Die Theorie der oxidativen oder freien Radikale legt nahe, dass der Organismus aufgrund der Akkumulation von Schäden durch freie Radikale, die von reaktiven oxidativen Verbindungen verursacht werden, altert.
Ein freies Radikal ist ein reaktiver Sauerstoffanteil, der auch als Superoxid bekannt ist und als Ergebnis von Stoffwechselreaktionen verschiedener zellulärer Prozesse wie der Atmung entsteht.
Das freie Radikal ist ein ungepaartes Elektron, das von einem Atom oder Molekül stammt. Da freie Radikale ungepaart sind, sind sie in der Lage, schnell mit einem anderen Molekül zu interagieren, insbesondere mit einer Zellmembran und Nukleinsäure. Die Dominierung der Wechselwirkungen der freien Radikale mit Lipiden, Proteinen, RNA und DNA führt schließlich zu Zellschäden.
Unser Körper ist in der Lage, mit diesen unerwünschten Ereignissen fertig zu werden, indem er die freien Radikale mithilfe von Antioxidantien, entgiftet bzw. neutralisiert.
In einigen Fällen entkommen freie Radikale jedoch dem Entgiftungsprozess und lösen umfangreiche Schäden aus, wie z.B:
- Zellschäden, die die Modifikation oxidativer Proteine verstärken, die den Zellstoffwechsel nach und nach beeinträchtigen.
- Lipidperoxidation führt zu einer Schädigung der Lipide, die die gesamte zelluläre Permeabilität beeinträchtigt und zum Zelltod führt.
- Das Brechen von DNA-Strängen verstärkt die Basis-Paar-Modifikationen, die letztlich die Genmodulation verursachen.
Mitochondrien (Kraftwerke der Zelle) sind zu 90 % an der Bildung von freien Radikalen beteiligt, sodass diese Organellen besonders an den Rezeptorstellen ein erhöhtes Verletzungsrisiko haben.
Sobald eine Verletzung auftritt, kann die Selbstausbreitung die Funktion der Mitochondrien beeinträchtigen, und es werden noch mehr freie Radikale gebildet. Dieser Schaden wird auch als „oxidativer Schaden“ bezeichnet.
Mit der Zeit werden die betroffenen Mitochondrien ineffizient, können den Energiebedarf nicht mehr decken und verursachen schließlich die Zellapoptose (Zelltod).