Voľné radikály a s nimi súvisiaci oxidačný stres dnes patria k často skloňovaným pojmom. Existencia voľných radikálov bola „odhalená“ pomerne nedávno, iba cca 50 rokov dozadu. Od tej doby však veda odhalila, že tieto nespárené elektróny stoja za vznikom závažných ochorení, medzi ktoré patrí aj cukrovka.
Oxidačný stres a voľné radikály [1] však cukrovku nielen spôsobujú. Majú negatívny dopad aj na jej priebeh, liečbu a rozvoj diabetických komplikácií, pričom i samotná cukrovka stojí za zvýšeným oxidačným stresom. Najúčinnejšími formami ochrany sú antioxidanty a eliminácia rizikových faktorov [2].
Čo je oxidačný stres?
Oxidačný stres zvyšuje riziko vzniku alebo rozvoja mnohých, zväčša veľmi závažných ochorení. Najznámejším z nich, ktoré je neraz považované za ekvivalent k samotnému oxidačnému stresu, je rakovina, resp. rôzne typy nádorových ochorení.
Oxidačný stres však v skutočnosti stojí aj za vznikom iných zdravotných problémov, ako je cukrovka, ateroskleróza[3], alzheimerova a parkinsonova choroba[4], artériová hypertenzia (vysoký krvný tlak), mŕtvica, rôzne zápalové a neurodegeneratívne ochorenia[5], syndróm chronickej únavy, astma či reuma.
INFO:
Oxidačný stres je jedným z hlavných dôvodov starnutia a sním spojených prejavov, ako je vznik vrások, strata elasticity pokožky, šedivenie a vypadávanie vlasov atď.
Čo je to teda ten oxidačný stres? Zjednodušene môžeme hovoriť o nerovnováhe medzi antioxidačnou kapacitou bunky a množstvom voľných radikálov. Úplne laicky sa dá oxidačný stres opísať ako nerovnováha medzi produkciou molekúl, ktoré organizmu škodia, a molekúl, ktoré ich dokážu efektívne eliminovať.
Čo sú voľné radikály?
Reaktívne formy kyslíka, kyslíkové častice (ROS), známejšie po názvom voľné radikály, sú samostatné atómy alebo ich skupiny, teda molekuly, s minimálne jedným nespáreným elektrónom, ktorý je kameňom úrazu, dôvodom ich agresivity a pôvodcom samotného pomenovania.
Elektróny nedokážu existovať osamote. Ak sa teda v tele vyskytne voľný radikál s elektrónom bez partnera, snaží sa ho čo najrýchlejšie nájsť. Voľný elektrón sa teda naviaže k elektrónu najbližšej molekuly alebo ho z nej prípadne vytrhne. Daný voľný elektrón už teda nie je voľným, problémom však je, že elektrónový partner teraz chýba ďalšej, inej molekule, z ktorej bol vytrhnutý.
Takáto okradnutá molekula sa opäť stáva voľným radikálom a celý proces sa opakuje a opakuje, čím vzniká hotové šialenstvo, ktoré ničí všetko, čo mu príde pod ruky. Zhluky poškodených molekúl môžu mať dvojaký osud. Zahynú alebo zmutujú.
Voľné radikály môžu reagovať s molekulami lipidov, proteínov či nukleových kyselín (nachádzajú sa v bunkách), ktoré poškodzujú primárne alebo sekundárne [6]. Pri primárnom poškodení dochádza k tvorbe škodlivých metabolitov, ktoré môžu byť toxickejšie ako samotná materská molekula.
Ide o tzv. kancerogénne aldehydy, ktoré sa viažu na bielkoviny, čím vznikajú vysoko imunogénne látky, proti ktorým sa vytvárajú patologické protilátky. Práve tieto protilátky môžu spôsobiť vznik vyššie vymenovaných ochorení vrátane cukrovky. Pri sekundárnom poškodení voľnými radikálmi dochádza k poškodeniu buniek alebo celého organizmu.
Ako vznikajú voľné radikály a ako sa dostanú do organizmu?
Voľné radikály v skutočnosti vznikajú pri mnohých metabolických procesoch. V organizme sa teda vyskytujú prirodzene. Z istej časti sú preň dokonca nevyhnutné. Antioxidanty teda môžu byť aj škodlivé, a to najmä vtedy, ak v tele dôjde k ich výraznej prevahe nad týmito „dobrými“ voľnými radikálmi.
Funkcie „dobrých“ voľných radikálov sú napr.:
Hydroxylový radikál je nevyhnutné pre biosyntézu cholesterolu a žlčových kyselín
Peroxid vodíka spolupracuje pri oxidácii jodidu na elementárny jód, ktorý je nevyhnutný pre štítnu žľazu
Superoxid a peroxid vodíka je potrebný pre úspešné oplodnenie vajíčka spermiou, zároveň zabraňuje preniknutiu ďalších spermií po narušení membrány vajíčka
Problém nastáva až vo chvíli, keď množstvo voľných radikálov stúpne nad únosnú hranicu. Táto hranica nie je stanovená presne. Ide o individuálnu vlastnosť každého organizmu – jeden vydrží viac, druhý menej.
