Stres Oksydacyjny: objawy, skutki, przyczyny, leczenie

Co to jest stres oksydacyjny?

Stres oksydacyjny (stres tlenowy) to stan zaburzonej równowagi pomiędzy szkodliwymi wolnymi rodnikami (utleniaczami, RTF – reaktywnymi formami tlenu) i przeciwutleniaczami w organizmie (antyoksydantami).

Wolne rodniki tworzą się naturalnie podczas oddychania. Tlen dostarcza energię do organizmu człowieka, ale niektóre jego cząsteczki są szkodliwe. Każdy z wolnych rodników ma bowiem wolny elektron, który nie posiada pary i poszukuje komórki, do której może się przyłączyć. Dochodzi tym sposobem do uszkodzenia komórek zdrowych, czyli np. białek, DNA czy tłuszczów. Przed tym procesem można się jednak w pewnym stopniu chronić z pomocą antyoksydantów (przeciwutleniaczy). Mogą one bowiem niejako „oddać” wolny elektron oksydantowi, dzięki czemu dochodzi do jego usunięcia i równowaga w organizmie zostaje przywrócona. To właśnie jej zaburzenie jest nazywane stresem oksydacyjnym. Jest to groźny stan, ponieważ powoduje wiele chorób, m.in. miażdżycę, zwała serca, nowotwory, choroby neurodegeneracyjne. Zbyt duża ilość wolnych rodników powoduje ponadto uszkodzenie materiału genetycznego.

Czym są wolne rodniki i jaką rolę pełnią przeciwutleniacze?

Wolne rodniki to atomy bez pary. Mogą uszkadzać zdrowe komórki, wywołując różne choroby i wpływając na przyspieszenie procesów starzenia się organizmu. Wolne rodniki oddziałują m.in. na takie struktury komórkowe, jak DNA, białka, lipidy i membrana. Zabierają ich elektrody i zaburzają strukturę cząsteczkową komórek. Uszkodzenia DNA mogą prowadzić do mutacji genetycznych i nowotworów.

Oksydanty (wolne rodniki) obejmują tlen singletowy, rodniki hyfroksylowe oraz nadtlenek wodoru. Reaktywne formy tlenu są szczególnie aktywne w tkankach neuronalnych oraz w mózgu. Ich pochodzenie jest dwojakie: endogenne oraz egzogenne. Za endogenne powstawanie wolnych rodników odpowiada aktywacja komórek układu odpornościowego, infekcje, stany zapalne, nadmierny wysiłek, stres psychiczny, starzenie się organizmu, niedokrwienie, choroby nowotworowe. Egzogenna produkcja oksydantów natomiast jest powodowana m.in. przez niektóre leki, niezdrową dietę, papierosy (narażenie na dym), alkohol, zanieczyszczenie środowiska, szkodliwe promieniowanie, niezdrowe tłuszcze, metale ciężkie.

Na szczęście organizm człowieka potrafi chronić się w pewnych stopniu przed wolnymi rodnikami, za pomocą tzw. antyoksydantów (przeciwutleniaczy) enzymatycznych i nieenzymatycznych. Przeciwutleniacze to substancje neutralizujące lub usuwające wolne rodniki, poprzez oddanie im elektronu. Tym sposobem przeciwutleniacze ochraniają organizm człowieka przed rozmaitymi uszkodzeniami oksydacyjnymi. Do takich antyoksydantów należy m.in. witamina A, C i E.

Jakie choroby powoduje stres oksydacyjny?

Skutki stresu oksydacyjnego, czyli zbyt wysokiego poziomu wolnych rodników w organizmie, mogą być bardzo poważne. Stan ten prowadzi bowiem do uszkodzenia budowy komórek, w szczególności DNA i mitochondriów. Skutki mogą być długofalowe i mieć postać m.in. spadku odporności organizmu, zwiększonego ryzyka wielu chorób, szybszego starzenia się skóry. Poniżej przedstawiam najpoważniejsze konsekwencje nieleczonego stresu oksydacyjnego.

