Freie Radikale sind instabile Atome, die Zellen schädigen können und Krankheiten und Alterung verursachen können.
Freie Radikale sind mit dem Altern und einer Vielzahl von Krankheiten verbunden, aber es ist wenig über ihre Rolle in der menschlichen Gesundheit bekannt oder wie man sie daran hindern kann, Menschen krank zu machen.
Was sind freie Radikale?
Das Verständnis freier Radikale erfordert ein Grundwissen in Chemie.
Atome sind von Elektronen umgeben, die das Atom in Schichten, den sogenannten Schalen, umkreisen. Jede Schale muss mit einer bestimmten Anzahl von Elektronen gefüllt sein. Wenn eine Schale voll ist; Elektronen füllen die nächste Schale.
Wenn ein Atom eine äußere Hülle hat, die nicht voll ist, kann es sich mit einem anderen Atom verbinden und die Elektronen verwenden, um seine äußere Hülle zu vervollständigen. Diese Arten von Atomen sind als freie Radikale bekannt.
Atome mit einer vollen äußeren Hülle sind stabil, aber freie Radikale sind instabil und in dem Bemühen, die Anzahl der Elektronen in ihrer äußeren Hülle auszugleichen, reagieren sie schnell mit anderen Substanzen.
Wenn Sauerstoffmoleküle in einzelne Atome zerfallen, die ungepaarte Elektronen haben, werden sie zu instabilen freien Radikalen, die andere Atome oder Moleküle suchen, an die sie sich binden. Wenn dies weiterhin geschieht, beginnt ein Prozess namens oxidativer Stress.
Oxidativer Stress kann die Körperzellen schädigen, was zu einer Reihe von Krankheiten führt und Alterungssymptome wie Falten verursacht.
Wie schädigen freie Radikale den Körper?
Nach der freien Radikaltheorie des Alterns, die erstmals 1956 beschrieben wurde, brechen freie Radikale im Laufe der Zeit Zellen ab.
Wenn der Körper altert, verliert er seine Fähigkeit, die Auswirkungen von freien Radikalen zu bekämpfen. Das Ergebnis sind mehr freie Radikale, mehr oxidativer Stress und mehr Schädigung der Zellen, was zu degenerativen Prozessen sowie "normalem" Altern führt.
Verschiedene Studien und Theorien haben oxidativen Stress durch freie Radikale verbunden mit:
- Erkrankungen des zentralen Nervensystems, wie Alzheimer und andere Demenzen
- Herz-Kreislauf-Erkrankungen aufgrund verstopfter Arterien
- Autoimmun- und Entzündungskrankheiten, wie rheumatoide Arthritis und Krebs
- Katarakte und altersbedingter Sehverlust
- altersbedingte Veränderungen im Aussehen, wie Verlust der Hautelastizität, Falten, ergrauendes Haar, Haarausfall und Veränderungen der Haartextur
- Diabetes
- genetische degenerative Erkrankungen, wie Huntington-Krankheit oder Parkinson
Die Freie-Radikale-Theorie des Alterns ist relativ neu, aber zahlreiche Studien unterstützen sie. Studien an Ratten beispielsweise zeigten einen signifikanten Anstieg freier Radikale wie die Ratten im Alter. Diese Veränderungen passten zu altersbedingten Gesundheitsrückgängen.
Im Laufe der Zeit haben Forscher die Freie-Radikale-Theorie des Alterns verändert, um sich auf die Mitochondrien zu konzentrieren. Mitochondrien sind winzige Organellen in Zellen, die Nährstoffe verarbeiten, um die Zelle anzuregen.
Forschungen an Ratten legen nahe, dass freie Radikale, die in den Mitochondrien produziert werden, die Substanzen schädigen, die die Zelle für ihre Arbeit benötigt. Dieser Schaden verursacht Mutationen, die mehr freie Radikale produzieren, wodurch der Schädigungsprozess der Zelle beschleunigt wird.
Diese Theorie hilft, das Altern zu erklären, da sich das Altern im Laufe der Zeit beschleunigt. Der allmähliche, aber zunehmend schnelle Aufbau von freien Radikalen bietet eine Erklärung dafür, warum selbst gesunde Körper im Laufe der Zeit altern und sich verschlechtern.
Ursachen
Freie Radikale Theorien des Alterns und der Krankheit können helfen zu erklären, warum einige Leute langsamer altern als andere.
Obwohl freie Radikale im Körper natürlich produziert werden, können Lifestyle-Faktoren ihre Produktion beschleunigen. Dazu gehören:
- Exposition gegenüber giftigen Chemikalien wie Pestiziden und Luftverschmutzung
- Rauchen
- Alkohol
- fritiertes Essen
Diese Lebensstilfaktoren wurden mit Krankheiten wie Krebs und Herz-Kreislauf-Erkrankungen in Verbindung gebracht. Daher könnte oxidativer Stress ein Grund sein, warum die Exposition gegenüber diesen Substanzen Krankheiten verursacht.
