Freie Radikale: Wie wirken sie auf den Körper?

Freie Radikale sind instabile Atome, die Zellen schädigen können, was zu Krankheit und Alterung führt.

Freie Radikale werden mit dem Altern und einer Vielzahl von Krankheiten in Verbindung gebracht, aber es ist wenig über ihre Rolle in der menschlichen Gesundheit bekannt, oder wie man verhindern kann, dass sie Menschen krank machen.

Was sind freie Radikale?

Um freie Radikale zu verstehen, sind grundlegende Kenntnisse der Chemie erforderlich.

Atome sind von Elektronen umgeben, die das Atom in Schichten, den sogenannten Schalen, umkreisen. Jede Schale muss mit einer bestimmten Anzahl von Elektronen gefüllt sein. Wenn eine Schale voll ist, beginnen die Elektronen damit, die nächste Schale zu füllen.

Wenn ein Atom eine äußere Schale hat, die nicht voll ist, kann es sich mit einem anderen Atom verbinden und die Elektronen verwenden, um seine äußere Schale zu vervollständigen. Diese Arten von Atomen werden als freie Radikale bezeichnet.

Atome mit einer vollen äußeren Schale sind stabil, aber freie Radikale sind instabil und in dem Bemühen, die Anzahl der Elektronen in ihrer äußeren Schale auszugleichen, reagieren sie schnell mit anderen Substanzen.

Wenn sich Sauerstoffmoleküle in einzelne Atome aufspalten, die ungepaarte Elektronen haben, werden sie zu instabilen freien Radikalen, die nach anderen Atomen oder Molekülen suchen, um sich mit ihnen zu verbinden. Wenn dies weiterhin geschieht, beginnt ein Prozess, der als oxidativer Stress bezeichnet wird.

Oxidativer Stress kann die Zellen des Körpers schädigen, was zu einer Reihe von Krankheiten führt und Alterungserscheinungen wie Falten verursacht.

Wie schädigen freie Radikale den Körper?

Nach der Theorie der freien Radikale über das Altern, die erstmals 1956 beschrieben wurde, zerstören freie Radikale mit der Zeit die Zellen.

Wenn der Körper altert, verliert er seine Fähigkeit, die Auswirkungen der freien Radikale zu bekämpfen. Das Ergebnis sind mehr freie Radikale, mehr oxidativer Stress und mehr Schäden an den Zellen, was zu degenerativen Prozessen und auch zum „normalen“ Altern führt.

Verschiedene Studien und Theorien haben oxidativen Stress durch freie Radikale in Verbindung gebracht mit:

• Erkrankungen deszentralen Nervensystems, wie Alzheimer und andere Demenzerkrankungen
• Herz-Kreislauf-Erkrankungen aufgrund von verstopften Arterien
• Autoimmun- und Entzündungskrankheiten wie rheumatoide Arthritis und Krebs
• Grauer Star und altersbedingte Sehschwäche
• Altersbedingte Veränderungen des Aussehens, wie z. B. Verlust der Hautelastizität, Falten, ergrautes Haar, Haarausfall und Veränderungen der Haarstruktur
• Diabetes
• genetisch bedingte degenerative Erkrankungen, wie Chorea Huntington oder Parkinson

Die Theorie der freien Radikale als Ursache des Alterns ist relativ neu, wird aber durch zahlreiche Studien gestützt. Studien an Ratten zeigten zum Beispiel einen signifikanten Anstieg der freien Radikale, während die Ratten alterten. Diese Veränderungen stimmten mit altersbedingten Verschlechterungen der Gesundheit überein.

Im Laufe der Zeit haben Forscher die Theorie der freien Radikale über das Altern dahingehend verfeinert, dass sie sich auf die Mitochondrien konzentrieren. Mitochondrien sind winzige Organellen in Zellen, die Nährstoffe verarbeiten, um die Zelle anzutreiben.

Forschungen an Ratten legen nahe, dass freie Radikale, die in den Mitochondrien produziert werden, die Substanzen beschädigen, die die Zelle benötigt, um richtig zu funktionieren. Dieser Schaden verursacht Mutationen, die mehr freie Radikale produzieren und so den Prozess der Schädigung der Zelle beschleunigen.

Diese Theorie hilft, das Altern zu erklären, da sich der Alterungsprozess mit der Zeit beschleunigt. Der allmähliche, aber immer schneller werdende Aufbau von freien Radikalen bietet eine Erklärung dafür, warum selbst gesunde Körper mit der Zeit altern und sich verschlechtern.

Ursachen

Theorien über freie Radikale in Bezug auf Alterung und Krankheit können helfen zu erklären, warum manche Menschen langsamer altern als andere.

Obwohl freie Radikale natürlich im Körper produziert werden, können Lebensstilfaktoren ihre Produktion beschleunigen. Dazu gehören:

• Exposition gegenüber giftigen Chemikalien, wie Pestiziden und Luftverschmutzung
• Rauchen
• Alkohol
• frittierte Lebensmittel

Diese Lebensstilfaktoren sind mit Krankheiten wie Krebs und Herz-Kreislauf-Erkrankungen in Verbindung gebracht worden. Oxidativer Stress könnte also ein Grund sein, warum die Exposition gegenüber diesen Substanzen Krankheiten verursacht.

