Stres oksydacyjny i wolne rodniki – poważne zagrożenie dla zdrowia

Wolne rodniki i wywoływany rzez nie stres oksydacyjny to jedne z czynników o największym wpływie na rozwój chorób cywilizacyjnych. Stoją one zaraz obok takich czynników, jak: niewłaściwa dieta, siedzący tryb życia, stosowanie używek, stres psychiczny czy zanieczyszczenia środowiskowe. Choć wolnych rodników ani stresu oksydacyjnego nie zobaczymy gołym okiem, to są one równie tragiczne w skutkach dla ludzkiego organizmu, co wymienione chorobotwórcze działania. Jak więc wygląda proces powstawania stresu oksydacyjnego, jak chronić się przed wolnymi rodnikami? Podpowiadamy!

Czym są wolne rodniki oraz stres oksydacyjny?

Wolne rodniki to inaczej tak zwane reaktywne formy tlenu – cząsteczki lub atomy, które charakteryzują się niesparowanym elektronem. To sprawia, że są bardzo podatne na wchodzenie w różne reakcje. Wysoka reaktywność wolnych rodników powoduje, że mogą one z łatwością wchodzić w szkodliwe interakcje na przykład z komórkami własnymi organizmów, także ludzkich. Może to prowadzić do przewlekłych, patologicznych zmian i zaburzeń pracy komórek organizmu. A stąd już prosta droga do rozwoju różnego rodzaju chorób.

Wyróżniamy wiele rodzajów wolnych rodników, między innymi:

• rodnik ponadtlenkowy (O2-),
• rodnik hydroksylowy (HO),
• tlen singletowy (1O2),
• rodnik wodoronadtlenkowy (HOO),
• rodnik nadtlenkowy (LOO),
• tlenek azotu (NO),
• nadtlenek wodoru (H2O2),
• wodoronadtlenek lipidowy (LOOH).

Wskazuje się, że ich działanie może bezpośrednio prowadzić do na przykład takich zaburzeń, jak:

• uszkodzenia DNA w komórkach,
• utlenianie błon lipidowych chroniących komórki,
• nieprawidłowe funkcjonowanie pompy sodowo-potasowej, w skrócie mówiąc: to zaburzenia wymiany jonów między wnętrzem i zewnętrznym środowiskiem komórek,
• inaktywacja enzymów i/lub białek transportowych.

Do czego prowadzi stres oksydacyjny?

Wyżej wymienione konsekwencje działania wolnych rodników to jednocześnie konsekwencje występowania tak zwanego stresu oksydacyjnego. Bowiem stres oksydacyjny to sytuacja, w której w organizmie brakuje równowagi między ilością wytwarzanych wolnych rodników (i reaktywnych form tlenu, które są – powiedzmy – podtypem wolnych rodników) a ilością oraz aktywnością przeciwutleniaczy – czyli związków dezaktywujących wolne rodniki. Liczne badania wskazują na silny związek między występowaniem stresu oksydacyjnego w organizmie a procesami starzenia się komórek organizmu oraz procesami chorobowymi. Głównie podkreśla się negatywną rolę wolnych rodników w rozwoju chorób neurodegeneracyjnych, a także nowotworów i zaburzeń odporności.

Neurony, czyli komórki nerwowe, są bardzo wrażliwe na działanie wolnych rodników, tym bardziej że zawierają stosunkowo dużo nienasyconych kwasów tłuszczowych oraz mają niewiele naturalnych przeciwutleniaczy. Zauważono, że w przebiegu chorób neurodegeneracyjnych może dochodzić do nawet wielokrotnego przekroczenia „standardowych” jak na komórki nerwowe ilości wolnych rodników. Na przykład u osób z chorobą Parkinsona potwierdzono nawet 16-krotnie podwyższone stężenie produktów utleniania – a więc wolnych rodników!

Wykazano także na przykład, że w przebiegu reumatoidalnego zapalenia stawów wolne rodniki odgrywają wtórną rolę – to znaczy toczący się w organizmie stan zapalny związany z RZS prowadzi do zwiększenia produkcji wolnych rodników. To z kolei zwiększa uszkodzenia cząsteczek kolagenu i prowadzi do obniżenia lepkości mazi stawowej – a więc mamy tu do czynienia z błędnym kołem związanym z wtórnym stresem oksydacyjnym.

Inne powikłania zdrowotne wynikające ze stresu oksydacyjnego to na przykład:

• astma oskrzelowa,
• miażdżyca,
• cukrzyca,
• zaćma i zwyrodnienie plamki żółtej,
• choroby zapalne jelit,
• zwłóknienie płuc,
• kamica nerkowa,
• schizofrenia,
• stwardnienie rozsiane,
• zespół Downa,
• choroba Huntingtona.

