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Freie Radikale für das Altern

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Nach meinem Verständnis spielen freie Radikale eine geringe Rolle beim Altern.

Inwiefern sind sie so schädlich und kann eine eingeschränkte Ernährung die Produktion freier Radikale reduzieren?


Freie Radikale sind schädlich, weil ihre ungepaarten Elektronen (oder die nicht vollständig gefüllte Valenzschale) sie zu hochreaktiven Spezies macht. Sie werden oft zusammen mit stark oxidierenden "reaktiven Sauerstoffspezies" (ROS) wie Peroxiden betrachtet. Besonders problematisch sind sie für Zellmembranen und DNA. In letzteren können sie mit heterocyclischen Basen reagieren (oxidieren).

Wie zuerst von Gerschmann et al. (1954), da sich mit zunehmendem Alter oxidative Schäden an Zellen und Zellstrukturen anhäufen, könnte die Folge davon sein, dass das Altern eine Folge von oxidativen Schäden ist. Die Tatsache, dass Zellen antioxidative Enzyme wie Superoxiddismutase (SOD) aufweisen, legt nahe, dass die Unterdrückung dieser Spezies in der Zelle wichtig ist.

Viele (aber nicht alle) ROS entstehen während des Zellstoffwechsels aus Mitochondrien. Daher wurde vorgeschlagen, dass durch Regulierung des Stoffwechsels (d. h. Verringerung der Stoffwechselrate) die "Rate of Living-Theorie" (Harman 1981) die Rate der oxidativen Schäden reduziert werden kann. Eine Möglichkeit, dies zu tun, kann eine Kalorienbeschränkung sein.

Diese Idee scheint jedoch in Ungnade gefallen zu sein. Eine andere Möglichkeit besteht darin, dass die Rate der mitochondrialen ROS nichts mit der Stoffwechselrate an sich zu tun hat; eher könnte es einfach eine Langlebigkeitsdeterminante sein.

Nach all dem gibt es jedoch Hinweise darauf, dass ROS in einer Reihe von zellulären Signalwegen tatsächlich entscheidend sind. Es kann sein, dass die Deregulierung der ROS-Verwaltungswege zum Altern beitragen kann, anstatt nur die Akkumulation mit dem Alter zu schädigen.

Gerschman, R., Gilbert, D.L., Nye, S.W., Dwyer, P. und Fenn, W.O. (1954). "Sauerstoffvergiftung und Röntgenbestrahlung: ein gemeinsamer Mechanismus." Wissenschaft 119(3097):623-626.

Harman, D. (1981). "Der Alterungsprozess." Proc Natl Acad Sci U S A 78 (11): 7124-7128.


Schöne Antwort von Poshpaws +1. Freie Radikale können Membranen (besonders wichtig für die Funktion der mitochondrialen und endoplasmatischen Retikulummembran), DNA (zB Gene, Telomere und mitochondriale DNA) und Mikrosomen schädigen. Dies sind die Dinge, die wir in Bezug auf ROS für unsere Altersforschung berücksichtigen.

Die Rolle der Ernährung ist unklar. Rauchen und Alkohol können größere Auswirkungen auf den ROS-Spiegel haben als die Ernährung selbst. Menschen, die zu viel rauchen oder zu viel trinken, ernähren sich jedoch im Allgemeinen schlechter (basierend auf unseren (und anderen) epidemiologischen Daten). Die Rolle von Homocystein (Hcy) im ROS-Spiegel kann nicht ausgeschlossen werden und Hcy wird neben anderen Faktoren durch Genetik, Ernährung, Entzündungszustand beeinflusst. Kurz gesagt, die Beweise sind nicht schlüssig, dass eine „eingeschränkte Ernährung“ (Meinten Sie eine Kalorienrestriktion?) mit Sicherheit den ROS-Spiegel senken wird.


ROS kann in Zellen DNA-Schäden verursachen, und wenn diese Schäden persistieren und nicht repariert werden können, kann die Zelle eine zelluläre Seneszenz durchlaufen. Die zelluläre Seneszenz scheint beim Altern eine große Rolle zu spielen (siehe z. B. hier). Wenn Zellen altern, können sie sich nicht mehr teilen und beschädigtes Gewebe ersetzen. Außerdem sezernieren sie entzündungsfördernde Faktoren, die die Mikroumgebung schädigen und zu Krankheiten und Alterung führen können. Seneszente Zellen haben auch dysfunktionale Mitochondrien, die zu einem Anstieg des ROS-Spiegels und möglicherweise zu weiteren Schäden führen.


Freie Radikale in der Biologie

Freie Radikale in der Biologie, Band V behandelt die Mechanismen der Entstehung freier Radikale. Dieser Band enthält acht Kapitel, die die Biologie und Chemie von Oxyradikalen in Mitochondrien und den radikalvermittelten Metabolismus von Xenobiotika diskutieren. Das einleitende Kapitel beschreibt die Mechanismen der Produktion freier Radikale bei der enzymatisch geförderten Lipidperoxidation, im Allgemeinen in Mikrosomen oder mikrosomalen Lipiden. Die folgenden Kapitel untersuchen die Biochemie und Biologie pflanzlicher und tierischer Lipoxygenasen, die Produktion von Superoxid und Wasserstoffperoxid in Mitochondrien und die biologische Rolle dieser Spezies in Mitochondrien und verwandten Systemen. Die Diskussionen verlagern sich dann auf die Auswirkungen der Superoxidproduktion in weißen Blutkörperchen, wobei der Schwerpunkt auf einer Bewertung der sauerstoffabhängigen Reaktionen der wichtigen phagozytischen Zellen, der Monozyten und der polymorphkernigen Leukozyten liegt. Dieser Band behandelt außerdem die Bildung und die Rolle von Oxy-Radikalen in den roten Blutkörperchen, die ein sehr nützliches System zur Untersuchung des Schutzes von biologischem Gewebe vor radikalvermittelten Schäden sind. Ein Kapitel gibt einen umfassenden Überblick über die Produktion freier Radikale beim Metabolismus von Xenobiotika. Die letzten Kapitel geben einen Überblick über die Enzymologie, biologische Funktionen und die Chemie freier Radikale der Glutathionperoxidase. In diesen Kapiteln werden auch eine Reihe gerontologischer Prinzipien und die Wirkung von Antioxidantien beim Altern untersucht. Chemiker, Biologen und Physiker werden dieses Buch von großem Wert finden.

