2017. február 27., hétfő

Mik azok a káros szabadgyökök?

A táplálkozásról szóló eszmefuttatásunkban eljutottunk a gyulladáskeltő ételekig, és így lassan világossá válik, hogy nem minden étel elfogyasztása van azonos hatással az emberi szervezetre és egészségre. Nézzünk most még egy megközelítést, amely a káros szabadgyökök és a táplálkozás összefüggését vizsgálja. Vigyázat, tömény biokémiával fogjuk kezdeni! A Wikipedia ezzel kapcsolatos szócikkét érdemes elolvasni kiindulásképpen, aztán lehet tovább kutatni.

Mi is az a szabadgyök?

A szabadgyökök (angolul: free radicals) olyan atomok vagy molekulák, amelyek egy vagy több párosítatlan vegyérték elektronnal, vagy nyitott elektronhéjjal rendelkeznek, vagyis olyanok mintha egy vagy több kovalens kötés szabadon lógna róluk. A szabadgyökök olyan molekulák vagy molekulafragmentek, amelyek külső elektronpályájukon egy egyedülálló, párosítatlan elektront tartalmaznak, emiatt igen fokozott a reakciókészségük.[2] A szabadgyökök olyan reaktív oxigén-, nitrogén-, kén- vagy szénközpontú molekulák, illetve molekularészletek, amelyek párosítatlan elektronnal rendelkeznek, ezért rendkívül agresszívak és rövid életidejűek, hiszen nagyon gyorsan kémiai reakcióba lépnek más vegyületekkel elektronszerzés céljából.[3] A "kamikáze-molekulák" a szabadgyökök, mert megsemmisülnek a szabadgyök-reakciókban, a folyamat végeredményben ahhoz vezet, hogy a célmolekula struktúrájában és funkciójában változást okoznak.[4] „Az antioxidánsok és szabadgyökök áthatják az egész életet – a redox biológiát alkotják. A szabadgyökök nem mind rosszak és az antioxidánsok nem mind jók! Az élet tulajdonképpen a kettő közötti egyensúly.”[5] Ezek az élő szervezetben olyan oxido-redukciós kaszkádrendszert indíthatnak meg, amely károsítja a fehérjéket, a nukleinsavakat és a lipideket.[6] Olyan ingatag és reaktív részecskék, amelyek egy másik elektron után kutatnak, hogy új párt hozzanak létre. Károsító hatásukat azzal fejtik ki, hogy testünk ép sejtjeiből igyekeznek elvenni a keresett elektront. Ezt a „szabad kapacitást” a szervezetünk bármely ép sejtjében próbálják megtalálni, illetve onnan felvenni. Sejtrongáló (DNS-rongáló) tevékenységük miatt sejtméregnek is nevezzük a szabadgyököket.

Milyen hatással vannak a szabadgyökök a szervezetünkre?

A szabadgyökök szerepének megértése forradalmat jelentett az orvostudományban, és alapjaiban változtatta meg a betegségek kialakulásával és kezelésével kapcsolatos felfogásunkat.[8] A szabadgyökök okozta ártalmak kutatása az orvostudomány gyorsan fejlődő területe.[9] Az élő szervezetben élettani körülmények között is keletkeznek, de bejuthatnak külső környezetből is, élelmiszerekkel (avasodás a legismertebb oxidációs folyamat), belégzéssel vagy a bőrön keresztül. Kialakulásukban az UV-, radioaktív-, mikrohullámú sugárzás, dohányfüst, ipari oldószerek, vegyszerek, "elektroszmog" fontos szerepet játszanak. „A szabadgyököket féken tartva az antioxidánsok jelenthetik az élet és a halál közötti különbséget, emellett befolyásolják, milyen gyorsan és mennyire öregszünk… Az emberi szervezetben játszott szerepük egyszerűen csodálatos”.[10] A káros szabadgyökök jelentős részét a szervezetünk képes eliminálni. A védelmi mechanizmusok enzimes és nem enzimes elemek összefüggő rendszeréből állnak, ám ezek sok esetben elégtelenek. Számos tudományos felismerés igazolja a szabadgyökök közvetlen vagy közvetett hatását a szignáltraszdukcióra.[11] A szervezet redox - homeosztázisát bonyolult, érzékeny rendszer biztosítja, amelyben külső és belső tényezők egyaránt szerepet kapnak. Az élő szervezet működésének feltétele a szabadgyök–antioxidáns egyensúly, amely nélkülözhetetlen a sejtproliferáció és az apoptotikus sejtpusztulás szigorú kontrolljához.

Számos krónikus betegség kialakulásában jelentős szerepe van a szabadgyök-antioxidáns egyensúly eltolódásának, így pl.: daganatos betegségekben, immunrendszerrel kapcsolatos elváltozásokban, zsírmájban, epekőbetegségben, gyulladásos bélbetegségekben, vastagbél-rákban.[12] Számos betegség patofiziológiájában feltételezik a szabadgyökök és az általuk okozott oxidatív stressz szerepét,[13] azonban e folyamatoknak pontosabb megismerése, annak eldöntése, hogy az oxidatív stressz oka vagy következménye az egyes betegségeknek, még ma is a kutatás tárgya.[14] Ezekben betegségekben a természetes antioxidáns védekezés csökkenését mutatták ki. A kutatók felvetették, hogy a természetes antioxidáns anyagok pótlásával esetleg az oxidatív károsodás csökkenthető, és ezzel a betegségek progressziója késleltethető.[15]

Mi az az oxidatív stressz?

