Donnerstag, März 28, 2024

Freie Radikale schädigen die Zellen und beschleunigen die Alterung

Freie Radikale, denen ein Elektron fehlt, das sie dann anderen Molekülen entziehen wollen, schädigen die Zellen und beschleunigen die Alterung.

Freie Radikale stellen ein besonders relevantes Problem dar, die die Alterung der Zellen begünstigen. Sie sind Moleküle, denen ein Elektron fehlt, das sie wiederum anderen Molekülen entziehen. Alle Menschen sind mit freien Radikalen konfrontiert, da sie schon mit der Atemluft aufgenommen werden. Sie sind kurzlebig und aggressiv und wirken zerstörend auf unsere Körperzellen. Sie greifen wichtige Strukturen im Körper an, sodass wir einerseits schneller altern. Andererseits können wir uns schlechter gegen schwerwiegende Krankheiten schützen.

 

Freie Radikale verursachen oxidativen Stress und schädigen damit die Zellen und beschleunigen die Alterung

Wenn freie Radikale in hoher Anzahl oder über einen längeren Zeitraum im Körper vorhanden sind, können sie oxidativen Stress verursachen. Oxidativer Stress ist ein Zustand, in dem das Gleichgewicht zwischen freien Radikalen und antioxidativen Abwehrmechanismen gestört ist. Dieser Zustand kann zu einer Schädigung der Zellen führen, indem er verschiedene Moleküle wie Proteine, Lipide und DNA angreift.

Die schädlichen Wirkungen von freien Radikalen auf Zellen sind vielfältig und können zu einer beschleunigten Alterung beitragen.

 

Hauptmechanismen

Unter dem Strich können Freie Radikale die DNA in unseren Zellen angreifen und oxidativ verändern. Diese Schäden können zu Mutationen führen und das Risiko für die Entwicklung von Krebs erhöhen. Darüber hinaus können sie auch die Funktionalität von Genen beeinträchtigen und zu anderen altersbedingten Krankheiten beitragen.

Zudem können Freie Radikale Lipide in den Zellmembranen oxidieren. Dies führt zur Bildung von schädlichen Verbindungen, die die Zellmembranen destabilisieren und deren Funktion beeinträchtigen können. Dieser Prozess spielt eine Rolle bei der Entwicklung von Herz-Kreislauf-Erkrankungen und neurodegenerativen Erkrankungen.

Weiter können Freie Radikale die Proteine in den Zellen oxidieren und ihre Struktur und Funktion beeinträchtigen. Dies kann zu einer Fehlfunktion von Proteinen führen, die für zelluläre Prozesse und Signalwege wichtig sind. Eine Ansammlung von oxidativ geschädigten Proteinen trägt zum Abbau und zur Funktionsstörung von Geweben bei.

Problematisch sind auch Entzündungsreaktionen, da Freie Radikale Entzündungen im Körper verstärken können. Chronische Entzündungen sind bekanntlich mit vielen altersbedingten Erkrankungen verbunden, darunter Herz-Kreislauf-Erkrankungen, Diabetes, Alzheimer-Krankheit und Krebs. Auch die Elastizität des Herzmuskels nimmt mit zunehmendem Alter durch die Einwirkung freier Radikale ab, was wiederum zu einer Verschlechterung der Sauerstoffversorgung der Zellen führt.

Unter dem Strich können freie Radikalen mit ihren schädlichen Auswirkungen auf die Zellen dazu beitragen, den Prozess der Alterung zu beschleunigen. Eine Ansammlung von Zellschäden im Laufe der Zeit kann zu einer verminderten Zellfunktion, Gewebeschwäche und einem erhöhten Risiko für altersbedingte Krankheiten führen.

Es ist aber auch wichtig zu beachten, dass der Körper über Abwehrmechanismen verfügt, um freie Radikale zu neutralisieren.

 

Antioxidantien schützen die Zellen gegen freie Radikale und einer Beschleunigung der Alterung

Durch die Sauerstoffaufnahme setzt sich der Organismus permanent der Gefahr vor Schädigungen durch freie Radikale aus. Man spricht von oxidativem Stress, der eine Stoffwechsellage bezeichnet, durch die der Organismus wesentlich mehr zerstörerische Sauerstoffverbindungen bildet.

Hier schützen die Antioxidantien den Körper, weil sie solche freien Radikale an sie binden können. Dadurch können die freien Radikalen neutralisiert und stabilisiert werden, da sie dann nicht mehr in schädliche Stoffwechselprodukte umgeformt werden können. Schließlich wird so eine Schädigung der Zellen verhindert.

 

Wo Freie Radikale vorkommen

In zahlreichen Stoffen und Einflüssen sind Freie Radikale enthalten. Dementsprechend attackieren Freie Radikale von außen unseren Körper beziehungsweise lösen solche Stoffe deren Bildung aus. Die Liste ist beinahe unendlich lang, stellvertretend sind folgende Beispiele:

  • Luftverschmutzung durch Auto- und Industrieabgase (Smog)
  • Alkoholkonsum
  • Ozonbelastung
  • Schwermetalle
  • UV- und andere Strahlung
  • Stress und intensive körperliche Belastung beim Sport.

Im Grunde genommen sind Freie Radikale wie bereits erwähnt die Ursache vieler Erkrankungen wie z.B. Arteriosklerose, Krebs, Bronchitis oder von Allergien und sind im Alter besonders aktiv. Freien Radikale sind auch die Hauptverursacher der Alterung, des Alterns.

Schließlich verhindern Freie Radikale auch, dass die Nährstoffe in die Zellen gelangen. Sie lösen weiter Kettenreaktionen aus, bei denen die Zellwand zerstört wird und verschonen auch den Zellkern und die DNS (die Gene) nicht.

 

Schäden im Alter nicht reparabel

Während die Schäden, die an den Zellen jüngerer Personen durch freie Radikale verursacht werden, reparabel sind, kommt es hingegen bei älteren Personen zu dauerhaften Schädigungen im Zell-Metabolismus und bei der DNS. Durch die Schädigung von Zellmembranen können diese ihre Transport- und Ausscheidungsfunktion nicht mehr erfüllen. Schließlich wirkt die Veränderung des genetischen Materials der Zellreproduktion entgegen, wodurch Zellen absterben oder auch entarten beziehungsweise zu Krebszellen mutieren.

Ungefähr 80 bis 90 % aller Degenerationskrankheiten stehen in Zusammenhang mit freien Radikalen. Der Körper produziert zwei Enzyme, um freie Radikale zu kontrollieren, Superoxid-Dismutase (SOD) und Gluthathion-Peroxidase (GTP). Kinder, denen diese Enzyme angeborenermaßen fehlen, leiden unter der Erkrankung Progerie, die durch die Wirkung der freien Radikale zu rascher Alterung und Tod noch vor Erreichen des Erwachsenenalters führt. Schließlich stellt der Körper älterer Menschen SOD und GTP in einer nicht mehr ausreichend großen Menge her.


Literatur:

Zaric BL, Macvanin MT, Isenovic ER. Free radicals: Relationship to Human Diseases and Potential Therapeutic applications. Int J Biochem Cell Biol. 2023 Jan;154:106346. doi: 10.1016/j.biocel.2022.106346. Epub 2022 Dec 17. PMID: 36538984.

Alkadi H. A Review on Free Radicals and Antioxidants. Infect Disord Drug Targets. 2020;20(1):16-26. doi: 10.2174/1871526518666180628124323. PMID: 29952268.

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