Stress, freie Radikale, Antioxidantien

# Freie Radikale # ROS – reaktive Sauerstoffspezies # RNS – reaktive Stickstoffspezies # Redox-Homöostase # Oxidativer Stress # Nitrosativer Stress # Antioxidantien # Kreuzblütler # Sulforaphan # Nrf2

Zusammenhänge zwischen den Begriffen

• Freie Radikale, ROS, RNS sind hochreaktive Moleküle, die nützliche & schädliche Funktionen haben.
• Oxidativer Stress entsteht durch Überproduktion von ROS, wenn das Antioxidantiensystem des Körpers überfordert ist.
• Nitrosativer Stress entsteht durch Überproduktion von RNS. Entsteht oft mit ROS und verstärkt dessen Wirkung.
• Beide Formen von Stress tragen zu Zellschäden, Entzündungen und chronischen Krankheiten bei.
• Redox-Homöostase: Gleichgewicht zwischen oxidativen / antioxidativen Prozessen im Körper.
• Antioxidantien: Moleküle, die freie Radikale neutralisieren, indem sie Elektronen spenden und so verhindern, dass diese Zellschäden anrichten.
• Kreuzblütler: Enthalten Glucosinolate, aus denen Sulforaphan entsteht. Dieses wirkt antioxidativ und unterstützt die Redox-Homöostase.
• Sulforaphan: Nrf2-Aktivator. Aktiviert antioxidative Gene und hilft so, oxidativen / nitrosativen Stress zu reduzieren.
• Nrf2: Ein Transkriptionsfaktor, der die Expression von Genen reguliert, die an antioxidativen Reaktionen beteiligt sind.

Freie Radikale

sind hochreaktive Moleküle mit einem ungepaarten Elektron, die versuchen, Elektronen von anderen Molekülen zu „stehlen“, um ihren Zustand zu stabilisieren.

• Entstehung durch körpereigene Prozesse
  • Atmungskette: Während der Zellatmung in den Mitochondrien werden Sauerstoffmoleküle genutzt, um Energie (ATP) zu erzeugen. Dabei entstehen reaktive Sauerstoffspezies (ROS).
  • Entzündungsreaktionen: Immunzellen wie Makrophagen und neutrophile Granulozyten produzieren freie Radikale, um Krankheitserreger wie Bakterien und Viren zu bekämpfen.
• Entstehung durch äußere Einflüsse
  • Schadstoffe: Ozon, Schwermetalle, Feinstaub, etc. können freie Radikale erzeugen.
  • UV-Strahlung / ionisierende Strahlung: Dadurch werden Moleküle in Haut / Gewebe destabilisiert und es entstehen freie Radikale.
  • Rauchen / Alkohol / Medikamente / Chemikalien: Erhöht die Belastung durch freie Radikale.
• Auswirkungen – freie Radikale können:
  • Zellmembranen (Lipide) angreifen und schädigen.
  • Proteine und Enzyme in ihrer Funktion beeinträchtigen.
  • DNA schädigen, was Mutationen oder Krebs auslösen kann.

ROS – Reaktive Sauerstoffspezies

sind hochreaktive Moleküle, die Sauerstoff enthalten. Ihre hohe Reaktivität beruht auf der Fähigkeit, Elektronen von anderen Molekülen zu „stehlen“ oder chemische Reaktionen auszulösen.

• Entstehung
  • Mitochondrien: Die Atmungskette erzeugt ROS als Nebenprodukt.
  • Entzündungsreaktionen: Immunzellen nutzen ROS gezielt zur Abwehr von Erregern.
  • Externe Faktoren: UV-Strahlung, Umweltverschmutzung und Toxine steigern die ROS-Produktion.
• Funktion / Schaden
  • Positiv: ROS helfen dem Immunsystem, Krankheitserreger zu zerstören.
  • Negativ: Übermäßige ROS führen zu oxidativem Stress, was Zellschäden verursacht und Krankheiten wie Krebs, Herz-Kreislauf-Erkrankungen und neurodegenerative Störungen begünstigt.

