Wat is oxidatieve stress?
Oxidatieve stress en ontsteking
Door Pr Anne-Marie Roussel
Vrije radicalen kunnen worden opgewekt door een gedeeltelijke vermindering van zuurstof. De meest voorkomende zuurstofradicalen zijn het superoxide anion, waterstofperoxide, het hydroxylradicaal en stikstofoxide. De aanwezigheid van het alleenstaande elektron verhoogt de chemische reactiviteit en agressiviteit van de radicaal aanzienlijk. De koppeling met een ander radicaal kan resulteren in een stabiele molecule. In de meeste gevallen zal echter een kettingreactie optreden als gevolg van uitwisselingen van het alleenstaande elektron, wat leidt tot het verschijnen van nieuwe soorten radicalen. De exogene oorsprong van vrije radicalen, gekoppeld aan het milieu (rook, ioniserende straling) of de levensstijl (tabak, alcohol, voedingsfouten, intense sport...), is bekend.
Maar paradoxaal genoeg worden vrije radicalen ook geproduceerd door verschillende fysiologische mechanismen (mitochondriale ademhaling, anti-infectieuze bestrijding, enzymatische activiteiten) omdat ze essentieel zijn voor het organisme. Een overmatige productie van deze radicale soorten en/of een afname van de antiradicale afweersystemen kan schadelijke effecten hebben: dit wordt oxidatieve stress genoemd.
Oxidatieve stress is het resultaat van een onbalans tussen pro-oxidanten en biologische antioxidanten wanneer de productie van radicale soort pro-oxidant het vermogen van het lichaam om ze te ontgiften overstijgt. De reactiviteit van deze primaire vrije radicalen leidt tot de vorming van andere radicalen, secundaire radicalen genoemd, door reactie met biologische moleculen (lipiden, eiwitten, koolhydraten, nucleïnezuren). De gegenereerde producten kunnen ook de structuur van de componenten van de cel wijzigen en de werking ervan veranderen. Lipoperoxidatie leidt tot een afname van de vloeibaarheid en doorlaatbaarheid van het membraan. Een kenmerkende illustratie van lipoperoxidatie is ook de oxidatie van lipoproteïnen met lage dichtheid (LDL) die betrokken zijn bij het ontstaan van atheroma. De oxidatie van eiwitten gaat gepaard met een verlies van thiol (SH) groepen en een wijziging van bepaalde aminozuren, wat leidt tot de vorming van carbonylgroepen. De aldus geoxideerde eiwitten zijn dan gevoelig voor degradatie. Glucoseoxidatie leidt tot de vorming van verschillende reactieve tussenproducten, waaronder de eindproducten van de eiwitglycatie (Advanced Glycosylation End Products = AGE). AGE's hopen zich op in langlevende eiwitten, wat leidt tot een verlies van weefselelasticiteit in de bloedvaten en de ooglens, en kan daarom bijdragen aan endotheliale disfunctie en vasculaire complicaties van diabetes. Op DNA-niveau zouden zuurstofhoudende vrije radicalen verantwoordelijk zijn voor ongeveer 10.000 basisveranderingen per cel per dag. Het is gemakkelijk voor te stellen dat een deel van deze schade ontsnapt aan zelfs de meest efficiënte reparatiesystemen. DNA-oxidatiereacties zijn alomtegenwoordig en zijn betrokken bij mutagenese, carcinogenese, veroudering en celsterfte.
Het organisme heeft verschillende cellulaire of extracellulaire beschermingssystemen, waaronder enzymverdedigingssystemen (SOD, GSHPx, Catalase, Thioredoxine reductase, Glutathionreductases en transferases) en kleine moleculen (sporenelementen (Zn, Se, Cu, Mn), vitamines (A, C, E), carotenoïden, glutathion, albumine, ubiquinone...). Deze systemen voorkomen de accumulatie van geoxideerde stoffen en de schadelijke gevolgen voor de cel van deze ophoping...
Het voedingsgebruik van antioxidanten, zoals vitamine B, E en C, zink, selenium, magnesium of lycopeen heeft als doel het niveau van de radicale aanval te verlagen en het optreden van oxidatieve pathologieën te voorkomen.
