Jak powstaje stres oksydacyjny?

Niezbędny nam do życia tlen może w niesprzyjających okolicznościach spowodować w naszych organizmach duże spustoszenie. Stan, w którym równowaga pomiędzy wolnymi rodnikami a antyoksydantami ulega zaburzeniu, nazywamy właśnie stresem oksydacyjnym. Jak zapobiec temu zjawisku?

Spis treści:

1. Stres oksydacyjny – przyczyny
2. Stres oksydacyjny – objawy
3. Przykre skutki stresu oksydacyjnego
4. Stres oksydacyjny a płodność
5. Jak rozpoznać stres oksydacyjny?
6. Profilaktyka – zadbaj o siebie
7. Stosuj właściwą dietę
8. Dieta antyoksydacyjna

Tlen, którym oddychamy, ulega w naszym organizmie przemianom, dzięki którym powstaje energia potrzebna do przeprowadzenia podstawowych procesów życiowych. Efektem ubocznym tego procesu jest generowanie atomów tego pierwiastka posiadających niesparowany, wolny elektron. Nazywamy to reaktywną formą tlenu, która wykazuje charakter utleniający – poszukuje brakującego elektronu i zabiera go innym cząsteczkom. Doprowadza to do uszkodzenia i zaburzenia funkcjonowania komórek, a w skrajnych przypadkach do ich śmierci.

Reaktywne formy tlenu mogą powodować uszkodzenia wszystkich występujących w organizmie biocząsteczek, m.in. białek, tłuszczów, a także DNA komórek. Od utlenienia kwasów tłuszczowych występujących w błonach komórkowych może rozpocząć się reakcja łańcuchowa, która obejmuje następnie błony komórkowe, enzymy, materiał genetyczny. Szczególnie groźna jest właśnie interakcja z kwasami nukleinowymi (DNA), ponieważ może doprowadzić do mutacji. Na szczęście w utrzymaniu homeostazy pomocą służą antyoksydanty. Stan, w którym równowaga pomiędzy wolnymi rodnikami a antyoksydantami ulega zaburzeniu, nazywamy właśnie stresem oksydacyjnym.

Stres oksydacyjny – przyczyny

Do wywołania w organizmie stresu oksydacyjnego przyczynia się szereg czynników: stres, intensywny wysiłek fizyczny, zanieczyszczenie środowiska (np. smog), nadmierna ekspozycja na promieniowanie słoneczne, palenie papierosów. Poza tym duży wpływ ma także kontakt z metalami ciężkimi, tlenkami azotu pochodzącymi z żywności lub spalin samochodowych. Nie bez znaczenia jest również wiek i to, że z czasem mechanizmy obronne organizmu słabną. Dodatkowym czynnikiem ryzyka jest wskaźnik BMI > 25 kg/m2 oraz cukrzyca w wywiadzie.

Źle zbilansowana dieta jest kolejnym istotnym czynnikiem wyzwalającym stres oksydacyjny. Szczególnie zły wpływ ma spożywanie wysoko przetworzonej żywności, owoców i warzyw pryskanych pestycydami, spleśniałych produktów, alkoholu. Stres oksydacyjny wywołać mogą również zażywane medykamenty, np. leki antykoncepcyjne, przeciwdepresyjne, przeciwzakrzepowe oraz sterydy. Istnieją badania wykazujące, że kobiety stosujące doustną antykoncepcję hormonalną mają dwukrotnie wyższy poziom wolnych rodników w porównaniu do grupy placebo. Poziom ten często porównywalny jest z takimi stanami patologicznymi jak nowotwór.

Na powstawanie stresu oksydacyjnego wpływać może również nieprawidłowa praca enzymów odpowiedzialnych za neutralizację reaktywnych form tlenu. Są to dysmutaza ponadtlenkowa, peroksydaza glutationowa, katalaza nadtlenku wodoru, reduktaza glutationowa. Dla pracy tych enzymów istotny jest właściwy poziom takich minerałów jak: selen, cynk i mangan. Dlatego też niedobór każdego z tych związków, może przyczynić się pośrednio do zwiększenia ilości wolnych rodników w organizmie.

Stres oksydacyjny – objawy

Początkowo stres oksydacyjny nie daje swoistych objawów. Ból głowy, senność, zaburzenia trawienia, zaparcia, wysypka, bóle mięśni i stawów mogą być pierwszymi symptomami tego, że z naszym ciałem dzieje się coś złego. Ponieważ w wyniku działania wolnych rodników zniszczeniu ulegają komórki, nie są one w stanie przyjmować z pożywienia składników odżywczych. Dochodzi do niedoborów witamin i składników mineralnych i w efekcie do osłabienia organizmu. W dalszej kolejności powstają procesy zapalne będące następstwem destrukcyjnych właściwości reaktywnych form tlenu.

