Hvad er "frie radikaler"?

• Et frit radikal er et atom eller molekyle med en eller flere uparrede elektroner.
• Frie radikaler er meget ustabile og forsøger at opnå stabilitet ved at få de nødvendige elektroner; derfor er frie radikaler meget reaktive.
• De reagerer med andre kemiske forbindelser ved at indfange den nødvendige elektron, hvilket udløser kædereaktioner med dannelse af yderligere radikaler.
• Disse reaktioner er uregulerede og uforudsigelige – de kan generelt påvirke alle biologiske strukturer. && Molekylskader
• Følgende er særligt berørt:
  Cellekomponenter (z.BSkade på genetisk materiale i cellekernen eller DNA)
  • Fedtstoffer (oxidation af lipoproteiner) og kulhydrater
  • Proteiner/Enzymer
  • Aminosyrer som f.eks. z.BL-Cystein (glutathion byggesten)

Hvad betyder "oxidation" og "reduktion"?

• En antioxidant donerer en elektron til det frie radikal og neutraliserer det derved; det frie radikal bliver igen et "sundt" molekyle.
• Frigivelsen af ​​elektroner forårsager, at antioxidanten oxideres (radikaliseres) og derefter reduceres igen osv.

Hvad er "oxidativ stress"?

• Hvis der er en ubalance mellem oxidation og reduktion, eller flere frie radikaler (oxidanter) end antioxidanter, kaldes dette oxidativ stress i kroppen.

Hvordan dannes frie radikaler?

Frie radikaler dannes både eksogent (miljøfaktorer) og endogent (gennem kroppens egne processer):

• Endogen:
  • Cellulær energiproduktion i mitokondrierneI mitokondrierne reduceres ilt til vand. Denne proces er dog ikke fuldført: noget af det reducerede ilt omdannes til frie radikaler (forbindelser af ilt med hydrogen eller nitrogen). For at forhindre reaktionen mellem ilt og hydrogen i at producere en eksplosiv gasreaktion i kroppen, overføres elektronerne i flere trin – dette sker i den såkaldte "respirationskæde" (elektrontransportkæde). Denne kæde består af flere sammenkoblede redoxsystemer, hvor frie radikaler stjæler en elektron fra molekyler og derved radikaliserer dem igen, og så videre. For eksempel oxideres NADH til NAD+ af frie radikaler, hvorved H+-ioner frigives.
  • Cellulært immunforsvar og inflammation ("Oxidativ udbrud"): I mitokondrierne i aktiverede fagocytter (fagocytiske celler såsom granulocytter og makrofager, der opsluger virus og bakterier) dannes frie radikaler (f.eks. H2O2 og hydroxylradikaler) for at understøtte drabet af fagocyterede bakterier (virus, bakterier) à Når immunsystemet er overaktivt (f.eks. på grund af autoimmune sygdomme) og der samtidig er mangel på antioxidanter, opstår oxidativ stress!
  • afgiftning (Afgiftningsfase I): For at giftige stoffer kan elimineres, skal de først radikaliseres, d.h...gøres "reaktive". Produkterne fra fase I er derfor normalt mere aggressive end selve toksinet, hvilket gør hurtig afgiftning eller udskillelse i fase II vigtig. I fase II er polære hydrofile molekyler såsom glutathion eller cystein bundet til metabolitterne fra fase I, hvilket gør dem tilgængelige i vandopløselig form til udskillelse via nyrerne.
  • Homocystein-metabolismeDannelse af H2O2-radikaler, for eksempel.gennem interaktioner med overgangsmetaller eller enzymer
  • Glukooxidation (i tilfælde af høje glukoseniveauer eller diabetes) med dannelsen af ​​H2O2
  • Kroniske sygdomme genereltfører til inflammation og øget frigivelse af frie radikaler
  • Fysisk stress (z.B(fysisk arbejde, konkurrencesport)
• Eksogen:
  • Sol og UV-lys
  • Ozon O3
  • Radioaktiv miljøstråling (z.B(når man flyver)
  • Radioaktiv medicinsk stråling (z.BTerapi, mammografi og andre diagnostiske procedurer)
  • medicin (z.BPrævention, paracetamol, antibiotika, cytostatika)
  • Cigaretter og alkohol
  • Andre miljøforurenende stoffer, z.BMetaller, smog, nitrogenoxider, biludstødning, opløsningsmidler, pesticider &og andre kemikalier

Hvilke skader kan frie radikaler forårsage?

