Freie Radikale: Definition, Ursachen, Antioxidantien und Krebs

Freie Radikale sind hochreaktive und instabile Moleküle, die im Körper auf natürliche Weise als Nebenprodukt des Stoffwechsels (Oxidation) oder durch Exposition gegenüber Giftstoffen in der Umwelt wie Tabakrauch und ultraviolettem Licht entstehen. Freie Radikale haben eine Lebensdauer von nur einem Bruchteil einer Sekunde, können jedoch während dieser Zeit die DNA schädigen, was manchmal zu Mutationen führt, die zu Krebs führen können. Antioxidantien in den Lebensmitteln, die wir essen, können die instabilen Moleküle neutralisieren und das Risiko von Schäden verringern.

Wir werden die Struktur, Ursachen und Auswirkungen freier Radikale sowie das, was Sie über Antioxidantien bei Krebs wissen sollten, untersuchen.

Definition und Struktur freier Radikale

Freie Radikale sind Atome, die ein ungepaartes Elektron enthalten. Aufgrund des Fehlens einer stabilen Anzahl von Elektronen der Außenhülle sind sie ständig auf der Suche nach einer Bindung an ein anderes Elektron, um sich zu stabilisieren - ein Prozess, der die DNA und andere Teile menschlicher Zellen schädigen kann. Dieser Schaden kann eine Rolle bei der Entwicklung von Krebs und anderen Krankheiten spielen und den Alterungsprozess beschleunigen.

Arten von freien Radikalen

Es gibt viele Arten von freien Radikalen, wobei beim Menschen die freien Sauerstoffradikale (reaktive Sauerstoffspezies) am bedeutendsten sind. Beispiele umfassen Singulettsauerstoff (wenn Sauerstoff mit ungepaarten Elektronen in einzelne Atome "gespalten" wird), Wasserstoffperoxid, Superoxide und Hydroxylanionen.

Ursachen / Quellen freier Radikale

Sie fragen sich vielleicht, woher freie Radikale überhaupt kommen. Freie Radikale können auf verschiedene Arten erzeugt werden. Sie können durch normale Stoffwechselprozesse im Körper oder durch Exposition gegenüber Karzinogenen (krebserregenden Substanzen) in der Umwelt erzeugt werden.

Freie Radikale können sowohl durch Karzinogene als auch durch die normalen Stoffwechselprozesse von Zellen produziert werden.

Freie Radikale aufgrund normaler Stoffwechselprozesse

Unser Körper produziert oft freie Radikale, während er Nährstoffe abbaut, um die Energie zu erzeugen, die es unserem Körper ermöglicht, zu funktionieren. Die Produktion von freien Radikalen in normalen Stoffwechselprozessen wie diesem ist einer der Gründe dafür, dass das Krebsrisiko mit zunehmendem Alter steigt, selbst wenn Menschen nur wenig krebserregenden Substanzen ausgesetzt sind.

Freie Radikale durch Exposition gegenüber Karzinogenen

Die Exposition gegenüber Karzinogenen in unserer Umwelt kann auch freie Radikale produzieren. Beispiele für einige Karzinogene sind:

• Tabakrauch
• UV-Strahlung
• Radon in der Wohnung
• Umwelt- und Arbeitsstoffe und Chemikalien wie Asbest und Vinylchlorid
• Einige Viren
• Medizinische Bestrahlung
• Luftverschmutzung

Wirkung freier Radikale auf den Körper: Oxidativer Stress

Sobald freie Radikale erzeugt werden, sei es durch Exposition gegenüber einem Karzinogen oder durch Ausführen der normalen Prozesse des Körperstoffwechsels, können sie frei Schaden anrichten. Die Verfügbarkeit von freien Radikalen erzeugt im Körper sogenannten oxidativen Stress. Der Grund, warum es als oxidativer Stress bezeichnet wird, ist, dass die Reaktionen, die dazu führen, dass freie Radikale ein Elektron erhalten, in Gegenwart von Sauerstoff durchgeführt werden.

