Oxidativt stress: Antioxidanter, der konkurrerer med frie radikaler
Oxidativ stress og celleskader forårsaget af frie radikaler er ofte forbundet med alt fra gigt til hjerteanfald til kræft. De naturlige modstykker til skadelige stofskifteprodukter er de såkaldte antioxidanter. Stress og radikaler, det lyder farligt – men hvorfor skulle antioxidanter af alle ting kunne beskytte os mod dem? Følg os på en søgen efter spor inden for biokemi.
Hvordan opstår oxidativ stress?
Det meste af det oxidative stress opstår under cellulær respiration. Dette er den del af stofskiftet, hvor fødevarekomponenter omdannes til vand, kuldioxid og energi ved hjælp af ilt fra den luft, vi indånder. Det hele opnås gennem et system af mange indbyrdes forbundne reaktioner, den såkaldte citratcyklus. De enkelte reaktioner er ligesom mange andre stofskifteprocesser redoxreaktioner. Det ene stof reduceres, mens det andet oxideres. For kemikeren betyder oxidation, at et stof mister en elektron. Under reduktion får et stof en elektron. Dette frigiver energi. Forbrændinger er typiske redoxreaktioner. Hvis en sådan reaktion skulle stoppes ved elektronoverførsel, ville begge reaktionspartnere være til stede som såkaldte radikaler, da de har en uparret elektron på dette tidspunkt. I denne tilstand er atomer eller molekyler meget reaktive og binder til den næste mulige reaktant for at genvinde en stabil tilstand. Når de er startet, fortsætter redoxreaktionerne, indtil alle reaktanter er brugt op.
Hvor i cellen sker redoxreaktionen?
Cellulær respiration forekommer i næsten alle celler i den menneskelige krop. Cellerne har bittesmå organeller, der er ansvarlige for dette - mitokondrierne. Da energi produceres der, omtales de ofte som cellekraftværker. Citratcyklussens forskellige reaktioner foregår side om side på et meget lille rum - det husker du måske fra biologitimen. Et system af cellemembraner, enzymer og antioxidanter stabiliserer de enkelte reaktioner, sammenlignet med et reagensglas, hvori kun de rigtige reaktionspartnere findes. Men nogle gange sker det, at radikaler overvinder dette beskyttelsessystem og derefter leder efter nye reaktionspartnere som frie radikaler. Da disse er molekyler med en ladet oxygenpartikel, omtales de også som reaktive oxygenarter eller ROS (reactive oxygen species). Oxidativ stress opstår, når dannelsen af reaktive oxygenarter ikke længere kan balanceres af beskyttelsessystemerne.
Hvordan dannes frie radikaler?
Til en vis grad opstår frie radikaler som en del af de forskellige stofskifteprocesser. Der støder de normalt på et veludstyret beskyttelsessystem, som betyder, at de bliver fanget igen. Men ugunstige miljøpåvirkninger kan også føre til dannelsen af frie radikaler. Det gælder især miljøgifte, som indåndes gennem den luft, vi indånder, såsom udstødningsgasser og tobaksrøg. En af de største faktorer i skabelsen af frie radikaler er imidlertid UV-stråling. Denne højenergi-del af sollys kan nedbryde molekyler til radikaler, som kan beskadige cellevægge og blandt andet vise sig som solskoldning. For at modvirke denne ugunstige påvirkning har huden sit eget beskyttelsessystem mod UV-stråling med pigmentet melanin. Makulaen, det visuelle centrum af vores øje, har også sit eget system til at beskytte mod UV-stråling. Makulaen er beriget med de to farvepigmenter lutein og zeaxanthin , som på grund af deres struktur er i stand til at absorbere den særligt højenergi-del af lys.
Kost og stress i dannelsen af frie radikaler
Dine egne livsstilsvaner kan spille en lige så vigtig rolle i dannelsen af frie radikaler. Væsentlige faktorer, som næsten alle kender fra deres hverdag, er stress og en ubalanceret kost. Stress betyder, at alle interne systemer er i alarmberedskab. Kroppen er altid klar til at undslippe eller afværge fare. Mitokondrierne arbejder med fuld hastighed, fordi der konstant skal tilføres energi. Dette kan skabe en ugunstig metabolisk situation, hvor ROS ikke længere kan balanceres af beskyttelsessystemerne. Derudover fører stress ofte til dårlige spisevaner. Uregelmæssige måltider, bestående af fastfood eller pizza, fordi det skal være hurtigt og ukompliceret, belaster kroppen yderligere. Især sukkerholdige og fede fødevarer er mistænkt for at fremme stille inflammation , som igen kan sætte kroppen i alarmtilstand, selv uden forudgående stress. Selv en meget ubalanceret kost, hvor der næsten ikke bruges frisk frugt eller grøntsager, kan bringe det cellulære beskyttelsessystem ud af balance. Denne består i høj grad af livsvigtige stoffer, som skal optages gennem maden.
