H ερευνητική ομάδα της SPIN OFF FOODOXYS του Παν. Θεσσαλίας, foodoxys.com λύνουν τις απορίες μας σχετικά με τις ελεύθερες ρίζες. Ποια είναι τα κρίσιμα μόρια που επηρεάζουν την υγεία και την απόδοσή μας; Όλες οι απαντήσεις στο άρθρο που ακολουθεί.
Τι είναι οι ελεύθερες ρίζες;
Στον ανθρώπινο οργανισμό παράγονται κατά τη διάρκεια φυσιολογικών διεργασιών, όπως ο μεταβολισμός, κάποια δυνητικά επικίνδυνα μόρια, γνωστά ως ελεύθερες ρίζες. Οι ελεύθερες ρίζες είναι εξαιρετικά ασταθή και δραστικά μόρια, τα οποία σε υψηλά επίπεδα μπορούν να προκαλέσουν σοβαρές βλάβες στους δομικούς λίθους των κυττάρων μας, δηλαδή τα λιπίδια, τις πρωτεΐνες, το DNA και το RNA.
Παρότι για αρκετές δεκαετίες επικρατούσε η αντίληψη ότι οι ελεύθερες ρίζες ασκούν μόνο αρνητικές επιδράσεις, πλέον είναι γνωστό ότι σε χαμηλές συγκεντρώσεις είναι απαραίτητες για την εύρυθμη λειτουργία του οργανισμού, συμμετέχοντας στην προστασία έναντι των παθογόνων μικροοργανισμών και τη ρύθμιση συγκεκριμένων γονιδίων.
Ωστόσο, υπό την επίδραση εξωγενών παραγόντων, όπως η ανθυγιεινή διατροφή, το κάπνισμα, η κατανάλωση αλκοόλ, η χρήση φαρμάκων, η έκθεση σε ακτινοβολίες και περιβαλλοντικούς ρύπους, τα επίπεδα των ελευθέρων ριζών αυξάνονται σημαντικά, θέτοντας σε κίνδυνο τη βιωσιμότητα των κυττάρων και συνεπώς ολόκληρου του οργανισμού.
Επιπροσθέτως, οι ελεύθερες ρίζες έχουν ενοχοποιηθεί ως πιθανός μηχανισμός της γήρανσης, καθώς σύμφωνα με τη θεωρία γήρανσης λόγω ελευθέρων ριζών (free radical theory of aging), η γήρανση επέρχεται ως αποτέλεσμα της συσσώρευσης οξειδωτικής βλάβης στα κύτταρα.
Η «αντίδραση» του οργανισμού
Προκειμένου να προστατευθεί ο ανθρώπινος οργανισμός από τις επιζήμιες επιδράσεις των ελευθέρων ριζών έχει αναπτύξει μία σειρά από αποτελεσματικούς αμυντικούς μηχανισμούς, στους οποίους περιλαμβάνονται τα αντιοξειδωτικά ένζυμα και μόρια. Αναμφίβολα, τα τελευταία χρόνια ο όρος αντιοξειδωτικό έχει εισέλθει για τα καλά στην καθημερινότητά μας.
Με τον όρο αντιοξειδωτικό αναφέρεται κάθε ουσία η οποία όταν βρίσκεται σε χαμηλή συγκέντρωση μπορεί να καθυστερεί ή να αποτρέπει τη βλάβη που προκαλείται από τις ελεύθερες ρίζες και άλλους οξειδωτικούς παράγοντες. Οι βασικοί ρόλοι των αντιοξειδωτικών είναι η εξουδετέρωση της περίσσειας των ελευθέρων ριζών, η προστασία των κυττάρων από τις τοξικές επιδράσεις τους, καθώς και η πρόληψη των ασθενειών.
Η γλουταθειόνη
Μεταξύ των αντιοξειδωτικών μορίων που παράγει ο άνθρωπος ενδογενώς, το ισχυρότερο είναι η γλουταθειόνη, η οποία εντοπίζεται στο αίμα και τους ιστούς, κυρίως στο ήπαρ. Η γλουταθειόνη είναι ένα τριπεπτίδιο, το οποίο αποτελείται από τα αμινοξέα γλυκίνη, κυστεϊνη και γλουταμινικό οξύ. Εμπλέκεται άμεσα και έμμεσα στην εξουδετέρωση της περίσσειας των ελευθέρων ριζών, συνεισφέροντας σημαντικά στο αντιοξειδωτικό δυναμικό του οργανισμού.