K endogénnym príčinám vzniku voľných radikálov[7] (odohrávajú sa vo vnútri organizmu) patrí napríklad vznik kyseliny močovej pri nekrózach, úrazoch, pooperačných stavoch atď., či aktivácia profesionálnych fagocytov, napr. pri zápale a popáleninách. Jednou z endogénnych príčin je aj hyperglykémia.
Voľné radikály sa do tela dostávajú, samozrejme, taktiež z vonkajšieho prostredia. V tomto prípade hovoríme o exogénnych príčinách ich vzniku.
Nadmerný obsah škodlivín v ovzduší – výfukové plyny, odpad z tovární, atď.
Fajčenie – 1 cigareta stojí za vznikom viac ako 1 000 voľných radikálov
UV svetlo, modré svetlo, ionizujúce žiarenie
Intoxikácia, otrava
Strava - voľné radikály vznikajú pri mletí, tepelnej úprave a pod vplyvom svetla
Príznaky zvýšeného počtu voľných radikálov a oxidačného stresu
Stanovenie oxidačného stresu v organizme patrí k pomerne náročným procesom. K najpresnejším metódam patrí napr. elektrónová paramagnetická rezonancia. S týmto prístrojom sa však z dôvodu vysokej ceny v ordináciách bežne nestretnete.
Dnes už, našťastie, existujú aj iné, jednoduchšie a cenovo dostupné metódy, prístroje i spôsoby, ako je možné zmerať hladinu oxidačného stresu u daného pacienta (napr. MiOXSYS na meranie oxidačného stresu spermií, ktorý spôsobuje neplodnosť u mužov).
To, že vaše telo aktuálne bojuje so zvýšeným oxidačným stresom, však môžete zistiť aj na základe príznakov. Upozorňujeme, že mnohé z nich môžu signalizovať i úplne iné ochorenia, napr. rozvoj cukrovky 2. typu, či menej závažné zdravotné komplikácie.
Nadmerná únava
Strata pamäti, zhoršená pamäť alebo tzv. mozgová hmla
Bolesť svalov alebo kĺbov
Nadmerná tvorba vrások a šedivenie vlasov
Zhoršené videnie
Bolesti hlavy
Precitlivenosť na hluk
Zvýšená náchylnosť na vznik infekcií
Antioxidanty sú látky, ktoré pomáhajú zabrániť oxidačnému stresu (poškodeniu buniek) a posilňujú imunitu.
Čo sú antioxidanty?
To, že sa vo vašom tele vyskytne voľný radikál, ešte neznamená, že automaticky ochoriete. V každom organizme totiž denne vznikajú desiatky až stovky poškodených molekúl i buniek.
Ak je imunitný systém dostatočne silný, poškodené bunky a molekuly okamžite deteguje a usmrtí. Problém nastáva až v momente, keď imunita nefunguje správne a voľné radikály uniknú jej pozornosti.
Hlavnou úlohou antioxidantov je posilnenie imunity[8]. Ich špecializáciou je pritom práve neutralizácia voľných radikálov. V podstate sa dá povedať, že k antioxidantom patria všetky látky schopné oxidácie, ktoré zabraňujú oxidácii iných látok, alebo všetky tie, ktoré pri strete s voľnými radikálmi vytvoria netoxické a stabilné produkty. Patria tu vitamíny, aminokyseliny, betakarotény, flavonoidy, stopové prvky a ďalšie látky.
V boji proti oxidačnému stresu a voľným radikálom je preto podstatné prijímať dostatočné množstvo antioxidantov, ktoré slúžia ako prevencia proti vzniku a rozvoju mnohých ochorení vrátane diabetu či dokonca rakoviny [9].
Antioxidanty telu dodáte pomocou vhodných potravín alebo v podobe výživových doplnkov. Dôležitá je však aj eliminácia rizikových faktorov, ktoré prirodzene znižujú počet antioxidantov v tele.
Vek
Zaťaženie toxínmi, voľnými radikálmi a stresom
Nezdravá životospráva – nedostatok pohybu, nezdravá strava, nadbytok jednoduchých cukrov a toxických látok
Dlhodobá a nadmerná fyzická záťaž
Znečistené životné prostredie
Fajčenie
Antioxidanty a ich rozdelenie
K najznámejším a zároveň veľmi silným antioxidantom patrí vitamín C (kyselina askorbová), vitamín E (tokoferol) a Betakarotén (provitamín vitamínu A). V súvislosti s diabetom sú často skloňované antioxidanty, ako zaexantín a luteín na ochranu zraku, alebo kyselinalipoová, ktorá sa využíva pri liečbe diabetickej neuropatie. Na základe nasledujúceho rozdelenia antioxidantov však pochopíte, že ich existuje omnoho viac.
