Οξειδωτικό Stress
Το οξειδωτικό στρες αντιπροσωπεύει την διαταραχή της ισορροπίας μεταξύ της παραγωγής δραστικών μορφών οξυγόνου (Reactive Oxygen Species) και των παραγόμενων αντιοξειδωτικών του οργανισμού, της ικανότητας του βιολογικού μας συστήματος δηλαδή ν’ αδρανοποιεί τα τοξικά αυτά μόρια και να επισκευάζει τις βλάβες που προκαλούν. Οι δραστικές μορφές οξυγόνου βλάπτουν όλα τα συστατικά του κυττάρου, συμπεριλαμβανομένων των πρωτεϊνών, των λιπιδίων αλλά και του DNA.
Το οξυγόνο που υπάρχει στην ατμόσφαιρα και αναπνέουμε μας είναι απαραίτητο επειδή -μεταξύ άλλων- επιτρέπει την παραγωγή ενέργειας από την οργανική ύλη. Αποτέλεσμα αυτής της διαδικασίας εσωτερικής καύσης -εκτός από την παραγωγή ενέργειας-, είναι και η δημιουργία υποπροϊόντων που ονομάζονται ελεύθερες ρίζες οξυγόνου.
Οι ρίζες οξυγόνου είναι ισχυρά δραστικά μόρια, επειδή μπορούν να οξειδώσουν τα λειτουργικά μόρια του κυττάρου, δηλαδή τα λιπίδια, τις πρωτεΐνες και το DNA του, μεταβάλλοντας τη δομή τους προκαλώντας έτσι τις οξειδωτικές βλάβες στο κύτταρο, μια κατάσταση που περιγράφεται ως Οξειδωτικό Στρες.
Ο ανθρώπινος οργανισμός χρησιμοποιεί φυσιολογικά τις ελεύθερες ρίζες οξυγόνου σε διάφορες λειτουργίες του, όπως για παράδειγμα στην καταπολέμηση των λοιμώξεων η οποία επιτυγχάνεται με τη χρήση αντιοξειδωτικών αμυντικών συστημάτων. Οι αντιοξειδωτικοί αμυντικοί μηχανισμοί περιλαμβάνουν τα αντιοξειδωτικά ένζυμα, όπως: η Δισμουτάση και η Καταλάση) και τα αντιοξειδωτικά μη-ενζυμικά συστήματα, όπως οι βιταμίνες C και Ε, η Γλουταθειόνη, τα Καροτενεοειδή και άλλα).
Οι ελεύθερες ρίζες οξυγόνου εκτός από την φυσιολογική λειτουργία του οργανισμού μπορούν να προέλθουν και από την έκθεσή μας σε περιβαλλοντικούς ρύπους όπως τα καυσαέρια και τον καπνό του τσιγάρου και επίσης την κατανάλωση αλκοόλ, την έκθεσή μας σε ιονίζουσα ακτινοβολία, την παρουσία λοιμώξεων αλλά και τη χρήση ορισμένων φαρμάκων.
Η επίδραση του οξειδωτικού στρες για μεγάλο χρονικό διάστημα, μπορεί να προκαλέσει πολλές παθολογικές καταστάσεις· από καρδιαγγειακά νοσήματα και καρκίνο μέχρι χρόνιες λοιμώξεις και φλεγμονώδη νοσήματα καθώς επίσης και νευροεκφυλιστικές ασθένειες. Επιπλέον, πολυάριθμες επιστημονικές μελέτες υποστηρίζουν ότι το οξειδωτικό στρες είναι η σημαντικότερη αιτία της γήρανσης του οργανισμού!
Οξειδωτικές Βλάβες Βιομορίων
Υπεροξείδωση των λιπιδίων. Κατά την υπεροξείδωση των λιπιδίων η κυτταρική μεμβράνη χάνει μεγάλο βαθμό της ρευστότητας και της ελαστικότητάς της και παράλληλα μειώνεται η συνολική κυτταρική λειτουργία. Σ’ αυτή την «κυτταρική κατάσταση» παράγεται η Μαλονδιαλδεϋδη (MDA)· ουσία που προκύπτει από την δράση των ελεύθερων ριζών οξυγόνου πάνω στα πολυακόρεστα οξέα. Πρόκειται για μία τοξική ουσία για τα κύτταρα επειδή σχηματίζει ομοιοπολικούς δεσμούς με διάφορες κυτταρικές πρωτεΐνες ενώ παράλληλα προκαλεί μεταλλάξεις στο DNA του κυττάρου. Η μέτρηση της γίνεται με την μέθοδο TBARS στο πλάσμα του αίματος.
