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Erläuterung Block oxidativer Stress
==Freie Radikale==
==Freie Radikale==
Freie Radikale sind bestimmte reaktive Substanzen, die im menschlichen Körper fortlaufend gebildet werden. Die Konzentrationen von freien Radikalen können in bestimmten Situationen ansteigen. Dazu gehören z.B. Entzündungen, aber auch die Ausübung von Sport führt zu einer Konzentrationssteigerung von freien Radikalen. Erhöhte Produktion von freien Radikalen wird auch "oxidativer Stress" genannt.
Freie Radikale sind bestimmte reaktive Substanzen, die im menschlichen Körper fortlaufend gebildet werden. Die Konzentrationen von freien Radikalen können in bestimmten Situationen ansteigen. Dazu gehören z.B. Entzündungen, aber auch die Ausübung von Sport führt zu einer Konzentrationssteigerung von freien Radikalen. Erhöhte Produktion von freien Radikalen wird auch "oxidativer Stress" genannt.
====Oxidativer Stress====
In der Pathogenese zahlreicher Erkrankungen und auch beim Alterungsprozess scheint oxidativer Stress eine zentrale Rolle zu spielen. Als oxidativen Stress bezeichnet man das Überwiegen von Oxidantien gegenüber den vorhandenen Antioxidantien. Durch diese Oxidantien, die auch Prooxidantien genannt werden, kommt es zu Schäden an Zellen und Zellbestandteilen, die - sofern sie nicht repariert werden - sich manifestieren und Pathomechanismen auslösen können. Solchen Schäden kann der menschliche Körper durch eine Vielzahl von antioxidativen Mechanismen entgegenwirken.
Das freie Radikale bei vielen biologischen Funktionalitäten, wie auch Dysfunktionalitäten eine Rolle spielen, spiegelt sich in der Tatsache, dass mittlerweile eine sehr hohe Zahl an wissenschaftlichen Publikationen sich mit dem Themenbereich befasst haben.
Oxidantien, z.B. reaktive Sauerstoffverbindungen und freie Radikale sind, wie schon beschrieben, hochreaktiv. Sie entstehen physiologischerweise endogen als Stoffwechselprodukte und haben dort ihre berechtigte Funktion zum Beispiel in der Energiegewinnung (Atmungskette), in der Signaltransduktion oder der körpereigenen Immunabwehr. Bei oxidativem Stress, kommt es zu Schäden an Proteinen, Lipiden und der Erbsubstanz. Je nach Ausmaß des oxidativen Stresses reagiert der Organismus darauf mit Reparatur des Schadens, bei der die Zelle überlebt. Kenn bei mäßigem oxidativem Stress der Schaden nicht repariert werden, wird der gezielte Zelltod, die Apoptose eingeleitet. Bei massiven oxidativen Schäden kommt es zur Nekrose der Zellen unter entzündlicher Beteiligung des umliegenden Gewebes.
Das freie Radikale bei vielen beschriebenen biologischen Funktionalitäten, wie auch Dysfunktionalitäten tatsächlich eine Rolle spielen, spiegelt sich in der Tatsache, dass mittlerweile eine sehr hohe Zahl an wissenschaftlichen Publikationen sich mit dem Themenbereich befasst haben.
In einem gewissen Ausmaß scheinen sie Maße die Erkrankungshäufigkeit und Sterblichkeit an Erkrankungen wie z.B. Arteriosklerose und Krebs zu erhöhen, sie haben jedoch auch gleichzeitig protektive Eigenschaften, da sie antimikrobiell wirken und für einige Stoffwechselreaktionen benötigt werden.<ref>Kohen R , Nyska A . Oxidation of biological systems: oxidative stress phenomena, antioxidants, redox reactions, and methods for their quantification. Toxicol Pathol 2002 ; 6 : 620 – 650</ref>
In einem gewissen Ausmaß scheinen sie Maße die Erkrankungshäufigkeit und Sterblichkeit an Erkrankungen wie z.B. Arteriosklerose und Krebs zu erhöhen, sie haben jedoch auch gleichzeitig protektive Eigenschaften, da sie antimikrobiell wirken und für einige Stoffwechselreaktionen benötigt werden.<ref>Kohen R , Nyska A . Oxidation of biological systems: oxidative stress phenomena, antioxidants, redox reactions, and methods for their quantification. Toxicol Pathol 2002 ; 6 : 620 – 650</ref>
==Antioxidantien und menschliche Gesundheit==
==Antioxidantien und menschliche Gesundheit==
Aus ernährungswissenschaftlicher Sicht ist die Einteilung der Antioxidantien sowohl bei den Substanzen, wie auch bei ihrer Auswirkungen in endogen und exogen von Relevanz, da die Zufuhr der exogenen Antioxidantien über die Nahrung erfolgt, aber auch die Bildung endogener Antioxidantien, z.B. er Harnsäure, von der Ernährungsweise beeinflusst wird. Die tägliche Aufnahme essenzieller Nährstoffe mit antioxidativer Funktion (Vitamin E, Vitamin C) beträgt etwa 100 mg. Die Aufnahme antioxidativer sekundärer Pflanzenstoffe aus Gemüse und Obst hingegen kann auch 1000 mg und mehr erreichen <ref>Schriftenreihe des Bundesministeriums für Verbraucherschutz, Ernährung und Landwirtschaft, Reihe A: Angewandte Wissenschaft Heft 495</ref>.
