Volné radikály a s nimi související oxidační stres dnes patří k často skloňovaným pojmům. Existence volných radikálů byla "odhalena" poměrně nedávno, jen cca 50 let dozadu. Od té doby však věda odhalila, že tyto elektrony, které nemají pár, stojí za vznikem závažných onemocnění, mezi které patří i cukrovka.
Oxidační stres a volné radikály [1] však cukrovku nejen způsobují. Mají negativní dopad i na její průběh, léčbu a rozvoj diabetických komplikací, přičemž i samotná cukrovka stojí za zvýšeným oxidačním stresem. Nejúčinnějšími formami ochrany jsou antioxidanty a eliminace rizikových faktorů [2].
Co je oxidační stres?
Oxidační stres zvyšuje riziko vzniku nebo rozvoje mnoha, většinou velmi závažných onemocnění. Nejznámějším z nich, které je nejednou považováno za ekvivalent k samotnému oxidačnímu stresu, je rakovina, resp. různé typy nádorových onemocnění.
Oxidační stres však ve skutečnosti stojí i za vznikem jiných zdravotních problémů, jako je cukrovka, ateroskleróza[3], alzheimerova choroba nebo parkinsonova choroba[4], arteriální hypertenze (vysoký krevní tlak), mrtvice, různá zánětlivá a neurodegenerativní onemocnění[5], syndrom chronické únavy, astma či revma.
INFO:
Oxidační stres je jedním z hlavních důvodů stárnutí a sním spojených projevů, jako je vznik vrásek, ztráta elasticity pokožky, šedivění a vypadávání vlasů atd.
Co je to tedy ten oxidační stres? Zjednodušeně můžeme hovořit o nerovnováze mezi antioxidační kapacitou buňky a množstvím volných radikálů. Zcela laicky lze oxidační stres popsat jako nerovnováha mezi produkcí molekul, které organismu škodí, a molekul, které je dokážou efektivně eliminovat.
Co jsou volné radikály?
Reaktivní formy kyslíku, kyslíkové částice (ROS), známější pod názvem volné radikály, jsou samostatné atomy nebo jejich skupiny, tedy molekuly, s minimálně jedním nespárovaným elektronem, který je kamenem úrazu, důvodem jejich agresivity a původcem samotného pojmenování.
Elektrony nedokážou existovat o samotě. Pokud se tedy v těle vyskytne volný radikál s elektronem bez partnera, snaží se ho co nejrychleji najít. Volný elektron se tedy naváže k elektronu nejbližší molekuly nebo ho z ní případně vytrhne. Daný volný elektron už tedy není volným, problémem však je, že elektronový partner nyní chybí další, jiné molekule, ze které byl vytržen.
Taková molekula se opět stává volným radikálem a celý proces se opakuje a opakuje, čímž vzniká hotové šílenství, které ničí vše, co mu přijde pod ruce. Shluky poškozených molekul mohou mít dvojí osud. Zahynou nebo zmutují.
Volné radikály mohou reagovat s molekulami lipidů, proteinů či nukleových kyselin (nacházejí se v buňkách), které je poškozují primárně nebo sekundárně[6]. Při primárním poškození dochází k tvorbě škodlivých metabolitů, které mohou být toxičtější než samotná mateřská molekula.
Jde o tzv. kancerogenní aldehydy, které se vážou na bílkoviny, čímž vznikají vysoce imunogenní látky, proti kterým se vytvářejí patologické protilátky. Právě tyto protilátky mohou způsobit vznik výše jmenovaných onemocnění včetně cukrovky. Při sekundárním poškození volnými radikály dochází k poškození buněk nebo celého organismu.
Jak vznikají volné radikály a jak se dostanou do organismu?
Volné radikály ve skutečnosti vznikají při mnoha metabolických procesech. V organismu se tedy vyskytují přirozeně. Z jisté části jsou pro něj dokonce nezbytné. Antioxidanty tedy mohou být i škodlivé, a to zejména tehdy, pokud v těle dojde k jejich výrazné převaze nad těmito "dobrými" volnými radikály.
Funkce "dobrých" volných radikálů jsou např.:
Hydroxylový radikál je nezbytný pro biosyntézu cholesterolu a žlučových kyselin
Peroxid vodíku spolupracuje při oxidaci jodidu na elementární jód, který je nezbytný pro štítnou žlázu
Superoxid a peroxid vodíku je potřebný pro úspěšné oplodnění vajíčka spermií, zároveň zabraňuje proniknutí dalších spermií po narušení membrány vajíčka
Problém nastává až ve chvíli, kdy množství volných radikálů stoupne nad únosnou mez. Tato hranice není stanovena přesně. Jde o individuální vlastnost každého organismu - jeden vydrží více, druhý méně.
