Τι είναι το οξειδωτικό στρες;

Ένας όρος που πολλοί ακούν όλο και συχνότερα, όμως λίγοι γνωρίζουν με ποιους μηχανισμούς προκαλείται. Για να κατανοήσουμε πλήρως τι είναι το οξειδωτικό stress, είναι σημαντικό να αντιληφθούμε τις ακόλουθες διαδικασίες.

Με τη βοήθεια του οξυγόνου, παράγεται ενέργεια από οργανική ύλη. Μέσω της συγκεκριμένης διαδικασίας εσωτερικής καύσης στο σώμα, πέρα από την παραγωγή ενέργειας, δημιουργούνται οι ελεύθερες ρίζες οξυγόνου.

Πρόκειται για υψηλής δραστικότητας μόρια, γνωστά ως αντιδραστικά είδη οξυγόνου (ROS), τα οποία δημιουργούνται ως υποπροϊόντα του κανονικού μεταβολισμού (ενδογενή) και του περιβαλλοντικού στρες (εξωγενή).

Επίσης, με τη βοήθεια των ROS, αποστέλλονται «μηνύματα» εντός ή μεταξύ των κυττάρων. Σε υψηλές, όμως, ποσότητες, τα ROS ευθύνονται για την πρόκληση βλαβών στον ανθρώπινο οργανισμό.

Τα ROS παράγονται φυσικά, όταν το οξυγόνο διασπάται από το σώμα ως μέρος της κυτταρικής αναπνοής, μία διαδικασία που λαμβάνει χώρα στα μιτοχόνδρια, το λεγόμενο «εργοστάσιο παραγωγής ενέργειας» του κυττάρου.

Στο τελευταίο στάδιο της κυτταρικής αναπνοής, μέσω του κυττάρου, διαχωρίζονται τα ηλεκτρόνια από τα υποπροϊόντα της γλυκόζης. Έτσι, δημιουργείται ένα μόριο, γνωστό ως τριφωσφορική αδενοσίνη (ATP). Πρόκειται για τη βασική πηγή ενέργειας του κυττάρου.

Το οξυγόνο είναι απαραίτητο, ούτως ώστε το κύτταρο να μπορέσει να «δεχθεί» τα ηλεκτρόνια, μετά το πέρας της συγκεκριμένης διαδικασίας. Τα περισσότερα μόρια οξυγόνου εν τέλει μετατρέπονται σε νερό.

Ωστόσο, από κάποια μόρια οξυγόνου λαμβάνονται λιγότερα ηλεκτρόνια, κάτι που οδηγεί στη μετατροπή τους σε ελεύθερες ρίζες και ειδικότερα σε ROS. Η απουσία ηλεκτρονίων είναι ο λόγος που καθιστά τις ουσίες αυτές εξαιρετικά αντιδραστικές.

Σε μία προσπάθεια, να αποκτήσουν τα ηλεκτρόνια που τους λείπουν και να καταστούν πιο σταθερές χημικά, αντιδρούν με διάφορες ουσίες στο κύτταρο.

Όταν το αντιοξειδωτικό σύστημα του κυττάρου υπερκαλύπτεται από την ποσότητα των ROS, επέρχεται η δημιουργία οξειδωτικού στρες. Αυτό πιθανόν οφείλεται σε υψηλή παραγωγή ROS ή σε περιορισμένη αποβολή τους από το κύτταρο.

Με τον όρο «οξειδωτικό στρες» λοιπόν, περιγράφεται εύστοχα μια ανισορροπία ανάμεσα στην κυτταρική διαδικασία παραγωγής και αποβολής των υποπροϊόντων της διάσπασης του οξυγόνου. Αποτυπώνεται ουσιαστικά η επικράτηση των ελεύθερων ριζών στον οργανισμό μας.

Οι ελεύθερες ρίζες μεταφέρονται, μέσω της κυκλοφορίας του αίματος, σε όλους τους ιστούς και τα όργανα του σώματος και επιτίθενται στα κύτταρα μας, οδηγώντας στην ενεργοποίηση μίας σειράς αντιδράσεων που μπορούν να προκαλέσουν δυσάρεστες επιπτώσεις.

Ποιες είναι οι επιπτώσεις του οξειδωτικού στρες;

Όπως σχηματίζεται σκουριά, όταν οξειδώνεται ο σίδηρος, έτσι ακριβώς η συγκεκριμένη διαδικασία μπορεί να προξενήσει βλάβες στα μόρια εκ των οποίων συντίθενται τα κύτταρα. Κατ’ αυτόν τον τρόπο, προκαλούνται μεταλλάξεις σε DNA και RNA, παράγονται λανθασμένες πρωτεΐνες και εκδηλώνονται ποικίλες βλάβες σε σάκχαρα και λιπίδια.