Freie Radikale in der Biologie, Band V behandelt die Mechanismen der Entstehung freier Radikale. Dieser Band enthält acht Kapitel, die die Biologie und Chemie von Oxyradikalen in Mitochondrien und den radikalvermittelten Metabolismus von Xenobiotika diskutieren. Das einleitende Kapitel beschreibt die Mechanismen der Produktion freier Radikale bei der enzymatisch geförderten Lipidperoxidation, im Allgemeinen in Mikrosomen oder mikrosomalen Lipiden. Die folgenden Kapitel untersuchen die Biochemie und Biologie pflanzlicher und tierischer Lipoxygenasen, die Produktion von Superoxid und Wasserstoffperoxid in Mitochondrien und die biologische Rolle dieser Spezies in Mitochondrien und verwandten Systemen. Die Diskussionen verlagern sich dann auf die Auswirkungen der Superoxidproduktion in weißen Blutkörperchen, wobei der Schwerpunkt auf einer Bewertung der sauerstoffabhängigen Reaktionen der wichtigen phagozytischen Zellen, der Monozyten und der polymorphkernigen Leukozyten liegt. Dieser Band behandelt außerdem die Bildung und die Rolle von Oxy-Radikalen in den roten Blutkörperchen, die ein sehr nützliches System zur Untersuchung des Schutzes von biologischem Gewebe vor radikalvermittelten Schäden sind. Ein Kapitel gibt einen umfassenden Überblick über die Produktion freier Radikale beim Metabolismus von Xenobiotika. Die letzten Kapitel geben einen Überblick über die Enzymologie, biologische Funktionen und die Chemie freier Radikale der Glutathionperoxidase. In diesen Kapiteln werden auch eine Reihe gerontologischer Prinzipien und die Wirkung von Antioxidantien beim Altern untersucht. Chemiker, Biologen und Physiker werden dieses Buch von großem Wert finden.


Wirkung freier Radikale auf den Körper: Oxidativer Stress

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

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

Freie Radikale und Alterung

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


Mechanismen des Alterns: Freie Radikale

Amerikaner, die behaupten, die freiheitsliebendsten Menschen der Welt zu sein, sagen gerne, dass es nicht zu viel Freiheit gibt. Tatsächlich ist Freiheit eine großartige Sache, wenn sie im Rahmen angemessener Gesetze ausgeübt wird, die das Leben, die Rechte und das Eigentum der Menschen schützen. Kriminelle hingegen versuchen, eine absolute, grenzenlose Freiheit auszuüben und damit ihren Mitbürgern und der Gesellschaft insgesamt zu schaden. Und so tun die Amerikaner trotz ihrer Liebe zur Freiheit, was sie müssen, um sich zu schützen: Sie stimmen für harte Gesetze zur Bekämpfung der Kriminalität, fordern Politiker auf, mehr Polizei auf die Straße zu bringen, und kaufen natürlich Haussicherheitssysteme und Handfeuerwaffen. Der Punkt ist, dass wir zwar Freiheit brauchen, aber vielleicht auch Schutz vor zu viel Freiheit in den Händen anderer brauchen.

Man kann eine sehr klare Analogie zwischen freien Radikalen in unserem Körper und Kriminellen in einer Gemeinschaft finden. Freie Radikale sind Chemikalien mit einem ungepaarten Elektron, die extrem und zufällig reaktiv sind. Die meisten Chemikalien im Körper reagieren relativ langsam und innerhalb von Regeln, die als Stoffwechselwege bekannt sind, miteinander. Diese Regeln werden durch Enzyme erzwungen, bei denen es sich um spezielle Proteine ​​handelt, die chemische Reaktionen leiten und erleichtern. Nicht so bei freien Radikalen: Diese Banditen reagieren schnell und wahllos auf die vorhandenen Zellstrukturen und verursachen dadurch Schäden.

Wie gelangen freie Radikale in unser System? Leider sind sie ein wesentlicher Bestandteil der meisten Lebensformen auf der Erde. Alle höheren Organismen erzeugen Energie durch langsames Verbrennen (oxidierender) Brennstoffe wie Kohlenhydrate und Fette in speziellen biologischen Mikroreaktoren, den Mitochondrien. Die so erzeugte Energie wird in Form von Adenosintriphosphat (ATP) gespeichert, der universellen biologischen Energiewährung. Dieses nette kleine Stromerzeugungsunternehmen produziert jedoch hochgiftige Nebenprodukte: freie Radikale. Solange wir atmen, werden uns freie Radikale begleiten. Tatsächlich können viele andere Dinge freie Radikale produzieren: Röntgenstrahlen, UV-Licht, Ozon und so weiter, aber diese können weitgehend vermieden werden, während das Atmen nicht möglich ist.

Freie Radikale können mit praktisch jeder Struktur in der Zelle reagieren. Schäden an der DNA durch freie Radikale können zu Mutationen führen, die die Aktivität von Genen ausschalten oder stören, wodurch lebenswichtige Funktionen verändert oder sogar Krebs verursacht werden. Die Zellmembran ist besonders anfällig für freie Radikale, da sie ungesättigte Fettsäuren enthält, die hochreaktiv sind. Freie Radikale machen die Membran starr, zerbrechlich und undicht, mit anderen Worten, dysfunktional.

Im Laufe der Evolution haben Organismen die Mittel entwickelt, um sich vor Schäden durch freie Radikale zu schützen. An der Inaktivierung freier Radikale und ihrer Derivate sind mehrere Enzyme beteiligt, nämlich Superoxiddismutase (SOD, neutralisiert Superoxidradikale), Katalase (inaktiviert Wasserstoffperoxid) und Glutathionperoxidase (beteiligt sich an der Neutralisierung von Lipiden und anderen Peroxiden). Darüber hinaus werden die Zellen durch verschiedene Antioxidantien (Fänger freier Radikale) geschützt, darunter Vitamin C, E, Selen, Glutathion, Melatonin und andere. Trotz eines solch ausgeklügelten Sicherheitssystems schaffen es immer ein paar freie Radikale, zu entkommen und Schaden anzurichten. Der Schaden ist größer, wenn die antioxidativen Abwehrkräfte aufgrund von Stress, Unterernährung, Alter oder Krankheit ausfallen.

Die Idee, dass freie Radikale das Altern verursachen können, wurde erstmals in den fünfziger Jahren von Dr. Denham Harman vorgeschlagen. Lange Zeit galt sie als kuriose Hypothese. Schließlich sammelten Wissenschaftler eine Vielzahl von Beweisen für diese Idee und machten sie zu einer der am besten unterstützten Theorien des Alterns.

