Oxidative stress, atau stres oksidatif, terjadi ketika ada ketidakseimbangan antara jumlah radikal bebas di dalam tubuh dan kemampuan tubuh untuk menetralkannya. Itu arti umum dari stres oksidatif, menurut Live Science.
Secara spesifik, artinya adalah ketidakseimbangan antara produksi sel dan eliminasi hasil sampingan (byproduct) dari pemecahan oksigen. Byproduct tersebut, dikenal sebagai reactive oxygen species (ROS), punya peran penting untuk fungsi sel, namun berbahaya jika berada dalam jumlah terlalu banyak.
ROS termasuk dalam kategori bahan kimia reaktif yang disebut radikal bebas. Karena sel butuh ROS, beberapa peneliti menyatakan stres oksidatif adalah hal yang bagus dalam konteks tertentu. Namun, yang lainnya menyatakan stres oksidatif berbahaya, jika dilihat dari definisinya.
Stres oksidatif menyebabkan penuaan dan juga terlibat dalam beberapa penyakit. Bahan kimia yang membatasi proses oksidasi dan terbentuknya ROS adalah antioksidan. Disebutkan bahwa antioksidan bisa membantu membatasi bahasa oksidatif, akan tetapi belum jelas berapa banyak yang dibutuhkan atau bagaimana efeknya.
Lalu, apa yang menyebabkan stres oksidatif? ROS terbentuk secara alami ketika tubuh memecah oksigen (O2) sebagai bagian dari pernapasan seluler, yaitu proses esktraksi energi dari glukosa (gula). Pada organisme, misalnya pada mamalia, proses tersebut terjadi di mitokondria, bagian dari sel yang biasa disebut sebagai powerhouse, pusat semua kegiatan.
Sebagai bagian terakhir dari pernapasan seluler, sel memisahkan elektron, atau partikel negatif, dari byproduct gula. Proses itu memungkinkan sel memproduksi sebuah molekul yang disebut adenosine triphosphate (ATP, adenosin trifosfat), yang merupakan sumber energi utama sel. Sel butuh oksigen untuk menerima elektron pada akhir proses, dan kebanyakan molekul oksigen lantas diubah menjadi air.
Tapi, beberapa molekul oksigen menerima lebih sedikit elektron dan malah diubah menjadi radikal bebas, terutama dalam bentuk ROS. ROS, yang tidak mengandung elektron, membuat mereka sangat reaktif. Mereka akan bereaksi dengan banyak unsur di dalam sel untuk mendapatkan elektron, sehingga menjadi unsur yang stabil. Bentuk umum ROS biasanya adalah peroksida (misalnya hidrogen peroksida), superoksida, dan radikal hidroksil.
Secara normal, sel menggunakan ROS sebagai bagian dari proses sinyal – mengirim pesan ke bagian lain dari sel atau ke sel yang lain. Tapi, ROS dalam jumlah berlebih menyebabkan bahaya oksidatif, yaitu oksidasi dari bagian sel. Seperti halnya proses oksidasi yang bisa menyebabkan besi menjadi berkarat, proses itu bisa mengubah dan membahayakan molekul yang membangun sel, yang termasuk menyebabkan mutasi DNA dan RNA, dan bahaya lain pada protein, gula, dan lemak.
Sel-sel bisa memperbaiki kerusakan, namun jika rusaknya sangat parah, maka bisa memicu yang namanya apoptosis atau kematian sel secara terprogram, mekanisme penghancuran diri.
Dalam kasus yang parah, bisa menyebabkan nekrosis, di mana sel menjadi sangat rusak sehingga mereka secara prematur bisa hancur, menyebabkan kematian jaringan.