Ce sunt „radicalii liberi”?

• Un radical liber este un atom sau o moleculă cu unul sau mai mulți electroni nepereche.
• Radicalii liberi sunt foarte instabili și încearcă să obțină stabilitatea prin câștigarea electronului necesar; prin urmare, radicalii liberi sunt foarte reactivi.
• Acestea reacționează cu alți compuși chimici prin captarea electronului necesar, declanșând astfel reacții în lanț cu formarea altor radicali.
• Aceste reacții sunt nereglementate și imprevizibile – pot afecta, în general, toate structurile biologice. && Deteriorarea moleculelor
• Următoarele sunt afectate în mod special:
  Componentele celulei (z.BDeteriorarea materialului genetic din nucleul celular sau din ADN)
  • Grăsimi (oxidarea lipoproteinelor) și carbohidrați
  • Proteine ​​/ Enzime
  • Aminoacizi precum z.BL-Cisteină (element constitutiv al glutationului)

Ce înseamnă „oxidare” și „reducere”?

• Un antioxidant donează un electron radicalului liber, neutralizându-l astfel; radicalul liber redevine o moleculă „sănătoasă”.
• Eliberarea de electroni determină oxidarea (radicalizarea) antioxidantului și apoi reducerea acestuia din nou etc.

Ce este „stresul oxidativ”?

• Dacă există un dezechilibru între oxidare și reducere sau mai mulți radicali liberi (oxidanți) decât antioxidanți, acest lucru se numește stres oxidativ în organism.

Cum se formează radicalii liberi?

Radicalii liberi se formează atât exogen (factori de mediu), cât și endogen (prin procese proprii ale organismului):

• Endogen:
  • Producția de energie celulară în mitocondriiÎn mitocondrii, oxigenul este redus la apă. Totuși, acest proces nu este complet: o parte din oxigenul redus este transformat în radicali liberi (compuși ai oxigenului cu hidrogen sau azot). Pentru a preveni ca reacția dintre oxigen și hidrogen să producă o reacție gazoasă explozivă în organism, electronii sunt transferați în mai multe etape - acest lucru are loc în așa-numitul „lanț respirator” (lanțul de transport al electronilor). Acest lanț este format din mai multe sisteme redox interconectate în care radicalii liberi fură un electron din molecule, radicalizându-le astfel la rândul lor și așa mai departe. De exemplu, NADH este oxidat la NAD+ de către radicalii liberi, eliberând ioni de H+.
  • Apărarea imună celulară și inflamația („Explozie oxidativă”): în mitocondriile fagocitelor activate (celule fagocitare precum granulocitele și macrofagele care înghit virusuri și bacterii), se formează radicali liberi (de exemplu, H2O2 și radicali hidroxil) pentru a susține uciderea germenilor fagocitați (virusuri, bacterii) Când sistemul imunitar este hiperactiv (de exemplu, din cauza bolilor autoimune) și există simultan un deficit de antioxidanți, apare stresul oxidativ!
  • detoxifiere (Faza I de detoxifiere): Pentru ca substanțele toxice să fie eliminate, acestea trebuie mai întâi radicalizate, d.h...fi făcute „reactive”. Prin urmare, produsele fazei I sunt de obicei mai agresive decât toxina propriu-zisă, ceea ce face ca detoxifierea sau excreția rapidă în faza II să fie importante. În faza II, moleculele hidrofile polare, cum ar fi glutationul sau cisteina, sunt atașate de metaboliții fazei I, făcându-i disponibili într-o formă solubilă în apă pentru excreția prin rinichi.
  • Metabolismul homocisteineiFormarea radicalilor H2O2, de exemplu.prin interacțiuni cu metale de tranziție sau enzime
  • Glucooxidare (în cazuri de niveluri ridicate de glucoză sau diabet) cu formarea de H2O2
  • Bolile cronice în general: duc la inflamație și la creșterea eliberării de radicali liberi
  • Stresul fizic (z.B(muncă fizică, sporturi de performanță)
• Exogen:
  • Soare și lumină UV
  • Ozon O3
  • Radiații radioactive de mediu (z.B(când zbori)
  • Radiații medicale radioactive (z.BTerapie, mamografii și alte proceduri de diagnostic)
  • medicamente (z.BContraceptive, paracetamol, antibiotice, citostatice)
  • Țigările și alcoolul
  • Alți poluanți ai mediului, z.BMetale, smog, oxizi de azot, gaze de eșapament auto, solvenți, pesticide &și alte substanțe chimice

Ce daune pot fi cauzate de radicalii liberi?