Na działanie wolnych rodników wrażliwe są komórki nerwowe. Skutkować może to rozwojem chorób neurodegeneracyjnych, np. choroby Alzheimera lub Parkinsona.

Przykre skutki stresu oksydacyjnego

Skutki stresu oksydacyjnego mogą być poważne. Na poziomie komórkowym uszkodzone zostają takie struktury jak np. mitochondria (które są rezerwuarem energii) oraz materiał genetyczny. Zwłaszcza destrukcja DNA jest niebezpieczna, bo może prowadzić do rozwoju choroby nowotworowej. Utlenianie przez wolne rodniki lipidów obecnych we krwi sprzyja ich odkładaniu się w postaci blaszki miażdżycowej w ścianach naczyń krwionośnych. W skrajnych przypadkach dochodzi do uszkodzenia naczyń i powstawania skrzepów mogących doprowadzić do udaru i zawału serca. Może też dojść do przedwczesnego starzenia się skóry oraz całego organizmu. W kontekście skóry szczególnie niebezpieczne jest też zwiększone ryzyko zachorowania na czerniaka.

Stres oksydacyjny a płodność

Stres oksydacyjny ma też wpływ na płodność. Wiele badań potwierdza uszkodzenia struktury plemników oraz zmniejszenie ich ruchliwości wskutek nadmiaru reaktywnych form tlenu. Zmniejszona jakość nasienia stanowi istotny problem w poczęciu potomka. Nie inaczej jest u kobiet. Przewlekły stres oksydacyjny powoduje rozregulowanie cyklu miesiączkowego, zaostrzenie takich jednostek chorobowych jak endometrioza, zespół policystycznych jajników. Inne możliwe skutki to zmniejszenie przeżywalności komórek jajowych, pogorszenie stanu błony śluzowej macicy, co również może utrudniać zapłodnienie.

Jak rozpoznać stres oksydacyjny?

Rozpoznanie stresu oksydacyjnego jest ciężkie z uwagi na nieswoiste objawy. Na szczęście z pomocą przychodzą badania biochemiczne. Aby określić poziom stresu oksydacyjnego, wykonuje się badanie krwi i bierze pod uwagę dwa parametry: FORT (stężenie reaktywnych form tlenu) oraz FORD (zdolność organizmu do neutralizowania wolnych rodników). Oznaczenie tych dwóch wskaźników pozwala na określenie w całości tzw. pojemności antyoksydacyjnej osocza. Jeżeli nie mamy możliwości wykonania takiego kompleksowego badania, możemy posiłkować się oznaczeniem poszczególnych innych wskaźników. I tak przy podejrzeniu stresu oksydacyjnego można wykonać następujące badania: poziom glutationu zredukowanego, aktywność enzymów dysmutazy ponadtlenkowej, gamma-glutamylotranspeptydazy.

Pomocne jest też oznaczenie markera peroksydacji lipidów, który świadczy o utlenieniu nienasyconych kwasów tłuszczowych oraz niedoborach witaminy E i koenzymu Q10.

W celu określenia, czy stres oksydacyjny jest przyczyną obniżenia jakości męskiego nasienia, z pomocą przychodzi pomiar statycznego potencjału oksydacyjno-redukcyjnego w spermie (sORP). Wskazuje on, czy plemniki narażone są na nadmierne działanie reaktywnych form tlenu i wykonać go można w coraz większej ilości klinik leczenia niepłodności.

Warto zdawać sobie sprawę, że osoby potencjalnie zdrowe mogą w badaniach diagnostycznych wykazywać wysoki poziom stresu oksydacyjnego. Wykonanie badania pozwala na zapobieżenie rozwoju choroby, jeszcze przed pojawieniem się objawów, poprzez modyfikację stylu życia i wykluczenie czynników zwiększających stres oksydacyjny.

Profilaktyka – zadbaj o siebie

W przypadku stresu oksydacyjnego powiedzenie, że „lepiej zapobiegać niż leczyć” jest jak najbardziej odpowiednie. Biorąc pod uwagę, jak rozległe i poważne długofalowe konsekwencje powoduje nadmiar wolnych rodników, późniejsza kuracja może się okazać wyzwaniem ponad siły dla naszego organizmu. Dlatego kluczową kwestią jest zdrowy i higieniczny tryb życia i eliminacja wszystkich przyczyn zwiększonej produkcji wolnych rodników, na co mamy wpływ. Za wszelką cenę zminimalizować należy stresujące sytuacje. Przede wszystkim nie doprowadzać do przewlekłego stresu, który działa najbardziej wycieńczająco na nasz organizm. Regularny, umiarkowany wysiłek fizyczny pomaga w walce ze stresem oksydacyjnym. Natomiast intensywny wysiłek – zaburza równowagę procesów metabolicznych i przyczynia się do powstawania reaktywnych form tlenu.