RNS – Reaktive Stickstoffspezies

sind hochreaktive Moleküle, die auf Stickstoff basieren. Ähnlich wie ROS können auch RNS durch ihre chemische Reaktivität Zellstrukturen schädigen. Sie entstehen durch chemische Reaktionen von Stickstoffmonoxid NO.

• Entstehung
  • Physiologisch: NO wird von Enzymen produziert, um Gefäße zu erweitern und Nerven zu regulieren.
  • Pathologisch: Bei chronischen Entzündungen oder oxidativem Stress entstehen gefährliche RNS.
• Funktion / Schaden
  • Positiv: NO reguliert die Blutgefäße und wirkt entzündungshemmend.
  • Negativ: Überschüssige RNS verursachen nitrosativen Stress und greifen Zellbestandteile an, was Entzündungen / Krankheiten begünstigt.

Redox-Homöostase (Zellschutzmechanismen)

beschreibt das empfindliche Gleichgewicht zwischen oxidativen und antioxidativen Prozessen im Körper.

• Funktionsweise der Redox-Homöostase:
  • ROS / RNS sind keine reinen Schadstoffe. In geringen Konzentrationen haben sie wichtige Funktionen, wie die Regulierung von Signalkaskaden, die Immunabwehr und die Anpassung an Stress.
  • Wird jedoch die antioxidative Kapazität des Körpers überschritten, kommt es zu oxidativem/nitrosativem Stress.
• Körpereigene Abwehrmechanismen:
  • Spezielle Enzyme für die Neutralisierung von ROS.
  • Glutathion ist das wichtigste körpereigene Antioxidans. Es regeneriert oxidierte Moleküle und sorgt für die Aufrechterhaltung der Redox-Homöostase.
• Nrf2: Spielt eine zentrale Rolle, indem es die Expression antioxidativer Enzyme hochreguliert und so die Redox-Balance wiederherstellt.
• Pathologische Folgen: Chronisch gestörte Redox-Homöostase wird mit Krankheiten wie Krebs, Diabetes, kardiovaskuläre / neurodegenerative Erkrankungen in Verbindung gebracht.

Oxidativer Stress

entsteht, wenn das Gleichgewicht zwischen freien Radikalen (vor allem ROS) und Antioxidantien gestört ist, sodass freie Radikale unkontrolliert Zellstrukturen angreifen können.

• Ursachen
  • Überproduktion von ROS durch externe Faktoren wie Umweltgifte oder UV-Strahlung.
  • Mangel an Antioxidantien (z.B. Vitamin C, Vitamin E, Glutathion).
• Auswirkungen
  • Lipidperoxidation: Schädigung von Zellmembranen.
  • Proteinschäden: Beeinträchtigung von Enzymen und Struktureiweißen.
  • DNA-Schäden: Mutationen, die Krebs oder Alterungsprozesse fördern.
  • Krankheiten wie Atherosklerose, Diabetes, neurologischen Erkrankungen wie Alzheimer, Parkinson oder Multipler Sklerose.
  • Mitochondriengesundheit: Die „Kraftwerke“ der Zelle, sind besonders anfällig für oxidative Schäden. Antioxidantien schützen die Mitochondrien, was die Energieproduktion aufrechterhält und so den Alterungsprozess verlangsamt.

Nitrosativer Stress

entsteht durch eine Überproduktion von RNS.

• Ursachen
  • Chronische Entzündungen, bei denen RNS und ROS gleichzeitig vermehrt gebildet werden.
  • Dysfunktion der Stickstoffmonoxid-Synthase NOS, die unkontrolliert Stickstoffmonoxid NO produziert.
• Auswirkungen
  • Schädigung von DNA, Lipiden und Proteinen durch Nitrosylierung.
  • Förderung von chronischen Entzündungen.
  • Zusammenhang mit Krankheiten wie Herz-Kreislauf-Erkrankungen, Diabetes und neurologischen Erkrankungen wie Alzheimer, Parkinson oder Multipler Sklerose.