Τα κύτταρα είναι ικανά να επιδιορθώσουν κάποια ποσότητα βλάβης. Όμως, αν πρόκειται για εκτεταμένη βλάβη, ενδέχεται να επέλθει απόπτωση (προγραμματισμένος κυτταρικός θάνατος), ένα είδος μηχανισμού κατά τον οποίο αυτοκαταστρέφονται τα κύτταρα. Σε σοβαρότερες περιπτώσεις, δεν αποκλείεται τα κύτταρα να καταστραφούν πρόωρα, οδηγώντας σε θάνατο των ιστών.

Το οξειδωτικό στρες οδηγεί στη δημιουργία χρόνιων φλεγμονών και δυσμενών επιγενετικών μηχανισμών. Γι’ αυτό μπορεί να αποτελέσει το εφαλτήριο για την ανάπτυξη Αυτοάνοσων και Χρόνιων Παθήσεων.

Σε αυτές συμπεριλαμβάνονται, μεταξύ άλλων, ο Διαβήτης Τύπου ΙΙ, ο καρκίνος, η σκλήρυνση των αρτηριών (αθηροσκλήρωση), καθώς και διάφορα Νευροεκφυλιστικά Νοσήματα, όπως η Νόσος Alzheimer, η Νόσος Parkinson, η αμυοτροφική πλευρική σκλήρυνση (ALS) και η πολλαπλή σκλήρυνση (MS).

Ποιοι κινδυνεύουν περισσότερο να εμφανίσουν οξειδωτικό στρες;

Πολλαπλοί οξειδωτικοί παράγοντες μπορεί να αποδυναμώσουν την αντιοξειδωτική ικανότητα του οργανισμού. Σε αυτούς συγκαταλέγεται η ατμοσφαιρική ρύπανση, η κατανάλωση τροφών ελλιπών σε αντιοξειδωτικά συστατικά, το άγχος, η υπερβολική κατανάλωση αλκοόλ, οι χρόνιες φλεγμονές, οι ορμονικές ανισορροπίες και η έκθεση στην υπεριώδη ακτινοβολία.

Σύμφωνα με τον dr. Marino Resendiz, καθηγητή Χημείας στο πανεπιστήμιο του Colorado στο Denver, το κάπνισμα ενδέχεται να προκαλέσει οξειδωτικό stress, γι’ αυτοί οι καπνιστές διατρέχουν μεγαλύτερο κίνδυνο. Η παχυσαρκία μπορεί να λειτουργήσεις ως ένας πρόσθετος παράγοντας οξειδωτικού στρες, διότι οι ελεύθερες ρίζες είναι δυνατόν να δεσμευτούν και να καταστρέψουν το λίπος.

Τι εννοούμε, όταν λέμε «αντιοξειδωτικά»;

Αντιοξειδωτικά ονομάζονται οι χημικές ουσίες που επιβραδύνουν την οξείδωση και την παραγωγή ROS. Βάσει ορισμένων ερευνών, τα αντιοξειδωτικά θα μπορούσαν να συντείνουν στη μείωση της οξειδωτικής βλάβης.

Ο οργανισμός διαθέτει ενδογενείς (διάφορα ένζυμα και πρωτεΐνες) και εξωγενείς αμυντικούς μηχανισμούς (αντιοξειδωτικά που προσλαμβάνουμε από τη διατροφή μας) κατά του οξειδωτικού στρες.

Αντιοξειδωτικά εμπεριέχονται σε τροφές, όπως τα φασόλια, το πράσινο τσάι, το ελαιόλαδο, οι ξηροί καρποί, η κανέλα, τα ψάρια, ο κουρκουμάς, το δενδρολίβανο, ορισμένα λαχανικά (π.χ. κρεμμύδια, τοµάτες, σκόρδο, μπρόκολο) και κάποια φρούτα (π.χ. πορτοκάλια, μανταρίνια, ακτινίδιο, σταφύλια, ρόδια). Επιπλέον, διατίθενται αντιοξειδωτικά συμπληρώματα διατροφής.

Ωστόσο, κρίνεται απαραίτητη η μέτρηση των επιπέδων του οξειδωτικού stress

Η πρόσληψη αντιοξειδωτικών σε αυξημένες ποσότητες, χωρίς να είναι απαραίτητο, εγκυμονεί τον κίνδυνο της παντελούς έλλειψης ελεύθερων ριζών και της διαταραχής της ισορροπίας τους προς τα κάτω, κάτι που θεωρείται εξίσου επιβλαβές με το οξειδωτικό στρες.