Antioxidantien und freie Radikale
Es ist schwer, Fernsehen zu sehen, ohne mindestens einen Werbespot zu sehen, der die Alterung mit Antioxidantien zu bekämpfen verspricht. Antioxidantien sind Moleküle, die die Oxidation anderer Moleküle verhindern.
Antioxidantien sind Chemikalien, die die Wirkung freier Radikale vermindern oder verhindern. Sie spenden ein Elektron an freie Radikale und reduzieren dadurch ihre Reaktivität. Was Antioxidantien einzigartig macht, ist, dass sie ein Elektron abgeben können, ohne selbst reaktive freie Radikale zu werden.
Kein einzelnes Antioxidans kann die Wirkung jedes freien Radikals bekämpfen. So wie freie Radikale in verschiedenen Bereichen des Körpers unterschiedliche Wirkungen haben, verhält sich jedes Antioxidans aufgrund seiner chemischen Eigenschaften anders.
In bestimmten Kontexten können jedoch einige Antioxidantien zu Prooxidantien werden, die Elektronen von anderen Molekülen ergreifen und eine chemische Instabilität erzeugen, die oxidativen Stress verursachen kann.
Antioxidative Lebensmittel und Nahrungsergänzungsmittel: Funktionieren sie?
Tausende von Chemikalien können als Antioxidantien wirken. Die Vitamine C und E, Glutathion, Beta-Carotin und Pflanzenöstrogene, Phytoöstrogene genannt, gehören zu den vielen Antioxidantien, die die Wirkung von freien Radikalen aufheben können.
Viele Lebensmittel sind reich an Antioxidantien. Beeren, Zitrusfrüchte und viele andere Früchte sind reich an Vitamin C, während Karotten für ihren hohen Beta-Carotin-Gehalt bekannt sind. Das Soja, das in Sojabohnen und einigen Fleischersatzprodukten gefunden wird, ist reich an Phytoöstrogenen.
Die sofortige Verfügbarkeit von Antioxidantien in Lebensmitteln hat einige Gesundheitsexperten dazu inspiriert, Antioxidantien-reiche Diäten zu empfehlen. Die antioxidative Theorie des Alterns führte auch viele Unternehmen dazu, den Verkauf von Antioxidantien zu steigern.
Die Forschung an Antioxidantien ist gemischt. Die meisten Untersuchungen zeigen wenig oder keine Vorteile. Eine 2010 Studie, die antioxidative Ergänzung für die Prostatakrebs-Prophylaxe sah keine Vorteile gefunden. Eine Studie aus dem Jahr 2012 ergab, dass Antioxidantien das Lungenkrebsrisiko nicht senken. In der Tat, für Menschen, die bereits ein erhöhtes Risiko für Krebs, wie zum Beispiel Raucher, Antioxidantien erhöht leicht das Risiko von Krebs.
Einige Studien haben sogar herausgefunden, dass eine Nahrungsergänzung mit Antioxidantien gesundheitsschädlich ist, insbesondere wenn Menschen mehr als die empfohlene Tagesdosis (RDA) einnehmen. Eine Analyse von 2013 ergab, dass hohe Dosen von Beta-Carotin oder Vitamin E das Sterberisiko signifikant erhöhten.
Einige Studien haben Vorteile im Zusammenhang mit der Verwendung von Antioxidantien gefunden, aber die Ergebnisse waren bescheiden. So fand eine Studie aus dem Jahr 2007 heraus, dass die Langzeitanwendung von Beta-Carotin das Risiko altersbedingter Denkprobleme moderat reduzieren könnte.
Was wir nicht wissen
Studien deuten darauf hin, dass Antioxidantien die Wirkung von freien Radikalen nicht "heilen" können – zumindest nicht, wenn Antioxidantien aus künstlichen Quellen stammen. Dies wirft Fragen darüber auf, was freie Radikale sind und warum sie sich bilden.
Es ist möglich, dass freie Radikale ein frühes Anzeichen dafür sind, dass Zellen bereits Krankheiten bekämpfen, oder dass die Bildung freier Radikale mit dem Alter unvermeidlich ist. Ohne weitere Daten ist es unmöglich, das Problem der freien Radikale vollständig zu verstehen.
Menschen, die daran interessiert sind, freie Radikale im Zusammenhang mit dem Altern zu bekämpfen, sollten gemeinsame Quellen für freie Radikale, wie Umweltverschmutzung und frittierte Lebensmittel, vermeiden. Sie sollten auch eine gesunde, ausgewogene Ernährung essen, ohne sich Gedanken über die Ergänzung mit Antioxidantien machen zu müssen.