Für mehr Infos siehe meinen Artikel Nitrosativer Stress

Zusammenfassung

• Freie Radikale (ROS / RNS) entstehen durch normale Stoffwechselprozesse, Immunabwehr und äußere Einflüsse. Nützlich zur Bekämpfung von Erregern, aber schädlich, wenn sie unkontrolliert auftreten.
• Oxidativer Stress / nitrosativer Stress entstehen durch ein Ungleichgewicht zugunsten freier Radikale, was Zellschäden, Entzündungen und chronische Krankheiten begünstigt.
• Vorbeugung: Antioxidantien, gesunde Ernährung, regelmäßige Bewegung und Stressreduktion.

Stress

hat einen erheblichen Einfluss auf das Immunsystem, da er durch die Aktivierung der HPA-Achse und des sympathischen Nervensystems die Ausschüttung von Stresshormonen wie Cortisol und Adrenalin erhöht.

• Auswirkungen
  • Unterdrückung des Immunsystems: Chronischer Stress kann die Aktivität von Immunzellen wie T-Zellen und natürlichen Killerzellen verringern, wodurch die Bekämpfung von Infektionen und Krankheiten eingeschränkt wird.
  • Entzündungen: Kurzfristiger Stress erhöht die Entzündungsreaktion, während chronischer Stress oft zu einer Dysregulation des Immunsystems führt, was chronische Entzündungen begünstigt.
  • Verlangsamte Wundheilung: Stress verzögert die Heilung von Wunden und macht den Körper anfälliger für Infektionen.
  • Anfälligkeit für Infektionen: Menschen mit chronischem Stress haben ein höheres Risiko für Infektionen wie Erkältungen, Grippe oder andere virale Erkrankungen.
• Strategien
  • Entspannungstechniken
    • Meditation / Achtsamkeit: Reduziert Stresshormone und verbessert die Immunfunktion.
    • Tiefenatmung: Fördert die Aktivierung des parasympathischen Nervensystems und senkt Cortisolspiegel.
    • Yoga: Kombiniert Bewegung, Atmung und Achtsamkeit, was die Stressreaktion mildert.
  • Regelmäßige Bewegung: Moderate Aktivität wie Spaziergänge, Radfahren oder Schwimmen stärkt das Immunsystem und senkt den Stress. Intensive Aktivität sollte vermieden werden.
  • Gesunde Ernährung
    • Antioxidantienreiche Lebensmittel (Obst, Gemüse, Nüsse) helfen, Entzündungen zu bekämpfen.
    • Probiotika (z.B. Joghurt, fermentierte Lebensmittel) unterstützen Darmgesundheit / Immunsystem.
    • Nährstoffzufuhr: Vitamin C, D, Zink und Omega-3 sind wichtig für die Immunfunktion.
  • Ausreichender Schlaf: Essenziell für die Regeneration des Immunsystems, um den Stress zu reduzieren und das Immunsystem zu stärken.

Freie Radikale / Immunsystem

freie Radikale spielen eine zweischneidige Rolle im Zusammenhang mit dem Immunsystem. Sie sind sowohl nützliche Helfer als auch potenziell schädlich für Zellen und Gewebe.

• Positive Rolle
  
  • Bekämpfung von Krankheitserregern: Immunzellen wie Makrophagen und neutrophile Granulozyten nutzen freie Radikale, um Mikroorganismen zu zerstören. Während einer oxidativen Burst-Reaktion (oxidativer Ausbruch) produzieren diese Zellen große Mengen reaktiver Sauerstoffspezies (ROS), um Bakterien, Viren und Pilze anzugreifen.
  • Signalübertragung: Freie Radikale wirken als Signalmoleküle im Immunsystem, die zur Aktivierung und Regulation von Immunzellen beitragen.
• Negative Rolle
  
  • Zellschädigung: Überschüssige freie Radikale können Lipide (Membranen), Proteine und DNA angreifen, was zu oxidativem Stress führt. Chronischer oxidativer Stress schwächt das Immunsystem und begünstigt Zellalterung, Entzündungen und Krankheiten wie Krebs, Herz-Kreislauf-Erkrankungen und neurodegenerative Störungen.
  • Chronische Entzündungen: Wenn freie Radikale dauerhaft in hohen Mengen produziert werden, können sie entzündliche Prozesse verstärken und das Immunsystem überaktivieren, was Autoimmunerkrankungen oder chronische Krankheiten fördert.