• DNA-skade
• Dysregulering i kulhydrat-, aminosyre- og fedtstofskiftet
• Acceleration af aldring
• Reduktion i ydeevne
• Øget risiko for såkaldte "frie radikalsygdomme" (som rammer er v.aVæv med høj iltomsætning, såsom hjertemuskel, skeletmuskulatur, øjenlinse osv.):
  • Neurodegenerative sygdomme såsom Alzheimers sygdom
  • åreforkalkning
  • Allergier
  • aldringsprocesser
  • Amyotropisk lateral sklerose (ALS): Forstyrrelse af SOD-nedbrydning og ødelæggelse af motoriske nerveceller forårsaget af frie radikaler
  • Kataraktogenese makuladegeneration
  • diabetes
  • Kræft
• Acceleration af progressionen og stigning i sværhedsgraden af ​​mange sygdomme
• Øget risiko for tilbagefald ved mange sygdomme

Hvilke positive funktioner har frie radikaler i kroppen?

• Træningsfunktion: Små mængder radikaler træner redoxsystemet.
  (fremme ydeevne, antioxidantproduktion og modstandsdygtighed), sammenlignelig med en vaccination
• Immunfunktion:
  • Makrofager og granulocytter danner redoxsystemer i mitokondrier; derved dræber de frie radikaler. z.BBakterier og protozoer i forbindelse med lytiske enzymer
  • Høje doser af C-vitamin med radikalaktivitet har en cytotoksisk effekt mod kræftceller.
  • Radikalproducerende kemoterapeutiske midler og stråling dræber kræftceller; ADVARSEL: Antioxidanter bør derfor ikke tages under kemoterapi og/eller strålebehandling!
• Signalfunktion: Radikaler kan fungere som signalstoffer, z.Bi inflammation (stimulering af transporten af ​​immunceller til inflammationsstedet), i væksten af ​​nerveceller (z.B... efter rygmarvsskader, i forbindelse med neurogenese hos voksne) og under sårheling

Hvad er antioxidanter?

• Antioxidanter er "frie radikalfjernere", d.hDe donerer en elektron til radikalet og reducerer det dermed (og bliver derved ødelagt). i.d.R(selvoxiderende)
• De har en reduceret OH-, SH- eller NH-gruppe og reagerer hurtigere med radikaler end andre biologiske strukturer (f.eks.(1 molekyle af antioxidanten E-vitamin beskytter op til 1000 fedtsyrekæder!)
• Antioxidanter virker synergistisk og regenererer hinanden: de danner et netværk. Enzymatiske og ikke-enzymatiske antioxidanter: C-vitamin, E-vitamin, coenzym Q10 (ubiquinon som oxideret, ubiquinol som reduceret form), glutathion og alfa-liponsyre regenererer (reducerer) hinanden efter oxidation.

Enzymatisk (højere molekylvægt)	Ikke-enzymatisk (lav molekylvægt)
• Dannes i kroppen (“endogen”) • Effekter afhængige af genetik (Enzymopati) og syntesehastighed • Høj reaktionshastighed • De bliver ikke selv radikaliserede under afgiftning (Ingen kædereaktioner!) • Kræver kofaktorer for effekt • Er ikke tilgængelige på ubestemt tid	• Indtages hovedsageligt gennem mad • Effekterne afhænger af udbuddet • Langsom reaktionstid • De bliver radikaliserede under selve afgiftningen (skal afvikles!) • Hurtig udskiftning mulig • Er (teoretisk) tilgængelige på ubestemt tid

Hvilke er de vigtigste antioxidante enzymer?