Αξίζει να σημειωθεί ότι τα χαμηλά επίπεδα γλουταθειόνης έχουν συσχετιστεί με διάφορες παθολογικές καταστάσεις, μεταξύ των οποίων καρδιαγγειακά νοσήματα, όπως η αθηροσκλήρωση, νευροεκφυλιστικές ασθένειες, όπως οι νόσοι Parkinson και Alzheimer, διαταραχές του θυρεοειδούς και του παγκρέατος, αυτοάνοσα νοσήματα και διάφορους καρκίνους.
Η δική μας παρέμβαση
Πέρα από τα αντιοξειδωτικά που παράγονται ενδογενώς, ο ανθρώπινος οργανισμός προσλαμβάνει μία μεγάλη ποικιλία εξωγενών αντιοξειδωτικών μέσω της διατροφής. Σε αυτά ανήκουν οι βιταμίνες, όπως η βιταμίνη C και E, οι πολυφαινόλες, φυσικές ουσίες φυτικής προέλευσης που εντοπίζονται μεταξύ άλλων σε φρούτα και λαχανικά, τα καροτενοειδή, ιχνοστοιχεία, όπως το σελήνιο και το θείο, κ.α. Σε περίπτωση που τα ενδογενή αντιοξειδωτικά δεν επαρκούν για να προστατέψουν από τις επιβλαβείς επιδράσεις των ελευθέρων ριζών, η διατροφική παρέμβαση με διατροφικά αντιοξειδωτικά μπορεί να δι- ατηρήσει ή να αποκαταστήσει την οξειδοαναγωγική ισορροπία.
Οξειδωτικό στρες
Φυσιολογικά, διατηρούνται ενδογενώς κάποια χαμηλά επίπεδα ελευθέρων ριζών, τα οποία, όπως προαναφέρθηκε, συμμετέχουν σε φυσιολογικές διεργασίες του ανθρώπινου οργανισμού και στη διατήρηση βασικών επιπέδων της αντιοξειδωτικής άμυνας. Ωστόσο, σε περίπτωση που προκύψει μια σοβαρή δυσαναλογία σε βάρος των αντιοξειδωτικών, τότε επάγεται ένα φαινόμενο γνωστό ως οξειδωτικό στρες, το οποίο μπορεί να προκαλέσει μεταβολικές διαταραχές. Το οξειδωτικό στρες μπορεί να προκληθεί, είτε από τη μειωμένη δράση των αντιοξειδωτικών μηχανισμών, είτε από την αυξημένη και διαρκή παραγωγή ελευθέρων ριζών.
Ο ιδανικός συνδυασμός
Η σωστή διατροφή και η άσκηση αποτελούν βασικούς πυλώνες ενίσχυσης της ενδογενούς αντιοξειδωτικής άμυνας. Πιο συγκεκριμένα, είναι αποδεδειγμένο ότι η πρόσληψη διατροφικών αντιοξειδωτικών, όχι μόνο συνεισφέρει στην άμεση εξουδετέρωση των ελευθέρων ριζών, αλλά παράλληλα διεγείρει το αντιοξειδωτικό σύστημα, ιδιαίτερα τη γλουταθειόνη, καθώς και άλλους ενδογενείς αντιοξειδωτικούς μηχανισμούς. Επίσης, η υιοθέτηση μιας ρουτίνας άσκησης μπορεί να συμβάλλει σημαντικά προς αυτή την κατεύθυνση.