Die Menge der Schäden durch freie Radikale scheint proportional zur Stoffwechselrate des Organismus zu sein, die im Wesentlichen der Kalorienverbrennung entspricht. Die Stoffwechselrate einer Ratte ist etwa 7-mal höher als die eines Menschen. Es wird geschätzt, dass Ratten pro Zelle etwa 10 Mal mehr freie Radikale "Treffer" auf die DNA erleiden als Menschen. Dies ist wahrscheinlich einer der Gründe, warum Menschen viel länger leben als Ratten. In der Tat, wenn die Stoffwechselrate von Ratten durch eine strenge Nahrungsbeschränkung gesenkt wird, erhöht sich ihre Lebensdauer dramatisch.

Mitochondrien, das Kraftwerk der Zellen, sind für die Freie-Radikal-Theorie des Alterns besonders wichtig. Erstens werden freie Radikale hauptsächlich in den Mitochondrien produziert, weil dort die Zelle ihren Brennstoff verbrennt. Zweitens sind Mitochondrien viel weniger vor Schäden durch freie Radikale geschützt als der Rest der Zelle, obwohl es in den Mitochondrien viel mehr freie Radikale gibt als anderswo in der Zelle. Während beispielsweise die DNA im Zellkern mit schützenden Proteinen bedeckt ist, ist die DNA in den Mitochondrien weitgehend exponiert und sehr anfällig. Es würde den Rahmen dieses Artikels sprengen, zu erörtern, wie es zu solch einem scheinbar irrationalen Design kam. Nennen wir es vorerst einfach eine grausame Ironie der Evolution. (Oder ein Designer-Aufsicht, wenn Sie es vorziehen.) Wie auch immer, unter dem Angriff freier Radikale, die sie selbst herstellen, neigen Mitochondrien dazu, sich schneller zu verschlechtern als andere Teile der Zelle. Und da sie die Primärenergieproduzenten sind, fällt die „gesamte Wirtschaft“ des Aufrufs in eine Rezession. Tatsächlich gilt der sogenannte mitochondriale Burnout als einer der Schlüsselmechanismen des Alterns. (Siehe unseren Artikel zum mitochondrialen Burnout.)

Es gibt viele Beweise dafür, dass sich die Schäden durch freie Radikale mit zunehmendem Alter anhäufen. Zum Beispiel hat eine zweijährige Ratte doppelt so viele oxidative Läsionen (durch freie Radikale verursachte Läsionen) in der DNA wie eine junge Ratte. Die Mutationshäufigkeit in humanen Lymphozyten älterer Menschen ist etwa 9-mal höher als in Lymphozyten von Säuglingen. Werner-Syndrom und Progerie, zwei menschliche Krankheiten, die ein dramatisch beschleunigtes Altern verursachen, sind mit einer deutlichen Zunahme oxidierter (durch freie Radikale geschädigter) Proteine ​​verbunden. Es wird angenommen, dass altersbedingte Pigmente (Cluster von molekularen Abfallstoffen, wie Lipofuscin), die sich mit zunehmendem Alter in den Zellen ansammeln, ein Produkt oxidativer Schäden an Proteinen und Lipiden sind. Bis zu einem gewissen Grad sind diese Pigmente relativ harmlos, aber wenn ihre Ansammlung ein bestimmtes Maß überschreitet, beginnen sie, Zellen zu ersticken. Die Ansammlung von Abfallpigmenten kann durch Antioxidantien verlangsamt werden.

Die Studien an langlebigen Mutanten verschiedener Spezies lieferten einige sehr überzeugende Beweise für den Zusammenhang zwischen Alterung und freien Radikalen. Es wurde festgestellt, dass Mutationen, die ein einzelnes Gen (genannt Age-1) in einer Wurmart Caenorhabditis elegans ausschalten, eine 70-prozentige Verlängerung der Lebenserwartung bewirken. Es stellte sich heraus, dass mutierte Würmer erhöhte Spiegel von zwei Schlüsselenzymen zum Abfangen freier Radikale, Superoxiddismutase und Katalase, aufwiesen. Es wurde vermutet, dass das durch die Mutationen ausgeknockte Gen einen Inhibitor der antioxidativen Systeme der Zelle kodiert. In einer anderen Studie nutzten Forscher selektive Züchtung, um Fruchtfliegen (Drosophila melanogaster) zu produzieren, die die doppelte durchschnittliche Lebensdauer hatten. Ein wichtiger Unterschied zwischen regulären und langlebigen Fliegen war eine höhere Aktivität der Superoxid-Dismutase bei der langlebigen Art.

In den Anfangsjahren der Strahlenbiologie, einem Wissenschaftsgebiet, das sich mit den biologischen Wirkungen von Strahlung beschäftigt, stießen die Forscher auf ein rätselhaftes Phänomen. Niedrige Strahlenbehandlungen schützten die Tiere vor höheren Expositionen sowie vielen anderen Belastungen wie Mutagenen, Toxinen und Oxidationsmitteln. Später wurde festgestellt, dass eine leichte, vorübergehende Zunahme der Bildung freier Radikale durch Strahlung die Systeme zur Bekämpfung freier Radikale (SOD, Katalase, Glutathionperoxidase) der Zelle stimuliert und so die Widerstandsfähigkeit gegen zukünftige Schäden verbessert.

Natürlich ist regelmäßiges Röntgen, um eine bessere Stressresistenz zu erlangen, eine schlechte Idee. Aber es scheint eine viel einfachere Lösung zu geben. Bewegung ist auch ein milder bis mäßiger Induktor freier Radikale. Verständlicherweise erhalten Sie umso mehr oxidative Nebenprodukte, je mehr Kraftstoff Sie verbrennen. Ein angemessenes Maß an regelmäßiger Bewegung stimuliert Ihre eigenen antioxidativen Abwehrkräfte, die noch lange nach dem Training verstärkt bleiben. Andererseits kann übermäßiges Training (die Menge, die schwere körperliche Belastungen verursacht) Ihre Schutzsysteme überfordern und das Altern beschleunigen. Es scheint, dass Bewegung, wie andere Elemente eines gesunden Lebensstils, in angemessener Menge großartig ist, aber im Übermaß möglicherweise nicht so groß ist.