• Superoxiddismutaser (SOD)
  • De katalyserer omdannelsen af ​​superoxidradikaler (O2-) til H2O2 + O2
  • med kobber (Cu)/zink (Zn) som cofaktor i cytoplasmaet og det ekstracellulære rum
  • med mangan (Mn) som kofaktor i mitokondrier
• Katalaser
  • De katalyserer reduktionen af ​​H2O2 til H2O (forebyggelse af hydroxylradikaler)
  • Med jern (Fe) som kofaktor
  • a. i lever, hud, nyreceller og erytrocytter
• Peroxidaser
  • Katalysering af reduktionen af ​​H2O2 til H2O i et vandigt cellemiljø
  • Selen-uafhængige peroxidaser (jern (Fe)-afhængige)
  • Selenafhængig fosfolipidhydroperoxid glutathionperoxidase
  • a. i erytrocytter, lever, lunger og nyrer

Hvad er de vigtigste ikke-enzymatiske antioxidanter?

• Carotenoider
  • Beta-caroten: Antioxidant effekt gennem inaktivering (såkaldt "quenching") af reaktive forbindelser
  • Zeaxanthin
  • Lutein
  • Lycopen
• Polyfenoler --> handling v.a... på grund af phenoliske OH-grupper er de antioxidante; antallet af OH-grupper påvirker den antioxidante effekt.
  • Resveratrol --> 3 OH-grupper
  • Quercetin --&≤ 5 OH-grupper og derfor en særlig stærk antioxidanteffekt
  • Matcha: Med en ORAC-værdi på 1.711 enheder/g har den den højeste kendte ORAC-værdi i et naturprodukt (ORAC står for "Oxygen Radical Absorption Capacity", d.h. evnen til at reducere iltradikaler)
  • Brahmi: Videnskabelige undersøgelser har v.aBrahmis antioxidante effekt i relation til neurodegenerative sygdomme blev undersøgt (se https://www.ncbi.nlm.nih.gov/pmc/articles/PMC4564646/ )
• Vitaminer
  • C-vitamin (vandopløseligt)
  • E-vitamin (fedtopløselig)
  • Tocopherol E-OH oxideres til en tocopheroxylradikal og reduceres derefter tilbage til tocopherol E-OH af C-vitamin eller glutathion som hydrogendonor.
  • "E-vitamin bidrager til, "For at beskytte DNA, proteiner og lipider mod oxidativ skade." (Officiel sundhedspåstand)
  • B2-vitamin (vandopløselig): "Vitamin B2 (riboflavin) bidrager til at beskytte cellerne mod oxidativt stress. (Officiel sundhedsanprisning)
  • A-vitamin (fedtopløseligt)
  • K-vitamin (fedtopløseligt)
• Thiol (med SH-gruppe)
  • Glutathion
  • L-Cystein
  • Alfa-liponsyre
  • Det kan krydse blod-hjerne-barrieren og regenerere brugte antioxidanter såsom C- og E-vitamin, coenzym Q10 eller glutathion; derfor er det en nøglekomponent i synergistiske antioxidantkomplekser.
  • German Pharmacists' Journal: "Et klinisk studie af patienter med mild til moderat Alzheimers demens viste, at den supplerende administration af alfa-liponsyre til acetylkolinesterasehæmmere ekstremt bremser sygdommens progression." (jf. https://www.deutsche-apotheker-zeitung.de/daz-az/2009/daz-3-2009/liponsaeure-bei-alzheimer-demenz )
• Andre svovlholdige aminosyrer
  • Taurin
  • L-Methionin
• Medicinske svampe, især Cordyceps: Cordyceps-ekstraktets antioxidante styrke blev påvist i laboratorieforsøg (se [reference]). https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/11114006/ )
• Coenzym Q10
• L-carnitin
• NADP (aktivt vitamin B3)
• Kofaktorer af enzymatiske antioxidanter
  • Selen (Se)
  • Zink (Zn)
  • Jern (Fe)
  • Mangan (Mn)
  • Kobber (Cu)

Hvilke fødevarer er særligt rige på antioxidanter?