Aus ernährungswissenschaftlicher Sicht ist die Einteilung der Antioxidantien sowohl bei den Substanzen, wie auch bei ihrer Auswirkungen in endogen und exogen von Relevanz, da die Zufuhr der exogenen Antioxidantien über die Nahrung erfolgt, aber auch die Bildung endogener Antioxidantien, z.B. er Harnsäure, von der Ernährungsweise beeinflusst wird. Die tägliche Aufnahme essenzieller Nährstoffe mit antioxidativer Funktion (Vitamin E, Vitamin C) beträgt etwa 100 mg. Die Aufnahme antioxidativer sekundärer Pflanzenstoffe aus Gemüse und Obst hingegen kann auch 1000 mg und mehr erreichen <ref>Schriftenreihe des Bundesministeriums für Verbraucherschutz, Ernährung und Landwirtschaft, Reihe A: Angewandte Wissenschaft Heft 495</ref>.
===Endogene und Exogene Entstehungs- und Belastungsfaktoren===
====Endogene und Exogene Entstehungs- und Belastungsfaktoren====
In biologischen Systemen wie dem menschlichen Organismus spielen Oxidationsprozesse eine Rolle. Da dabei unter Mitwirkung von Sauerstoff häufig sehr reaktionsfreudige Zwischenprodukte entstehen können, die als ''Freie Radikale'' bezeichnet werden und denen eine schädliche Wirkung zukommt, sind Überlegungen bekannt, Antioxidantien zu gesundheitsfördernden Zwecken als ''Radikalfänger'' (engl. scavenger) einzusetzen.
In biologischen Systemen wie dem menschlichen Organismus spielen Oxidationsprozesse eine Rolle. Da dabei unter Mitwirkung von Sauerstoff häufig sehr reaktionsfreudige Zwischenprodukte entstehen können, die als ''Freie Radikale'' bezeichnet werden und denen eine schädliche Wirkung zukommt, sind Überlegungen bekannt, Antioxidantien zu gesundheitsfördernden Zwecken als ''Radikalfänger'' (engl. scavenger) einzusetzen.
Grundsätzlich gibt es in einem gesunden Organismus einige Puffersysteme, die Radikale und deren Freisetzung kontrollieren. Dazu gehören Enzyme und eben Anti-Oxidantien. Das Gleichgewicht zwischen Bildung und Deaktivierung ist dynamisch und wird durch Erkrankungen gestört.
Grundsätzlich gibt es in einem gesunden Organismus einige Puffersysteme, die Radikale und deren Freisetzung kontrollieren. Dazu gehören Enzyme und eben Anti-Oxidantien. Das Gleichgewicht zwischen Bildung und Deaktivierung ist dynamisch und wird durch Erkrankungen gestört.
===Endogene und Exogene Schutzfaktoren===
====Endogene und Exogene Schutzfaktoren====
Es gibt einige antioxidativ wirkende Enzyme, wie Katalase und Glutathionperoxidase, die als Bio-Katalysatoren wirken, ohne dabei selbst verändert zu werden. Andere Antioxidantien hingegen sind Verbindungen, die in der Lage sind Sauerstoffradikale zu inaktivieren. Dabei werden entstehende Oxidationsprodukte im Körper regeneriert. So wird zum Beispiel ein Enzym, die Glutathionreduktase so aufbereitet, dass es wieder zur Verfügung steht. Solange ausreichend Glutathion im Zytosol vorhanden ist, sind Proteine und DNA vor Oxidation geschützt. Darüber hinaus sind Harnsäure und Bilirubin körpereigene Antioxidantien.
Es gibt einige antioxidativ wirkende Enzyme, wie Katalase und Glutathionperoxidase, die als Bio-Katalysatoren wirken, ohne dabei selbst verändert zu werden. Andere Antioxidantien hingegen sind Verbindungen, die in der Lage sind Sauerstoffradikale zu inaktivieren. Dabei werden entstehende Oxidationsprodukte im Körper regeneriert. So wird zum Beispiel ein Enzym, die Glutathionreduktase so aufbereitet, dass es wieder zur Verfügung steht. Solange ausreichend Glutathion im Zytosol vorhanden ist, sind Proteine und DNA vor Oxidation geschützt. Darüber hinaus sind Harnsäure und Bilirubin körpereigene Antioxidantien.