Choroby układu krążenia

Choroby układu krążenia to najczęstsza przyczyna zgonów na świecie. Szczególnie groźna jest miażdżyca, do której prowadzi nadciśnienie tętnicze, cukrzyca, wysoki poziom cholesterolu czy palenie papierosów. Dochodzi do stwardnienia ścian tętnic, przez co blokowany jest przepływ krwi do narządów, szczególnie do serca. Utlenianie złego cholesterolu również przyspiesza postępowanie miażdżycy. Naukowcy sądzą, że istnieje bezpośredni związek między niską podażą przeciwutleniaczy w diecie, a większym ryzykiem chorób układu krążenia. Ponadto dieta bogata w antyoksydanty zmniejsza ryzyko rozwoju chorób sercowo-naczyniowych, co zostało poparte wieloma badaniami.

Choroby układu oddechowego

Oksydanty często atakują układ oddechowy, co wynika z czynników endogennych, takich jak narażenie na dym papierosowy, toksyny, zanieczyszczenia środowiska. Szkodliwe cząsteczki mogą prowadzić do rozwoju poważnych chorób układu oddechowego, zwłaszcza chorób płuc, np. astmy. Przeciwutleniacze są w stanie złagodzić wiele zaburzeń oddechowych wynikających ze stresu oksydacyjnego.

Choroby neurodegeneracyjne

Naukowcy sugerują bezpośredni związek między chorobami neurodegeneracyjnymi a stres oksydacyjnym. Komórki układu nerwowego są szczególnie podatne na szkodliwe działanie oksydantów. Podejrzewa się, że uszkodzenia powstałe w wyniku działania wolnych rodników, mogą być jedną z przyczyn chorób neurodegeneracyjnych, takich jak choroba Alzheimera czy Parkinsona.

Zaćma

Zaćma jest powodowana przez uszkodzenie białka soczewki oka – co może mieć podłoże w szkodliwej działalności wolnych rodników. W konsekwencji dochodzi m.in. do zmętnienia soczewki. Można spowolnić rozwój zaćmy, dbając o wysoką podaż przeciwutleniaczy, takich jak witamina C, witamina E czy karotenoidy.

Zaburzenia płodności

Stres oksydacyjny może mieć swój udział w zaburzeniach płodności u kobiet i mężczyzn. U kobiet stres ten może powodować m.in. zaburzenia cyklu miesiączkowego, zaostrzać przebieg PCOS (zespołu policystycznych jajników) czy endometriozy. Może ponadto utrudniać prawidłową implantację zarodka, gdyż wpływa na pogorszenie stanu błony śluzowej macicy. Może również skrócić żywotność komórek jajowych. U mężczyzn natomiast stres oksydacyjny pogarsza jakość nasienia: zmniejsza ruchliwość plemników, a nawet je niszczy.

Problemy z cerą

Wolne rodniki są wrogiem skóry: ich atomy uszkadzają włókna kolagenowe i elastynowe, przez co znacznie szybciej obumierają komórki, a efektem tego jest utrata sprężystości skóry oraz pojawianie się zmarszczek. Stres oksydacyjny może także zaostrzać przebieg chorób skóry, takich jak trądzik czy atopowe zapalenie skóry – cera staje się bowiem bardziej przesuszona, przepuszczalna i podatna na działanie czynników zewnętrznych.

Choroby nowotworowe

Stres oksydacyjny jest szczególnie groźny ze względu na to, że może sprzyjać rozwojowi wielu nowotworów. Przyczynia się bowiem do uszkadzania DNA komórek. Stres oksydacyjny może powodować przede wszystkim czerniaka.

Stres oksydacyjny – przyczyny

Stres oksydacyjny ma przyczyny egzo- i endogenne. Z reguły powstaje jednak w wyniku czynników zewnętrznych (endogennych), takich jak:

• palenia papierosów i narażenia na dym tytoniowy,

• narażenia na stres,

• zanieczyszczenia środowiska,

• ekspozycji na promieniowanie słoneczne,

• zażywania niektórych leków (np. przeciwdepresyjnych, sterydów, tabletek antykoncepcyjnych, antykoagulantów),

• narażenia na metale ciężkie, takie jak ołów, rtęć, kadm, tlenek azotu (przez żywność i spaliny samochodowe),

• nadmiernego wysiłku fizycznego,

• niewłaściwej diety.

