"Serbest radikaller" nedir?

• Serbest radikal, bir veya daha fazla eşleşmemiş elektrona sahip bir atom veya moleküldür.
• Serbest radikaller çok kararsızdır ve gerekli elektronu alarak kararlılık kazanmaya çalışırlar; bu nedenle serbest radikaller çok reaktiftir.
• Gerekli elektronu yakalayarak diğer kimyasal bileşiklerle reaksiyona girerler ve böylece daha fazla radikal oluşumuyla zincirleme reaksiyonları tetiklerler.
• Bu reaksiyonlar düzenlenmemiş ve tahmin edilemezdir; genellikle tüm biyolojik yapıları etkileyebilirler. & Moleküller hasara neden olur.
• Aşağıdakiler özellikle etkilenmektedir:
  Hücre bileşenleri (z.B. Hücre çekirdeğindeki genetik materyale veya DNA'ya verilen hasar.
  • Yağlar (lipoproteinlerin oksidasyonu) ve karbonhidratlar
  • Proteinler/Enzimler
  • Amino asitler gibi z.B. L-Sistein (glutatyon yapı taşı)

"Oksidasyon" ve "indirgeme" ne anlama gelir?

• Antioksidan, serbest radikale bir elektron vererek onu nötralize eder; serbest radikal tekrar "sağlıklı" bir molekül haline gelir.
• Elektronların salınımı, antioksidanın oksitlenmesine (radikalleşmesine) ve ardından tekrar indirgenmesine neden olur, vb.

"Oksidatif stres" nedir?

• Oksidasyon ve indirgeme arasında bir dengesizlik varsa veya antioksidanlardan daha fazla serbest radikal (oksidan) bulunuyorsa, buna vücutta oksidatif stres denir.

Serbest radikaller nasıl oluşur?

Serbest radikaller hem dışsal (çevresel faktörler) hem de içsel (vücudun kendi süreçleri yoluyla) olarak oluşur:

• Endojen:
  • Mitokondrilerde hücresel enerji üretimi: Mitokondride oksijen suya indirgenir. Ancak bu süreç tamamlanmaz: indirgenmiş oksijenin bir kısmı serbest radikallere (oksijenin hidrojen veya azotla oluşturduğu bileşikler) dönüştürülür. Oksijen ve hidrojenin vücutta patlayıcı bir gaz reaksiyonuna neden olmasını önlemek için elektronlar birkaç aşamada aktarılır – bu, "solunum zinciri" (elektron taşıma zinciri) olarak adlandırılan süreçte gerçekleşir. Bu zincir, serbest radikallerin moleküllerden elektron çaldığı, böylece onları da radikalleştirdiği ve bu şekilde devam eden birkaç birbirine bağlı redoks sisteminden oluşur. Örneğin, NADH, serbest radikaller tarafından NAD+'ya oksitlenir ve H+ iyonları açığa çıkarır.
  • Hücresel bağışıklık savunması ve iltihaplanma (“Oksidatif patlama”): Aktif fagositer hücrelerin (virüsleri ve bakterileri yutan granülositler ve makrofajlar gibi fagositer hücreler) mitokondrilerinde, fagositoza uğramış mikropların (virüsler, bakteriler) öldürülmesini desteklemek için serbest radikaller (örneğin, H2O2 ve hidroksil radikalleri) oluşur. Bağışıklık sistemi aşırı aktif olduğunda (örneğin, otoimmün hastalıklar nedeniyle) ve aynı anda antioksidan eksikliği olduğunda, oksidatif stres meydana gelir!
  • detoksifikasyon (Detoksifikasyon aşaması I): Zehirli maddelerin vücuttan atılabilmesi için öncelikle radikalleştirilmeleri gerekir. d.h. Bunlar "reaktif" hale getirilir. Bu nedenle, Faz I'in ürünleri genellikle gerçek toksinden daha agresiftir; bu da Faz II'de hızlı detoksifikasyon veya atılımı önemli kılar. Faz II'de, glutatyon veya sistein gibi polar hidrofilik moleküller Faz I'in metabolitlerine bağlanarak, böbrekler yoluyla atılım için suda çözünebilir bir formda kullanılabilir hale getirilir.
  • Homosistein metabolizması: Örneğin, H2O2 radikallerinin oluşumu.geçiş metalleri veya enzimlerle etkileşimler yoluyla
  • Glikoksidasyon (yüksek glikoz seviyeleri veya diyabet durumlarında) H2O2 oluşumuyla birlikte
  • Genel olarak kronik hastalıklar: Bu durum iltihaplanmaya ve serbest radikal salınımının artmasına yol açar.
  • Fiziksel stres (z.B. fiziksel çalışma, rekabetçi sporlar)
• Eksojen:
  • Güneş ve UV ışığı
  • Ozon O3
  • Radyoaktif çevresel radyasyon (z.B. (uçarken)
  • Radyoaktif tıbbi radyasyon (z.B. Terapi, mamografi ve diğer tanısal işlemler)
  • ilaç tedavisi (z.B. Doğum kontrol hapları, parasetamol, antibiyotikler, sitostatikler)
  • Sigara ve alkol
  • Diğer çevresel kirleticiler, z.B. Metaller, duman, azot oksitler, araba egzozu, çözücüler, böcek ilaçları & diğer kimyasallar