Die Leute fragen oft: Wenn Schäden durch freie Radikale einer der Schlüsselmechanismen des Alterns sind, muss die Einnahme von antioxidativen Nahrungsergänzungsmitteln einen großen Einfluss auf die Langlebigkeit haben. Die einfache Antwort lautet: Es ist komplizierter! Hier ist der Grund. Die Zellen halten das Gleichgewicht zwischen ihrem Gehalt an freien Radikalen und der Aktivität der antioxidativen Abwehrsysteme aufrecht (auch bekannt als oxidatives Gleichgewicht). Die Aufrechterhaltung einer solchen Verteidigung kann jedoch sehr kostspielig sein. Daher akzeptiert der Körper einen Kompromiss zwischen dem Ausmaß des Schadens, den er zu tolerieren bereit ist, und den Kosten für die Aufrechterhaltung der antioxidativen Abwehr. (Wie ein Bürgermeister, der bereit ist, mit der überschaubaren Menge an Kriminalität zu leben, anstatt das gesamte Budget für die Polizei auszugeben.) Wenn Sie Antioxidantien konsumieren, reagiert der Körper, indem er seine internen antioxidativen Systeme abschaltet. Warum also nicht weniger für die Verteidigung ausgeben, wenn Hilfe von außen verfügbar ist. Infolgedessen reduzieren zusätzliche Antioxidantien Schäden durch freie Radikale nicht so stark, wie man denken würde.

Studien zeigen, dass zusätzliche Antioxidantien im Allgemeinen die maximale Lebensdauer (die längste, die eine Spezies leben kann) bei Säugetieren nicht erhöhen. Es wurde jedoch gezeigt, dass Antioxidantien die durchschnittliche Lebensdauer (zumindest bei Nagetieren) erhöhen, d. h. wie lange ein typisches Mitglied einer Art leben wird. Dies steht im Einklang mit der Idee des oxidativen Gleichgewichts. Wenn das oxidative Gleichgewicht immer gut aufrechterhalten wird, hat ein Organismus die Chance, die maximale Lebensdauer seiner Art zu erreichen. Ergänzende Antioxidantien können dies nicht ändern, da sie das oxidative Gleichgewicht nicht verschieben. Auf der anderen Seite, je mehr das oxidative Gleichgewicht während der Lebenszeit eines Organismus gestört wird, desto kürzer ist seine tatsächliche Lebensdauer. Tatsächlich werden unsere antioxidativen Systeme im wirklichen Leben oft aus dem perfekten Gleichgewicht gedrängt. (Sie werden von großen Mengen an freien Radikalen überflutet, wenn sie UV-Strahlen, Giftstoffen, Zigarettenrauch, Strahlung, Stress und anderen harten Bedingungen ausgesetzt sind.) Dies ist ein Grund, warum die meisten von uns die maximal mögliche menschliche Lebenserwartung von etwa 110- 120 Jahre. Zusätzliche Antioxidantien könnten dazu beitragen, unsere durchschnittliche Lebensdauer nahe an das potenzielle Maximum zu bringen, indem sie eine Reservekapazität zum Abfangen freier Radikale bereitstellen und dadurch die Störungen des oxidativen Gleichgewichts glätten.

Letztendlich besteht das Ziel jedoch darin, die maximale Lebensdauer zu erhöhen, was eine Verschiebung des oxidativen Gleichgewichts auf eine andere Ebene erfordert. Leider gibt es dafür noch keine bewährten praktischen Möglichkeiten.

Eine weitere häufige Frage ist: Welches Antioxidans ist am besten zu nehmen? Dies ist im Allgemeinen ein fehlerhafter Ansatz. Wenn Sie Ihre Domain vor ungebetenen Eindringlingen schützen möchten, zäunen Sie Ihr Grundstück nicht nur auf einer Seite ein. Es gibt viele Arten von freien Radikalen, wie Superoxid, Singulett-Sauerstoff, Hydroxyl, Alkoxyl und so weiter. Verschiedene Antioxidantien neigen dazu, eine Affinität zu verschiedenen freien Radikalen zu haben. Außerdem benötigen Sie sowohl wasserlösliche als auch fettlösliche Antioxidantien, um alle Teile der Zelle zu schützen. Daher der optimale Ansatz, um eine Vielzahl verschiedener Antioxidantien zu konsumieren.

Während es möglich sein kann, durch die Kombination verschiedener Nahrungsergänzungsmittel einen breiten antioxidativen Schutz zu erreichen, ist ein einfacher und angenehmerer erster Schritt eine Ernährung mit einer großen Vielfalt an Obst und Gemüse. Viele Pflanzenpigmente wie Flavonoide, Carotinoide und Anthocyane sind als wirksame und vielseitige Antioxidantien bekannt. Eine Ernährung mit viel Obst und Gemüse unterschiedlicher Farbe scheint den besten antioxidativen Rundumschutz zu bieten. Um sicherzustellen, dass Ihr Obst und Gemüse alle Antioxidantien enthält, stellen Sie sicher, dass es frisch und ungekocht (oder nur minimal gekocht) ist, da Hitze die meisten Antioxidantien inaktiviert. Zusätzliche Nahrungsergänzungsmittel können nützlich sein, insbesondere unter schwierigen Bedingungen wie Stress, Krankheit oder Sonneneinstrahlung. (Die Diskussion einzelner Antioxidantien würde den Rahmen dieses Artikels sprengen.)


Wie wirken sich freie Radikale auf den Körper aus?

Freie Radikale sind instabile Atome, die Zellen schädigen, Krankheiten und Alterung verursachen können.

Freie Radikale werden mit dem Altern und einer Vielzahl von Krankheiten in Verbindung gebracht, aber über ihre Rolle für die menschliche Gesundheit oder darüber, wie man sie davor bewahrt, krank zu machen, ist wenig bekannt.

Share on Pinterest Freie Radikale sollen für altersbedingte Veränderungen des Aussehens wie Falten und graue Haare verantwortlich sein.

Um freie Radikale zu verstehen, sind Grundkenntnisse der Chemie erforderlich.

Atome sind von Elektronen umgeben, die das Atom in Schichten umkreisen, die als Schalen bezeichnet werden. Jede Schale muss mit einer bestimmten Anzahl von Elektronen gefüllt werden. Wenn eine Schale voll ist, beginnen Elektronen, die nächste Schale zu füllen.

Wenn ein Atom eine nicht vollständige äußere Hülle hat, kann es sich mit einem anderen Atom verbinden und die Elektronen verwenden, um seine äußere Hülle zu vervollständigen. Diese Arten von Atomen werden als freie Radikale bezeichnet.

Atome mit vollständiger äußerer Hülle sind stabil, aber freie Radikale sind instabil und um die Anzahl der Elektronen in ihrer äußeren Hülle aufzustocken, reagieren sie schnell mit anderen Substanzen.

Wenn sich Sauerstoffmoleküle in einzelne Atome mit ungepaarten Elektronen aufspalten, werden sie zu instabilen freien Radikalen, die andere Atome oder Moleküle suchen, an die sie sich binden können. Geschieht dies weiterhin, beginnt ein Prozess namens oxidativer Stress.

Oxidativer Stress kann die Körperzellen schädigen, zu einer Reihe von Krankheiten führen und Alterserscheinungen wie Falten verursachen.