K endogenním příčinám vzniku volných radikálů[7] (odehrávají se uvnitř organismu) patří například vznik kyseliny močové při nekróze, úrazech, pooperačních stavech atd., nebo aktivace profesionálních fagocytů, např. při zánětu a popáleninách. Jednou z endogenních příčin je i hyperglykémie.
Volné radikály se do těla dostávají samozřejmě také z vnějšího prostředí. V tomto případě hovoříme o exogenních příčinách jejich vzniku.
Nadměrný obsah škodlivin v ovzduší – výfukové plyny, odpad z továren atd.
Kouření – 1 cigareta stojí za vznikem více než 1 000 volných radikálů
UV světlo, modré světlo, ionizující záření
Intoxikace, otrava
Strava – volné radikály vznikají při mletí, tepelné úpravě a pod vlivem světla
Příznaky zvýšeného počtu volných radikálů a oxidačního stresu
Stanovení oxidačního stresu v organismu je poměrně náročný proces. K nejpřesnějším metodám patří např. elektronová paramagnetická rezonance. S tímto přístrojem se však z důvodu vysoké ceny v ordinacích běžně nepotkáte.
Dnes už naštěstí existují i jiné, jednodušší a cenově dostupné metody, přístroje i způsoby, jak je možné změřit hladinu oxidačního stresu u daného pacienta (např. MiOXSYS pro měření oxidačního stresu spermií, který způsobuje neplodnost u mužů).
To, že vaše tělo aktuálně bojuje se zvýšeným oxidačním stresem, však můžete zjistit i na základě příznaků. Upozorňujeme, že mnohé z nich mohou signalizovat i úplně jiné onemocnění, např. rozvoj diabetu 2. typu, či méně závažné zdravotní komplikace.
Nadměrná únava
Ztráta paměti, zhoršená paměť nebo tzv. mozková mlha
Bolest svalů nebo kloubů
Nadměrná tvorba vrásek a šedivění vlasů
Zhoršené vidění
Bolesti hlavy
Přecitlivělost na hluk
Zvýšená náchylnost na vznik infekcí
Antioxidanty jsou látky, které pomáhají zabránit oxidačnímu stresu (poškození buněk) a posilují imunitu.
Co jsou antioxidanty?
To, že se ve vašem těle vyskytne volný radikál, ještě neznamená, že automaticky onemocníte. V každém organismu totiž denně vznikají desítky až stovky poškozených molekul i buněk.
Pokud je imunitní systém dostatečně silný, poškozené buňky a molekuly okamžitě detekuje a usmrtí. Problém nastává až v momentě, kdy imunita nefunguje správně a volné radikály uniknou její pozornosti.
Hlavním úkolem antioxidantů je posílení imunity[8]. Jejich specializací je přitom právě neutralizace volných radikálů. V podstatě se dá říci, že k antioxidantům patří všechny látky schopné oxidace, které zabraňují oxidaci jiných látek, nebo všechny ty, které při střetu s volnými radikály vytvoří netoxické a stabilní produkty. Patří zde vitamíny, aminokyseliny, betakaroteny, flavonoidy, stopové prvky a další látky.
V boji proti oxidačnímu stresu a volným radikálům je proto podstatné přijímat dostatečné množství antioxidantů, které slouží jako prevence proti vzniku a rozvoji mnoha onemocnění včetně diabetu či dokonce rakoviny [9].
Antioxidanty tělu dodáte pomocí vhodných potravin nebo v podobě výživových doplňků. Důležitá je však také eliminace rizikových faktorů, které přirozeně snižují počet antioxidantů v těle.
Věk
Zatížení toxiny, volnými radikály a stresem
Nezdravá životospráva – nedostatek pohybu, nezdravá strava, nadbytek jednoduchých cukrů a toxických látek
Dlouhodobá a nadměrná fyzická zátěž
Znečištěné životní prostředí
Kouření
Antioxidanty a jejich rozdělení
K nejznámějším a zároveň velmi silným antioxidantům patří vitamin C (kyselina askorbová), vitamin E (tokoferol) a Betakaroten (provitamín vitamínu A). V souvislosti s diabetem jsou často zmiňované antioxidanty, jako zaexantín a lutein na ochranu zraku, nebo kyselina lipoová, která se využívá při léčbě diabetické neuropatie. Na základě následujícího rozdělení antioxidantů však pochopíte, že jich existuje mnohem více.
Antioxidanty dělíme na přirozené a syntetické. K přirozeným antioxidantům patří všechny látky, které si dokáže organismus vyrobit sám nebo je přijímá z potravy a které se zapojují do metabolismu. Jde např. o vitamíny. Přirozené antioxidanty dále dělíme na tzv. antioxidační enzymy a antioxidační nízkomolekulární substráty.