Serbest radikaller ne tür zararlara yol açabilir?

• DNA hasarı
• Karbonhidrat, amino asit ve yağ metabolizmasında düzensizlik
• Yaşlanmanın hızlanması
• Performansta azalma
• "Serbest radikal hastalıkları" olarak adlandırılan ve etkileyen hastalıkların riskinde artış meydana gelir. v.a. Oksijen döngüsünün yüksek olduğu dokular (örneğin, kalp kası, iskelet kası, göz merceği vb.):
  • Alzheimer hastalığı gibi nörodejeneratif hastalıklar
  • arteriyoskleroz
  • Alerjiler
  • yaşlanma süreçleri
  • Amyotropik lateral skleroz (ALS): Serbest radikaller tarafından SOD yıkımının bozulması ve motor sinir hücrelerinin tahrip edilmesi.
  • Kataraktogenez maküler dejenerasyon
  • diyabet
  • Kanser
• Birçok hastalığın ilerlemesinin hızlanması ve şiddetinin artması
• Birçok hastalıkta nüks riski artar.

Serbest radikallerin vücutta ne gibi olumlu işlevleri vardır?

• Eğitim fonksiyonu: Az miktardaki serbest radikaller redoks sistemini eğitir.
  (performansı, antioksidan üretimini ve direnci artırır), aşıya benzer bir etkiye sahiptir.
• Bağışıklık fonksiyonu:
  • Makrofajlar ve granülositler mitokondrilerde redoks sistemleri oluşturarak serbest radikalleri yok ederler. z.B. Bakteriler ve protozoalar, litik enzimlerle etkileşim halinde.
  • Serbest radikal aktivitesine sahip yüksek dozda C vitamini, kanser hücrelerine karşı sitotoksik etki gösterir.
  • Radikal üreten kemoterapi ilaçları ve radyasyon kanser hücrelerini öldürür; UYARI: Bu nedenle, kemoterapi ve/veya radyoterapi sırasında antioksidanlar alınmamalıdır!
• Sinyal verme işlevi: Serbest radikaller sinyal verici maddeler olarak işlev görebilir. z.B. İltihaplanmada (bağışıklık hücrelerinin iltihap bölgesine taşınmasının uyarılması), sinir hücrelerinin büyümesinde (z.B. Omurilik yaralanmalarından sonra (yetişkin nörogenezi bağlamında) ve yara iyileşmesi sırasında

Antioksidanlar nelerdir?