Nach der Freie-Radikal-Theorie des Alterns, die erstmals 1956 skizziert wurde, bauen freie Radikale Zellen im Laufe der Zeit ab.

Mit zunehmendem Alter verliert der Körper seine Fähigkeit, die Auswirkungen freier Radikale zu bekämpfen. Das Ergebnis sind mehr freie Radikale, mehr oxidativer Stress und mehr Zellschädigungen, was zu degenerativen Prozessen sowie zu einem „normalen“ Altern führt.

Verschiedene Studien und Theorien haben oxidativen Stress durch freie Radikale in Verbindung gebracht mit:

  • Erkrankungen des zentralen Nervensystems wie Alzheimer und andere Demenzerkrankungen
  • Herz-Kreislauf-Erkrankungen durch verstopfte Arterien
  • Autoimmun- und entzündliche Erkrankungen wie rheumatoide Arthritis und Krebs sowie altersbedingter Sehverlust
  • altersbedingte Veränderungen des Aussehens, wie Verlust der Hautelastizität, Falten, ergrautes Haar, Haarausfall und Veränderungen der Haarstruktur
  • genetisch-degenerative Erkrankungen wie Chorea Huntington oder Parkinson

Die Theorie der freien Radikale des Alterns ist relativ neu, aber zahlreiche Studien unterstützen sie. Studien an Ratten zeigten beispielsweise einen signifikanten Anstieg der freien Radikale, wenn die Ratten altern. Diese Veränderungen gingen mit altersbedingten Verschlechterungen des Gesundheitszustands einher.

Im Laufe der Zeit haben Forscher die Theorie der freien Radikale des Alterns optimiert, um sich auf die Mitochondrien zu konzentrieren. Mitochondrien sind winzige Organellen in Zellen, die Nährstoffe verarbeiten, um die Zelle mit Energie zu versorgen.

Forschungen an Ratten deuten darauf hin, dass in den Mitochondrien produzierte freie Radikale die Substanzen schädigen, die die Zelle benötigt, um richtig zu funktionieren. Dieser Schaden verursacht Mutationen, die mehr freie Radikale produzieren und so den Prozess der Schädigung der Zelle beschleunigen.

Diese Theorie hilft, das Altern zu erklären, da sich das Altern mit der Zeit beschleunigt. Der allmähliche, aber immer schnellere Aufbau freier Radikale bietet eine Erklärung dafür, warum auch gesunde Körper altern und im Laufe der Zeit abbauen.

Theorien über freie Radikale über Altern und Krankheiten können helfen zu erklären, warum manche Menschen langsamer altern als andere.

Obwohl freie Radikale natürlich im Körper produziert werden, können Lebensstilfaktoren ihre Produktion beschleunigen. Dazu gehören:

  • Exposition gegenüber giftigen Chemikalien wie Pestiziden und Luftverschmutzung
  • Rauchen
  • Alkohol
  • frittierte Gerichte

Diese Lebensstilfaktoren wurden mit Krankheiten wie Krebs und Herz-Kreislauf-Erkrankungen in Verbindung gebracht. Oxidativer Stress könnte also ein Grund dafür sein, dass die Exposition gegenüber diesen Substanzen Krankheiten verursacht.

Es ist schwer, Fernsehen zu schauen, ohne mindestens einen Werbespot zu sehen, der verspricht, das Altern mit Antioxidantien zu bekämpfen. Antioxidantien sind Moleküle, die die Oxidation anderer Moleküle verhindern.

Antioxidantien sind Chemikalien, die die Auswirkungen freier Radikale verringern oder verhindern. Sie geben ein Elektron an freie Radikale ab und verringern dadurch deren Reaktivität. Was Antioxidantien einzigartig macht, ist, dass sie ein Elektron abgeben können, ohne selbst zu reaktiven freien Radikalen zu werden.

Kein einzelnes Antioxidans kann die Auswirkungen jedes freien Radikals bekämpfen. So wie freie Radikale in verschiedenen Bereichen des Körpers unterschiedliche Wirkungen haben, verhält sich jedes Antioxidans aufgrund seiner chemischen Eigenschaften anders.

In bestimmten Zusammenhängen können jedoch einige Antioxidantien zu Pro-Oxidantien werden, die Elektronen von anderen Molekülen aufnehmen und eine chemische Instabilität erzeugen, die oxidativen Stress verursachen kann.

Antioxidative Lebensmittel und Nahrungsergänzungsmittel: Funktionieren sie?

Tausende von Chemikalien können als Antioxidantien wirken. Vitamin C und E, Glutathion, Beta-Carotin und pflanzliche Östrogene, Phytoöstrogene genannt, gehören zu den vielen Antioxidantien, die die Wirkung freier Radikale aufheben können.

Viele Lebensmittel sind reich an Antioxidantien. Beeren, Zitrusfrüchte und viele andere Früchte sind reich an Vitamin C, während Karotten für ihren hohen Beta-Carotin-Gehalt bekannt sind. Das in Sojabohnen und einigen Fleischersatzprodukten enthaltene Soja ist reich an Phytoöstrogenen.

Die leichte Verfügbarkeit von Antioxidantien in Lebensmitteln hat einige Gesundheitsexperten dazu inspiriert, eine antioxidative Ernährung zu empfehlen. Die antioxidative Theorie des Alterns führte auch dazu, dass viele Unternehmen den Verkauf von antioxidativen Nahrungsergänzungsmitteln ankurbelten.

Die Forschung zu Antioxidantien ist gemischt. Die meisten Untersuchungen zeigen wenige oder keine Vorteile. Eine Studie aus dem Jahr 2010, die sich mit der Einnahme von Antioxidantien zur Vorbeugung von Prostatakrebs befasste, fand keine Vorteile. Eine Studie aus dem Jahr 2012 ergab, dass Antioxidantien das Lungenkrebsrisiko nicht senken. Tatsächlich haben Antioxidantien für Menschen mit bereits erhöhtem Krebsrisiko, wie Raucher, das Krebsrisiko geringfügig erhöht.

Einige Untersuchungen haben sogar ergeben, dass eine Supplementierung mit Antioxidantien schädlich ist, insbesondere wenn Menschen mehr als die empfohlene Tagesdosis (RDA) einnehmen. Eine Analyse aus dem Jahr 2013 ergab, dass hohe Dosen von Beta-Carotin oder Vitamin E das Sterberisiko signifikant erhöhen.