Der Prozess ist tatsächlich viel komplizierter und im Wesentlichen ein Teufelskreis. Wenn ein freies Radikal einem Molekül ein Elektron "stiehlt", fehlt diesem Molekül ein Elektron (wird zu einem freien Radikal) und so weiter. Freie Radikale können nicht nur DNA (Nukleinsäuren), sondern auch Proteine, Lipide, Zellmembranen und mehr im Körper schädigen. Schäden an Proteinen (Proteinvernetzung und mehr) und anderen Körperkomponenten können direkt zu Krankheiten führen.

Freie Radikale und Altern

Es gibt verschiedene Theorien, die beschreiben, warum unser Körper altert und freie Radikale in einer dieser Theorien enthalten sind. Anstatt dass freie Radikale allein für altersbedingte Veränderungen verantwortlich sind, ist es jedoch wahrscheinlich, dass normales Altern mit einer Reihe verschiedener Prozesse im Körper zusammenhängt.

Wie freie Radikale Krebs verursachen können

Schäden an Genen in der DNA können zu Genen führen, die unwirksame Proteine ​​produzieren. Proteine ​​mussten Wächter über die Zellen des Körpers sein. Einige dieser Mutationen können Gene umfassen, die als Tumorsuppressorgene bekannt sind. Diese Gene kodieren für Proteine, die Schäden in der DNA reparieren oder dazu führen, dass Zellen, die über die Bergung hinaus beschädigt wurden, durch einen Apoptoseprozess (programmierter Zelltod) entfernt werden.

Onkogene sind Gene, die für Proteine ​​kodieren, die das Wachstum von Zellen fördern. Normale Gene im Körper, die als "Protoonkogene" bezeichnet werden, sind wichtig, um das Wachstum eines Babys während der Schwangerschaft zu fördern und vorübergehend Proteine ​​zu produzieren, die die Gewebereparatur unterstützen. Mutationen in diesen Genen (die dann Onkogene sind) führen zur kontinuierlichen Produktion von Proteinen, die das Wachstum einer Zelle fördern.

Am häufigsten ist es eine Reihe von Mutationen sowohl in Tumorsuppressorgenen als auch in Onkogenen, die zu Krebs führen. Schäden (Mutationen) an Tumorsuppressorgenen ermöglichen es einer beschädigten Zelle, nicht repariert (abnormal) zu überleben, und beschädigte Onkogene fördern das Wachstum dieser beschädigten Zelle. Das Ergebnis ist - die Bildung einer Krebszelle.

Antioxidantien und freie Radikale

Viele der Phytochemikalien (Pflanzenchemikalien) in den Lebensmitteln, die wir essen, wirken als Antioxidantien. Diese Nährstoffe hemmen die Bildung freier Radikale und können den Schaden verringern, den sie im Körper verursachen würden. Es wird angenommen, dass dies zumindest ein Grund dafür ist, dass eine Ernährung, die reich an Gemüse und Obst ist, mit einem geringeren Risiko für viele Krankheiten verbunden ist.

Beispiele für Antioxidantien sind Vitamin E, Vitamin A, Beta-Carotin, Anthocyanidine (in Beeren), Epigallacatechin-3-Gallat (EGCG) in grünem Tee und viele mehr.

Antioxidantien

Viele Studien haben gezeigt, dass der Verzehr von Lebensmitteln, die reich an Antioxidantien sind, mit einem geringeren Risiko für die Entwicklung von Krankheiten, einschließlich Krebs, verbunden ist. Leider scheint eine einfache Ergänzung Ihrer Ernährung mit Antioxidantien nicht den gleichen Effekt zu haben.

Ein Beispiel ist Lungenkrebs. In dem Wissen, dass Menschen mit einer höheren Aufnahme von Lebensmitteln, die reich an Beta-Carotin und Vitamin E sind, ein geringeres Risiko haben, an Lungenkrebs zu erkranken, führten die Forscher eine Studie durch, in der eine Gruppe von Menschen eine tägliche Ergänzung mit Beta-Carotin einnahm und die andere nicht . Männer, die rauchten und Beta-Carotin einnahmen, hatten tatsächlich ein höheres Risiko, an Lungenkrebs zu erkranken.

Antioxidantien bei Menschen, die bereits Krebs haben

Für diejenigen, die sich einer Krebsbehandlung unterziehen, ist es sehr wichtig, alle Antioxidantien - oder Ergänzungen - mit Ihrem Onkologen zu besprechen. Es wurden verschiedene Bedenken geäußert.