• Antioksidanlar "serbest radikal temizleyicileridir". d.h. Radikal'e bir elektron vererek onu indirgerler (ve böylece kendileri yok olurlar). i.d.R. (kendiliğinden oksitlenmiş)
• Bunlarda OH, SH veya NH grubu azalmıştır ve diğer biyolojik yapılara (örneğin) kıyasla radikallerle daha hızlı reaksiyona girerler.(Antioksidan E vitamininin 1 molekülü 1000'e kadar yağ asidi zincirini korur!)
• Antioksidanlar sinerjik olarak çalışır ve birbirlerini yeniler: bir ağ oluştururlar. Enzimatik ve enzimatik olmayan antioksidanlar: C vitamini, E vitamini, koenzim Q10 (oksitlenmiş halde ubikinon, indirgenmiş halde ubikinol), glutatyon ve alfa-lipoik asit oksidasyondan sonra birbirlerini yeniden oluştururlar (indirgerler).

Enzimatik (daha yüksek moleküler ağırlık)	enzimatik olmayan (düşük moleküler ağırlık)
• Vücutta oluşur (“endojen”) • Etkiler genetiğe bağlıdır (Enzimopati) ve sentez hızı • Yüksek tepki hızı • Detoksifikasyon sürecinde kendileri radikalleşmezler. (Zincirleme reaksiyon yok!) • Etki gösterebilmesi için yardımcı faktörlere ihtiyaç duyar. • Süresiz olarak mevcut değiller	• Çoğunlukla gıda yoluyla alınırlar. • Etkiler arz miktarına bağlıdır • Yavaş tepki süresi • Detoksifikasyon sürecinde radikalleşirler. (Etkisiz hale getirilmelidir!) • Hızlı değişim mümkün • (Teorik olarak) süresiz olarak kullanılabilirler.

En önemli antioksidan enzimler hangileridir?

• Süperoksit dismutazlar (SOD)
  • Süperoksit radikalinin (O2-) H2O2 + O2'ye dönüşümünü katalize ederler.
  • sitoplazmada ve hücre dışı alanda kofaktör olarak bakır (Cu)/çinko (Zn) ile
  • mitokondride kofaktör olarak manganez (Mn) ile
• Katalazlar
  • Hidroksil radikallerinin oluşumunu engelleyerek H2O2'nin H2O'ya indirgenmesini katalize ederler.
  • Demir (Fe) bir kofaktör olarak kullanılarak
  • a. karaciğerde, deride, böbrek hücrelerinde ve eritrositlerde
• Peroksidazlar
  • Sulu hücre ortamında H2O2'nin H2O'ya indirgenmesini katalize etmek
  • Selenyumdan bağımsız peroksidazlar (demir (Fe) bağımlı)
  • Selenyum bağımlı fosfolipid hidroperoksit glutatyon peroksidaz
  • a. eritrositlerde, karaciğerde, akciğerlerde ve böbreklerde

En önemli enzimatik olmayan antioksidanlar nelerdir?