• Deteriorarea ADN-ului
• Disreglarea metabolismului carbohidraților, aminoacizilor și grăsimilor
• Accelerarea îmbătrânirii
• Reducerea performanței
• Risc crescut de așa-numite „boli cauzate de radicali liberi” (care afectează v.aȚesuturi cu rotație ridicată a oxigenului, cum ar fi mușchiul inimii, mușchiul scheletic, cristalinul ochiului etc.):
  • Boli neurodegenerative precum boala Alzheimer
  • arterioscleroză
  • Alergii
  • procesele de îmbătrânire
  • Scleroza laterală amiotropă (SLA): Întreruperea descompunerii SOD și distrugerea celulelor nervoase motorii de către radicalii liberi
  • Cataractogeneză degenerescență maculară
  • diabet
  • Cancer
• Accelerarea progresiei și creșterea severității multor boli
• Risc crescut de recidivă în multe boli

Ce funcții pozitive au radicalii liberi în organism?

• Funcția de antrenament: Cantități mici de radicali antrenează sistemul redox.
  (promovează performanța, producția de antioxidanți și rezistența), comparabil cu o vaccinare
• Funcția imunitară:
  • Macrofagele și granulocitele formează sisteme redox în mitocondrii; procedând astfel, ele distrug radicalii liberi. z.BBacterii și protozoare în conjuncție cu enzime litice
  • Dozele mari de vitamina C cu activitate radicalică au un efect citotoxic împotriva celulelor canceroase.
  • Agenții chimioterapeutici producători de radicali și radiațiile distrug celulele canceroase; AVERTISMENT: Prin urmare, antioxidanții nu trebuie luați în timpul chimioterapiei și/sau radioterapiei!
• Funcția de semnalizare: Radicalii pot acționa ca substanțe de semnalizare, z.Bîn inflamație (stimularea transportului celulelor imune la locul inflamației), în creșterea celulelor nervoase (z.B... după leziuni ale măduvei spinării, în contextul neurogenezei adulte) și în timpul vindecării rănilor

Ce sunt antioxidanții?

• Antioxidanții sunt „captori de radicali liberi”, d.hAcestea donează un electron radicalului și astfel îl reduc (și sunt astfel distruse). i.d.R(autooxidat)
• Au o grupare OH, SH sau NH redusă și reacționează mai rapid cu radicalii decât alte structuri biologice (de exemplu,(O moleculă de vitamina E antioxidantă protejează până la 1000 de lanțuri de acizi grași!)
• Antioxidanții acționează sinergic și se regenerează reciproc: formează o rețea. Antioxidanți enzimatici și neenzimatici: Vitaminele C, E, coenzima Q10 (ubichinona oxidată, ubiquinolul redus), glutationul și acidul alfa-lipoic se regenerează (se reduc) reciproc după oxidare.

Enzimatic (greutate moleculară mai mare)	Non-enzimatic (greutate moleculară mică)
• Formate în organism („endogene”) • Efecte dependente de genetică (Enzimopatie) și rata de sinteză • Viteză mare de reacție • Nu se radicalizează ei înșiși în timpul detoxifierii (Fără reacții în lanț!) • Necesită cofactori pentru efect • Nu sunt disponibile pe termen nelimitat	• Sunt ingerate în mare parte prin alimente • Efectele depind de ofertă • Timp de reacție lent • Se radicalizează în timpul detoxifierii (trebuie dezactivat!) • Înlocuire rapidă posibilă • Sunt (teoretic) disponibile pe termen nelimitat

Care sunt cele mai importante enzime antioxidante?