Szczególnie istotna jest nieprawidłowa dieta, a zwłaszcza spożywanie produktów wysoko przetworzonych, nawożonych, spleśniałych, wędzonych, smażonych, przypalonych, peklowanych (mięsa), alkoholu.

Znaczenie ma również wiek – im organizm jest starszy, tym jego funkcje ochronne przed wolnymi rodnikami są słabsze.

Stres oksydacyjny – objawy

Często nawet nie wiemy, że dotyczy nas stres oksydacyjny, gdyż na jego powstawanie ma wiele czynników. Ponadto objawy dawane przez stres oksydacyjny nie są oczywiste i mogą wskazywać na inne dolegliwości, m.in. infekcje. Diagnoza nie jest zatem prosta, a także nie istnieje konkretne badanie, które dałoby nam jednoznaczną odpowiedź. Musimy zatem obserwować organizm, zwracając uwagę na poniższe objawy, co pomoże rozpoznać stres oksydacyjny:

• przewlekłe zmęczenie,

• brak motywacji do działania, brak energii,

• częste stany zapalne (mogą wskazywać na nieprawidłowości ze strony narządów wewnętrznych, których przyczyną może być stres oksydacyjny),

• częste bóle głowy, migreny,

• problemy z układem trawienia (wzdęcia, zaparcia, biegunki),

• bóle mięśni i stawów,

• zmiany skórne (wysypki, skłonność do podrażnień, zaczerwienienie).

Ponieważ objawy te mogą wskazywać na wiele chorób, także poważnych, warto udać się do lekarza w celu ich omówienia i wykonania badań. Jeśli konsultacja z lekarzem nie da nam odpowiedzi na temat dolegliwości, można jeszcze wykonać badanie na poziom wolnych rodników i przeciwutleniaczy w organizmie.

Stres oksydacyjny – badania

Jeśli występuje podejrzenie stresu oksydacyjnego, można wykonać następujące badania:

• poziom glutationu zredukowanego we krwi (norma to 640-1160 µmol/l),

• aktywność enzymów dysmutazy ponadtlenkowej SOD-1 i SOD-2. Norma dla SOD-1 wynosi 240-241 U/l, a norma dla SOD-2 – 125-208 U/l,

• aktywność enzymu gamma-glutamylotranspeptydaza (γ-GT); norma dla kobiet wynosi 4-18 U/l, dla mężczyzn natomiast wynosi 6-28 U/l,

• marker peroksydacji lipidów MDA-LDL,

• trans-4-hydroksynonenal (4-HNE).

Co hamuje stres oksydacyjny?

Aby nie dopuścić do zaburzenia równowagi między wolnymi rodnikami a ich usuwaniem, konieczne jest, aby w organizmie funkcjonowały w sposób prawidłowy mechanizmy obronne. Procesom oksydacyjnym mogą zapobiegać skutecznie antyoksydanty, a także enzymy, które przeciwdziałają utlenianiu.

Antyoksydanty to związki, które stanowią jeden z najważniejszych mechanizmów obronnych organizmu – zwalczają bowiem skutki stresu oksydacyjnego i zapobiegają nadmiernej działalności wolnych rodników. Ich wytwarzanie kontrolują natomiast wewnętrzne procesy toczące się w organizmie.

Enzymy antyoksydacyjne natomiast, pozwalają zachować równowagę komórek oraz zapobiegają destabilizacji między zdolnościami antyoksydacyjnymi, a produkcją RTF (reaktywnych form tlenu). Enzymy stymulują reakcje, które rozkładają utleniacze do postaci znacznie mniej szkodliwych.

Stres oksydacyjny – leczenie

Ilość wolnych rodników wraz z wiekiem wzrasta, co jest naturalnym procesem niemożliwym do zatrzymania. Nie można zatem całkowicie pokonać stresu oksydacyjnego, ale jest szansa na skuteczne neutralizowanie jego skutków. Dzięki temu możemy zapobiec wielu chorobom lub opóźnić ich rozwój, a także na dłużej zachować młodość. Kluczem jest dążenie do równowagi oksydacyjno-antyoksydacyjnej w organizmie, wspieranie zdolności organizmu oraz unikanie czynników, które sprzyjają szkodliwej działalności wolnych rodników. Poniżej przedstawiamy kilka sposobów, których wdrożenie zmniejszy skutki stresu oksydacyjnego.