antioxidant	Dagligvarer
C-vitamin E-vitamin selen Glutathion β-Caroten Lycopen Sulforaphan Resveratrol Spermidin	Citroner, appelsiner, grapefrugt, kiwi Olivenolie, hvedekimolie, hvedekim Hvedekim, sesamfrø, fuldkornsprodukter, saltvandsfisk, rødfisk Avocado, vandmelon, asparges, broccoli, spinat Gulerødder, tomater, abrikoser Tomatjuice broccoli Rødvin (moderat!), bær, jordnødder Hvedekim, soja

Indikatorer og risikofaktorer for oxidativ stress (Jo flere spørgsmål der besvares med "ja", desto større er risikoen for oxidativ stress.; erstatter ikke u.gDiagnostik!)

• klager
  • Jeg er ofte træt.
  • Jeg lider af mangel på motivation.
  • Jeg har mere end 3 forkølelser p.a.
  • Min fysiske og mentale præstation er utilfredsstillende.
• Livsstilsvaner
  • Jeg ryger.
  • Jeg drikker over 20 g alkohol flere dage om ugen.
  • Jeg tilbringer ofte tid i solen og/eller besøger solarier.
  • Jeg dyrker intensiv træning flere gange om ugen.
• byrder
  • Jeg er regelmæssigt stresset.
  • Jeg er udsat for miljøforurenende stoffer (f.eks. amalgam eller strålingseksponering).
  • Jeg går ofte på kure.
  • Jeg arbejder meget på computeren.
• Sygdomme og sundhedsrisici
  • Overvægtig
  • Forstyrrelser i lipidmetabolismen
  • Diabetes mellitus
  • Hjertesygdom
  • Reumatiske sygdomme
  • Tarmsygdomme
  • Luftvejssygdomme
  • Allergier
  • Kræft
• Medicinindtagelse
  • Smertestillende midler
  • Hormonpræparater
  • Præventionsmidler
  • Kemoterapeutiske midler
• Ernæring
  • Jeg spiser mindre end 3 portioner frisk frugt og skånsomt tilberedte grøntsager dagligt.
  • Jeg drikker mindre end 2 glas frugt- eller grøntsagsjuice dagligt.
  • Min kost indeholder ikke regelmæssigt mælk og mejeriprodukter.
  • Jeg drikker mindre end 1,5 liter væske dagligt.
  • Jeg spiser ikke fisk regelmæssigt.

Diagnostik af oxidativ stress

• Side om antioxidanter
  • Bestemmelse af de vigtigste antioxidantniveauer i blodet
    • Ikke-enzymatiske stoffer såsom glutathion, vitamin C og E, coenzym Q10 og cofaktorerne selen og zink
    • Enzymatiske enzymer såsom superoxiddismutase (SOD) og glutathionperoxidase (GPx).
  • Screening til vurdering af antioxidantbeskyttelse: Total antioxidantkapacitet (TAS)/antioxidantpotentiale (TEAC) (evne til at reagere med frie radikaler)
    • I laboratoriet: z.BPatientserum (med antioxidanter) + defineret mængde frie radikaler; måling af den resterende mængde radikaler efter afgiftning (farvestofreaktion):
      Startmængde – restmængde = Antioxidantpotentiale (normalværdi: 1,3-1,77 mmol/l blod)
    • I praksis: z.B.FORD (Free Oxygen Radicals Defense) i kapillærblod
• Radikal side
  • Måling af lipidperoxidation: Malondialdehyd (MDA-LDL som en langtidsværdi over 7-10 dage), da aldehyd er et målbart nedbrydningsprodukt af frie radikaler.
    • 4-Hydroxnonenal HNE (alkenal/aldehyd): oxidativ skade på flerumættede fedtsyrer
    • 8-Ispoprostan F2 α(8-iso-Prostaglandin F2 α): oxidativ skade på prostaglandinsyntese (fra arachidonsyre)
    • 2-Propenal (acrolein/aldehyd): oxidativ skade på flerumættede fedtsyrer
  • Påvisning af oxidativ skade på genetisk materiale: Deoxyguanosintest (DNA-oxidation/8-OHdG) (udskillelse af 8-hydroxy-deoxyguanosin som følge af oxidativ skade på nukleinsyrer/DNA i urin; biomarkør til vurdering af individuelle mutagene/kræftfremkaldende virkninger af oxidativ stress)
  • Påvisning af proteinoxidation: Nitrotyrosin (oxidation af tyrosin med peroxynitrit)
  • Elektronspinresonans (ESR): Direkte detektion af radikaler (princip: absorption af mikrobølgestråling af uparrede elektroner; men ikke fastslået på grund af manglende tilgængelighed og kort levetid for radikalerne)