• Superoxid dismutaze (SOD)
  • Acestea catalizează conversia radicalului superoxid (O2-) în H2O2 + O2
  • cu cupru (Cu)/zinc (Zn) ca și cofactor în citoplasmă și spațiul extracelular
  • cu mangan (Mn) ca și cofactor în mitocondrii
• Catalaze
  • Acestea catalizează reducerea H2O2 la H2O (prevenirea radicalilor hidroxil)
  • Cu fier (Fe) ca și cofactor
  • a. în celulele hepatice, ale pielii, ale rinichilor și ale eritrocitelor
• Peroxidaze
  • Catalizarea reducerii H2O2 la H2O într-un mediu celular apos
  • Peroxidaze independente de seleniu (dependente de fier (Fe))
  • Glutation peroxidază hidroperoxid fosfolipidică dependentă de seleniu
  • a. în eritrocite, ficat, plămâni și rinichi

Care sunt cei mai importanți antioxidanți non-enzimatici?

• Carotenoizi
  • Beta-caroten: Efect antioxidant prin inactivarea (așa-numita „stingere”) compușilor reactivi
  • Zeaxantină
  • Luteină
  • Licopen
• Polifenoli --> act v.aDatorită grupărilor OH fenolice, acestea sunt antioxidante; numărul de grupări OH influențează efectul antioxidant.
  • Resveratrol --> 3 grupări OH
  • Quercetină --&≤ 5 grupări OH și, prin urmare, un efect antioxidant deosebit de puternic
  • Matcha: Cu o valoare ORAC de 1.711 unități/g, are cea mai mare valoare ORAC cunoscută într-un produs natural (ORAC înseamnă „Capacitatea de absorbție a radicalilor oxigenului”, d.hcapacitatea de a reduce radicalii de oxigen)
  • Brahmi: Studiile științifice au v.aEfectul antioxidant al Brahmi în raport cu bolile neurodegenerative a fost investigat (vezi https://www.ncbi.nlm.nih.gov/pmc/articles/PMC4564646/ )
• Vitamine
  • Vitamina C (solubilă în apă)
  • Vitamina E (solubil în grăsimi)
  • Tocoferolul E-OH este oxidat la radical tocoferoxil și apoi redus înapoi la tocoferol E-OH de către vitamina C sau glutation ca donator de hidrogen.
  • Vitamina E contribuie la, „Pentru a proteja ADN-ul, proteinele și lipidele de daunele oxidative.” (Mențiune oficială de sănătate)
  • Vitamina B2 (solubil în apă): "Vitamina B2 (riboflavina) contribuie la protejarea celulelor împotriva stresului oxidativ. (Mențiune oficială de sănătate)
  • Vitamina A (liposolubilă)
  • Vitamina K (liposolubilă)
• Tiol (cu grupare SH)
  • Glutation
  • L-Cisteină
  • Acid alfa-lipoic
  • Poate traversa bariera hematoencefalică și regenera antioxidanții utilizați, cum ar fi vitaminele C și E, coenzima Q10 sau glutationul; prin urmare, este o componentă cheie a complexelor antioxidante sinergice.
  • Jurnalul Farmaciștilor Germani: „Un studiu clinic efectuat pe pacienți cu demență Alzheimer ușoară până la moderată a arătat că administrarea suplimentară de acid alfa-lipoic la inhibitorii de acetilcolinesterază încetinește extrem de mult progresia bolii.” (cf. https://www.deutsche-apotheker-zeitung.de/daz-az/2009/daz-3-2009/liponsaeure-bei-alzheimer-demenz )
• Alți aminoacizi care conțin sulf
  • Taurină
  • L-Metionină
• Ciupercile medicinale, în special Cordyceps: Potența antioxidantă a extractului de Cordyceps a fost demonstrată în teste de laborator (vezi [referința]). https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/11114006/ )
• Coenzima Q10
• L-Carnitină
• NADP (vitamina B3 activă)
• Cofactori ai antioxidanților enzimatici
  • Seleniu (Se)
  • Zinc (Zn)
  • Fier (Fe)
  • Mangan (Mn)
  • Cupru (Cu)

Ce alimente sunt deosebit de bogate în antioxidanți?