Oxidatív stressznek nevezzük az olyan állapotot, amikor a prooxidánsok és az antioxidánsok egyensúlya eltolódik az előzőek javára. Az antioxidáns - prooxidáns egyensúly fenntartása az egészség megőrzésének fontos eszköze. Az oxidatív stressz a reaktív oxigén vagy nitrogén eredetű szabadgyökök keletkezése és az antioxidáns védő rendszerek közötti egyensúly megbomlása, a sejtek oxido-redukciós állapotának megváltozása során lép fel. A ROS kontrollálatlan keletkezése vagy az antioxidáns rendszer működésének csökkenése vezet az oxidatív stressz kialakulásához. Szinte nincs olyan betegség, ahol a szabadgyökök károsító hatását ne mutatták volna ki, vagy a szabadgyökök túltermelődése vagy az antioxidáns rendszer károsodása miatt.

A szabadgyökök képesek arra, hogy az antioxidáns rendszerek működését gátolják, pl. úgy, hogy elfogyasztják a rendelkezésre álló antioxidánsokat, így pozitív visszacsatolásos kör alakul ki. A sejtek egy másodlagos oxidatív károsodásra érzékenyebbek lesznek. Az önrontó kör folytatódik, és a sejt károsodása tovább nő egészen akár a sejthalálig. A sejtpusztulás stressz-indukált ion-deregulációját, vagy szabadgyökös folyamatait, melyet fizikai, kémiai és biológiai változások idéznek elő, el kell választani az apoptózistól, a programozott sejthaláltól, a genetikailag determinált öngyilkos folyamattól, melyek során azonban szabadgyökös mechanizmusok fontos szerepet játszanak.[55]
Külső tényezők:
Élvezeti szerek, cigarettafüst és alkoholos befolyásoltság
Magas hőmérséklet – hőstressz
UV sugárzás – fertőtlenítés, napfény hatása
Ionizáló sugárzás – fertőtlenítés
Peszticidek, herbicidek és egyéb környezeti toxinok
Ózon
Szmog
Fémtoxikózisok (réz és a vas)
Megemelt, többszörösen telítetlen zsírsav-bevitel (egyidőben megnövelt mennyiségű antioxidáns-bevitel hiányában)
Glutation depléció, éhezés, metionin hiány, cisztein hiány, 
A-vitamin túladagolása: gátolja az E-vitamin felszívódását és annak a májban történő raktározását
Akut vagy krónikus stressz hatások pl.: hideg környezet vagy bezártság, immobilizáció hatására a gyökképző folyamatok intenzitása fokozódik.

A fokozott fizikai aktivitás szintén oxidatív stresszt eredményez, ezért azt megfelelő antioxidáns-bevitellel, illetve pihenéssel, regenerációval kell kompenzálni. Az oxidatív stresszre legérzékenyebb molekulák a lipidek, vagyis a zsírok. A túlsúly kialakulása nagyobb esélyt ad arra, hogy a szabadgyökök reakcióba lépjenek az elraktározott zsírmolekulákkal. Így azt mondhatjuk, hogy a zsírpárnáinkban található zsírok nem "tiszták", hanem avasak, és számos betegség kialakulásának táptalajaként funkcionálnak.

A "konvencionális" orvostudomány részéről nagy ellenérzés figyelhető meg a különböző holisztikus gyógyászati rendszerek, például az ájurvéda vagy a német naturopátia méregtelenítési törekvéseibvel szemben. pedig nem másról van itt szó, mint az oxidatív stressz csökkentéséről és a káros szabadgyökök kivezetéséről, melynek minden esetben kísérnie kell például egy böjt- vagy fogyókúrát. A természetgyógyászatban emlegetett "méreganyagok" tehát nem mások, mint a káros szabadgyökök és azok különböző anyagcsere-termékei. Egy kicsit visszautalnék itt a savasítás/lúgosítás témájára, mely szerintem egy félresikerült kísérlet az oxidáció/redukció egyensúlyának illusztrálására. A vizelet pH értékét valóban sokkal könnyebb mérni, mint az oxidatív stressz szintjét a különböző szövetekben, és nincs is kimutatható összefüggés a kettő között. A "lúgosításra ajánlott étrend azonban sok zöldséget és gyümölcsöt tartalmaz, melyek antioxidáns hatását tudományos eszközökkel is kimutatták.

Mit okoznak a szabadgyökök?

