa bão hòa rất dễ bị oxy hóa. Chính vì vậy, quá trình chuyển hóa các chất tại não diễn ra rất mạnh mẽ, làm sản sinh ra nhiều gốc tự do.

Tuy là nơi “tập kết” nhiều gốc tự do nhưng hệ thống chống gốc tự do tại não lại kém hơn nhiều so với các cơ quan khác, ví dụ chỉ bằng 1/10 so với gan. Do vậy, não rất nhạy cảm và dễ bị tổn thương bởi sự tấn công của gốc tự do, gây ra hai nhóm bệnh thường gặp là thoái hóa tế bào thần kinh và bệnh lý mạch máu não.