Immunsystem: Balance zwischen freien Radikalen und Antioxidantien

• Der Körper hat Mechanismen, um die schädlichen Effekte freier Radikale zu kontrollieren, insbesondere durch Antioxidantien. Diese Moleküle neutralisieren freie Radikale, indem sie Elektronen abgeben, ohne selbst instabil zu werden.
• Ausreichend Antioxidantien schützen Immunzellen vor oxidativem Stress und erhalten ihre Funktionalität.
• Ein Antioxidantien-Mangel kann dazu führen, dass freie Radikale die Immunantwort beeinträchtigen.

Antioxidantien

sind Moleküle, die den Körper vor den schädlichen Auswirkungen von freien Radikalen und oxidativem Stress schützen. Einige der stärksten / bekanntesten:

• Beta-Carotin: Vorstufe von Vitamin A, unterstützt die Sehkraft, das Immunsystem und die Hautgesundheit. Antioxidative Eigenschaften. Vorkommen: Karotten, Süßkartoffeln, Kürbis, Spinat, Grünkohl, Aprikosen.
• Coenzym Q10: Unterstützt die Energieproduktion in den Mitochondrien, wirkt antioxidativ und schützt vor Zellschäden. Vorkommen: Fleisch, Fisch, Nüsse, Samen, Spinat, Brokkoli.
• Curcumin: Entzündungshemmend, antioxidativ, schützt Zellen vor oxidativem Stress. Kann die Gesundheit des Gehirns und der Gelenke fördern. Vorkommen: Kurkuma (Gewürz).
• Flavonoide: Antioxidativ, entzündungshemmend, gefäßschützend; unterstützt Herz-Kreislauf-Gesundheit. Vorkommen: Zitrusfrüchte, Beeren, Äpfel, Tee (grüner und schwarzer Tee), Kakao, Zwiebeln.
• Glutathion: Ein „Meisterantioxidans“, das auch von Zellen selbst produziert wird. Antioxidativ, entgiftend, schützt Zellen vor freien Radikalen und hilft bei der Regeneration anderer Antioxidantien (z.B. Vitamin C und E). Vorkommen: Spargel, Avocados, Spinat, Brokkoli, Knoblauch.
• Lycopin: Stark antioxidativ, schützt Zellen vor freien Radikalen, kann die Gesundheit von Herz und Prostata fördern. Vorkommen: Tomaten (besonders gekocht), Wassermelonen, Papayas, rosa Grapefruits.
• Polyphenole: Antioxidativ, entzündungshemmend, schützt vor Herz-Kreislauf-Erkrankungen und unterstützt die Darmgesundheit. Vorkommen: Tee, Kaffee, dunkle Schokolade, Beeren, Olivenöl, Nüsse, Weintrauben.
• Resveratrol: Antioxidativ, entzündungshemmend, unterstützt die Herzgesundheit und kann altersbedingte Zellschäden reduzieren. Vorkommen: Rotwein, Weintrauben (besonders in der Schale), Blaubeeren, Erdnüsse.
• Selen: Antioxidativ, stärkt das Immunsystem, schützt Zellen vor oxidativem Stress und unterstützt die Schilddrüsenfunktion. Vorkommen: Paranüsse, Fisch, Eier, Vollkornprodukte, Fleisch.
• Vitamin C: Wasserlösliches Antioxidans, unterstützt das Immunsystem, fördert die Kollagenbildung und die Eisenaufnahme. Vorkommen: Zitrusfrüchte, Paprika, Brokkoli, Kiwi, Erdbeeren.
• Vitamin E: Fettlösliches Antioxidans, schützt Zellmembranen vor Schäden durch freie Radikale, unterstützt die Hautgesundheit. Vorkommen: Pflanzenöle (z.B. Oliven- und Weizenkeimöl), Nüsse, Samen, Avocados, Spinat.