• Karotenoidler
  • Beta-karoten: Reaktif bileşiklerin etkisiz hale getirilmesi (sözde "söndürme") yoluyla antioksidan etki.
  • Zeaksantin
  • Lutein
  • Likopen
• Polifenoller --> işler v.a. Fenolik OH grupları nedeniyle antioksidan özellik gösterir; OH gruplarının sayısı antioksidan etkiyi etkiler.
  • Resveratrol --> 3 OH grubu
  • Kuersetin --> 5 OH grubu ve dolayısıyla özellikle güçlü bir antioksidan etkiye sahip.
  • Matcha: 1.711 birim/g'lık ORAC değeriyle, doğal bir üründe bilinen en yüksek ORAC değerine sahiptir.ORAC "Oksijen Radikal Emilim Kapasitesi" anlamına gelir. d.h. oksijen radikallerini azaltma yeteneği)
  • Brahmi: Bilimsel çalışmalar v.a. Brahmi'nin nörodejeneratif hastalıklarla ilgili antioksidan etkisi araştırılmaktadır (aşağıya bakınız). https://www.ncbi.nlm.nih.gov/pmc/articles/PMC4564646/ )
• Vitaminler
  • C vitamini (suda çözünür)
  • E vitamini (yağda çözünen)
  • Tokoferol E-OH, tokoferoksil radikaline oksitlenir ve daha sonra C vitamini veya glutatyon tarafından hidrojen verici olarak tekrar tokoferol E-OH'ye indirgenir.
  • "E vitamini şunlara katkıda bulunur, "DNA'yı, proteinleri ve lipitleri oksidatif hasardan korumak için." (Resmi Sağlık Beyanı)
  • B2 Vitamini (suda çözünebilir): "B2 vitamini (riboflavin), hücrelerin oksidatif stresten korunmasına katkıda bulunur. (Resmi sağlık açıklaması)
  • A Vitamini (yağda çözünen)
  • K vitamini (yağda çözünen)
• Tiyol (SH grubu ile)
  • Glutatyon
  • L-Sistein
  • Alfa-lipoik asit
  • Kan-beyin bariyerini geçebilir ve C ve E vitaminleri, koenzim Q10 veya glutatyon gibi kullanılmış antioksidanları yeniden üretebilir; bu nedenle, sinerjik antioksidan komplekslerinin önemli bir bileşenidir.
  • Alman Eczacılar Dergisi: "Hafif ve orta derecede Alzheimer demansı olan hastalarda yapılan bir klinik çalışma, asetilkolinesteraz inhibitörlerine ek olarak alfa-lipoik asit verilmesinin hastalığın ilerlemesini son derece yavaşlattığını göstermiştir." (bkz. https://www.deutsche-apotheker-zeitung.de/daz-az/2009/daz-3-2009/liponsaeure-bei-alzheimer-demenz )
• Diğer kükürt içeren amino asitler
  • Taurin
  • L-Metiyonin
• Şifalı mantarlar, özellikle Cordyceps: Cordyceps ekstresinin antioksidan potansiyeli laboratuvar testlerinde gösterilmiştir (bkz. [referans]). https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/11114006/ )
• Koenzim Q10
• L-Karnitin
• NADP (aktif B3 vitamini)
• Enzimatik antioksidanların kofaktörleri
  • Selenyum (Se)
  • Çinko (Zn)
  • Demir (Fe)
  • Manganez (Mn)
  • Bakır (Cu)

Hangi besinler özellikle antioksidan açısından zengindir?

antioksidan	Bakkaliye
C vitamini E vitamini selenyum Glutatyon β-Karoten Likopen Sülforafan Resveratrol Spermidin	Limon, portakal, greyfurt, kivi Zeytinyağı, buğday özü yağı, buğday özü Buğday özü, susam tohumu, tam tahıllı ürünler, deniz balığı, kırmızı balık Avokado, karpuz, kuşkonmaz, brokoli, ıspanak Havuç, domates, kayısı Domates suyu brokoli Kırmızı şarap (ılımlı!), meyveler, yer fıstığı Buğday özü, soya

Oksidatif stresin göstergeleri ve risk faktörleri (Sorulara ne kadar çok "evet" yanıtı verilirse, oksidatif stres riski de o kadar artar.; yerini almaz u.g. Teşhis!)