Hvordan beskytter kroppen sig mod frie radikaler?
For at beskytte sig mod skader forårsaget af frie radikaler har kroppen forskellige reparationssystemer til sin rådighed. Cellevægge regenereres konstant, og DNA er også udstyret med en sikkerhedskopi af sig selv på grund af dets struktur som en dobbelt helix. For at forhindre skader fra starten, er et komplekst system af forskellige antioxidanter tilgængeligt. Dette omfatter meget forskellige stofklasser, såsom enzymer og hormoner, men også stoffer, der kommer direkte fra fødevarer, såsom vitaminer, sporstoffer og sekundære plantestoffer. Disse lagres i stigende grad i mitokondrierne, hvor der finder særligt komplekse reaktioner sted med citratcyklussen, og udfører også meget forskellige opgaver der.
Hvilke forskellige former for antioxidanter findes der?
Alle stoffer, der er i stand til at understøtte stofskiftet i håndteringen af frie radikaler, kan i princippet betegnes som antioxidanter. Der er enzymer såsom superoxiddismutaser, der er i stand til specifikt at omdanne superoxidradikaler til det mere stabile hydrogenperoxid. De bidrager derfor til et kontrolleret forløb af metaboliske reaktioner. Vitamin A, C og E samt sekundære plantestoffer som carotenoider, flavonoider og anthocyaniner (alle plantepigmenter) er i stand til at binde frie radikaler og dermed uskadeliggøre dem. Vil du have et andet eksempel? Som elektronbærer er coenzym Q-10 direkte involveret i en del af citratcyklussen, nemlig i den såkaldte oxidative phosphorylering. Dette stof kan også gøre frie radikaler uskadelige. Paradoksalt nok har Q-10 både oxidative og antioxidante egenskaber. Fedtsyren alfa-liponsyre er også en del af kroppens eget beskyttelsessystem. Det er i stand til at genaktivere bundne antioxidanter, efter at de er blevet forbrugt, ved at overtage deres bundne radikaler - i det væsentlige overdrage en kriminel fra politiet til retssystemet. Det opnår den for eksempel med C-vitamin, E-vitamin, coenzym Q10 og glutathion. Dette er blot nogle få eksempler på antioxidanter og deres potentielle funktioner, og forskningen på dette område er langt fra færdig.
Hvordan kan jeg understøtte min krops beskyttende funktion?
Den bedste beskyttelse mod oxidativ stress er at undgå alt, hvad der udløser oxidativ stress – en banal, men ikke mindre korrekt udsagn. Det betyder frem for alt: overdreven UV-stråling og miljøgifte bør undgås. Regelmæssig motion bidrager til en sund livsstil. Forbrændingen boostes, blodcirkulationen forbedres, og alle celler får tilstrækkeligt med ilt og næringsstoffer. På den anden side kan intens stress, som det der opstår i konkurrencesport, fremme oxidativ stress. Årsagen - der skal tilføres mere energi i mitokondrierne. Det betyder, at der indtages flere antioxidanter, end der er til rådighed. Psykisk stress, forårsaget af høje niveauer af stress på arbejdet eller i eksamenssituationer, kan også føre til et øget behov for antioxidanter. Stress bør derfor om muligt undgås eller kontrolleres ved hjælp af afspændingsteknikker.
Hvordan ser en antioxidantdiæt ud?
Endelig er en afbalanceret kost også vigtig for cellebeskyttelse. Da ikke alle antioxidanter er endogene, det vil sige produceret af kroppen selv, skal en del af behovet opfyldes gennem maden. Friske frugter og grøntsager er de bedste kilder til antioxidanter. For de indeholder ikke kun de tilsvarende cellebeskyttende vitaminer, men frem for alt også de værdifulde sekundære plantestoffer, der helst kan findes i skræl og frø. Te, især grøn te, har også et højt indhold af sekundære plantestoffer. Det tyske selskab for ernæring fraråder at modvirke oxidativt stress med enkelte stoffer. Hvis du stadig ønsker at støtte din krop med kosttilskud, bør du bruge præparater, hvis kompleksitet er passende for de metaboliske processer og indeholder en blanding af vitaminer, sporstoffer og sekundære plantestoffer.