Antioxidantien und freie Radikale

Es ist schwer, Fernsehen zu schauen, ohne mindestens eine Werbung zu sehen, die verspricht, das Altern mit Antioxidantien zu bekämpfen. Antioxidantien sind Moleküle, die die Oxidation von anderen Molekülen verhindern.

Antioxidantien sind Chemikalien, die die Auswirkungen von freien Radikalen abschwächen oder verhindern. Sie geben ein Elektron an freie Radikale ab und reduzieren dadurch deren Reaktivität. Was Antioxidantien einzigartig macht, ist, dass sie ein Elektron abgeben können, ohne selbst zu reaktiven freien Radikalen zu werden.

Kein einziges Antioxidans kann die Auswirkungen aller freien Radikale bekämpfen. So wie freie Radikale in verschiedenen Bereichen des Körpers unterschiedliche Wirkungen haben, verhält sich jedes Antioxidans aufgrund seiner chemischen Eigenschaften anders.

In bestimmten Zusammenhängen können einige Antioxidantien jedoch zu Pro-Oxidantien werden, die Elektronen von anderen Molekülen abgreifen und so eine chemische Instabilität erzeugen, die oxidativen Stress verursachen kann.

Antioxidative Lebensmittel und Nahrungsergänzungsmittel: Wirken sie?

Tausende von Chemikalien können als Antioxidantien wirken. Die Vitamine C und E, Glutathion, Beta-Carotin und pflanzliche Östrogene, so genannte Phytoöstrogene, gehören zu den vielen Antioxidantien, die die Auswirkungen freier Radikale aufheben können.

Viele Lebensmittel sind reich an Antioxidantien. Beeren, Zitrusfrüchte und viele andere Früchte sind reich an Vitamin C, während Karotten für ihren hohen Gehalt an Beta-Carotin bekannt sind. Soja, das in Sojabohnen und einigen Fleischersatzprodukten enthalten ist, ist reich an Phytoöstrogenen.

Die leichte Verfügbarkeit von Antioxidantien in Lebensmitteln hat einige Gesundheitsexperten dazu inspiriert, eine antioxidantienreiche Ernährung zu empfehlen. Die Antioxidantientheorie des Alterns hat auch viele Firmen dazu veranlasst, den Verkauf von antioxidativen Nahrungsergänzungsmitteln zu forcieren.

DieForschung zu Antioxidantien ist gemischt. Die meisten Untersuchungen zeigen wenige oder keine Vorteile. Eine Studie aus dem Jahr 2010, die die Einnahme von Antioxidantien zur Vorbeugung von Prostatakrebs untersuchte, fand keinen Nutzen. Eine Studie aus dem Jahr 2012 ergab, dass Antioxidantien das Risiko für Lungenkrebs nicht senken. Bei Menschen, die bereits ein erhöhtes Krebsrisiko haben, wie z. B. Raucher, erhöhten Antioxidantien sogar leicht das Krebsrisiko.

Einige Untersuchungen haben sogar ergeben, dass eine Supplementierung mit Antioxidantien schädlich ist, insbesondere wenn die Menschen mehr als die empfohlene Tagesdosis (RDA) einnehmen. Eine Analyse aus dem Jahr 2013 ergab, dass hohe Dosen von Beta-Carotin oder Vitamin E das Sterberisiko signifikant erhöhten.

Einige wenige Studien haben Vorteile im Zusammenhang mit der Einnahme von Antioxidantien gefunden, aber die Ergebnisse waren bescheiden. Eine Studie aus dem Jahr 2007 fand zum Beispiel heraus, dass die langfristige Einnahme von Beta-Carotin das Risiko für altersbedingte Probleme mit dem Denken bescheiden reduzieren könnte.

Was wir nicht wissen

Studien deuten darauf hin, dass Antioxidantien die Auswirkungen freier Radikale nicht „heilen“ können – zumindest nicht, wenn die Antioxidantien aus künstlichen Quellen stammen. Dies wirft Fragen darüber auf, was freie Radikale sind und warum sie sich bilden.

Es ist möglich, dass freie Radikale ein frühes Zeichen von Zellen sind, die bereits gegen Krankheiten kämpfen, oder dass die Bildung freier Radikale mit dem Alter unvermeidlich ist. Ohne weitere Daten ist es unmöglich, das Problem der freien Radikale vollständig zu verstehen.

Menschen, die daran interessiert sind, die durch freie Radikale verursachte Alterung zu bekämpfen, sollten häufige Quellen freier Radikale, wie Umweltverschmutzung und frittierte Lebensmittel, vermeiden. Außerdem sollten sie sich gesund und ausgewogen ernähren, ohne sich Gedanken über die Zufuhr von Antioxidantien zu machen.