K nejlepším bojovníkům proti oxidačnímu stresu patří právě základní antioxidační enzymy:
Superoxiddismutáza (SOD) – chrání buňky před volnými radikály
Kataláza – chrání buňky jater a červené krvinky před toxickým vlivem vyšších koncentrací peroxidu vodíku
Glutathionperoxidáza – spolu s katalázou patří k mechanismům, které slouží na očistu organismu od toxického peroxidu vodíku
Extracelulární (mimobuňkové) – albumin a jiné bílkoviny, ceruloplasmin, transferin, haptoglobin, vitamin C, hemopexin, kyselina močová, bilirubin, polyfenolové bioflavonoidy (např. Rutin, cyanidin, kvercetin) a polyfenoly
K lipofilním antioxidantům patří např.:
K amfofilným antioxidantom patria napr.:
Vitamín E (α-tokoferol)
Karotenoidy (β-karoten, lykopen)
Ubichinol (redukovaná forma koenzymu Q10)
Estrogeny
Některé steroidy
K amfofilním antioxidantům patří např.:
Kyselina lipoová
Melatonin
Některé polyfenolové bioflavonoidy
Některé syntetické antioxidanty
Syntetické antioxidanty jsou vyrobeny uměle. V podstatě jde o léky s antioxidačním účinkem - např. statiny na snížení cholesterolu v krvi brání ucpání cév krevní sraženinou a zároveň snižují oxidační stres. K tomuto druhu léků dále patří některé lokální anestetika, diuretikum mannitol či romethazin na léčbu alergií.
INFO:
Mezi syntetické antioxidanty patří i některé poupravené přirozené látky. Např. úpravou vitamínu C vznikne látka, která je rozpustná v tucích, díky čemuž snadněji pronikne membránou buněk.
Potraviny bohaté na antioxidanty
Pokud bychom chtěli vyjmenovat každou potravinu s obsahem antioxidantů, pravděpodobně byste si nepřečetli ani polovinu toho seznamu.
V následujících řádcích se proto zaměříme na potraviny s nejvyšším obsahem antioxidantů a zároveň na ty, které jsou důležité při léčbě cukrovky.
Jednoduchý způsob, jak přijmout více antioxidantů, je jíst více zeleniny a ovoce.
Nejprve se však v krátkosti podíváme na ty potraviny, které patří k "bohatým" zdrojům volných radikálů:
Betakaroten patří spolu s luteinem, lykopenem a alfakaroténem k hlavním karotenoidům v plazmě. Je důležitý např. pro zrak, pokožku a kognitivní funkce. Hraje důležitou roli v prevenci před vznikem cukrovky 2. typu, zlepšuje inzulínovou rezistenci, chrání cévy, játra a snižuje cholesterol.
Lutein a Zaexanthin
Vaječný žloutek
Zelené, žluté a červené ovoce
Veškerá tmavozelená zelenina (kapusta, špenát, brokolice) + zelenina žluté a červené barvy (paprika)
Lykopen: zpracované rajčata (např. Sušené, konzervované, protlak, šťáva – obsahují ho nejvíce), čerstvá rajčata, papája, růžový grapefruit
Kvercetin: jablka, med, maliny, červené hrozny, třešně, citrusové plody, zelená listová zelenina, cibule (nejvyšší obsah ze vší zeleniny)
Cyanidin: borůvky, ostružiny, třešně, brusinky, plody bezu a maliny, jablka, hrušky, broskve, švestky (nejvyšší koncentrace se nacházejí ve slupce ovoce)
Rutin: pohanka, chřest, jablka se slupkou, fíky, černý, zelený a bezový čaj
Glutathion: brokolice, květák, zelí, česnek, cibule, kapusta, špenát, avokádo, chřest, okra (+ veškerá ostatní zelenina s vysokým obsahem síry), maso, pivovarské kvasnice, luštěniny
Jaký mají vliv volné radikály, oxidační stres a antioxidanty na průběh cukrovky?
Oxidační stres a volné radikály mohou cukrovku nejen způsobit, ale také zkomplikovat její průběh..
Samotná cukrovka zároveň patří k onemocněním, které s sebou nesou zvýšený oxidační stres. Způsobuje ho zejména chronická hyperglykémie, ale také některá přidružená onemocnění a komplikace, jako je obezita, záněty či infekce.
To je důvod, proč jsou vitamíny, antioxidanty a další látky, které působí proti účinkům volných radikálů, pro diabetiky důležitější než pro "zdravé" lidi. Oxidační stres a volné radikály jsou v současnosti považovány za klíčovou příčinu rozvoje pozdějších komplikací diabetu. Mezi ně patří onemocnění, které vznikají na základě poškození cév [10], nervů či orgánů (retinopatie [11], neuropatie, diabetická noha, nefropatie, kardiovaskulární onemocnění a mnoho dalších).