Einige Studien haben Vorteile im Zusammenhang mit der Verwendung von Antioxidantien festgestellt, aber die Ergebnisse waren bescheiden. Eine Studie aus dem Jahr 2007 ergab beispielsweise, dass die langfristige Einnahme von Beta-Carotin das Risiko von altersbedingten Denkproblemen geringfügig reduzieren könnte.

Studien deuten darauf hin, dass Antioxidantien die Auswirkungen freier Radikale nicht „heilen“ können – zumindest nicht, wenn Antioxidantien aus künstlichen Quellen stammen. Dies wirft die Frage auf, was freie Radikale sind und warum sie sich bilden.

Es ist möglich, dass freie Radikale ein frühes Anzeichen dafür sind, dass Zellen bereits Krankheiten bekämpfen, oder dass die Bildung freier Radikale mit zunehmendem Alter unvermeidlich ist. Ohne weitere Daten ist es unmöglich, das Problem der freien Radikale vollständig zu verstehen.

Menschen, die daran interessiert sind, das Altern im Zusammenhang mit freien Radikalen zu bekämpfen, sollten übliche Quellen für freie Radikale wie Umweltverschmutzung und frittierte Lebensmittel vermeiden. Sie sollten sich auch gesund und ausgewogen ernähren, ohne sich Gedanken über eine Supplementierung mit Antioxidantien machen zu müssen.


Was sind freie Radikale?

Freie Radikale sind instabile und hochreaktive Atome mit einem ungepaarten Elektron. Überraschenderweise werden freie Radikale vom Körper zu einem bestimmten Zweck produziert. Sie helfen bei der Entgiftung der Leber und unterstützen sogar die Gesundheit des Immunsystems. Leider kann ein Überschuss an freien Radikalen Schaden anrichten.

Da freien Radikalen ein Elektron fehlt, werden freie Radikale stehlenein Elektron von gesunden Molekülen, um sich selbst zu stabilisieren. Leider führt dies zu einer Kettenreaktion, da sich dieses Molekül in ein freies Radikal verwandelt und somit ein Elektron sucht.

Freie Radikale verursachen oxidativen Stress, was bedeutet, dass im Körper mehr freie Radikale als Antioxidantien vorhanden sind und ein Überschuss an freien Radikalen ernsthafte Gesundheitsschäden verursachen kann.

Was verursacht freie Radikale?

Die häufigsten Ursachen für freie Radikale sind:

  • Umweltschadstoffe (Pestizide, Smog, ultraviolette Strahlung)
  • Rauchen
  • Der Konsum von Drogen und Alkohol
  • Hoher Einsatz von Antibiotika
  • Übertraining
  • Chronischer Stress
  • Eine Ernährung, die reich an Fetten, Ölen, Zucker und verarbeitetem Fleisch und Lebensmitteln ist
  • Fettleibigkeit

Wie wirken sich freie Radikale auf meine Gesundheit aus?

Freie Radikale können die Gesundheit Ihres Körpers und Ihrer Haut auf verschiedene Weise beeinträchtigen.

Zum einen können freie Radikale vorzeitiges Altern verursachen, da sie die Haut angreifen Kollagen und Lipide in Ihrer Haut. Diese beiden Proteine ​​tragen nicht nur dazu bei, die Schutzbarriere der Haut zu erhalten, sondern helfen auch, Ihre Haut geschmeidig und straff zu halten. Ein Abbau eines der beiden Proteine ​​kann zu Falten, Trockenheit und stumpfer Haut führen. Tatsächlich ist oxidativer Stress für mindestens 80 % aller Hautalterung verantwortlich (1).

In anderen Nachrichten, a Rezensionveröffentlicht in Redox-Biologie fanden heraus, dass freie Radikale das Wachstum von Amyloid-Plaques im Gehirn auslösen können. Diese Plaques werden häufig mit der Alzheimer-Krankheit in Verbindung gebracht.

Die Kraft der Antioxidantien

Antioxidantien sind Verbindungen im Körper, die dazu beitragen, das Risiko für oxidativen Stress zu verringern. Sie neutralisieren freie Radikale, indem sie ein Elektron an freie Radikale abgeben, ohne selbst zu reaktiven freien Radikalen zu werden.

Einige gängige Antioxidantien sind die Vitamine A, C und E, Glutathionund Coenzym Q10.

Was ist mit antioxidativen Nahrungsergänzungsmitteln?

Aufgrund eines Mangels an solider Forschung muss die FDA antioxidative Nahrungsergänzungsmittel für die medizinische Verwendung noch genehmigen. Zusätzlich, Forschungvom National Center for Complementary and Alternative Health fanden heraus, dass Nahrungsergänzungsmittel wenig dazu beitragen, das Risiko chronischer Krankheiten zu verringern.

Daher müssen Sie andere Wege finden, um den Antioxidantienspiegel Ihres Körpers zu erhöhen.

Möglichkeiten, freie Radikale zu bekämpfen

1. Essen Sie eine antioxidative Ernährung

Antioxidantien stabilisieren nicht nur freie Radikale, sondern schützen die Haut auch vor Zellschäden. Der beste Weg, um sie in Ihren Körper zu bekommen, ist durch Ihre Ernährung, vorzugsweise eine pflanzliche Ernährung.

Antioxidantien sind in einer Reihe von Obst und Gemüse enthalten. Dazu gehören Kürbis, Paprika, Beeren, Karotten, Kreuzblütler sowie grünes Blattgemüse wie Grünkohl und Spinat.

Antioxidantien sind auch in grünem Tee sowie in Kakao reichlich vorhanden, also fühlen Sie sich nicht zu schuldig, wenn Sie sich ein oder zwei Blöcke dunkler Schokolade gönnen.

2. Vermeiden Sie raffinierten Zucker und verarbeitete Lebensmittel

Verarbeitete Lebensmittel verursachen oxidativen Stress, indem sie Entzündungen auslösen, und da Entzündungen der Kern vieler chronischer Krankheiten sind, müssen diese Arten von Lebensmitteln vermieden werden.

Es ist auch ratsam, auf Ihren Alkoholkonsum zu achten, da auch dieser oxidativen Stress auslösen kann.

3. Übung

EIN lernenveröffentlicht im Oncotarget Journal fand einen starken Zusammenhang zwischen körperlicher Aktivität und einem reduzierten Risiko für oxidativen Stress. Dies ist nicht verwunderlich, wenn man bedenkt, dass Sport nicht nur mit einer längeren Lebensdauer, sondern auch einem geringeren Krankheitsrisiko in Verbindung gebracht wird.

Während Sie jetzt Ihr Bestes geben sollten, um aktiv zu bleiben, auch während einer Pandemie, es ist auch wichtig, sich nicht zu überanstrengen. Abmelden von a Ruhetag nicht nur erschöpft, sondern kann auch oxidativen Stress auslösen (3).

