Ernährung

Freie Radikale – Rostige Zellen arbeiten nicht! – Teil I

Vielleicht kannst du bereits anhand des Titels ein klein wenig erahnen, worum es im heutigen Artikel gehen wird: Freie Radikale und Antioxidantien. Lies auf jeden Fall weiter, denn es wird spannend, lehrreich und einige Tipps für die Praxis geben.

Der erste Teil wird dich mit dem notwendigen biochemischem Grundwissen ausstatten, aber keine Angst – es wird nicht allzu kompliziert. Bist du bereit? Dann legen wir los!

Freie Radikale – Rostige Zellen arbeiten nicht! – Teil I

Wovor fürchtest du dich?

Freie-RadikaleFreie Radikale! Hast du gerade dein Vitamin C gezückt? Keine Panik, dass kannst du erst einmal stecken lassen, denn dazu kommen wir später noch. Ständig hört man von der Gefahr, die von diesen kleinen Schädlingen ausgeht – sei es über das Internet, TV, Verpackungsaufschriften irgendwelcher Gesundheitsprodukte oder durch die Werbung vom Reformhaus.

In Wirklichkeit wissen die Wenigsten so richtig, worum es sich dabei eigentlich handelt. Damit wir die Jungs identifizieren können, müssen wir uns ganz klein machen und in die Zelle eintauchen:

Bild einer Zelle mit Mitochondrien

Auf dem Bild siehst du eine menschliche Zelle. Die Zelle ist die kleinste lebende Einheit aller Organismen und der Mensch besteht aus mehr als 100 Billionen davon – vereinfacht ausgedrückt.

Was du noch erkennen kannst, sind beispielsweise Mitochondrien. Davon hast du vielleicht schon einmal gehört, denn sie sind die Kraftwerke deiner Zelle und damit die Grundvoraussetzung zum Leben. Diese Kraftwerke betreiben einen oxidativen Stoffwechsel. Oxidativ bedeutet so viel, dass dieser Prozess nur mit Sauerstoff funktioniert. Darum musst du auch ständig atmen!

Wenn nun ein Energiesubstrat (Fett, Kohlenhydrat, Protein) das Mitochondrium erreicht, entsteht daraus – zusammen mit Sauerstoff und der Hilfe von Elektronen – der Zelltreibstoff Adenosin-Triphosphat (ATP). Dies ist der universelle Energieträger deines Körpers.

Aber wie genau soll man sich das Ganze mit den Elektronen nun vorstellen? Stell dir die Elektronen dabei als Sklavenarbeiter vor, die permanent fliehen wollen. Hin und wieder passiert es, dass einer entkommt. Der schnappt sich dann ein Sauerstoff-Molekül als Geisel und fängt einfach an alles in der Zelle kaputt zu machen! Diese Kombination (Elektron und Sauerstoff) bezeichnet man als Superoxid-Anion oder auch freies Radikal.

Interessant: Sauerstoff ist so reaktionsfreudig, dass es sich mit Freund und Feind zusammentut. Ganz nach dem Motto: Hauptsache nicht mehr allein sein! Die Tatsache, dass Sauerstoff für alle atmenden Organismen lebenswichtig ist, gleichzeitig aber auch sehr zerstörerisch sein kann, wird als das „Paradox des aeroben Lebens“ bezeichnet. [1]

Zellstruktur

Zurück zu unserem Flüchtling. Der ist wütend und möchte Verbündete finden. Ihm ist klar, dass er allein nicht viel erreichen kann. Darum ist er bestrebt anderen Atomen oder Molekülen ein Elektron zu entreißen, damit auch dieses außer Kontrolle gerät und anfängt zu marodieren.

So bilden sich immer noch mehr freie Radikale und es beginnt eine Kettenreaktion. Diesen wütenden Mob aus freien Radikalen nennt man „oxidativer Stress“.

Bevor ich im nächsten Artikel erzähle, wie unser Körper dagegen vorgeht und wir ihm dabei unterstützen können, lasst uns erstmal besprechen an welchen Symptomen du erkennen kannst, ob du betroffen bist.

Die ernüchternde Antwort lautet: An gar keinen! In der Literatur sind nirgendwo Symptome definiert. Daher gilt es für uns Risikofaktoren zu identifizieren und dann für einen entsprechenden Schutz zu sorgen. Wie gesagt, dazu später mehr.

Bevor ich nun zu den Risikofaktoren komme, möchte ich beispielhaft einige Folgen aufzählen, welche definitiv durch chronisch erhöhten oxidativen Stress beeinflusst oder ausgelöst werden:

– Alterungsprozesse [2]

– Atherosklerose [2]

– Diabetes mellitus [2]

– Entzündungen sowie Störungen des Immunsytems [2]

– Grauer Star [2]

– Herzinfarkt [2]

– Krebs [2]

– Rheumatische Erkrankungen [2]

– Schlaganfall [2]

Nach dem heutigen Stand der Wissenschaft wird davon ausgegangen, dass fast alle Krankheiten auf eine Entartung der freien Radikale zurückzuführen sind oder zumindest damit in Verbindung gebracht werden können. Bevor nun alle in Panik ausbrechen, sehen wir uns doch erst einmal an, was für mögliche Risikofaktoren es gibt:

