"Research is to see what everybody has seen and think what nobody has thought."  (Albert Szent-Györgyi)

Človeško telo je sestavljeno iz več kot 3.7 x 1013 celic, v katerih potekajo biokemijske reakcije, ki nam omogočajo življenje v takšni obliki, kot ga poznamo. Pri procesu celičnega dihanja in presnove se tvori prosta energija, ki je gonilna sila za delovanje naših celic, organov, mišic in živčnega sistema. Kot vemo je energija v celici shranjena v molekulah ATP, le-te pa nastanejo z oksidacijo makrohranil (maščob, ogljikovih hidratov in beljakovin). Pri teh procesih pa se pri prenosu elektronov na mitohondrijski membrani, ki omogoča nastanek proste energije tvorijo tudi stranski produkti celičnega metabolizma, ki jih poznamo pod imenom prosti radikali oziroma oksidanti.

Slednji so za organizem v večjih količinah lahko škodljivi. Po definiciji so to zvrsti (atomi, ioni, molekule), ki imajo neparno število elektronov oz. samski elektron na zunanji atomski orbitali (če se še spomnite kemije je orbitala z matematično funkcijo definirano območje, v katerem se zelo verjetno nahaja elektron). Zaradi tega te zvrsti izjemno reaktivne. V svoji okolici iščejo dodatni elektron, s katerim bi tvorili par in ko ga najdejo, se stabilizirajo. Kadar je tvorba prostih radikalov pospešena (na primer, kadar celice več ne morejo sprejeti energije, kot se to pojavi pri inzulinski rezistenci ali kadar se v telesu odvijajo vnetni procesi), pride do nastanka poškodovanih molekul, ki onemogočajo pravilno medcelično komunikacijo in signalizacijo ter tvorbo ATP-ja. Poleg prostih radikalov, ki so posledica aerobnega metabolizma oziroma celičnega dihanja, so za naše celice škodljivi še drugi ksenobiotiki (tuje snovi iz okolja) kot so pesticidi, prehrambeni konzervansi, industrijski polutanti, zdravila, itd. V večini primerov gre za v vodi slabo topne (lipofilne) organske spojine, ki se kopičijo v maščobnem tkivu in so v večjih koncentracijah toksične.

V kemiji so prosti radikali klasificirani kot močni oksidanti, lahko pa imajo tudi lastnosti reducentov. Kako močan oksidant ali reducent bo neka snov, je odvisno od redoks potenciala. Čim višji je slednji, tem večje oksidacijske sposobnosti ima dana snov in tem bolj je reaktivna. Med oksidanti in reducenti poteka izmenjava elektronov oz. prenos vodikovega atoma. Za proste radikale so značilne polimerizacijske, substitucijske in adicijske reakcije. pri katerih nastane nova kovalentna vez in s tem nov elektronski par.

Običajno se v mitohondriju celice 0.2-2 % sprejetega kisika ne pretvori v vodo, temveč tvori reaktivne kisikove spojine, predvsem superoksid in vodikov peroksid. Poleg kisikovih so znani tudi žveplovi in dušikovi prosti radikali, ki so tudi zelo reaktivne zvrsti. Slednji nastanejo pri aktivaciji imunskih celic, predvsem makrofagov, ki se aktivirajo v prisotnosti vnetnih citokinov kot odziv telesa na vnetje ali infekcijo. Makrofagi proizvajajo dušikov oksid, ki reagira s superoksidom in tvori izjemno reaktivne peroksinitrite. Prosti radikali oziroma oksidanti nastajajo pri vsakem procesu, v katerega je vključen kisik. In ker je kisik nujno potreben za življenje, je tvorba prostih radikalov neizbežna. Temu pravimo tudi »paradoks metabolizma«.

Za konec je treba poudariti, da je količina (koncentracija) tisti faktor, ki določa ali so te zvrsti (»prosti radikali«) škodljive ali celo koristne za organizem in podobno kot večina stvari v biologiji, več ali manj ni vedno bolje. »Prosti radikali« so tako vključeni bodisi v fiziološke bodisi v patološke procese v telesu. Več pa boste izvedeli v prihodnji vsebini.