Knoblauch / Ingwer: Sind bekannt für ihren Einfluss auf die Gesundheit, aber haben nicht die gleiche potenzielle Wirkung wie die oben genannten.

• Knoblauch ist reich an Allicin, einem starken Antioxidans, das beim Zerkleinern / Zerdrücken der Knoblauchzehen freigesetzt wird. Allicin hat entzündungshemmende und antimikrobielle Eigenschaften und kann das Immunsystem stärken. ABER: Allicin wird beim Erhitzen schnell zerstört, d.h. roher Knoblauch ist am wirksamsten.
• Ingwer enthält Gingerol, eine bioaktive Verbindung, die antioxidative Eigenschaften hat und entzündungshemmend wirkt. Ingwer hat mehr Einfluss auf die Förderung der Verdauung und Blutzirkulation und die Linderung von Entzündungen.

Tipps um die Aufnahme / Wirkung zu verstärken

• Vermeide Überhitzung: Viele Antioxidantien, wie Vitamin C und Flavonoide, sind hitzeempfindlich. Schonende Zubereitung wie Dampfen, Blanchieren oder Rohverzehr maximiert den antioxidativen Nutzen.
• Frische Zutaten: Frisches Obst und Gemüse enthalten mehr Antioxidantien als konservierte oder stark verarbeitete Lebensmittel.
• Kombiniere verschiedene Quellen: Obst, Gemüse, Nüsse und Samen liefern eine breite Palette an Antioxidantien, die synergetisch wirken und die Gesamtwirkung verstärken können.

• Äpfel / Zwiebel: In beiden kommt Quercetin, ein starkes Flavonoid-Antioxidans vor. Die Kombination steigert die Gesamtaufnahme von Quercetin und verstärkt die Wirkung.
• Beta-Carotin / Fett: Beta-Carotin wird in Kombination mit Fett besser resorbiert.
• Coenzym Q10 / Vitamin E: Vitamin E schützt Coenzym Q10 vor Oxidation, wodurch dessen antioxidative und zellschützende Wirkung verstärkt wird.
• Curcumin / Fett (Kokosöl): Curcumin ist fettlöslich und wird mit Fett besser resorbiert. Kokosöl enthält mittelkettige Fettsäuren, die die Bioverfügbarkeit von Curcumin erhöhen.
• Curcumin / Pfeffer: Piperin in schwarzem Pfeffer verbessert die Absorption von Curcumin bis zu 2000 %. Curcumin hat starke entzündungshemmende und antioxidative Eigenschaften.
• Eisen / Vitamin C: Vitamin C verbessert die Aufnahme von Eisen aus pflanzlichen Quellen.
• Flavonoide / Vitamin C: Flavonoide und Vitamin C wirken synergetisch, um oxidative Schäden zu bekämpfen und den Zellschutz zu erhöhen.
• Flavonoide / Vitamin E: Arbeiten synergetisch, indem sie gemeinsam antioxidativen Schutz bieten.
• Grüner Tee (Katechine) / Pfefferminze: Katechine wirken antioxidativ, und Menthol aus Pfefferminze unterstützt ihre Aufnahme und Wirkung. Menthol hat entzündungshemmende Eigenschaften.
• Grüner Tee (Katechine) / Vitamin C: Die Kombination verstärkt die antioxidative Wirkung.
• Joghurt / Honig: Probiotische Bakterien im Joghurt fördern die Verdauungsgesundheit und verbessern die Aufnahme von Antioxidantien. Honig enthält Polyphenole, die antioxidativ wirken.
• Knoblauch / Fett: Allicin, das starke Antioxidans im Knoblauch, hat entzündungshemmende und antibakterielle Eigenschaften und wird mit Fett besser resorbiert.
• Lycopin / Fett: Lycopin wird mit Fett besser resorbiert.
• Polyphenole / Vitamin C: Beide ergänzen sich und bieten gemeinsam einen stärkeren Schutz gegen freie Radikale.
• Resveratrol / Omega-3: Beide ergänzen sich, um oxidativen Stress zu reduzieren und entzündungshemmende Effekte zu verstärken.
• Selen / Vitamin C: Arbeiten synergetisch, um die antioxidative Wirkung zu verstärken.
• Vitamin E / Fett: Vitamin E wird mit Fett besser resorbiert.

