STRES OKSYDACYJNY - to zaburzenia homeostazy prowadzące do zwiększenia stężeń reaktywnych form tlenu (RFT). Stres oksydacyjny może mieć korzystny wpływ na organizm, jednak jego wysoki poziom prowadzi do uszkodzenia kwasów nukleinowych, białek, tłuszczów i węglowodanów, a ostatecznie do przedwczesnego starzenia się organizmu.

Stres oksydacyjny, stres tlenowy, obciążenie tlenowe, występujący w komórkach żywego organizmu stan zaburzonej równowagi między antyoksydantami, czyli przeciwutleniaczami (np.: witamina C, witamina E, peroksydaza glutationu) a prooksydantami, czyli utleniaczami (np.: tiofenol - fenole, parakwat, oksydaza ksantynowa, oksydaza NADPH fagocytów) na rzecz prooksydantów.

Podczas stresu oksydacyjnego stacjonarne stężenia reaktywnych form tlenu (RFT) znacznie wzrastają. Przyczyną stresu oksydacyjnego mogą być: wzrost szybkości wytwarzania RFT, niedobory niskocząsteczkowych antyoksydantów, unieczynnienie niektórych enzymów o działaniu antyoksydacyjnym. Stres oksydacyjny ma charakter fizjologiczny (np. wskutek wysiłku fizycznego) lub patologiczny (np.: stany zapalne, reperfuzja po niedokrwieniu, starzenie się).

Najważniejsze skutki stresu oksydacyjnego: inaktywacja niektórych białek, wzmożony katabolizm nukleotydów adeninowych, wzrost szybkości peroksydacji lipidów, uszkodzenie mitochondriów, obniżenie poziomu ATP i glutationu, zaburzenie wewnątrzkomórkowej homeostazy wapnia (Ca²⁺), zwiększenie przepuszczalności i depolaryzacja błony komórkowej (polaryzacja błony), uszkodzenie DNA (kwasy nukleinowe), rozpad krwinek czerwonych, zmiana własności antygenowych komórek.

Stres oksydacyjny występuje w tiopatogenezie wielu chorób m.in.: nowotworowych, zapaleń.

Promieniowanie ultrafioletowe; alergeny i lokalne odczyny zapalne, choroby infekcyjne, przewlekłe choroby zapalne, toksyczny dym tytoniowy, „niewolnicze” wielogodzinne wpatrywanie się w ekran telewizyjny, czy monitor komputera – to tylko niektóre przyczyny inicjujące stres oksydacyjny w oku! Stres oksydacyjny to atak wolnych rodników tlenowych – nadreaktywnych cząstek chemicznych, które, jak „gorące iskry” uszkadzają delikatne komórki oka. Jeśli wolnych rodników nie zneutralizują tzw. antyoksydanty – „straż przeciwpożarowa” oka – skutkiem może być przedwczesna degeneracja siatkówki oka i utrata ostrości widzenia.

Aby zobaczyć przedmiot – światło od niego odbite musi przejść przez źrenicę, soczewkę oka, ciało szkliste i zogniskować się na siatkówce oka. Siatkówka odbiera bodziec świetlny – strumień fotonów i przetwarza go na sygnał nerwowy – uświadamiany w mózgu, jako obraz przedmiotu. Szczególne znaczenie dla ostrości widzenia ma skupisko komórek siatkówki o średnicy około , mm wysoce wrażliwych na światło, zwane plamką żółtą oka, lub skrótowo plamką. Plamka dzięki swojej specyficznej budowie umożliwia tzw. centralne widzenie o najwyższej ostrości, jak też widzenie kolorów. W przypadku jej uszkodzenia, np. pod wpływem wolnych rodników może dość do zniszczenia komórek siatkówki, co zagraża utratą ostrości i zdolności widzenia.

Włosy - przyczyny wypadania - nadmierna ilość wolnych rodników - stres oksydacyjny

Ayla Biolabs

Fizjologiczne wypadanie wlosów jest naturalnym zjawiskiem wystepujacym cyklicznie. W miejsce wlosa który wypada odrasta nowy. Jest to tak zwany cykl wlosowy, który przecietnie w ciagu zycia czlowieka powtarza sie od 20 do 40 razy. Na skórze glowy znajduje sie okolo 100 000 wlosów, a zywotnosc wlosa wynosi srednio 4 do 7 lat. Za norme przyjeto wypadanie wlosów do 80 dziennie. Z powyzszych danych wynika ze statystyczny czlowiek powinien miec pelne uwlosienie glowy do póznej starosci.

W praktyce w róznym wieku spotykamy sie z nadmiernym wypadaniem wlosów oraz lysieniem. Wplywaja na to czynniki endogenne i egzogenne. Glównym problemem jest utrata wlosów spowodowana przez czynniki egzogenne, dotyczy to okolo 70% osób. Czynniki endogenne to glownie uwarunkowane genetycznie zaburzenia hormonalne i metaboliczne. Z czynnikami egzogennymi stykamy sie w zyciu codziennym, zaliczamy do nich miedzy innymi: leki, srodki chemiczne, nieodpowiednia diete, kosmetyki, zanieczyszczenia atmosfery, promieniowanie sloneczne oraz stany napiecia emocjonalnego. Powoduja one uszkodzenie w róznym stopniu mieszków wlosowych, co prowadzi do nadmiernego wypadania wlosów oraz lysienia. U osób z genetycznie uwarunkowana sklonnoscia do lysienia dzialanie czynników egzogennych przyczynia sie do nasilenia choroby. Toksyczne dzialanie w/w czynników polega na wyzwalaniu w organizmie nadmiernej ilosci wolnych rodników tlenowych. Prowadzi to do tak zwanego stresu oksydacyjnego. W prawidlowo funkcjonujacej komórce istnieje tzw. równowaga prooksydacyjno-antyoksydacyjna (RPA). Zaburzenia tej równowagi zwiazane z nadmiarem wolnych rodników tlenowych nazywamy stresem oksydacyjnym.

Nadmiar wolnych rodników tlenowych dziala destrukcyjnie na komórki mieszka wlosowego powodujac uszkodzenie bialek blony komórkowej, wewnatrzkomórkowych bialek strukturalnych i enzymatycznych, oraz DNA. Tlen w postaci wolnorodnikowej reaguje z bialkami enzymatycznymi zmieniajac ich przestrzenna strukture, zmniejszajac ich aktywnosc lub calkowicie dezaktywujac. Reakcja tlenu aktywnego z bialkami strukturalnymi prowadzi do dyslokacji organelii, uszkodzenia membran co przyspiesza proces starzenia sie komórki. W zaleznosci od nasilenia procesów destrukcyjnych, wywolanych przez reaktywny tlen, nastepuje obnizenie aktywnosci, a nastepnie obumieranie komórek. Jezeli zbyt wiele komórek w mieszku wlosowym zaniknie, to traci on calkowicie zdolnosc tworzenia wlosów. Dlatego warto stosowac srodki przeciwdzialajace zniszczeniom spowodowanym przez wysoki poziom aktywnego tlenu w komórce.

TLEN – NIEBEZPIECZNY PRZYJACIEL

Z prof. GRZEGORZEM BARTOSZEM, kierownikiem Katedry Biofizyki Molekularnej Uniwersytetu Lódzkiego rozmawia ANNA BILSKA

Bez pożywienia jesteśmy w stanie przeżyć kilka tygodni, bez wody kilka dni, bez tlenu zaledwie kilka minut. A jednak życiodajny tlen ma swoje drugie, toksyczne oblicze. W monografii „Druga twarz tlenu” (PWN, 2003) pisze Pan, że pojawienie się tlenu w atmosferze było pierwszą i największą katastrofą ekologiczną na Ziemi.

– Życie powstało w atmosferze beztlenowej i dopiero musiało się do tlenu przystosować. Proces ten rozpoczął się prawdopodobnie około 2,5 miliarda lat temu, kiedy zawartość tlenu w atmosferze uległa znacznemu zwiększeniu. Metabolizm tlenowy jest korzystniejszy energetycznie niż fermentacja, stąd większość organizmów skorzystała z okazji i przeszła na oddychanie tlenowe. Podstawą takiego oddychania jest redukcja cząsteczki tlenu do cząsteczki wody. Dzisiaj wiemy, że ubocznym produktem tej reakcji są reaktywne formy tlenu, które niespecyficznie reagują ze składnikami komórek, modyfikując je i uszkadzając. Wydaje się, że te niekorzystne, lecz niestety nieuniknione reakcje reaktywnych form tlenu są ceną, jaką organizmy tlenowe muszą płacić za swoją energetyczną wygodę. Oczywiście zagrożenie dla struktury i funkcji komórek, jakie reaktywne formy tlenu z sobą niosą, nie mogło pozostać bez odpowiedzi. Przez ponad dwa miliardy lat ewolucji organizmy tlenowe wykształciły wiele skutecznych mechanizmów obrony przed toksycznymi metabolitami tlenu.

Jedną z linii obrony przed reaktywnymi formami tlenu stanowią antyoksydanty, których bogatym źródłem jest np. czerwone wino.

– Do najistotniejszych antyoksydantów należą m.in. takie związki, jak: glutation, witaminy E i C, cysteina, kwas moczowy, melanina, ubichinol czy kwas liponowy. Skutecznymi antyoksydantami są również związki pochodzenia roślinnego, wśród których wymienia sie flawonoidy. To one sa przede wszystkim odpowiedzialne za antyoksydacyjne działanie czerwonego wina, zielonej herbaty czy innych ekstraktów roślinnych, np. ekstraktu z miłorzębu japońskiego (Gingko biloba).

Dieta uboga w warzywa i owoce, za to obfitująca w potrawy mięsne i tłuste powoduje obniżenie poziomu antyoksydantów w osoczu. Ale jeżeli ten „niezdrowy” posiłek popijemy czerwonym winem lub zieloną herbatą – niekorzystnego efektu nie ma, a w niektórych przypadkach obserwuje sie nawet podwyższenie poziomu antyoksydantów w osoczu.

Prace naukowe poświęcone reaktywnym formom tlenu początkowo ukazywały się głównie w czasopismach chemicznych i biochemicznych. Obecnie najczęściej można je znaleźć w czasopismach medycznych.

– Dziś wiadomo, że upośledzenie mechanizmów unieczynnienia reaktywnych form tlenu może być przyczyną poważnych schorzeń, m.in. cukrzycy, chorób układu krążenia, nowotworów, chorób neurodegeneracyjnych czy zespołów przyspieszonego starzenia. Stąd prosty i wydawałoby się oczywisty pomysł, że związki o aktywności przeciwutleniaczy mogą być lekami. To w tej chwili jeden z kierunków badań współczesnej medycyny i farmakologii.

Kłopot w tym, że współczesna medycyna i farmakologia zdominowana jest przez koncerny farmaceutyczne, które bardziej od zdrowia pacjentów cenią sobie własne zyski ze sprzedaży wszelkiego rodzaju pigułek!

Bardzo możliwe że juz wkrótce zdominują rynek w kwestii antyoksydacyjnych pigułek, których efektywność antyoksydacyjna jest raczej mierna/. Zresztą wszystkie te pigułki trzeba będzie popijać, przeważnie wodą - a ta, w 99.9% jest oksydantem!!!

Tlen i wolne rodniki

W ciągu całego życia wdychamy około 17 ton tlenu, z czego jedna tona zostaje przekształcona w bardzo niebezpieczne związki ochoczo wchodzące w reakcje, czyli tzw. rodniki tlenowe . Tlen jest zatem nie tylko darem życia, lecz - przybierając postać wolnych rodników - także przyczyną powstawania bardzo wielu tzw. chorób cywilizacyjnych .

Wolne rodniki są pochodnymi zwykłych cząsteczek, z których została wyrwana najmniejsza część, czyli elektron. Mają one bardzo niszczące działanie. Powoduje na przykład jełczenie tłuszczów w ścianach komórkowych, co jest jedną z najważniejszych przyczyn powstawania chorób nowotworowych .

Z tego punktu widzenia z jednej strony dzięki tlenowi żyjemy, a z drugiej sprawia on, że stajemy sie chorzy. W swej agresywnej postaci działa on na nasz organizm równie niszcząco jak na żelazo. Pod wpływem tlenu metal rdzewieje, a nasz organizm starzeje sie tym szybciej, im silniej narażony jest na działanie agresywnych wolnych rodników. Dzieje się tak przede wszystkim wówczas, gdy jesteśmy przemęczeni, a więc działamy pod wpływem stresu.

Podsumowując można zatem stwierdzić:

Łatwym łupem wolnych rodników stają się zazwyczaj białka i DNA -kod genetyczny komórki. Skutkiem zaatakowania białka jest gwałtowne starzenie się komórki. Na zewnątrz widać to dokładnie. Skóra staje się sucha, stara, zwiotczała. Mięśnie słabną i tracą swoją sprężystość. Domyślacie się, że ten proces zachodzi również wewnątrz organizmu, ale skutki są o wiele gorsze. Starzeje sie cały organizm, ponieważ starzeją się wszystkie komórki, których białko jest zaatakowane przez wolne rodniki.

Znacznie poważniejsze są skutki ataku na DNA. Zostaje zmieniona struktura kodu. To powoduje zmianę właściwości DNA i jego mutację. Zmutowane komórki zaczynają się mnożyć jak oszalałe bez żadnego planu. Powstaje NOWOTWÓR .

WOLNE RODNIKI A MIAŻDŻYCA

Utleniony przez rodniki tlenowe LDL : wnika do ściany naczynia i LDL staje się łatwiej dostępny dla makrofagów, które pochłaniając go tworzą w ścianie naczynia komórki piankowate jest czynnikiem chemotaktycznym dla krążących we krwi monocytów hamuje zdolność poruszania się makrofagów w ścianie naczynia LDL utleniony staje sie cytotoksyczny dla komórek śródbłonka naczyń powodując jego balonowate wybrzuszenia i kraterowate uszkodzenia śródbłonka tętnic jest przyczyną skurczu naczyń i ich usztywnienia = nadciśnienie tętnicze

rycina pokazuje obrazowo działanie utlenionego LDL

i następstwa kliniczne tego działania -

Rozpatrując wpływ cholesterolu na organizm człowieka należy zwrócić uwagę na produkty utleniania cholesterolu. Obecnie zidentyfikowano już ponad 100 produktów utleniania cholesterolu (PUC).

Inicjatorem procesu utleniania może być kation metalu przejściowego, kation tlenowy (O-O+), rodniki pochodzące z rozpadu wodoronadtlenków (RO*, HO*), rodnik obecny w surowcu lub powstający w procesie jego przetwarzania. W pewnych warunkach mogą powstawać również: cholesterol-5α, 6α-epoksyd, 6β-epoksyd jak również cholestanetriol (produkt ich hydratacji).

25-hydroksycholesterol- jedna z najbardziej toksycznych pochodnych cholesterolu . Oksysterole zawarte w pożywieniu są absorbowane w przewodzie pokarmowym i transportowane przez lipoproteiny krwi do tkanek. Produkty utleniania cholesterolu mają silne właściwości osłabiające syntezę cholesterolu. Może to prowadzić do zmniejszenia zawartości cholesterolu w błonach komórkowych, co wpływa negatywnie na ich funkcje. Produkty utleniania cholesterolu zastępują cholesterol w błonach, co powoduje zmianę ich płynności, a w konsekwencji przepuszczalność.

Obecny stan wiedzy pozwala do czynników uszkodzających funkcję śródbłonka zaliczyć również oksysterole, które są cytotoksyczne w stosunku do komórek śródbłonka i mięśni gładkich tętnic.

Stwierdzono, że najbardzie toksycznymi oksysterolami dla komórek są: cholestanetriol, 25-, 26-hydroksycholesterole, 7-ketocholesterol, 7α- i 7β-hydroksyholesterole. Epoksydy cholesterolu (izomery α i β) są bardzo aktywne jako czynniki powodujące stłuszczenie komórek.

Oksysterole występują w wielu produktach spożywczych, zawierających cholesterol np. mięso i przetwory mięsne, produkty mleczne, a szczególnie proszki mleczne i jajowe suszone rozpyłowo, które mają wyższy poziom oksysteroli niż jakiekolwiek inne produkty spożywcze. Ilość powstających oksysteroli podczas obróbki surowców, półproduktów spożywczych zależy głównie od: zawartości cholesterolu, metali przejściowych (Fe, Cu, Co), temperatur obróbki, zawartości przeciwutleniaczy (np. witaminy C, E), dostępu światła i powietrza.

Cytotoksyczność produktów utleniania cholesterolu jest przedmiotem intensywnych badań ze względu na potencjalne powiązanie oksysteroli nie tylko z rozwojem miażdżycy ale i nowotworów np. skóry, piersi, okrężnicy.

Na rysunku: po stronie lewej normalna błona komórkowa, po stronie prawej uszkodzona przez wolne rodniki

WOLNE RODNIKI - ŹRÓDŁO CHORÓB I STAROŚCI !

CHOROBY WYWOŁANE PRZEZ WOLNE RODNIKI

• Układ immunologiczny:

Podatność na infekcje i stany zapalne, chroniczne infekcje wirusowe i grzybice, HIV. Wewnętrzne schorzenia układu odpornościowego, alergie

• Przemiana materii:

Cukrzyca z uszkodzeniami występującymi w jej następstwie , zaburzenia w przemianie tłuszczów

• Serce-układ krążenia:

Nadciśnienie, arterioskleroza, schorzenia naczyń wieńcowych, zaburzenia rytmu serca

• Układ nerwowy:

Niewydolność mózgu z osłabieniem pamięci i zdolności do koncentracji, ogólny stan wyczerpania, choroba Parkinsona, stwardnienie rozsiane

• Organy trawienia:

Chroniczny stan zapalny trzustki, toksyczne i zapalne schorzenia watroby, nieżyt żołądka, wrzody żołądka i dwunastnicy, choroba Crohna, wrzodziejące zapalenie jelita grubego (colitis ulcerosa)

• Układ kostny:

Artroza, reumatyzm

• Płuca:

Chroniczne zapalenie oskrzeli i włókniste schorzenia, schorzenia tkanki płucnej, astma

• Skóra:

Łuszczyca, egzemy, zaburzenia w wytwarzaniu pigmentu i jego rozmieszczeniu

• Choroby nowotworowe:

Wszelkie formy nowotworów

• Schorzenia srodowiskowo-toksykologiczne:

Zatrucia metalami ciężkimi, dioksyna, furanami, aldehydami itp.

• Schorzenia wieku starczego:

Demencja starcza, choroba Alzheimera, Parkinson

• choroby ‘'zdrowych'':

większe zużycie substancji życiowych - przyspieszanie procesu starzenia

Wolne rodniki – wolne rodniki to atomy, cząsteczki lub jony posiadające na zewnętrznej orbicie pojedynczy, niesparowany elektron. Dążąc do przyłączenia lub oddania elektronu wykazują dużą aktywność chemiczną utleniając każdy związek z którym mają kontakt. Obiektem ataków wolnych rodników w organizmie człowieka są głównie związki posiadające w cząsteczkach wiązania podwójne jak: białka, DNA lub nienasycone kwasy tłuszczowe wchodzące w skład błon komórkowych, polisacharydy, lipidy (cholesterol) znajdujący się w krwi.

Wolny rodnik - wysoko reaktywny atom lub czasteczka z jednym lub wieksza liczba niesparowanych elektronów. Czesto, gdy wolny rodnik reaguje z inna czasteczka, jednym z produktów reakcji jest nastepny rodnik. Wolne rodniki moga byc wytwarzane w zwyklych procesach metabolicznych; pod dzialaniem promieniowania slonecznego (fotoliza), promieniowania bogatego energetycznie (radioliza) lub ultradzwieków oraz w trakcie rozkladania sie szkodliwych tluszczów w organizmie. Uwaza sie, ze wolne rodniki maja wplyw na proces starzenia sie, powoduja raka, choroby krazenia i inne. Obrona organizmów zywych przed wolnymi rodnikami polega na usuwaniu ich za pomoca tzw. pulapek wolnorodnikowych, czyli zwiazków, które reagujac z nimi niszcza je, a jednoczesnie nie tworza w ich miejsce wolnych rodników

Źródła wolnych rodników wewnatrz organizmu:

-w procesach wytwarzania energii w mitochondriach np. z węglowodanów

- spalanie wielonienasyconych kwasów tłuszczowych

- stanach zapalnych, w zaburzeniach metabolicznych jak cukrzyca,

- produkty przemiany materii z jelita grubego (scatol, indol)

Źródła zewnątrzne wolnych rodników

- skażone powietrze dymy przemysłowe, dym z papierosów, zjonizowane powietrze,

-wysoko przetworzona, przeterminowana lub zepsuta żywność, leki itp.

Wolne rodniki tworzą się w wielu produktach spożywczych jak: wyroby cukiernicze o długich terminach przydatności do spożycia, produkty mięsne i roślinne. Dotyczy to szczególnie tłuszczów zawierających wielonienasycone kwasy tłuszczowe, które bardzo łatwo ulegają utlenieniu. Najwięcej tych kwasów zawiera olej kukurydziany i słonecznikowy a najmniej oliwa z oliwek i olej lniany. W produktach smażonych lub długo przechowywanych, tłuszcze ulegają szybkiemu utlenieniu i pokarmy te zawierają bardzo dużo wolnych rodników. Spożycie takich pokarmów jak chipsy, frytki, krakersy, ciastka, ciasto do pizzy, sosy sałatkowe itp. jest w Polsce powszechne, zwłaszcza wśród młodzieży i staje się niebezpiecznym dla zdrowia przyzwyczajeniem żywieniowym

KILKA UWAG DLA KAŻDEGO:

• Im dłużej dany produkt poddany obróbce przemysłowej; tym ma więcej wolnych rodników,

• im więcej zastosowano "polepszaczy", stabilizatorów, wypełniaczy, sztucznych kolorów , konserwantów - tym większe nasycenie wolnymi rodnikami,

• Im dłuższa data ważności tym więcej rodników,

• Im dłużej smażysz, pieczesz, przechowujesz, gotujesz tym bardziej utleniasz, generujesz wolne rodniki i produkty utleniania.

Wolne rodniki wpływ na zdrowie

• wolne rodniki uszkadzają białka i DNA -kod genetyczny komórki. Skutkiem zaatakowania białka jest gwałtowne starzenie się komórki. Na zewnątrz widać to dokładnie. Skóra staje się sucha, stara, zwiotczała. Mięśnie słabną i tracą swoją sprężystość. Domyślasz się, że ten proces zachodzi również wewnątrz organizmu, ale skutki są o wiele gorsze. Starzeje się cały organizm, ponieważ starzeją się wszystkie komórki, których białko jest zaatakowane przez wolne rodniki.

• wolne rodniki uszkadzają DNA a to powoduje zmiany w strukturze kodu DNA. Co jest przyczyną zmian właściwości DNA, jego mutacji. Zmutowane komórki mogą nie spełniać dotychczasowych swoich funkcji; mogą też wymknąć spod kontroli się i mnożyć jak oszalałe bez żadnego planu stając się nowotworem