Antioxidanty delíme na prirodzené a syntetické. K prirodzeným antioxidantom patria všetky látky, ktoré si dokáže organizmus vyrobiť sám alebo ich prijíma z potravy a ktoré sa zapájajú do metabolizmu. Ide napr. o vitamíny. Prirodzené antioxidanty ďalej delíme na tzv. antioxidačné enzýmy a antioxidačné nízkomolekulové substráty.
K najlepším bojovníkom proti oxidačnému stresu patria práve základné antioxidačné enzýmy:
Superoxiddismutáza (SOD) – chráni bunky pred voľnými radikálmi
Kataláza - chráni bunky pečene a červené krvinky pred toxickým vplyvom vyšších koncentrácií peroxidu vodíka
Glutatiónperoxidáza – spolu s katalázou patrí k mechanizmom, ktoré slúžia na očistu organizmu od toxického peroxidu vodíka
Delenie nízkomolekulových antioxidantov:
Hydrofilné
Lipofilné
Amfofilné
Hydrofilné antioxidanty majú ďalšie delenie:
Vitamín E (α-tokoferol)
Karotenoidy (β-karotén, lykopén)
Ubichinol (redukovaná forma koenzýmu Q10)
Estrogény
Niektoré steroidy
K amfofilným antioxidantom patria napr.:
Kyselina lipoová
Melatonín
Niektoré polyfenolové bioflavonoidy
Niektoré syntetické antioxidanty
Syntetické antioxidanty sú vyrobené umelo. V podstate ide o lieky s antioxidačným účinkom – napr. statíny na zníženie cholesterolu v krvi bránia upchaniu ciev krvnou zrazeninou a zároveň znižujú oxidačný stres. K tomuto druhu liekov ďalej patria niektoré lokálne anestetiká, diuretikum manitol či romethazin na liečbu alergií.
INFO:
Medzi syntetické antioxidanty patria aj niektoré poupravené prirodzené látky. Napr. úpravou vitamínu C vznikne látka, ktorá je rozpustná v tukoch, vďaka čomu jednoduchšie prenikne membránou buniek.
Potraviny bohaté na antioxidanty
Ak by sme chceli vymenovať každú potravinu s obsahom antioxidantov, pravdepodobne by ste si neprečítali ani polovicu toho zoznamu.
V nasledujúcich riadkoch sa preto zameriame na potraviny s najvyšším obsahom antioxidantov a zároveň na tie, ktoré sú dôležité pri liečbe cukrovky.
Najviac využívané pomôcky na meranie glykémie sú glukomer, odberové pero, lancety a testovacie prúžky.
Najprv sa však v krátkosti pozrieme na tie potraviny, ktoré patria k „bohatým“ zdrojom voľných radikálov:
Betakarotén patrí spolu s luteínom, lykopénom a alfakaroténom k hlavným karotenoidom v plazme. Je dôležitý napr. pre zrak, pokožku a kognitívne funkcie. Zohráva dôležitú úlohu v prevencii pred vznikom cukrovky 2. typu, zlepšuje inzulínovú rezistenciu, chráni cievy, pečeň a znižuje cholesterol.
Luteín a Zaexantín
Vaječný žĺtok
Zelené, žlté a červené ovocie
Všetka tmavozelená zelenina (kel, špenát, brokolica) + zelenina žltej a červenej farby (paprika)
Glutatión: brokolica, karfiol, kapusta, cesnak, cibuľa, kel, špenát, avokádo, špargľa, okra (+ všetka ostatná zelenina s vysokým obsahom síry), mäso, pivovarské kvasnice, strukoviny
Ako vplývajú voľné radikály, oxidačný stres a antioxidanty na priebeh cukrovky?
Oxidačný stres a voľné radikály môžu cukrovku nielen spôsobiť, ale taktiež skomplikovať jej priebeh.
Samotná cukrovka zároveň patrí k ochoreniam, ktoré so sebou nesú zvýšený oxidačný stres. Spôsobuje ho najmä chronická hyperglykémia, ale taktiež niektoré pridružené ochorenia a komplikácie, ako je obezita, zápaly či infekcie.
To je dôvod, prečo sú vitamíny, antioxidanty a ďalšie látky, ktoré pôsobia proti účinkom voľných radikálov, pre diabetikov dôležitejšie ako pre „zdravých“ ľudí. Oxidačný stres a voľné radikály sú v súčasnosti považované za kľúčovú príčinu rozvoja neskoršíchkomplikácii diabetu. Medzi nich patria ochorenia, ktoré vznikajú na základe poškodenia ciev [11], nervov či orgánov (retinopatia [10], neuropatia, diabetická noha, nefropatia, kardiovaskulárne ochorenia a mnoho ďalších).