antioxidant	Produse alimentare
Vitamina C Vitamina E seleniu Glutation β-caroten Licopen Sulforafan Resveratrol Spermidină	Lămâi, portocale, grepfrut, kiwi Ulei de măsline, ulei de germeni de grâu, germeni de grâu Germeni de grâu, semințe de susan, produse din cereale integrale, pește de apă sărată, pește roșu Avocado, pepene verde, sparanghel, broccoli, spanac Morcovi, roșii, caise Suc de roșii broccoli Vin roșu (moderat!), fructe de pădure, arahide Germeni de grâu, soia

Indicatori și factori de risc pentru stresul oxidativ (Cu cât mai multe întrebări primesc un răspuns „da”, cu atât este mai mare riscul de stres oxidativ.; nu înlocuiește u.g. Diagnosticare!)

• plângeri
  • Sunt adesea obosit/ă.
  • Sufăr de lipsă de motivație.
  • Am mai mult de 3 răceli p.a.
  • Performanța mea fizică și mentală este nesatisfăcătoare.
• Obiceiuri de viață
  • Fumez.
  • Beau peste 20 de grame de alcool în câteva zile pe săptămână.
  • Petrec des timp la soare și/sau merg la saloane de bronzat.
  • Fac exerciții intense de câteva ori pe săptămână.
• poveri
  • Sunt stresat în mod regulat.
  • Sunt expus la poluanți din mediu (de exemplu, amalgam sau expunere la radiații).
  • Țin des diete.
  • Lucrez mult la calculator.
• Boli și riscuri pentru sănătate
  • Supraponderalitate
  • Tulburări ale metabolismului lipidic
  • Diabetul zaharat
  • Boli de inimă
  • Boli reumatice
  • Boli intestinale
  • Boli respiratorii
  • Alergii
  • Cancer
• Aportul de medicamente
  • Analgezice
  • Preparate hormonale
  • Contraceptive
  • Agenți chimioterapeutici
• Nutriţie
  • Mănânc mai puțin de 3 porții de fructe proaspete și legume preparate ușor zilnic.
  • Beau mai puțin de 2 pahare de suc de fructe sau legume pe zi.
  • Dieta mea nu include în mod regulat lapte și produse lactate.
  • Beau mai puțin de 1,5 litri de lichide pe zi.
  • Nu mănânc pește în mod regulat.

Diagnosticarea stresului oxidativ

• Pagina cu antioxidanți
  • Determinarea celor mai importanți niveluri de antioxidanți din sânge
    • Substanțe non-enzimatice precum glutationul, vitaminele C și E, coenzima Q10 și cofactorii seleniul și zincul
    • Enzime enzimatice precum superoxid dismutaza (SOD) și glutation peroxidaza (GPx).
  • Screening pentru evaluarea protecției antioxidante: Capacitatea antioxidantă totală (TAS)/Potențialul antioxidant (TEAC) (capacitatea de a reacționa cu radicalii liberi)
    • În laborator: z.BSerul pacientului (cu antioxidanți) + cantitate definită de radicali liberi; măsurarea cantității reziduale de radicali după detoxifiere (reacție de colorare):
      Cantitate inițială – cantitate reziduală = potențial antioxidant (valoare normală: 1,3-1,77 mmol/l sânge)
    • În practică: z.B.FORD (Apărare împotriva radicalilor liberi de oxigen) în sângele capilar
• Latura radicală
  • Măsurarea peroxidării lipidice: Malondialdehidă (MDA-LDL ca valoare pe termen lung pe o perioadă de 7-10 zile), deoarece aldehida este un produs de descompunere măsurabil al radicalilor liberi.
    • 4-Hidroxinonenal HNE (alchenal/aldehidă): deteriorare oxidativă a acizilor grași polinesaturați
    • 8-Ispoprostan F2 α(8-izo-Prostaglandină F2 α): afectare oxidativă a sintezei prostaglandinelor (din acid arahidonic)
    • 2-Propenal (Acroleină/Aldehidă): deteriorare oxidativă a acizilor grași polinesaturați
  • Detectarea deteriorării oxidative a materialului genetic: testul dezoxiguanozină (oxidarea ADN-ului/8-OHdG) (excreția 8-hidroxi-dezoxiguanozină ca o consecință a deteriorării oxidative a acizilor nucleici/ADN-ului în urină; biomarker pentru evaluarea efectelor mutagene/cancerigene individuale ale stresului oxidativ)
  • Detectarea oxidării proteinelor: Nitrotirozină (oxidarea tirozinei cu peroxinitrit)
  • Rezonanță de spin electronic (ESR): Detecția directă a radicalilor (principiu: absorbția radiației de microunde de către electronii nepereche; dar nu a fost stabilit din cauza lipsei de disponibilitate și a duratei de viață scurte a radicalilor)