• şikayetler
  • Sık sık yorgun oluyorum.
  • Motivasyon eksikliği çekiyorum.
  • Üçten fazla soğuk algınlığı geçirdim. p.a.
  • Fiziksel ve zihinsel performansım yetersiz.
• Yaşam tarzı alışkanlıkları
  • Sigara içiyorum.
  • Haftada birkaç gün 20 gramdan fazla alkol tüketiyorum.
  • Sıklıkla güneşlenirim ve/veya solaryuma giderim.
  • Haftada birkaç kez yoğun egzersiz yapıyorum.
• yükler
  • Düzenli olarak stres yaşıyorum.
  • Çevresel kirleticilere maruz kalıyorum (örneğin, amalgam veya radyasyona maruz kalma).
  • Sık sık diyet yapıyorum.
  • Bilgisayar başında çok zaman geçiriyorum.
• Hastalıklar ve sağlık riskleri
  • Aşırı kilolu
  • Lipid metabolizması bozuklukları
  • Diyabet mellitus
  • Kalp hastalığı
  • Romatizmal hastalıklar
  • Bağırsak hastalıkları
  • Solunum yolu hastalıkları
  • Alerjiler
  • Kanser
• İlaç alımı
  • Ağrı kesiciler
  • Hormon preparatları
  • Doğum kontrol yöntemleri
  • Kemoterapi ajanları
• Beslenme
  • Günde 3 porsiyondan az taze meyve ve hafifçe hazırlanmış sebze tüketiyorum.
  • Günde 2 bardaktan az meyve veya sebze suyu içiyorum.
  • Beslenmemde düzenli olarak süt ve süt ürünleri yer almıyor.
  • Günde 1,5 litreden daha az sıvı tüketiyorum.
  • Düzenli olarak balık yemiyorum.

Oksidatif Stresin Tanısı

• Antioksidanlar sayfası
  • En önemli antioksidan kan seviyelerinin belirlenmesi
    • Glutatyon, C ve E vitaminleri, koenzim Q10 ve selenyum ile çinko gibi kofaktörler gibi enzimatik olmayan maddeler.
    • Süperoksit dismutaz (SOD) ve glutatyon peroksidaz (GPx) gibi enzimatik enzimler.
  • Antioksidan korumayı değerlendirmek için tarama: Toplam Antioksidan Kapasitesi (TAS)/Antioksidan Potansiyeli (TEAC) (serbest radikallerle reaksiyona girme yeteneği)
    • Laboratuvarda: z.B. Hasta serumu (antioksidanlarla birlikte) + tanımlanmış miktarda serbest radikal; detoksifikasyondan sonra kalan radikal miktarının ölçümü (boya reaksiyonu):
      Başlangıç ​​miktarı – kalan miktar = Antioksidan potansiyeli (normal değer: 1,3-1,77 mmol/l kan)
    • Pratikte: z.B. FORD (Serbest Oksijen Radikallerine Karşı Savunma) kılcal kanda
• Radikal taraf
  • Lipit peroksidasyonunun ölçümü: Malondialdehit (MDA-LDL, 7-10 günlük uzun vadeli bir değer olarak), çünkü aldehit serbest radikallerin ölçülebilir bir parçalanma ürünüdür.
    • 4-Hidroksonenal HNE (alkenal/aldehit): çoklu doymamış yağ asitlerine oksidatif hasar
    • 8-İspoprostan F2 α (8-izo-Prostaglandin F2 α): prostaglandin sentezine (araşidonik asitten) oksidatif hasar.
    • 2-Propenal (Akrolein/Aldehit): çoklu doymamış yağ asitlerine oksidatif hasar verir.
  • Genetik materyalde oksidatif hasarın tespiti: Deoksiguanosin testi (DNA oksidasyonu/8-OHdG) (nükleik asitlere/DNA'ya oksidatif hasar sonucu idrarda 8-hidroksi-deoksiguanosin atılımı; oksidatif stresin bireysel mutajenik/kanserojenik etkilerinin değerlendirilmesi için biyobelirteç)
  • Protein oksidasyonunun tespiti: Nitrotirozin (tirozinin peroksinitrit ile oksidasyonu)
  • Elektron spin rezonansı (ESR): Radikallerin doğrudan tespiti (prensip: eşleşmemiş elektronlar tarafından mikrodalga radyasyonunun emilmesi; ancak radikallerin bulunabilirliğinin azlığı ve kısa ömürleri nedeniyle henüz kanıtlanmamıştır)