Σύμφωνα με το πολύ ενδιαφέρον φαινόμενο της Όρμησης (Hormesis), η έκθεση του οργανισμού σε μικρής έντασης στρεσογόνα ερεθίσματα, όπως η άσκηση, μπορεί να διεγείρει την ενεργοποίηση σημαντικών προσαρμοστικών μηχανισμών. Ειδικότερα, οι ελεύθερες ρίζες που παράγονται κατά τη διάρκεια της άσκησης ενεργοποιούν και εντείνουν την ενδογενή αντιοξειδωτική άμυνα. Κατ’ αυτόν τον τρόπο παρέχεται στον οργανισμό σημαντική προσαρμοστική προστασία από τις ελεύθερες ρίζες κατά τη διάρκεια των επόμενων προπονήσεων, καθώς και κατά τη διάρκεια συνθηκών που δεν σχετίζονται με την άσκηση.
ΒΙΒΛΙΟΓΡΑΦΙΑ
• Aquilano, K., Baldelli, S., Ciriolo, M.R., 2014. Glutathione: New roles in redox signalling for an old antioxidant, Frontiers in Pharmacology. Frontiers Research Foundation. https://doi.org/10.3389/fphar.2014.00196 • Elosua, R., Molina, L., Fito, M., Arquer, A., Sanchez- Quesada, J.L., Covas, M.I., Ordoñez-Llanos, J., Marrugat, J., 2003. Response of oxidative stress biomarkers to a 16-week aerobic physical activity program, and to acute physical activity, in healthy young men and women. Atherosclerosis 167, 327–334. https://doi.org/10.1016/ S0021-9150(03)00018-2
• Gutteridge, J.M.C., Halliwell, B., 2010. Antioxidants: Molecules, medicines, and myths. Biochem. Biophys. Res. Commun. 393, 561–564. https://doi.org/10.1016/J. BBRC.2010.02.071
• Lushchak, V.I., 2014. Free radicals, reactive oxygen species, oxidative stress and its classification. Chem. Biol. Interact. 224, 164–175. https://doi.org/10.1016/J. CBI.2014.10.016
• Matthaiou, C.M., Goutzourelas, N., Stagos, D., Sarafoglou, E., Jamurtas, A., Koulocheri, S.D., Haroutounian, S.A., Tsatsakis, A.M., Kouretas, D., 2014. Pomegranate juice consumption increases GSH levels and reduces lipid and protein oxidation in human blood. Food Chem. Toxicol. 73, 1–6. https://doi.org/10.1016/j.fct.2014.07.027
• Nikolaidis, M.G., Paschalis, V., Giakas, G., Fatouros, I.G., Koutedakis, Y., Kouretas, D., Jamurtas, A.Z., 2007. Decreased blood oxidative stress after repeated muscle- damaging exercise. Med. Sci. Sports Exerc. 39, 1080– 1089. https://doi.org/10.1249/MSS.0B013E31804CA10C • Pizzino, G., Irrera, N., Cucinotta, M., Pallio, G., Mannino, F., Arcoraci, V., Squadrito, F., Altavilla, D., Bitto, A., 2017. Oxidative Stress: Harms and Benefits for Human Health. Oxid. Med. Cell. Longev. 2017. https://doi. org/10.1155/2017/8416763
• Pomatto, L.C.D., Davies, K.J.A., 2018. Adaptive homeostasis and the free radical theory of ageing. Free Radic. Biol. Med. 124, 420–430. https://doi. org/10.1016/J.FREERADBIOMED.2018.06.016
• Sailaja Rao, P., Kalva, S., Yerramilli, A., Mamidi, S., 2011. Free Radicals and Tissue Damage: Role of Antioxidants. Free Radicals Antioxidants 1, 2–7. https://doi. org/10.5530/AX.2011.4.2
• Sies, H., Jones, D., 2007. Oxidative Stress, in: Fink, G. (Ed.), Encyclopedia of Stress . pp. 45–48.
• Skaperda, Z., Tekos, F., Vardakas, P., Nepka, C., Kouretas, D., 2021. Reconceptualization of Hormetic Responses in the Frame of Redox Toxicology. Int. J. Mol. Sci. 2022, Vol. 23, Page 49 23, 49. https://doi.org/10.3390/ IJMS23010049
• Veskoukis, A.S., Tsatsakis, A., Kouretas, D., 2020. Approaching reactive species in the frame of their clinical significance: A toxicological appraisal. Food Chem. Toxicol. https://doi.org/10.1016/j.fct.2020.111206