4. Üben Sie Stressabbau

Es ist viel los auf der Welt und es tut unserem Stresslevel keinen Gefallen. Leider kann chronischer Stress die Bildung von freien Radikalen auslösen, die dann unsere Gesundheit beeinträchtigen.

Obwohl wir unser Leben nicht vollständig von Stress befreien können, gibt es Möglichkeiten, damit umzugehen. Dazu gehören Yoga, Atemübungen, ein Buch lesen oder sogar Ihr Zuhause in ein . verwandeln Ihr ganz persönliches Spa.

5. Holen Sie sich ausreichend guten Schlaf

Der Körper braucht Schlaf. Es muss sich ausruhen und es braucht eine Gelegenheit, sich richtig zu reparieren. Unzureichender Schlaf löst nicht nur oxidativen Stress aus, altert deine Haut, aber es wurde auch mit einem niedrigeren Gehalt an Antioxidantien in Verbindung gebracht (4).

If you are battling with your sleep patterns, there are plenty of ways you can get a better night’s rest. This includes essentielle Öle, food, or even redecorating your bedroom.

6. Use adaptogens

Adaptogens are herbs that contain stress-relieving properties. They make the body more resilient to stressors like oxidative stress.

Popular adaptogens include ashwagandha, ginseng, Rhodiola rosea, and holy basil.

7. Include antioxidants in your skincare

If you’re worried about the harm that free radicals can cause to your skin, then you may want to look at the topical application of antioxidants.

Skincare products will contain popular and effective antioxidants like vitamins A, C, and E as well as CoQ10. Each antioxidant won’t only protect the skin, but it will also address the skin issues caused by oxidative stress. This includes the loss of elasticity and texture and the formation of wrinkles and fine lines.

8. Wear sunscreen

As we’ve mentioned, the majority of skin aging is triggered by UV radiation. Now, while there are sun-protective foods, nothing beats the effectiveness of a broad-spectrum sunscreen with an SPF of at least 50.

Sunscreens should be worn every day, and that includes when you’re indoors as the sun’s aging rays can still penetrate through the windows of your home.

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While there are foods and essential oils that can help reverse the effects of premature aging, adding flavor to our food with delicious spices can also do the same. In fact, there are anti-aging spices that can help you reverse the aging process.


Free Radicals in Aging

Today, we know that free radicals aren’t activists out on bail. But many decades ago, when I was doing research in Sweden, most people thought free radicals was hippie politics!

No one knew then that these molecules had devastating effects on the human body, nor of their role in aging. Indeed, even just 20 years ago, free radical chemistry and its toxic effects on the human body were unknown to much of the public and even many doctors and medical researchers.

I first learned about the free radical theory of aging as an undergraduate student at the Royal Institute of Technology in Stockholm, Sweden. After I began doing graduate research work in cell biology, myself and my colleagues held meetings and conferences at the University of Uppsala to discuss the exciting findings of Professor Denham Harman, whose experimental work at the University of Nebraska in the 1950’s showed mice life spans could be extended 50 percent with antioxidant supplementation. And the response of the press was? So, what!

Raising funds for research

I wanted to take Harman’s work one-step further and explore the relationship between free radicals and aging. I turned to the famous Professor Sven Brolin, chair of the University of Uppsala’s Department of Medical Cell Biology, and to Professor Gunnar Wettermark, chair of the Royal Institute of Technology’s Department of Physical Chemistry, for assistance in raising funds for research.

Eventually, I received significant medical and chemical grants from the Swedish Research Council to develop antiaging strategies based on Harman’s groundbreaking discovery of the action of free radicals and the role of antioxidants to inhibit them.

That research took us into the role that free radicals play in the breakdown of aging human bodies and led to the development of one of the most potent antioxidant combinations yet known, a unique multilevel antioxidant cocktail called ACF228® (ACF = Aging Control Formula). This remarkable work resulted in a US patent, number 4,695,590 (1) and encouraged the publication of the book Stay 40 (2) as well as many scientific articles in leading medical journals (3, 4, 5).

A cellular model

The first task of the research team was to find a cellular model rather than an animal model to test for life extension, since the Harman model of waiting for mice to grow old and die was costly and took years of patience.

At the department of Medical Cell Biology, the team had access to many different types of living cells in culture cells of the heart, brain, liver, and central nervous system and I invented some special probes that would penetrate the cell interiors without harming them. The first probe, called CML (carnitinylmaleate luminol), measured superoxide radicals in live human liver cells (3, 4). We went on to test many different combinations of regenerative nutrients and hormones as was later reflected in ACF228®.

We were able to measure ATP activity down to femtogram (ten to the minus fifteen) amounts in actively respiring individual human cells (4). From these instruments, and others, such as a unique near-infrared spectrometer that measured lipid peroxides in volunteers without drawing their blood, the research allowed us to measure free radical activity in vivo und non-invasively in people, plus their antioxidant status that defended against these radicals.

Subsequently, the cell cultures were impregnated with special CML probes and incubated with different mixtures of vitamins, hormones, and known regenerative nutrients. Eventually, 228 different mixtures were tested to find an optimal mixture, which encouraged longevity-promoting characteristics. Thus, formula 228 was found to work best, and this was tested further in vivo in mice, dogs, and humans. The cumulation of US patent number 4,695,590 is the only patent granted by the US Patent Office with claims to slow human aging. Furthermore, note that other promoters of antioxidant products have not tested their product in vivo. Instead, they were only tested in vitro that means ‘in a test tube.’ Indeed, it was discovered that vitamins are often too weak to effectively quench (render harmless) free radicals and reactive oxygen species. For this reason, we tested and patented the exceptionally stark antioxidant nordihydroguaiaretic acid (NDGA) found within ACF228®.

The final formulation was later tested by three US government laboratories under the auspices of the National Institute on Aging (NIA) in Washington, D.C. In 2003, the NIA concluded that ACF228® increased mice longevity by an average of 12 percent.

How does ACF228® prevent aging?

Every day we breathe kilograms of oxygen that is converted into grams of free radicals and downstream reactive oxygen byproducts. We have natural defenses to render harmless this ongoing cascade of damages resulting in many aspects of aging. For example, our three natural defenses are:

  1. The enzyme catalase that destructs hydrogen peroxide to harmless water and oxygen.
  2. The body’s primary antioxidant, glutathione, that destructs hydroxyl radicals to harmless hydroxy byproducts.
  3. Superoxide dismutase, that destructs superoxide to oxygen.