Exemple de aplicații ale antioxidanților

• procesele de îmbătrânire
• Sport (orientat spre performanță)
• Boli cardiovasculare (z.B(Arterioscleroză)
• neurolog &și Psihe (z.BBoala Alzheimer, boala Parkinson, SLA, schizofrenie) (3)
• Sistemul imunitar și inflamația în general (reumatism, parodontită, pancreatită acută)
• Tulburări induse de medicamente
• Alte poluări ale mediului (z.B(Alcool, fumat, poluanți)
• diabet
• Boli respiratorii
• Boli oculare (z.B(Cataractă)
• Medicina reproductivă și infertilitatea (2)
• Prevenirea cancerului (Notă: Antioxidanții trebuie evitați în timpul chimioterapiei/radioterapiei, deoarece pot preveni moartea celulară (în acest caz) dorită!) (1)

(1) Antioxidanții și riscul de cancer

O urmărire a SU.VI.MAXUn studiu din Franța care a implicat 12.741 de adulți (prevenție primară, controlat cu placebo, dublu-orb, monitorizarea nivelurilor sanguine), realizat pe o perioadă de cinci ani, a confirmat că administrarea pe termen lung a unui complex antioxidant în doze nutriționale (vitamina C 120 mg/zi, vitamina E 30 mg/zi, beta-caroten 6 mg/zi, seleniu 100 mcg/zi, zinc 20 mg/zi) a dus la o reducere cu 31% a riscului de cancer și la o reducere cu 37% a mortalității la persoanele cu un aport insuficient de antioxidanți sub formă de fructe și legume (vezi [referința]). https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/20104528/ ).

(2) Antioxidanții și infertilitatea

Stresul oxidativ afectează spermatozoizii. Aceste daune pot fi contracarate de propriile mecanisme antioxidante de apărare ale organismului.
Riscul de malformații congenitale poate fi redus. La partenerele bărbaților infertili care au luat antioxidanți ca parte a unui program reproductiv, rata natalității a crescut. Vezi: Recenzie a 34 de studii clinice randomizate controlate cu 2876 de cupluri; Showell și colab., Antioxidanți pentru subfertilitatea masculină; Cochrane 2012; DOI: 10.1002/14651858.CD007411.pub2 („Stresul oxidativ poate provoca deteriorarea spermatozoizilor. Aceste daune pot fi reduse prin apărarea antioxidantă naturală a organismului. Antioxidanții pot face parte din dieta noastră și pot fi luați ca supliment.”Se crede că în multe cazuri de subfertilitate inexplicabilă, precum și în cazurile în care poate exista o problemă legată de spermă, administrarea unui supliment antioxidant oral poate crește șansele unui cuplu de a concepe atunci când urmează un tratament de fertilitate.

(3) Antioxidanții și demența
Radicalii mitocondriali sunt parțial responsabili de formarea agregatelor de amiloid-β. Amiloid
β, la rândul său, duce la disfuncție mitocondrială și la o creștere a ROS (cf. Leuner K și colab.; ROS derivate din mitocondrii duc la o formare crescută de beta-amiloid; Antioxid Redox Signal 2012; 16; 1421-1433; „Concluzie: Mai multe dovezi arată că ROS derivate din mitocondrii duc la o procesare îmbunătățită a proteinei precursoare amiloidogenice și că Aβ „în sine duce la disfuncție mitocondrială și la creșterea nivelului de ROS. Propunem că, pornind de la disfuncția mitocondrială, se declanșează un cerc vicios care contribuie la patogeneza bolii Alzheimer sporadice.”