Ha a szabadgyökök "elszabadulnak", azaz nincs elég antioxidáns, mely féken tarthatja elektron-rablásukat, akkor több, mint 100 féle betegség kialakulásához hozzájárulhatnak. A szabadgyökök károsítják a különböző sejtalkotókat: DNS, fehérjék, lipidek, membránok, és ezáltal emelik a szív- és érrendszeri betegségek, a daganatos betegségek és a neurodegeneratív elváltozások kockázatát. Csökkentik az immunrendszer hatékonyságát, így a fertőzések, gyulladások is felerősödhetnek. Elősegíthetik az egyes vírusok replikálódását, és általában a sejtek öregedéséhez és pusztulásához is hozzájárulnak. Ezáltal a szervezetünk strukturális egységei (a sejtek és szövetek), valamint irányíytó rendszerei is károsodnak. Szinte mindegyik autoimmun és kronikus megbetegedés kialakulásának melegágya a magas szabadgyök-koncentráció. Még néhány betegség a teljesség igénye nélkül: szívizom ischaemia, reperfusios károsodás, gyulladás, diabetes mellitus, diabetes okozta cardiovascularis betegségek, keringési shock, stroke, szívhipertófia, szívelégtelenség, traumás központi idegrendszeri károsodás, arthritis, colitis, allergiás encefalomyelitis és a gyulladás számos más formája.

Mik azok az antioxidánsok?

A fiziológiás körülmények között keletkező szabadgyökök természetes enzimatikus és nem enzimatikus kontroll alatt állnak. A szabadgyökök okozta károsodásokkal szemben összetett, integrált védelmi rendszer biztosítja a sejtalkotó molekulák védelmét. Az antioxidánsok olyan molekulák, amelyek csekély mennyiségben vannak jelen az oxidálandó szubszráthoz képest, és jelentős mértékben csökkenteni, vagy akár gátolni is képesek annak oxidációját. Az emberi szervezetben az antioxidánsok szinergizáló, egymást erősítő, regeneráló hatással rendelkeznek, így az antioxidánsok együtt jóval hatékonyabbak a szabadgyökökkel szemben, mint külön-külön.[68] Az egyik legalapvetőbb példa, hogy a glutátion regenálja az aszkorbátot, és az aszkorbát regeneálja az α-tokoferolt. Mindezek miatt a teljes antioxidáns kapacitás jóval hasznosabb és reálisabb információt ad, mint az egyes antioxidánsok koncentrációja a mintában, illetve az antioxidáns kapacitásuk külön-külön.[69] A nem jól, vagy a nem megfelelő dózisban alkalmazott antioxidánsokat tartalmazó táplálékkiegészítők szedésénél is számolni kell a prooxidáció kialakulásával és károsító hatásával. A szervezetbe való túlzott bevitelük esetén az antioxidánsok maguk is prooxidánsokká válhatnak és hasonlóan a szabadgyökökhöz a szervezet károsodásához vezethetnek.

vitaminok:
aszkorbinsav (C-vitamin)
retinol (A-vitamin)
tokoferol (E-vitamin), tokotrienolok
vitamin jellegű antioxidánsok a flavonoidok is, jelentős hatást tulajdonítanak a szőlő héjában (és ezáltal a minőségi vörösborokban) található rezveratrol nevű vegyületnek
többszörösen telítetlen vegyületek, a karotinoidok (például béta-karotin /lásd A-vitamin/, likopin)
a telítetlen zsírsavak (minden folyékony zsírban és olajban), különösen az ún. omega-3 zsírsavak

De lehetnek antioxidáns hatásúak egyes enzimek, és egyéb anyagok is:
glutation-peroxidáz
kataláz
szuperoxid-dizmutáz
a galluszsav és vegyületei
természetes antioxidáns hatású a növények által a talajból felvett szelén is.

Friss, és lehetőleg természetes körülmények között termett zöldségekben, minimálisan feldolgozott, növényi táplálékokban gazdag étrenddel biztosítani lehet a kívülről szervezetünkbe került antioxidánsok mennyiségét. (Sok más hasznos anyaggal, például vitaminokkal, ásványi anyagokkal együtt.) A nem megfelelő étrend és a modern élelmiszeripar igényli a mesterséges antioxidánsokat (ez utóbbi elsősorban a termékek eltarthatóságát fokozza velük). A legmagasabb antioxidáns tartalmú növények a következők:

Gyümölcsök: Kínai goji (Lycium chinensis), alaszkai vad áfonya (Vaccinium alaskaense), gránátalma (Punica granatum), kakaó (Theobroma cacao), mangosztán (Garcinia mangostana), noni (Morinda citrifolia), kivi (Actinidia deliciosa), zöld tea (Thea sinensis), avokádó (Persea americana), aszalt szilva, mazsola, fekete áfonya, fekete szeder, tőzegáfonya, földieper, málna, piros szőlő, cseresznye.
Fűszernövények: Cserző szumák (Rhus coriaria), kurkuma (Curcuma domestica), szegfűszegolaj (Syzygium aromaticum), oregano.[73]
Zöldségek: Kelkáposzta, fokhagyma, spenót, tök, kelbimbó, brokkoli, cékla, vöröshagyma, karfiol, zöldborsó.
Gyógynövények: acai bogyó-káposzta pálma (Euterpe oleracea), choke bogyó (Aronia melanocarpa), Maqui bogyó (Aristotelia chilensis).

Nincsenek megjegyzések: