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Freie Radikale: Was sie sind und wie sie wirken

Freie Radikale

Freie Radikale sind Moleküle, die von unserem Körper gebildet oder durch äußere Faktoren erzeugt werden, die deren Bildung im menschlichen Körper auslösen1. Unser menschlicher Körper bildet oder erhält diese Moleküle2, die dann an verschiedenen chemischen Reaktionen1 oder an der Erzeugung von Veränderungen beteiligt sind, die zu einer Fehlregulation des Organismus führen können.

Wie freie Radikale funktionieren

Freie Radikale sind an wichtigen Funktionen beteiligt, die für eine gute Gesundheit notwendig sind. Zu diesen Maßnahmen gehören die Produktion, Befruchtung und Reifung der Zellbewegung, die Beseitigung giftiger Produkte und die Abwehr von Mikroben, Viren und sogar Tumorzellen2.

Sowohl freie Radikale als auch Oxidationsmittel haben sowohl giftige als auch vorteilhafte Wirkungen. Das heißt, sie können für den Körper schädlich oder nützlich sein1. Wenn diese Substanzen im Übermaß produziert werden, können sie Gewebeschäden verursachen und zu verschiedenen Gesundheitsproblemen führen2.

Wo sind freie Radikale zu finden?

Es gibt mehrere Faktoren, die zur Produktion freier Radikale beitragen. Lebensstil, Stress und die Umwelt fördern eine übermäßige Bildung freier Radikale, was zur Entstehung von oxidativem Stress führt.

Einige Beispiele für diese Faktoren sind: Luftverschmutzung3, Zigarettenrauch3, Alkoholkonsum4, hoher Blutzuckerspiegel5, hohe Aufnahme mehrfach ungesättigter Fettsäuren3, Strahlung3, zu viel oder zu wenig Sauerstoff in Ihrem Körper6, längeres und intensives Training7, übermäßige Aufnahme von Antioxidantien oder Mangel an Antioxidantien8.

Freie Radikale, oxidativer Stress und Antioxidantien

Wenn unser Körper eine mit freien Radikalen überladen wird, die wir nicht kontinuierlich abbauen können, tritt oxidativer Stress auf1.

Der Begriff oxidativer Stress bezieht sich auf den oxidativen Schaden, der entsteht, wenn die Produktion von freien Radikalen und Antioxidationsmitteln nicht ausgeglichen ist9. Diese Instabilität ist mit einer Schädigung verschiedener molekularer Spezies wie Lipiden, Proteinen und Nukleinsäuren verbunden10, die zur Entwicklung chronischer und degenerativer Gesundheitsprobleme führt1.

Kurzfristig kann oxidativer Stress in Geweben auftreten, die zuvor infolge eines Traumas, einer Infektion oder übermäßiger körperlicher Betätigung verletzt wurden1. Diese verletzten Gewebe produzieren vermehrt Enzyme, die Radikale produzieren (zum Beispiel: Xanthinoxidase, Lipogenase oder Cyclooxygenase), eine Aktivierung von Phagozyten, eine Freisetzung von freiem Eisen, Kupferionen oder eine Störung der Elektronentransportketten der oxidativen Phosphorylierung, was zu einem Überschuss an reaktiven Sauerstoffspezies führt (englische Abkürzung ROS)1. Die Auslösung und Entwicklung von Krankheiten wurde mit dem Ungleichgewicht zwischen der Menge an reaktivem Sauerstoff und Antioxidansmolekülen in Verbindung gebracht1. 

Oxidativer Stress

Die wissenschaftliche Forschung hat die Fähigkeit des menschlichen Körpers untersucht, oxidativem Stress durch die Produktion von Antioxidantien1 durch Nahrung und / oder Nahrungsergänzungsmittel1 entgegenzuwirken. Aus diesem Grund ist es wichtig, durch ein Gleichgewicht zwischen freien Radikalen und Antioxidantien die gesunden Abläufe in unserem Körper zu unterstützen1.

Wie eliminiere ich freie Radikale?

Wissenschaftliche Erkenntnisse deuten darauf hin, dass einer der Faktoren für die reibungslosen Abläufe in unserem Körper die Abbaurate durch freie Radikale ist11. Freie Radikale können jedoch im menschlichen Körper reguliert werden:

Durch antioxidative Moleküle

  • Vitamin A, C und E12: Antioxidantien wie Beta-Carotin, Ascorbinsäure und Alpha-Tocopherol können die durch freie Radikale in vitro und in vivo verursachte Oxidation neutralisieren12. Idealerweise werden diese Antioxidantien aus natürlichen Quellen wie Obst und Gemüse gewonnen13. 
  • Taurin, Bilirubin und Harnsäure: Dies sind die drei natürlichen Antioxidansmoleküle in der Muttermilch, der Leber und in den Nieren. Sie können die Produktion von freien Radikalen neutralisieren14.

Durch natürliche Nahrungsmittelergänzungen

Es wurde nachgewiesen, dass mehrere Antioxidantien15 die humoralen und zellulären Immunantworten bei älteren Menschen wirksam verstärken. Die Verwendung von natürlichen, antioxidativen Zusätzen kann dazu beitragen, die Reaktion unseres Körpers auf freie Radikale zu verbessern, oxidativen Stress zu reduzieren und eine altersbedingte Immunschwächung zu verhindern:

  • Pro ADN trägt zur normalen DNA-Synthese und zum Prozess der Zellteilung bei16.
  • Multivitaminformel, eine ausgewogene Synergie von Vitaminen und Mineralstoffen mit geprüfter und kontrollierter Zusammensetzung, die 100% der Nährstoffreferenzwerte eines großen Teils der für eine gesunde Ernährung erforderlichen Mikronährstoffe liefert.
  • Ökologische Acerola, eine Frucht mit einem hohen Gehalt an natürlichem Vitamin C (60-mal mehr als Orange), das zum Schutz der Zellen vor oxidativen Schäden beiträgt.

Durch Enzyme, die freie Radikale zerstören17

  • Superoxiddismutase (SOD): Dieses Enzym kommt in den „Kraftwerken“ oder Mitochondrien menschlicher Zellen vor und wandelt Superoxidradikale in viel weniger reaktive Wasserstoffperoxide um18.
  • Katalase: Katalase zerlegt Wasserstoffperoxide in Wassermoleküle, um die Bildung von Hydroxylradikalen zu verhindern19.
  • Glutathionperoxidase: Dieses Enzym katalysiert die Fähigkeit von reduziertem Glutathion (GSH), Wasserstoff an ein Hydroxylradikal oder Wasserstoffperoxid unter Bildung von Wasser freizusetzen20.
  • Thioredoxin: TRX spielt aufgrund seiner Radikalfängereigenschaften eine schützende Rolle gegen oxidativen Stress21.

Es wäre ratsam, ein Gleichgewicht zwischen freien Radikalen und Antioxidantien zu erreichen, um oxidativen Stress zu vermeiden oder zumindest zu verringern und dadurch die eigene Gesundheit zu fördern. 

Freie Radikale als Ursache des Alterns

Es wurde außerdem ein Zusammenhang zwischen freien Radikalen und dem Ursprung und der Entwicklung des Alterns sowie einigen Gesundheitsproblemen beobachtet22.

Laut der Theorie von D. Harman aus dem Jahr 195623 hängt der zelluläre Alterungsvorgang mit chronischem oxidativem Stress zusammen24. Diese Theorie ist nach wie vor gültig und wird von der aktuellen Forschung akzeptiert, die bestätigt, dass das Altern mit oxidativem Stress zusammenhängt25, der durch freie Radikale und andere reaktive Sauerstoffspezies (ROS) erzeugt wird13. 

Wie viele freie Radikale gibt es1?

Es können verschiedene Arten von freien Radikalen unterschieden werden: Hydroxylradikal, Superoxidanionenradikal, Wasserstoffperoxid, Sauerstoff-Singulett, Hypochlorit, Stickoxidradikal und Peroxynitritradikal1. Wir heben die Hauptradikale hervor, die vom menschlichen Körper erzeugt werden26: 

  • Superoxidradikale (O-2): Entstehen bei zellulären Stoffwechselreaktionen entweder durch Autooxidation oder durch die Einwirkung von Enzymen wie Oxidasen. In unserem Körper ist das Superoxidradikal der Hauptwirkstoff bei der bakteriziden Wirkung von Phagozyten (Art der Immunzellen)27, kann aber auch ein schädlicher Mediator bei Entzündungen sein und zu einer Schädigung des normalen Körpergewebes führen28. 
  • Hydroxylradikale (OH-): Entstehen bei verschiedenen zellulären chemischen Reaktionen, an denen Wasserstoff beteiligt ist. Dies sind die reaktivsten freien Radikale und gehören zu den Hauptmediatoren für Zellschäden29.
  • Stickstoffmonoxid (NO): Es ist ein hochdiffusionsfähiges Radikal, das in Fetten löslich ist und eine kurze Lebensdauer hat6. NO ist an der Immunabwehr beteiligt, was es zu einem sehr wichtigen freien Radikal im Körper macht30.

Freie Radikale können auch nach folgender Typologie klassifiziert werden31: 

  • Primäre freie Radikale: Sie sind diejenigen, die durch die Übertragung von Elektronen auf das Sauerstoffatom entstehen. Sie zeichnen sich durch eine sehr kurze Halbwertszeit aus10.
  • Sekundäre freie Radikale: Sie entstehen durch die Übertragung eines Primärradikals auf ein Atom eines organischen Moleküls oder durch die Reaktion zweier Primärradikale miteinander. Sie zeichnen sich durch eine längere Halbwertszeit als primäre freie Radikale aus10.
  • Stabile Radikalvermittler: Dies sind stabile Moleküle, die keine Radikale sind, aus denen sie aber gebildet werden10.

Beide Klassifikationen ermöglichen die Visualisierung der Vielzahl von Formen und physikalischen Eigenschaften freier Radikale und reaktiver Spezies im Organismus. Eine Vielfalt, die sich über unseren gesamten Körper verteilt. 

Obwohl die biologische Halbwertszeit freier Radikale nur wenige Mikrosekunden beträgt, reicht dies aus, dass sie mit allem reagieren, was sich um sie herum befindet. Auf diese Weise treten entweder durch äußere oder innere kontaminierende Elemente zelluläre, molekulare und sogar Gewebeschäden auf.

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Quellenangaben

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