– Vitalstoffarme Ernährung

– Rauchen

– UV-Strahlung

– Extreme körperliche Arbeit

– Leistungssport

– Umweltbelastungen

– Röntgenstrahlung

– Alter

Auf den zuletzt genannten Punkt möchte ich kurz eingehen. Es lassen sich viele wissenschaftliche Arbeiten finden, deren Kernaussage lautet

Eine Senkung der Radikal-Produktion in der Nähe der DNA und der Mitochondrien erhöht die maximale Lebensspanne des Menschen. Diese Radikal-Produktion ist demnach ein Hauptfaktor für das Altern“. – [3]

Dummerweise gibt es das Phänomen, dass Mitochondrien im Alter immer weniger ATP produzieren und trotzdem immer mehr freie Radikale entstehen. Das ist blöd. Außerdem kann man grundsätzlich davon ausgehen, dass eine steigende Energieproduktion in den Mitochondrien, auch mit einer höheren Menge an freien Radikalen einhergeht. Du bist doch Sportler?

Nachdem wir nun soviel schlechtes gelesen haben, kann man sich fragen: Warum gibt es die überhaupt? Was hat sich Mutter Natur dabei nur gedacht?

Wo Schatten ist, da gibt es auch Licht

Laufeb & Freie RadikaleIm Jahr 2009 wurde ein spannendes Experiment durchgeführt: 39 junge Männer absolvierten ein Sportprogramm für 4 Wochen. Einige erhielten 1.000 mg Vitamin C und 400 I.E. Vitamin E pro Tag. Bei dieser Gruppe zeigte sich nach dem Sport keine Veränderung in der Menge der freien Radikale und es fand keine zelluläre Adaption statt. Das bedeutet: KEIN FORTSCHRITT! Die hätten auch Zuhause bleiben können. [4]

Ich möchte an dieser Stelle kurz erwähnen, dass Michael Ristow, der Wissenschaftler hinter der oben genannten Studie, deutlich betont hat, dass seine Ergebnisse nur für Vitaminpräparate gelten und nicht für Obst und Gemüse. [5]

Nach heutigen Stand können freie Radikale sogar noch mehr:

– Sie dienen Zellen unseres Immunsystems (Granulozyten, Makrophagen) als Werkzeug um Bakterien zu zerstören.

– Sie spielen eine wichtige Rolle bei der Apoptose, sozusagen ein Suizid der Zelle. Das ist wichtig für die körpereigene Unterdrückung von Krebszellen.

– Geringe Dosen von freien Radikalen verlängern das Leben von Fadenwürmern. [6]

Letzteres gilt wahrscheinlich für alle Lebewesen. Hierzu werden in den kommenden Jahren noch einige spannende Arbeiten auf uns zu kommen!

Wie wir sehen können ist scheinbar weder ein zu viel, noch ein zu wenig an freien Radikalen das Optimum. Wie so oft gilt also auch hier: Die Dosis macht das Gift. Das bei dem Normalbürger von heute eher ein zuviel der Fall ist, brauche ich hoffentlich nicht extra zu erwähnen…

Was du heute gelernt hast

  1. Der wesentliche Kern einer Erkrankung ist nicht die Krankheit oder der Auslöser an sich, sondern eine Dysbalance im Radikalen-Haushalt.
  2. Auf molekularer Ebene zeigen sich Krankheiten immer in Form von oxidativen Stress.
  3. Freie Radikale dienen dem Körper als Signalmoleküle, unter anderem zum Muskelaufbau.
  4. Milde Dosen von freien Radikalen erhöhen wahrscheinlich unsere Lebenserwartung.
  5. Ein Schwarz/Weiß-Denken bringt uns nicht weiter. Der Optimalzustand ist ein Gleichgewicht im Radikalenhaushalt.

 


[1] Davies, KJ. (1995): Oxidative stress: the paradox of aerobic life. In: Biochem Soc Symp. URL: http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed/8660387.

[2] Vitamine, Spurenelemente und Mineralstoffe: Prävention und Therapie mit Mikronährstoffen, Georg Thieme Verlag, 2002

[3] Barja, G., et al. (1994): A decrease of free radical production near critical targets as a cause of maximum longecity in animals. In: Comp Biochem Physiol Part B: Comp Biochem. URL: http://www.sciencedirect.com/science/article/pii/0305049194901031.

[4] Ristow, M., et al. (2009): Antioxidants prevent health-promoting effects of physical exercise in humans.. In: PNAS. URL: http://www.pnas.org/content/106/21/8665.short.

[5] Der SPIEGEL (2009): Ernährung: Vitaminpillen bremsen positive Wirkung von Sport. URL: http://www.spiegel.de/wissenschaft/mensch/ernaehrung-vitaminpillen-bremsen-positive-wirkung-von-sport-a-624117.html.

[6] Lee, SJ., et al. (2010): Inhibition of respiration extends C. elegans’ lifespan via reactive oxygen species that increase HIF-1 activity. In: Curr Biol. URL: http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed/21093262.

Bildquellen

Zelle: Wikimedia.org / Mediran. CC Lizenz. URL: https://commons.wikimedia.org/wiki/File:Illu_cell_structure.jpg.

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