Βλάβες πρωτεϊνών. Η οξείδωση αλλοιώνει τις πρωτεΐνες, προκαλεί τον κατακερματισμό των αμινοξέων και επιτρέπει τον σχηματισμό μη-φυσιολογικών δεσμών μεταξύ των πρωτεϊνών με αποτέλεσμα την σοβαρή απώλεια της λειτουργικότητάς τους. Σε αυτή την κατάσταση οι αλλοιωμένες πρωτεΐνες επηρεάζουν τα ενδοκυττάρια βιοχημικά μονοπάτια με αποτέλεσμα την εμφάνιση διαφόρων διαταραχών και νοσημάτων. Εάν οι πρωτεολυτικοί μηχανισμοί που είναι υπεύθυνοι για την αποικοδόμηση των πρωτεϊνών δεν λειτουργούν σωστά, οι αλλοιωμένες πρωτεΐνες συσσωρεύονται στο κύτταρο, γεγονός που οδηγεί στην ανάπτυξη παθολογικών καταστάσεων. Η εκτίμηση της οξειδωτικής βλάβης των πρωτεϊνών επιτυγχάνεται με τη μέτρηση της Νιτροτυροσίνης (παράγωγο αμινοξύ της Τυροσίνης).
Βλάβες στο DNA. Η οξειδωτική βλάβη στο DNA προκαλεί αλλοιώσεις στις βάσεις του, γεγονός που οδηγεί σε γενετικές ανωμαλίες. Δεδομένου ότι η Γουανίνη είναι ιδιαίτερα ευαίσθητη στην οξείδωση, η μέτρηση της 8-υδροξυ-δεοξυγουανοσίνης χρησιμοποιείται ως ο πιο αξιόπιστος βιολογικός δείκτης των οξειδωτικών βλαβών του DNA.
Γιατί είναι απαραίτητος ο έλεγχος του Οξειδωτικού Στρες;
Παρά το γεγονός ότι όλο και περισσότεροι επιστήμονες αλλά και ασθενείς έχουν επίγνωση των βλαβών που προκαλούν οι ελεύθερες ρίζες, ο έλεγχος και η παρακολούθηση του οξειδωτικού στρες δεν είναι ακόμη πολύ διαδεδομένος!
Ο σημαντικότερος λόγος είναι ότι στα αρχικά στάδια του οξειδωτικού στρες (πριν την εκδήλωση κάποιας νόσου) δεν υπάρχουν χαρακτηριστικά συμπτώματα, με αποτέλεσμα να μην διαγιγνώσκεται και να μην αντιμετωπίζεται άμεσα.
Οι ελεύθερες ρίζες είναι αναγκαίες για διάφορες λειτουργίες του οργανισμού όταν δεν διαταράσσεται η ισορροπία μεταξύ της παραγωγής των δραστικών μορφών οξυγόνου ROS (Reactive Oxygen Species) όπως π.χ. στη φυσιολογική λειτουργία της φαγοκυττάρωσης για την καταστροφή μικροοργανισμών, την καταστροφή των γηρασμένων κυττάρων ή ακόμη και την καταστροφή των καρκινικών κυττάρων και η συνεχής πρόσληψη αντιοξειδωτικών σε μεγάλες ποσότητες ή χωρίς έλεγχο ενέχει τον κίνδυνο της παντελούς έλλειψης ριζών και της διαταραχής της ισορροπίας τους προς τα κάτω, γεγονός εξίσου επικίνδυνο με το οξειδωτικό στρες.
Σε ποια νοσήματα εμπλέκεται το Οξειδωτικό Στρες;
Το Οξειδωτικό Στρες εμπλέκεται σε περισσότερα από 100 νοσήματα, συμπεριλαμβανομένων της πρόωρης γήρανσης, καρδιαγγειακών νοσημάτων, νευροεκφυλιστικών νοσημάτων (Alzheimer, Parkinson), πνευμονοπαθειών, διαφόρων μορφών καρκίνου, αυτοάνοσων νοσημάτων, καταρράκτη, εκφύλιση ωχράς κηλίδας, ανδρική υπογονιμότητα και άλλων.
Η παρουσία του Οξειδωτικού στρες μπορεί να εκτιμηθεί μετρώντας (αίμα & ούρα):
Ολική αντιοξειδωτική ικανότητα (TAC), Ολικό αντιοξειδωτικό στρες (TOS), ενζυμικά αντιοξειδωτικά συστήματα: όπως η δισμουτάση υπεροξειδίου, η καταλάση και η υπεροξειδάση γλουταθεσόνης, ενζυμικά αντιοξειδωτικά συστήματα όπως βιταμίνες Α, C, E, γλουταθειόνη, συνένζυμο Q10, σελήνιο, χαλκός, ψευδάργυρος και επίσης:
οξειδωτικές βλάβες βιομορίων όπως βλάβες DNA (8 OH-DG), βλάβες λιπιδίων (MDA – TBARS) και βλάβες πρωτεϊνών (3-νιτροτυροσίνη).