Eine betrifft Menschen, die Krebsbehandlungen wie Chemotherapie und Strahlentherapie erhalten. Einige Vitaminpräparate können die Wirksamkeit von Krebsbehandlungen verringern, und der Grund dafür ist sinnvoll, wenn Sie den Mechanismus dieser Behandlungen berücksichtigen. Einige Krebsbehandlungen wie Strahlung erzeugen freie Radikale, um Krebszellen abzutöten. In dieser Situation könnte die Verwendung von Antioxidantien theoretischverringerndie Wirksamkeit der Behandlung. In dieser Einstellung können Antioxidantien helfenschützendie Krebszellen, die Sie töten wollen.

(Während Antioxidantien aus diesem Grund oft nicht empfohlen werden, glauben die meisten Onkologen, dass eine gesunde Ernährung mit antioxidantienreichen Lebensmitteln kein Problem darstellt.) Einige verschiedene Studien, die 2019 veröffentlicht wurden, stützen diese Besorgnis.

In einer Studie wurde festgestellt, dass Frauen mit Brustkrebs nach der Menopause, die während der Chemotherapie und Bestrahlung Antioxidantien verwendeten, eine schlechtere Prognose hatten. In zwei getrennten Studien deuten Zellstudien darauf hin, dass Antioxidantien (wie Vitamin E) das Wachstum fördern können Ausbreitung von Lungenkrebs.

Antioxidans nehmenErgänzungen(nicht Diät) kann tatsächlich die Prognose einer Person mit einigen Krebsarten verschlechtern.

Antioxidantien, freie Radikale und Krebs

Krebs wird normalerweise durch eine Reihe von Mutationen verursacht, die zu unkontrolliertem Wachstum und relativer Unsterblichkeit der Zelle führen. Da Obst und Gemüse in unserer Ernährung reich an Antioxidantien sind, wird angenommen, dass dies ein Grund dafür sein kann, dass eine Ernährung, die reich an Obst und Gemüse ist, durchweg mit einem geringeren Krebsrisiko verbunden ist.

Wie bereits erwähnt, hat es sich jedoch als nicht wirksam erwiesen, diese Antioxidantien in Form von Nahrungsergänzungsmitteln zu erhalten, und die meisten Onkologen empfehlen Nahrungsquellen für diese Nährstoffe. Darüber hinaus können einige Vitamin- und Mineralstoffzusätze die Krebsbehandlung beeinträchtigen.

So reduzieren Sie freie Radikale in Ihrem Körper

Die Reduzierung der freien Radikale in Ihrem Körper umfasst sowohl die Verringerung der Wahrscheinlichkeit, dass sie sich bilden, als auch die Versorgung Ihres Körpers mit Antioxidantien. Der Körper produziert selbst Antioxidantien, jedoch nicht in ausreichenden Mengen. Es ist jedoch wichtig zu beachten, dass Menschen, da freie Radikale während normaler zellulärer Prozesse produziert werden, "alles richtig machen" und dennoch Krebs entwickeln können.

Die Reduzierung Ihrer Exposition gegenüber freien Radikalen umfasst sowohl die Vermeidung ihrer Quellen (Karzinogene) als auch die Versorgung Ihres Körpers mit gesunden Antioxidantien in Ihrer Ernährung.

Zu den Maßnahmen des Lebensstils zur Reduzierung der Exposition gehören das Nichtrauchen, das Vermeiden von verarbeiteten Lebensmitteln, der Umgang mit Chemikalien, mit denen Sie zu Hause oder am Arbeitsplatz arbeiten, und vieles mehr.

Um eine gesunde Vielfalt an Antioxidantien in Ihrer Ernährung zu erhalten, empfehlen Ernährungsexperten häufig, eine "Regenbogen von Lebensmitteln"mit Lebensmitteln unterschiedlicher Farbe, die häufig unterschiedliche Klassen von Antioxidantien enthalten.

Ein Wort von Verywell

Es ist unmöglich, die Exposition gegenüber freien Radikalen, insbesondere solchen, die durch den normalen Stoffwechsel im Körper entstehen, vollständig auszuschließen. Das heißt, eine gesunde Ernährung, die reich an einer Vielzahl von Antioxidantien ist, ist ein ausgezeichneter Anfang.