Co to jest stres oksydacyjny?

Stres oksydacyjny, czyli nadmiar wolnych rodników

Stresem oksydacyjnym nazywa się zakłócenie równowagi pomiędzy ilością wytwarzanych w organizmie wolnych rodników, a możliwościami ich zwalczania. Wolne rodniki to przede wszystkim specyficzne cząsteczki tlenu (łac. oxygenium – stąd nazwa procesów oksydacyjnych i stresu oksydacyjnego). Mają co najmniej jeden atom tlenu i co najmniej jeden niesparowany elektron, dzięki czemu bardzo łatwo wchodzą w reakcje chemiczne ze składnikami komórek. Obecność wolnych rodników w organizmie jest naturalna, powstają one jako uboczny produkt procesów chemicznych w komórkach, i niewielkie ich stężenie jest potrzebne – biorą udział np. w dostarczaniu energii komórkom, skurczu mięśni czy wydzielaniu hormonów. W nadmiarze powodują jednak uszkodzenia komórek i tkanek, co przyczynia się do rozwoju wielu chorób.

Co sprzyja powstawaniu wolnych rodników?

Czynniki, które wpływają na znaczne zwiększenie produkcji wolnych rodników, to między innymi:

• wysiłek fizyczny,
• stan zapalny,
• promieniowanie ultrafioletowe,
• promieniowanie jonizujące,
• spożywanie alkoholu,
• palenie papierosów,
• dieta uboga w przeciwutleniacze,
• dieta bogata w konserwanty, hormony i antybiotyki.

Skutki rozwoju stresu oksydacyjnego

W wyniku działania wolnych rodników dochodzi do:

• utlenienia lipidów – wolne rodniki utleniają nienasycone kwasy tłuszczowe, co powoduje zmiany w obrębie błon komórkowych (zwiększa ich przepuszczalność, zakłóca działanie enzymów błonowych i białek transportujących);
• degradacji białek – wolne rodniki utleniają białka, co upośledza funkcjonowanie komórek i może prowadzić do ich śmierci; ponadto powodują zaburzenia działania wielu enzymów i transporterów oraz deregulują równowagę wapniową organizmu;
• uszkodzenia DNA – zmiany w strukturze genów prowadzą do ich mutacji lub nieprawidłowego funkcjonowania;
• modyfikacji funkcji węglowodanów.

Zmiany te mogą być bezpośrednią lub pośrednią przyczyną rozwoju różnych zaburzeń i chorób, szczególnie tych uznawanych za schorzenia cywilizacyjne, oraz nasilenia chorób istniejących.

Stres oksydacyjny a nowotwory

Produkty utleniania lipidów mają potencjał mutagenny i kancerogenny – ich obecność w organizmie zwiększa ryzyko wystąpienia chorób nowotworowych. Za najbardziej niebezpieczne związki tej grupy uznaje się wolny aldehyd malonowy (MDA) i 4-hydroksynonenal (4-HNE).

Stres oksydacyjny a choroby krążenia

Stres oksydacyjny ma duże znaczenie w powstawaniu chorób układu krążenia, ponieważ powoduje strukturalne i czynnościowe zmiany w naczyniach krwionośnych. Ponadto rodniki tlenowe skracają okres półtrwania tlenku azotu o działaniu naczyniorozkurczowym.

Stres oksydacyjny a RZS

Stres oksydacyjny prowadzi także do uszkodzenia tkanek budujących stawy oraz zmniejszenia lepkości kwasu hialuronowego, przez co zwiększa ryzyko rozwoju reumatoidalnego zapalenia stawów.

Stres oksydacyjny a choroby neurologiczne

Istotna jest również rola stresu oksydacyjnego w patogenezie chorób neurodegeneracyjnych, takich jak choroba Alzheimera, choroba Parkinsona, stwardnienie rozsiane czy stwardnienie zanikowe boczne. Wynika to z faktu, że neurony zawierające wysokie stężenie nienasyconych kwasów tłuszczowych są mało odporne na działanie wolnych rodników i łatwo ulegają degradacji.

Objawy stresu oksydacyjnego

Objawy rozwoju w organizmie stresu oksydacyjnego są mało charakterystyczne, obejmują głównie zmęczenie, senność, bóle mięśni, głowy, problemy trawienne oraz problemy z koncentracją. W wyniku jego rozwoju może też dojść do zaburzenia wchłaniania witamin i składników mineralnych z pożywienia, co może wpływać na prawidłowe funkcjonowanie organizmu, w tym odporność.

Stres oksydacyjny – jakie badania wykonać?

Nie istnieją obecnie badania, których wyniki mogłyby potwierdzić lub wykluczyć rozwój stresu oksydacyjnego w organizmie. Pacjenci odczuwający niejednoznaczne objawy stresu oksydacyjnego mogą natomiast oznaczyć poziom kortyzolu (hormonu stresu), glutationu zredukowanego oraz enzymów przeciwutleniających lub wykonać odpowiednie badania na obecność schorzeń objawiających się w podobny sposób, jak np. niedoczynność tarczycy, anemia czy niedobór witaminy D₃.

Jak leczyć stres oksydacyjny?

Nasz organizm wytworzył tzw. antyoksydacyjny system ochronny (ADS), który zapobiega oksydacji cząsteczek i przeciwdziała uszkodzeniom komórek powodowanym przez wolne rodniki. Tworzą go:

• przeciwutleniacze (antyoksydanty) nieenzymatyczne – oddają swoje elektrony wolnym rodnikom, przez co zapobiegają utlenianiu innych składników; to związki produkowane przez nasz organizm (glutation) oraz przyswajane z pożywieniem (witamina C, witamina E, witamina A, koenzym Q10, karotenoidy, flawonoidy);
• enzymy przeciwutleniające – usuwają wolne rodniki i przerywają ich wytwarzanie; najważniejsze to dysmutaza ponadtlenkowa, preoksydaza glutationowa, katalaza;
• enzymy naprawcze – chronią komórki, gdy pozostałe elementy systemu nie działają, regenerują uszkodzone przez wolne rodniki fragmenty DNA; to m.in. glikozylazy DNA i endonukleazy AP.

Nie ma jednak metod leczenia stresu oksydacyjnego (zwalcza się schorzenia przez niego wywoływane), dlatego istotna jest ochrona przed jego rozwojem:

• przede wszystkimunikanie czynników wywołujących nadprodukcję wolnych rodników, szczególnie palenia tytoniu, spożywania alkoholu i jedzenia wysokoprzetworzonych produktów).
• warto zadbać o prawidłowy poziom przeciwutleniaczy: witamin A, C, E, beta-karotenu, likopenu, luteiny, astaksantyny, resweratrolu, flawonoidów, kwasów fenolowych, koenzymu Q10 oraz cysteiny, kwasu glutaminowego i glicyny, potrzebnych do wytworzenia glutationu.