Krebs mag keinen Kohl

Kreuzblütler enthalten viele nützliche Verbindungen wie Glucosinolate, die für den leicht scharfen Geschmack verantwortlich sind. Die bekanntesten Kreuzblütler sind:

• Kohlarten wie Blumenkohl, Rosenkohl, Grünkohl, Weißkohl, Rotkohl, Wirsing, Chinakohl, Pak Choi, Spitzkohl
• Brokkoli, Kohlrabi, Radieschen
• Rettich, Meerrettich, Senf
• Rucola, Kresse

Glucosinolate sind sekundäre, schwefelhaltige Pflanzenstoffe in Kreuzblütlern. Durch das Enzym Myrosinase entstehen beim schneiden / zerkleinern Sulforaphan und andere bioaktive Stoffe. Diese Stoffe fördern antioxidative, entzündungs- und krebshemmende Prozesse.

Nrf2 (Nuclear factor erythroid 2-related factor 2) ist ein Transkriptionsfaktor, der die körpereigenen Abwehrmechanismen gegen oxidativen Stress und Toxine anregt. Bei Aktivierung von Nrf2 wird die Produktion von antioxidativen Enzymen, Entgiftungsenzymen und zellschützenden Proteinen gefördert.

Nrf2-Aktivatoren

• Sulforaphan (aus Kreuzblütlern)
• Curcumin (aus Kurkuma)
• Grüner Tee (Haupt-Katechin EGCG)
• Resveratrol (aus Trauben und Beeren)
• Alkylphosphate (in Gewürzen und Gemüsesorten wie Knoblauch, Zwiebeln und Ingwer)

Die Aktivierung von Nrf2 durch Sulforaphan wird als eine der Hauptursachen für die gesundheitlichen Vorteile von Kreuzblütlern angesehen, insbesondere bei Krankheiten wie Krebs und Herz-Kreislauf-Erkrankungen.

Zusammenfassung

• Myrosinase ist das Enzym, das Glucosinolate in die aktive Form Sulforaphan umwandelt.
• Myrosinase ist hitzeempfindlich und wird durch Temperaturen über 60–70°C inaktiviert.
• Nach dem schneiden / zerkleinern von Kreuzblütlern, 5–10 Minuten warten, bevor es gekocht wird. So hat die Myrosinase genug Zeit, Sulforaphan zu bilden.
• Sulforaphan ist auch hitzeempfindlich. Nur kurz Garen / Dämpfen oder roh essen.

Fazit: Unser Körper ist ein hochkomplexes und sensibles System – und wir leben in einer Welt, die immer schneller wird. Multimedia, Social Media, Konsum auf allen Ebenen. Stress, chronischer Stress, Überlastung. Ständig Einsparungen, Personalabbau und Kostenreduktionen. Immer mehr Arbeit und weniger Zeit. Und dann zu Hause: funktionieren, einkaufen, putzen, Partner/in, Kinder.
Und dann die Ernährung … Soll ich wirklich damit anfangen? Ein Fass ohne Boden. Siehe meinen Artikel: Warum wundern wir uns?
Aber: Gesunde Ernährung muss nicht kompliziert sein! Es geht auch schnell und einfach – und es muss nicht immer Spaghetti, Pizza, Dosenfutter oder Tiefkühlkost sein. Denn darin fehlt fast alles, was unser Körper wirklich braucht.

Bitte den medizinischen Disclaimer lesen!
Bitte auch Alternativmedizin und schwarze Schafe lesen.
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