Oxidativer Stress, Antioxidantien und Aging - eine komplizierte Dreiecksbeziehung

Vereinfacht gesagt, kann zu viel oxidativer Stress negative Auswirkungen auf die Gesundheit haben. Dagegen ist eine Ernährung, die reich an sog. Antioxidantien ist, für eine gute Gesundheit unerlässlich. Aber was genau ist oxidativer Stress und welche Auswirkungen hat er auf den Körper?

Was ist oxidativer Stress?

Oxidativer Stress ist ein Zustand im Körper, bei dem zu viele freie Radikale gebildet und freigesetzt werden. Wenn die körpereigenen Schutzmechanismen der Zelle nicht ausreichen oder ein Mangel an Antioxidantien besteht, können die freien Radikale die Zellen schädigen und zu "Stress" in der Zelle führen.

Was sind freie Radikale?

Freie Radikale sind Moleküle oder Stoffwechselprodukte, die ein ungepaartes Elektron enthalten und dadurch äusserst reaktionsfreudig sind. Um ihren natürlichen Zustand mit vorzugsweise gepaarten Elektronen zu erreichen, reagieren freie Radikale mit anderen Molekülen und entziehen ihnen dabei ein Elektron (= „Oxidation“). Durch diese Wechselwirkung wird das andere Molekül, das ein Elektron verliert, verändert. Dies kann zur Folge haben, dass chemische Verbindungen, wie Eiweiße oder Fette, geschädigt und in ihrer Funktion beeinträchtigt werden.

Im menschlichen Körper sind viele der freien Radikale instabile Sauerstoffverbindungen („reactive oxygen species“; ROS), die als Stoffwechselprodukte im Rahmen des Energiehaushaltes gebildet werden. Neben ROS gibt es auch reaktive Stickstoffverbindungen („reactive nitrogen species“; RNS), die ebenfalls Schäden in der Zelle verursachen können.

Wie wird die Zelle durch oxidativen Stress geschädigt?

Freie Radikale können mit Fetten (Lipiden), Eiweißen (Proteinen) und mit dem Erbgut (DNA) reagieren. Die Oxidation von ungesättigten Fettsäuren in Zellmembranen kann zu Membranschäden sowohl in den Mitochondrien (= „Kraftwerke der Zellen“) als auch in der Zellmembran führen. Die Oxidation von Proteinen kann bewirken, dass sie falsch gefaltet werden oder ihre normale Struktur verlieren und somit ihre Funktion nicht mehr richtig erfüllen. Die Oxidation der DNA kann zu Erbgutveränderungen und Mutationen führen, die den Zelltod oder ein verändertes Wachstum mit einem erhöhten Krebsrisiko zur Folge haben. Diese Mechanismen können somit den Alterungsprozess beschleunigen oder die Entstehung von (chronischen) Krankheiten begünstigen.
Auch äußere Einflüsse können Ursache von oxidativem Stress sein. Ein sichtbares Beispiel dafür ist die stark gealterte und faltenreiche Haut bei Rauchern durch freie Radikale im Zigarettenrauch oder bei langjähriger, erhöhter Sonnenexposition durch Bildung freier Radikale durch UV-Strahlung.
Um oxidativem Stress entgegenzuwirken verfügen die Zellen über Schutzmaßnahmen gegen freie Radikale, darunter auch Antioxidantien. Tatsächlich finden in der Zelle ständig Oxidationsprozesse statt. Von oxidativem Stress spricht man aber erst dann, wenn mehr freie Radikale vorhanden sind als der Körper kompensieren kann und es deshalb zu Schädigungen kommt.

Was sind Antioxidantien?

Kurz gesagt, sind Antioxidantien Stoffe, die freie Radikale abfangen können. Wie bereits erwähnt, entziehen freie Radikale anderen Verbindungen ein Elektron und verändern sie. Antioxidantien hingegen können ein Elektron abgeben und bleiben dennoch stabil. Antioxidantien reagieren also mit freien Radikalen, so dass Zellstrukturen nicht oder nur in einem geringeren Maße durch oxidativen Stress geschädigt werden.

Endogene und Exogene Antioxidantien

Man unterscheidet endogene Antioxidantien, die vom Körper selbst hergestellt werden, von exogenen Antioxidantien. Neben Vitamin C sind Vitamin E, Glutathion, Zink, Selen, Curcumin, Coenzym Q10 und Beta-Carotin die bekanntesten Antioxidantien, die nicht vom Körper produziert werden, sondern mit der Nahrung aufgenommen werden. Beide Formen von Antioxidantien sind unentbehrlich und wirken auf unterschiedliche Art und Weise zusammen, um freie Radikale zu neutralisieren oder die Bildung freier Radikale zu verhindern.

Es geht immer um das Gleichgewicht

Die Bildung freier Radikale findet im Körper jeden Tag zu jeder Zeit statt. So läuft die Energiegewinnung in den Mitochondrien über eine Kettenreaktion freier Radikale ab. Dabei stellen freie Radikale aber keineswegs unerwünschte Stoffwechselprodukte dar, sondern sind auch ein entscheidender Teil des Immunsystems, um Bakterien abzutöten oder dienen der Signalübertragung zwischen Zellen. Zu viele freie Radikale können jedoch die Zellen schädigen. Daher kommt es auf die Balance zwischen freien Radikalen und Antioxidantien an, ob oxidativer Stress entsteht.

Ist es sinnvoll, zusätzlich Antioxidantien einzunehmen?

Mit unserem modernen Lebensstil in der heutigen Gesellschaft wird die Bildung von freien Radikalen insbesondere durch äußere Einflüsse, wie Luftverschmutzung, Rauchen, Medikamenteneinnahme, Pestizide und UV-Strahlung, angeregt. Gleichzeitig ist die Aufnahme von Antioxidantien durch einseitige Ernährungsgewohnheiten und verarbeitete Nahrungsmittel eingeschränkt. Darüber hinaus können (chronische) Entzündungen zu einer erhöhten Produktion freier Radikale beitragen. Ebenso können Verdauungsstörungen oder eine geschädigte Darmschleimhaut dazu führen, dass dem Körper weniger Antioxidantien zur Verfügung stehen. Damit ist das Gleichgewicht häufig in Richtung der freien Radikale verschoben, so dass sich chronischer oxidativer Stress negativ auf unsere Gesundheit und auf den Alterungsprozess auswirkt. Mit zunehmendem Alter wiederum verliert der Körper die Fähigkeit, freie Radikale zu neutralisieren und sich vor deren Auswirkungen zu schützen.

Daher ist es wichtig, sich mit einem gesunden, ausgewogenen Lebensstil vor den Auswirkungen von oxidativem Stress als Schlüssel zu gesundem Altern zu schützen. Die Einnahme von Antioxidantien in Form von Nahrungsergänzungsmitteln kann dazu beitragen, einen erhöhten Bedarf auszugleichen und das Gleichgewicht zwischen freien Radikalen und Antioxidantien wiederherzustellen und zu erhalten.