Obniżenie poziomu stresu

Zamartwianie się o finanse, zdrowie, pracę, rodzinę – to wszystko wpływa na stałe napięcie i odczuwanie stresu, a jeśli możliwości jego rozładowania są ograniczone, narasta również stres oksydacyjny. Stresu niestety nie da się uniknąć, ale można nad nim nieco zapanować. Możemy skupić się na obniżanie złych skutków stresu, aby poziom adrenaliny i kortyzolu był w organizmie niższy, ponieważ podwyższone stężenie tych hormonów sprzyja aktywności wolnych rodników. Jeśli zatem dopada Cię stresująca sytuacja, weź głęboki oddech, zadbaj o wyciszenie myśli, wyjdź na krótki spacer, skorzystaj z pomocy psychoterapeuty.

Podaż antyoksydantów w diecie

W niwelowaniu skutków stresu oksydacyjnego istotną rolę pełni dbanie o podaż antyoksydantów w diecie. Należy ponadto zrezygnować z picia alkoholu i palenia papierosów, a zamiast tego częściej pić wodę, a dietę wzbogacać w warzywa i owoce. Szczególnie skup się na dostarczaniu takich warzyw i owoców, które zawierają naturalne antyoksydanty, czyli:

• witaminę C – owoce cytrusowe, żurawina, truskawki, natka pietruszki, czerwona papryka,

• witaminę E – oleje roślinne (olej słonecznikowy, rzepakowy), orzechy i nasiona, kielki, produkty pełnoziarniste zbożowe, awokado, jarmuż, szpinak, kapusta, jagody, maliny, jeżyny,

• karotenoidy (likopen, luteina, beta-karoten) – żółte, pomarańczowe i czerwone owoce i warzywa,

• polifenole (flawonoidy i antocyjany) – zielona herbata, jabłka, aronia, cebula, morele.

Antyoksydanty zawarte w naturalnej żywności, doskonale wspierają mechanizmy obronne przeciwko wolnym rodnikom. Włącz je do diety, a szybko zobaczysz, że Twój stan zdrowia i samopoczucie ulegną poprawie.

Suplementy

Poza prawidłową, zbilansowaną dietą zgodna z Piramidą Żywienia, w niwelowaniu stresu oksydacyjnego mogą sprawdzić się suplementy. Istotne jest natomiast, aby ich spożywanie skonsultować najpierw z lekarzem prowadzącym. Na rynku dostępne są zarówno poszczególne witaminy, jak i tabletki, które zawierają kombinacje wielu składników, m.in. witaminy A, B12, C, D, E, cynku, selenu czy koenzymu Q10:

• witamina A – to witamina młodości, regulująca m.in. wzrost komórek skóry oraz błon śluzowych w organizmie. Witamina A spowalnia oznaki starzenia się. Niestety jej ilość spada np. podczas ekspozycji na promieniowanie słoneczne. Witaminę A można znaleźć w pożywieniu w postaci karotenoidów – mają one za zadanie ochraniać lipidy i DNA komórek przed szkodliwym działaniem oksydantów. Ponadto odpowiadają za procesy naprawcze;

• witamina B12 – to witamina, która daje nam energię oraz motywację. Jest także istotna w procesie produkcji krwinek czerwonych. Wpływa również na funkcje układu odpornościowego – ma za zadanie m.in. zabezpieczać organizm przed infekcjami. Witamina B12 łagodzi objawy nadmiaru oksydantów,

• witamina C – wpływa korzystnie na funkcjonowanie układu odpornościowego i nerwowego. Uważa się, że zmniejsza ryzyko rozwoju choroby Parkinsona i Alzheimera. Witamina C ochrania ponadto komórki, zabezpieczając je przed uszkodzeniem przez wolne rodniki. Ma również wpływ na lepszy stan naczyń krwionośnych,