Γι’ αυτό, θεωρείται μείζονος σημασίας η διενέργεια Εξειδικευμένων Εξετάσεων και Ειδικών Ελέγχων, ούτως ώστε να εκτιμηθεί κατά πόσον το κάθε άτομο έχει υψηλές συγκεντρώσεις ελεύθερων ριζών ή περιορισμένη αντιοξειδωτική ικανότητα. Ο έλεγχος των επιπέδων του οξειδωτικού stress διεξάγεται σε Ιατρικά κέντρα που έχουν πρωθύστερη εμπειρία και γνώση όσον αφορά στο οξειδωτικό stress.

Μέσω του Βασικού Ελέγχου του Οξειδωτικού Στρες, εκτιμάται η ισορροπία μεταξύ του οξειδωτικού στρες και του αντιοξειδωτικού δυναμικού του οργανισμού και αξιολογείται ο βασικός έλεγχος των ενζυμικών και μη-ενζυμικών αντιοξειδωτικών συστημάτων του οργανισμού. Είναι δυνατόν να ανιχνευθούν και οι υποκείμενες αιτίες πολλών χρόνιων παθήσεων και κλινικών διαταραχών.

Βάσει των εργαστηριακών ευρημάτων, διαμορφώνονται εξατομικευμένα θεραπευτικά πρωτόκολλα, με τη βοήθεια των οποίων μπορούν να ενεργοποιηθούν οι μηχανισμοί ίασης και να εξουδετερωθούν οι οξειδωτικές διεργασίες. Πρόκειται για αντιοξειδωτικές θεραπείες, που απευθύνονται σε όσους επιθυμούν να ενισχύσουν προληπτικά τα επίπεδα υγείας τους, αλλά και σε πάσχοντες από Χρόνια Νοσήματα.

 

Διαβάστε επίσης

Ρόδι, τύχη και γονιμότητα

Διατροφή και πρόωρη κυτταρική γήρανση

Η συσχέτιση των Τελομερών με την επιτάχυνση της κυτταρικής γήρανσης

 

References:

  1. gr, ti-einai-to-okseidotiko-stres-pos-prokaleitai-ti-epiptoseis-echei-kai-poioi-kindynevoun
  2. Joseph N, Zhang-James Y, Perl A, Faraone SV (November 2015). “Oxidative Stress and ADHD: A Meta-Analysis”. Journal of Attention Disorders. 19 (11): 915–924.
  3. Hwang O (March 2013). “Role of oxidative stress in Parkinson’s disease”. Experimental Neurobiology. 22 (1): 11–17.
  4. Ramond A, Godin-Ribuot D, Ribuot C, Totoson P, Koritchneva I, Cachot S, et al. (June 2013). “Oxidative stress mediates cardiac infarction aggravation induced by intermittent hypoxia”. Fundamental & Clinical Pharmacology. 27 (3): 252–261.
  5. Yoshida Y, Umeno A, Akazawa Y, Shichiri M, Murotomi K, Horie M (2015). “Chemistry of lipid peroxidation products and their use as biomarkers in early detection of diseases”. Journal of Oleo Science. 64 (4): 347–356.
  6. Vigor C, Bertrand-Michel J, Pinot E, Oger C, Vercauteren J, Le Faouder P, et al. (August 2014). “Non-enzymatic lipid oxidation products in biological systems: assessment of the metabolites from polyunsaturated fatty acids” (PDF). Journal of Chromatography. B, Analytical Technologies in the Biomedical and Life Sciences. 964: 65–78.
  7. Galano JM, Mas E, Barden A, Mori TA, Signorini C, De Felice C, et al. (December 2013). “Isoprostanes and neuroprostanes: total synthesis, biological activity and biomarkers of oxidative stress in humans” (PDF). Prostaglandins & Other Lipid Mediators. 107: 95–102.
  8. Cohen G, Riahi Y, Sunda V, Deplano S, Chatgilialoglu C, Ferreri C, et al. (December 2013). “Signaling properties of 4-hydroxyalkenals formed by lipid peroxidation in diabetes”. Free Radical Biology & Medicine. 65: 978–987.
  9. Domka K, Goral A, Firczuk M (2020). “cROSsing the Line: Between Beneficial and Harmful Effects of Reactive Oxygen Species in B-Cell Malignancies”. Frontiers in Immunology. 11: 1538.
  10. Wright C, Milne S, Leeson H (June 2014). “Sperm DNA damage caused by oxidative stress: modifiable clinical, lifestyle and nutritional factors in male infertility”. Reproductive Biomedicine Online. 28 (6): 684–703.