However, our natural defenses are insufficient to counter free radicals as we age. We need other multilevel boosters to counter the relentless, ongoing Kaskade of strong, weak, and medium-strength radicals and their byproducts.

Each of these three types of radicals required a multilevel variety of antioxidants to counter each type of toxin individually. This multilevel variety is included in the patented ACF228® formula (see figure one).

Figure One: A diagram of the multilevel effects of aging caused by free radicals and active oxygens as well as their natural and supplemental quenchers and destructors. Unfortunately, epigenetic modifications and hormone replacement therapies do not solve free radical damages causing aging. Both have their limitations in slowing and reversing aging.

In other words, free radical cascades flood into our cells like bombs, and the long-term collateral damages are significant. We call these ongoing collateral damages ‘aging.’

Free radicals, aging and Alzheimer’s

Age spots are usually caused by oxidation or peroxidation of proteins and oils, and we notice them as discolored brown spots on the skin of seniors. If seniors consume a balanced and multilevel variety of antioxidants such as those contained in ACF228®, age spots will often disappear, at least temporarily, until newly oxidized or peroxidized waste products and their odd smell again appear on the skin.

To help understand the chemical process that cause these spots, consider the browning of apples and bananas. They gradually become brown when exposed to the oxygen in the air. Another example of this browning process is found in the progressive rancidness of nuts if they are not vacuum packed. Nuts exposed to the open air become rancid, and this process is exactly what is occurring in our bodies, that is if a balanced diet of antioxidants is not consumed in the form of sensible food and a variety of supplements.

Toxic byproducts in our skin caused by aging

During aging and especially after the age of forty, our skin emits tiny amounts of a smelly and rancid oil called nonenal that is unpleasant to inhale. Nonenal is an aldehyde related to formaldehyde, an embalming fluid. Another disgusting aldehyde is acetaldehyde that emits a pungent and nasty smell. acf228aginganti agingantioxidantsfree radicals


Free Radicals May Actually be Good for the Brain

Reactive oxygen species (ROS) are a type of highly reactive molecule, because they have a lone electron in their outer shell. These so-called free radicals want to donate or steal single electrons from other molecules. Studies have shown that free radicals can be destructive.

Work in mouse models has suggested, however, that free radicals are also involved in the regulation of cellular processes in the brain, and they are important for the brain's adaptability. Reporting in Zellstammzelle, scientists have focused on a region of the brain that is critical to learning and memory, called the hippocampus, to learn more about the effect of free radicals.

The scientists linked the creation of new neurons, and their specification, to ROS levels. Lower levels of ROS were connected to an increase in the proliferation and differentiation of neurons, even in adult animals.

"This so-called adult neurogenesis helps the brain to adapt and change throughout life. It happens not only in mice, but also in humans," said Professor Gerd Kempermann, speaker of the German Center for Neurodegenerative Diseases (DZNE) at Dresden site and research group leader at the Center for Regenerative Therapies Dresden (CRTD).

New nerve cells form from stem cells that are sometimes called neural precursors. "These precursor cells are an important basis for neuroplasticity, which is [what] we call the brain's ability to adapt," said Kempermann.

Neural stem cells in mice were found to have high levels of free radicals compared to differentiated nerve cells.

"This is especially true when the stem cells are in a dormant state, which means that they do not divide and do not develop into nerve cells," said Kempermann. As the levels of free radicals increases, the stem cells are encouraged to divide. "The oxygen molecules act like a switch that sets neurogenesis in motion."

While normal cellular metabolism generates waste products including free radicals, they are usually disposed of and are not allowed to accumulate in the cell. If they do, damage called oxidative stress can occur.

"Too much of oxidative stress is known to be unfavorable. It can cause nerve damage and trigger aging processes," explained Kempermann. "But obviously this is only one aspect and there is also a good side to free radicals. There are indications of this in other contexts. However, what is new and surprising is the fact that the stem cells in our brains not only tolerate such extremely high levels of radicals, but also use them for their function."

Antioxidants can help counteract the effects of radicals and stop oxidative stress. Many fruits and vegetables contain antioxidants.

"The positive effect of antioxidants has been proven and is not questioned by our study. We should also be careful with drawing conclusions for humans based on purely laboratory studies," cautioned Kempermann. "And yet our results at least suggest that free radicals are not fundamentally bad for the brain. In fact, they are most likely important for the brain to remain adaptable throughout life and to age in a healthy way."


Free radicals good for you? Banned herbicide makes worms live longer

It sounds like science fiction &ndash Dr. Siegfried Hekimi and his student Dr Wen Yang, researchers at McGill&rsquos Department of Biology, tested the current &ldquofree radical theory of aging&rdquo by creating mutant worms that had increased production of free radicals, predicting they would be short-lived. But they lived even longer than regular worms! Moreover, their enhanced longevity was abolished when they were treated with antioxidants such as vitamin C.

The researchers then sought to mimic the apparent beneficial effect of the free radicals by treating regular, wild worms with Paraquat, an herbicide that works by increasing the production of free radicals. Paraquat is so toxic to humans and animals that it is banned in the European Union and its use restricted in many other places. Much to his delight, Hekimi discovered that the worms actually lived longer after being exposed to the chemical. &ldquoDon&rsquot try this at home!&rdquo Dr Hekimi feels he should remind everyone. These findings were published December 6 in PLoS Biology.

Free radicals are toxic molecules produced by our bodies as it processes oxygen. As the body grows and uses its cells&rsquo various functions, it consumes oxygen, generating free radicals as a by-product, which in turn causes damage to cells. A long-standing theory suggests that aging is caused by a vicious cycle involving increasing production of free radicals, followed by damage to the cell and a further increase in free radicals because of the damage.

&ldquoThese findings challenge our understanding of how free radicals are involved in the aging process,&rdquo Hekimi said. &ldquoThe current theory is very neat and logical, but these findings suggest a different framework for why oxidative stress is associated with aging.&rdquo The genetically modified worms demonstrated that the production of free radicals can help to trigger the body&rsquos general protective and repair mechanisms. In other words, at certain stages in life, free radicals may be a key part of our well-being, despite their toxicity.

&ldquoFurther experimentation is required to explore exactly how this data might change our theory of aging,&rdquo Hekimi explained. &ldquoFree radicals are clearly involved, but maybe in a very different way than in the way people used to think&rdquo. For this work, the research team headed by Dr. Hekimi received funding from the Canadian Institutes of Health Research. Dr Hekimi also holds the Robert Archibald and Catherine Louise Campbell Chair of Developmental Biology.

Quelle der Geschichte:

Materialien zur Verfügung gestellt von McGill University. Hinweis: Der Inhalt kann hinsichtlich Stil und Länge bearbeitet werden.


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