• witamina D – ma istotny wpływ na funkcjonowanie układu odpornościowego i mięśni. Braki witaminy D odczuwalne są szczególnie w miesiącach poza sezonem letnim. Witamina D jest w stanie hamować stany zapalne i zmniejszać stres oksydacyjny w organizmie. Ponadto utrzymuje odpowiedni poziom wapnia we krwi i ułatwia jego wchłanianie,

• witamina E – jest silnym antyoksydantem lipidów, które znajdują się błonach komórkowych. Witamina E ponadto obniża stężenie cholesterolu LDL w organizmie i zmniejsza ryzyko rozwoju blaszki miażdżycowej. Niedobór witaminy E prowadzi z kolei do rozwoju zaburzeń neurologicznych. Ma również duże znaczenie w opóźnianiu powstawania zmarszczek oraz leczeniu chorób skóry,

• foliany – mają wpływ na funkcjonowanie naszej psychiki. Zabezpieczają przed pogorszeniem samopoczucia. Uczestniczą ponadto w procesach podziału komórek oraz wspierają prawidłowy metabolizm homocysteiny,

• koenzym Q10 – ogranicza stres oksydacyjny i wspomaga funkcjonowanie mitochondriów,

• selen – wspiera funkcje ochronne komórek przed wolnymi rodnikami.

Lepsze rośliny od suplementów

Jednym z najważniejszych antyoksydantów jest glutation, witamina A, C, E, beta-karoten, a także bioflawonoidy. Niedobór tych antyoksydantów można próbować uzupełniać suplementami, ale okazuje się, że o wiele lepszym pomysłem jest czerpanie ich z naturalnej żywności. Według ekspertów z Mayo Clinic oraz Cleveland Clinic, powinniśmy spożywać naturalne produkty bogate w antyoksydanty, ponieważ mają taką przewagę nad suplementacji, że zawierają także inne komponenty, które pomagają aktywować antyoksydanty i zwiększać ich wchłanianie. Z kolei wyizolowane antyoksydanty nie dają takiego samego efektu. W związku z tym powstała lista ORAC, która zawiera produkty posiadające największą zdolność do zwalczania wolnych rodników. Znajdziemy na niej m.in.:

• jaskrawe warzywa i owoce – pomarańczowe produkty, takie jak marchew, dynia czy melony, są bogate w karotenoidy, a owoce cytrusowe natomiast zawierają kwertycynę (silny flawonoid). Z kolei czerwona papryka i pomidory zawierają likopen – kolejny, bardzo silny antyutleniacz;

• świeże soki – w jednym z badań wykazano, że soki są doskonałe pod kątem właściwości przeciwutleniających, a szczególnie sok z granatu, acai, czarnej wiśni, żurawiny, jagód;

• przyprawy – goździki, oregano, kmin rzymski, cynamon, kurkuma, kakao – przyprawy te zawierają potężne dawki antyoksydantów.

Bibliografia

• Ł. Klima i wsp., Udział stresu oksydacyjnego w patogenezie nadciśnienia tętniczego – rola metylowanych arginin, „Kardiologia Polska”, 2011, 69/III, s. 96-99.

• B. Kmiecik, A. Skotny, M. Batycka, R. Wawrzaszek, Z. Rybak,Wpływ stresu oksydacyjnego na procesy regeneracji tkankowej, Polim. Med. 2013, 43, 3, 191–197.

• J. Kulbacka, J. Saczko, A. Chwiłkowska, Stres oksydacyjny w procesach uszkodzenia komórek, Pol. Merk. Lek., 2009, XXVII, 157, 44.

• B. Kuklinski, Mitochondria. Diagnostyka uszkodzeń mitochondrialnych i skuteczne metody terapii. Mito-pharma, Gorzów Wielkopolski, 2017.

• S. Jopkiewicz, Stres oksydacyjny. Część I. Stres oksydacyjny jako czynnik rozwoju chorób cywilizacyjnych, „Medycyna Środowiskowa”, 2018, 21/2, s. 48-52.

• S. Jopkiewicz, Stres oksydacyjny. Część II. Profilaktyka powstawania uszkodzeń wolnorodnikowych, „Medycyna Środowiskowa”, 2018, 21/2, s. 53-59.