Czym są przeciwutleniacze? Rodzaje i źródła

Jak już wiesz, stres oksydacyjny to nadmiar wolnych rodników w stosunku do przeciwutleniaczy. Czym są te drugie i skąd je brać? To inaczej antyoksydanty, czyli związki i enzymy, które niejako dezaktywują wolne rodniki, przyłączając się do ich cząsteczki i uniemożliwiając im połączenie się na przykład z naszymi komórkami organizmu. Warto na początku wspomnieć, że ludzkie ciało ma własne systemy antyoksydacyjne bazujące głównie na enzymach takich, jak na przykład:

• dysmutaza ponadtlenkowa (SOD),
• katalaza (CAT),
• peroksydaza glutationowa (GPx),
• S-transferaza glutationowa (GST),
• reduktaza glutationowa (GR).
  
  

Jednak aby wspomagać swój organizm w walce ze stresem oksydacyjnym, powinniśmy dostarczać mu także przeciwutleniacze z zewnątrz – z diety i suplementów.

Najważniejsze naturalne przeciwutleniacze w żywności to:

1. witamina A i karotenoidy (marchew, papryka, szpinak jarmuż, dynia, morele, bataty);
2. witaminy C i E – ich źródła to zwłaszcza świeże owoce i warzywa, sałaty i warzywa zielonoliściaste, a przypadku witaminy E także awokado, oleje roślinne;
3. składniki mineralne – selen, cynk (zwłaszcza obecne w orzechach, pestkach, nasionach);
4. polifenole – w tym najpopularniejsze to kwas chlorogenowy (zielona kawa), kwercetyna (jabłko, cebula), resweratrol (wino czerwone), elagotaniny i kwas elagowy (owoce jagodowe), epigallokatechina (zielona herbata), naringenina i hesperydyna (owoce cytrusowe);
5. związki siarki (czosnek);
6. kofaktory – zwłaszcza koenzym Q10 obecny na przykład w mięsie, owocach morza.

Jak widać, najczęściej wśród źródeł przeciwutleniaczy w żywności wymieniane są produkty roślinne. Jednak warto zwrócić uwagę na pewien składnik, który w kontekście antyoksydacyjnych właściwości organizmu pełni bardzo ważną funkcję. Można go dostarczać wraz z dietą i suplementami, a potrzebny jest głównie do budowy wymienianych wyżej enzymów będących pierwszą linią antyoksydacyjnej obrony ludzkiego organizmu. Mowa o glutationie.

Czas docenić glutation!

Glutation to związek pochodzenia naturalnego o silnych właściwościach antyoksydacyjnych i detoksykacyjnych. Może powstawać w organizmie między innymi z cysteiny (aminokwasu), ale możemy go także dostarczać z zewnątrz. Co ważne, glutation nie tylko jest niezbędny do powstawania enzymów przeciwutleniających. Nie tylko sam w sobie jest przeciwutleniaczem. Uwaga: on także bierze udział w regeneracji innych antyoksydantów (jak na przykład witaminy C i E)! Uczestniczy również w odtwarzaniu uprzednio uszkodzonych przez wolne rodniki elementów komórek. Ma też znaczenie w procesach wzrostu i śmierci komórek, a nawet bierze udział w przesyłaniu informacji między komórkami nerwowymi – czyli pełni funkcję neurotransmitera. Nic więc dziwnego, że wielu naukowców określa glutation jako najważniejszy bufor antyoksydacyjny komórek ludzkiego organizmu. Warto o tym pamiętać – zwłaszcza w takim kontekście, że nie musimy jedynie dostarczać sobie antyoksydantów z dietą, ale i poprzez właściwą dietę oraz suplementację wspomagać swoje naturalne, enzymatyczne mechanizmy antyoksydacyjne.

Literatura

1. Bilska A. i wsp.: Różne oblicza biologicznej roli glutationu. Postepy Hig Med Dosw. (online), 2007; 61: 438-453.
2. Karpińska A. i wsp.: Stres oksydacyjny i naturalne mechanizmy antyoksydacyjne – znaczenie w procesie neurodegeneracji. Od mechanizmów molekularnych do strategii terapeutycznych. Postepy Hig Med Dosw (online), 2013; 67: 43-53.
3. Kulbacka J. i wsp.: Stres oksydacyjny w procesach uszkodzenia komórek. Pol. Merk. Lek., 2009, XXVII, 157, 44.