Stosuj właściwą dietę

Ponieważ „jesteśmy tym, co jemy” – warto zadbać o właściwą dietę. Unikać należy wysoko przetworzonej żywności, spleśniałych, wędzonych produktów, peklowanego mięsa (ze względu na zawartość nitrozoamin) oraz alkoholu. Codzienny jadłospis wzbogacić należy z kolei o świeże warzywa (np. pomidory, marchew, czerwoną paprykę, brokuły) oraz świeże owoce (jagody, borówki, winogrona), orzechy, oleje roślinne, owoce morza, zieloną herbatę. Pokarmy te są źródłem antyoksydantów, o których więcej napiszemy poniżej. Dodatkowo wskazana jest żywność zawierająca kwasy tłuszczowe omega-3 (kwas dokozaheksaenowy DHA i kwas eikozapentaenowy EPA ) – hamujące produkcję prozapalnych cytokin i powstawanie stresu oksydacyjnego.

Dieta antyoksydacyjna

Antyoksydanty działają na dwa sposoby: zapobiegają reakcji utleniania poprzez neutralizację oksydantów oraz reagują z pośrednimi produktami tych reakcji, tym samym kończąc reakcje łańcuchowe, produkujące niebezpieczne związki. Na szczęście przyroda zaopatruje nas w wiele substancji mających takie właściwości. Do najsilniejszych antyoksydantów obecnych w naszym organizmie zaliczamy glutation oraz koenzym Q10. Pierwszy z nich składa się z trzech połączonych ze sobą aminokwasów: kwasu glutaminowego, cysteiny i glicyny. Największe stężenie glutationu występuje w wątrobie, nerkach, soczewce oka, trzustce i śledzionie, czyli narządach, które są szczególnie narażone na ataki wolnych rodników tlenowych. Jeżeli wziąć pod uwagę jego rozmieszczenie w komórce, to koncentruje się on głównie w mitochondriach.

Aktywność detoksykującą wykazuje zredukowana forma glutationu, a swoją wartość prozdrowotną zawdzięcza obecności siarki. Aby wspierać tworzenie aktywnej, zredukowanej formy glutationu, warto suplementować witaminę B2, która odgrywa ważną rolę w tym procesie. Z kolei koenzym Q10 to substancja, która bierze udział w wytwarzaniu energii, poprawia dotlenienie komórek oraz chroni przed wpływem wolnych rodników. Ze względu na wydatkowanie energii – największe jego ilości potrzebne są w organach takich jak serce oraz mięśnie szkieletowe. Warto zdawać sobie sprawę, że koenzym Q10, oprócz zdolności prewencyjnych, ma też właściwości naprawcze. Działanie antyoksydacyjne posiadają również selen i cynk.

Ochronę antyoksydacyjną zapewniają również substancje pochodzenia roślinnego. Możemy tu wyróżnić np. karotenoidy – żółte, pomarańczowe lub czerwone barwniki wspomagające rośliny w procesie fotosyntezy. Najbardziej znany to beta-karoten zawarty np. w marchewce czy likopen zawarty np. w pomidorze, arbuzie. Przez algi i drożdże produkowana jest z kolei astaksantyna – jeden z najsilniejszych antyoksydantów. Ma ona nawet kilkudziesięciokrotnie silniejsze działanie przeciwutleniające od witaminy C.

Ponieważ kolejnym po algach ogniwem w łańcuchu pokarmowym są organizmy morskie, największą ilość astaksantyny możemy znaleźć np. w łososiu, krewetkach. Kolejną roślinną grupą antyoksydantów są polifenole. Możemy je znaleźć w dużej ilości np. w zielonej herbacie, owocu granatu. Roślinne antyoksydanty mają jeszcze jedną ważną zaletę. Po utlenieniu, czyli oddaniu elektronu, nie zmieniają się w przeciwieństwie do innych powszechnie znanych antyoksydantów (takich jak witamina C, witamina E) w rodniki, które mogą reagować z innymi związkami. Dodatkowo podnoszą stężenie dobroczynnego glutationu.

Materiał nie stanowi i nie zastąpi porady lekarskiej.