Stres oksydacyjny, czyli gdy wolne rodniki zyskują przewagę nad antyoksydantami. Skutkiem może być rozwój wielu chorób

Siwiejące włosy, utrata jędrności skóry i pogłębiające się zmarszczki – te wszystkie zmiany mają swój początek na poziomie komórkowym i wynikają z nadmiaru wolnych rodników. To one stopniowo uszkadzają DNA, mitochondria i błony komórkowe. Tych procesów nie da się uniknąć, ale można je ograniczyć i spowolnić. Podpowiadamy jak.

Jak powstaje stres oksydacyjny?

Żeby pokonać wroga, najpierw trzeba go dobrze poznać. Wolny rodnik to atom lub cząsteczka mająca na swojej ostatniej powłoce nieparzystą liczbę elektronów i zdolna do funkcjonowania w takiej formie. Każdy atom tlenu pierwotnie ma na swojej orbicie pary elektronów. Kiedy jeden z nich gdzieś się zgubi – a stać się to może w czasie którejś z licznych reakcji z udziałem tlenu – pojawia się puste miejsce. Atom traci wtedy równowagę i zaczyna poszukiwać swojej brakującej części w najbliższym otoczeniu. Znajduje ją, atakuje i zabiera potrzebny elektron. W ten sposób, co prawda, może pochwalić się parzystością, ale z kolei ograbiony z jednego elektronu atom sam staje się wolnym rodnikiem. To błędne koło utraty i pozyskiwania elektronów naukowcy nazywają łańcuchową reakcją oksydoredukcyjną.

Wolny rodnik tlenowy szuka pary dla swojego samotnego elektronu trochę na oślep. To znaczy, że nie atakuje siostrzanego atomu tlenu, ale zadowala się białkami lub lipidami. Kradnąc im brakujący elektron, stopniowo niszczy ich strukturę. Do pewnego czasu organizm potrafi zachować względną równowagę pomiędzy reakcjami wywoływanymi przez wolne rodniki (czyli utlenianiem białek, lipidów, kwasów tłuszczowych) a zdolnością do naprawy szkód (czyli działaniem antyoksydacyjnym). Kiedy jednak wolnych rodników jest za dużo, a w organizmie nie ma wystarczającej ilości niskocząsteczkowych antyoksydantów albo enzymy o działaniu antyoksydacyjnym przestają działać, wtedy reakcje utleniania zaczynają dominować. Ten brak równowagi nazywany jest stresem oksydacyjnym.

Na szybkość i agresywność działania wolnych rodników wpływają zarówno geny, jak i zanieczyszczenie środowiska oraz czynnik zależny od nas – styl życia. Proces powstawania reaktywnych form tlenu przyspiesza palenie papierosów, długotrwały i nierozładowany stres, nadmierne opalanie (bez zabezpieczenia filtrami), ale też zbyt intensywna aktywność fizyczna. Tak więc zasada „sport to zdrowie” obowiązuje, ale w odniesieniu do umiarkowanego wysiłku. W czasie intensywnego przyspieszona zostaje bowiem przemiana materii, a szybszy metabolizm oznacza szybsze przetwarzanie tlenu i glukozy w energię – czego efektem ubocznym jest zwiększona produkcja wolnych rodników. Te docierają do naszego organizmu również przez pożywienie. Znajdują się m.in. w produktach wędzonych, smażonych i grillowanych.

Jakie są skutki stresu oksydacyjnego?

No dobrze, ale jakie są doraźne i odległe skutki stresu oksydacyjnego dla organizmu? Te widoczne gołym okiem to choćby starzenie się skóry. Wolne rodniki w pierwszej kolejności utleniają kwasy tłuszczowe błon komórkowych skóry oraz białka strukturalne, zwłaszcza kolagen oraz białka enzymatyczne. W efekcie następuje osłabienie włókien kolagenu, których gęsta siatka wzmacnia skórę. Ale utleniacze zaburzają nie tylko wytwarzanie kolagenu odpowiadającego za dobry stan cery, ale też tego, który służy wzmacnianiu wielu innych tkanek i narządów. To powoduje wolniejsze gojenie się ran, przyśpieszony zanik tkanki skórnej i rozstępy. Skutkiem stresu oksydacyjnego jest też wzrost ryzyka wystąpienia wielu chorób, np. nowotworowych. Wolne rodniki, kradnąc brakujące im elektrony, często atakują DNA i w ten sposób zmieniają strukturę kodu genetycznego. Zmutowane komórki, które zaczynają się mnożyć, są początkiem procesu nowotworzenia. Wolne rodniki są też pierwotną przyczyną miażdżycy. Uszkadzają ściany naczyń krwionośnych, utleniają lipidy LDL, co powoduje, że tłuszcze wraz z cholesterolem i wapniem zaczynają osiadać na ścianach tętnic, tworząc blaszkę miażdżycową. Nie sama blaszka jest problemem, ale proces zapalny, który uszkadza ścianki naczynia. To wtedy powstają skrzepy, które mogą powędrować naczyniami krwionośnymi w kierunku serca (ryzyko zawału serca) lub mózgu (wówczas grozi nam udar).

Jak organizm broni się przed stresem oksydacyjnym?

Pierwszą linię obrony stanowią enzymy antyoksydacyjne oraz pewne białka, które nie dopuszczają do powstawania wolnych rodników tlenowych, a także ich reakcji ze związkami biologicznie czynnymi. Druga linia obrony to substancje, które mogą „wymieść” z organizmu reaktywne formy tlenu. Takie właściwości mają m.in. witamina C, kwas moczowy oraz glutation, a w środowisku „tłuszczolubnym” witamina E oraz karotenoidy. Trzecim sposobem obrony przed niszczycielskim działaniem wolnych rodników są enzymy naprawiające uszkodzone DNA.

Co to jest TRAP i TAS?

Aby ocenić gotowość organizmu do obrony przed wolnymi rodnikami, opracowano specjalne parametry. Zdolność organizmu do pozbywania się wolnych rodników określono jako TRAP (Total Radical-Trapping Antioxidant Parameter), a całkowity potencjał antyoksydacyjny osocza – jako TAS (Total Antioxidant Status). Natomiast moc składników przeciwutleniających (m.in. z warzyw i owoców) mierzy się skalą ORAC (Oxygen Radical Absorbance Capacity), która pokazuje zdolność do pochłaniania reaktywnych form tlenu przez przeciwutleniacze. Ten ostatni wskaźnik jest dla nas szczególnie istotny przy wyborze suplementu diety mającego wspomóc nasz organizm z walce ze stresem oksydacyjnym. Przeciwutleniającym rekordzistą wśród roślin jest tzw. smocza krew (Sangro de drago), czyli miękka naturalna żywica pozyskiwana z drzewa (Croton lechleri) rosnącego w Ameryce Południowej i Środkowej. Mniej egzotyczne produkty spożywcze – będące w czołówce skali ORAC – to zioła i przyprawy, takie jak: oregano, rozmaryn, mięta, tymianek, cynamon, szałwia, kumin, imbir, a także czarne jagody, gorzka czekolada, orzechy pekan, karczochy, czarne porzeczki, fasola, jeżyny i nać kolendry. Suplementy o działaniu antyoksydacyjnym powinny zawierać zestaw witamin (zwłaszcza E i C), mikroelementy (przede wszystkim selen, magnez i cynk), inne organiczne związki chemiczne (np. glutation, kwercetynę, resweratrol) oraz wyciągi z owoców i warzyw, zajmujących wysokie miejsce w skali ORAC.