Eksempler på anvendelser af antioxidanter

• aldringsprocesser
• Sport (præstationsorienteret)
• Hjerte-kar-sygdomme (z.B. Åreforkalkning)
• neurolog && Psyke (z.BAlzheimers sygdom, Parkinsons sygdom, ALS, skizofreni) (3)
• Immunsystemet og inflammation generelt (gigt, parodontitis, akut pankreatitis)
• Lægemiddelinducerede lidelser
• Anden miljøforurening (z.B(Alkohol, rygning, forurenende stoffer)
• diabetes
• Luftvejssygdomme
• Øjensygdomme (z.B(Grå stær)
• Reproduktiv medicin og infertilitet (2)
• Kræftforebyggelse (Bemærk: Antioxidanter bør undgås under kemo-/strålebehandling, da de kan forhindre den (i dette tilfælde) ønskede celledød!) (1)

(1) Antioxidanter og kræftrisiko

En opfølgning på SU.VI.MAXEt studie fra Frankrig med 12.741 voksne (primær forebyggelse, placebokontrolleret, dobbeltblindet, monitorering af blodniveauer), udført over fem år, bekræftede, at langvarig administration af et antioxidantkompleks i ernæringsmæssige doser (C-vitamin 120 mg/dag, E-vitamin 30 mg/dag, beta-caroten 6 mg/dag, selen 100 mcg/dag, zink 20 mg/dag) resulterede i en 31% reduktion i risikoen for kræft og en 37% reduktion i dødeligheden hos personer med utilstrækkelig forsyning af antioxidanter i form af frugt og grøntsager (se [reference]). https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/20104528/ ).

(2) Antioxidanter og infertilitet

Oxidativ stress skader sædcellerne. Denne skade kan modvirkes af kroppens eget antioxidantforsvar.
Risikoen for fødselsdefekter kan reduceres. Hos kvindelige partnere til infertile mænd, der tog antioxidanter som en del af et reproduktionsprogram, steg fødselsraten. Se: Gennemgang af 34 randomiserede kontrollerede forsøg med 2876 par; Showell et al., Antioxidanter til nedsat fertilitet hos mænd; Cochrane 2012DOI: 10.1002/14651858.CD007411.pub2 (Oxidativ stress kan forårsage skade på sædceller. Denne skade kan reduceres af kroppens eget naturlige antioxidantforsvar. Antioxidanter kan være en del af vores kost og tages som et supplement.)Det menes, at i mange tilfælde af uforklarlig subfertilitet, og også i tilfælde hvor der kan være et sædrelateret problem, kan indtagelse af et oralt antioxidanttilskud øge et pars chance for at blive gravide under fertilitetsbehandling.

(3) Antioxidanter og demens
Mitokondrielle radikaler er delvist ansvarlige for dannelsen af ​​amyloid-β-aggregater. Amyloid
β fører igen til mitokondriel dysfunktion og en stigning i ROS (jf. Leuner K et al.; mitokondrie-afledte ROS fører til øget amyloid-beta-dannelse; Antioxid Redox Signal 2012; 16; 1421-1433; “Konklusion: Adskillige beviser viser, at mitokondrie-afledte ROS resulterer i forbedret amyloidogen amyloid-forløberproteinbehandling, og at Aβ i sig selv fører til mitokondriel dysfunktion og øgede ROS-niveauer. Vi foreslår, at der udløses en ond cirkel fra mitokondriel dysfunktion, som bidrager til patogenesen af ​​sporadisk Alzheimers sygdom.”