Antioksidanların uygulama örnekleri

• yaşlanma süreçleri
• Spor (performans odaklı)
• Kalp ve damar hastalıkları (z.B. Arteriyoskleroz)
• nörolog & ruh (z.B. Alzheimer hastalığı, Parkinson hastalığı, ALS, şizofreni) (3)
• Bağışıklık sistemi ve genel olarak iltihaplanma (romatizma, periodontitis, akut pankreatit)
• İlaç kaynaklı bozukluklar
• Diğer çevresel kirlilik (z.B. Alkol, sigara, kirleticiler)
• diyabet
• Solunum yolu hastalıkları
• Göz hastalıkları (z.B. Katarakt)
• Üreme tıbbı ve kısırlık (2)
• Kanser önleme (Not: Antioksidanlardan kemoterapi/radyoterapi sırasında kaçınılmalıdır, çünkü bunlar (bu durumda) istenen hücre ölümünü engelleyebilir!) (1)

(1) Antioksidanlar ve kanser riski

Bir takip yazısı SU.VI.MAXFransa'da 12.741 yetişkinin katılımıyla beş yıl boyunca yürütülen (birincil önleme, plasebo kontrollü, çift kör, kan seviyelerinin izlenmesi) bir çalışma, antioksidan kompleksinin besinsel dozlarda (C vitamini 120 mg/gün, E vitamini 30 mg/gün, beta-karoten 6 mg/gün, selenyum 100 mcg/gün, çinko 20 mg/gün) uzun süreli uygulanmasının, meyve ve sebze şeklinde yeterli miktarda antioksidan alamayan bireylerde kanser riskinde %31, ölüm oranında ise %37 azalmaya yol açtığını doğrulamıştır (bkz. [referans]). https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/20104528/ ).

(2) Antioksidanlar ve kısırlık

Oksidatif stres sperm hücrelerine zarar verir. Bu hasar, vücudun kendi antioksidan savunma mekanizmaları tarafından giderilebilir.
Doğum kusurları riski azaltılabilir. Üreme programının bir parçası olarak antioksidan alan kısırlık sorunu yaşayan erkeklerin kadın partnerlerinde doğum oranı artmıştır. Bakınız: 2876 çiftin katıldığı 34 randomize kontrollü çalışmanın incelenmesi; Showell ve ark., Erkeklerde kısırlık için antioksidanlar; Cochrane 2012; DOI: 10.1002/14651858.CD007411.pub2 (“Oksidatif stres sperm hücrelerinde hasara neden olabilir. Bu hasar, vücudun kendi doğal antioksidan savunma mekanizmalarıyla azaltılabilir. Antioksidanlar diyetimizin bir parçası olabilir ve takviye olarak alınabilir. Açıklanamayan kısırlık vakalarının çoğunda ve ayrıca spermle ilgili bir sorun olabileceği durumlarda, ağızdan alınan bir antioksidan takviyesinin, doğurganlık tedavisi gören bir çiftin hamile kalma şansını artırabileceğine inanılmaktadır.”)

(3) Antioksidanlar ve bunama
Mitokondriyal radikaller, amiloid-β agregatlarının oluşumundan kısmen sorumludur. Amiloid
β ise mitokondriyal disfonksiyona ve ROS'ta artışa yol açar (bkz. Leuner K vd.; mitokondri kaynaklı ROS, amiloid-beta oluşumunu artırır; Antioxid Redox Signal 2012; 16; 1421-1433; “Sonuç: Birçok kanıt, mitokondri kaynaklı ROS'un amiloidojenik amiloid öncü protein işlenmesini artırdığını ve Aβ Bu durum, mitokondriyal disfonksiyona ve ROS seviyelerinde artışa yol açar. Mitokondriyal disfonksiyondan başlayarak, sporadik Alzheimer hastalığının patogenezine katkıda bulunan bir kısır döngünün tetiklendiğini öne sürüyoruz.”