Πέμπτη, 19 Απριλίου 2012

ΕΛΕΥΘΕΡΕΣ ΡΙΖΕΣ

Σύνταξη :
Χριστίνα Κωστάρα
Διαιτολόγος – Διατροφολόγος M.sc Clinical Nutrition
Τμήμα Διατροφής ΙΑΣΩ
Επιστημονικός Συνεργάτης MediDiatrofi





Τα τελευταία χρόνια οι ελεύθερες ρίζες έχουν αρχίσει να ενοχοποιούνται για πολλά από τα σύγχρονα προβλήματα υγείας : τις καρδιοαγγειακές παθήσεις, τον καρκίνο, την πρόωρη γήρανση, το χρώμα και την όλη εμφάνιση του δέρματος του προσώπου γενικότερα, την αρθρίτιδα, καθώς και για τον καταρράκτη, την σκλήρυνση κατά πλάκας, τα πεπτικά έλκη κλπ.
Πληθώρα επιστημονικών ερευνών έχουν διεξαχθεί γύρω από τις ελεύθερες ρίζες και αποτελέσματα αυτών έχουν δείξει την σημασία των ελεύθερων ριζών και το πόσο επικίνδυνες μπορεί να αποβούν για τον ανθρώπινο οργανισμό.

Τι είναι όμως οι ελεύθερες ρίζες;
Οι ελεύθερες ρίζες είναι άτομα ή μόρια ή ομάδες ατόμων ή μορίων που διαθέτουν ένα ελεύθερο «μονήρες» ηλεκτρόνιο, που δρουν μεμονωμένα ή κατά ομάδες και είναι εξαιρετικά ασταθείς και υψηλότατα ευαίσθητα σε αντιδράσεις. Όταν η παρουσία τους στον οργανισμό είναι αριθμητικά μεγάλη, δρουν επιθετικά κατά των κυττάρων, προσβάλλοντας θανάσιμα τόσο την κυτταρική μεμβράνη που προφυλάσσει την ενδοκυττάρια ζωή, όσο και τον πυρήνα του κυττάρου, καταστρέφοντας το νουκλεϊνικό  γενετικό υλικό DNA και RNA.
Οι ελεύθερες ρίζες είναι δυνατόν να σχηματιστούν με την θερμοκρασία, την υπεριώδη ακτινοβολία και τις ακτίνες Χ στο περιβάλλον, αλλά κυρίως παράγονται μέσα στον οργανισμό κατά την διάρκεια φυσιολογικών μεταβολικών διεργασιών. Οι πιο βλαβερές ελεύθερες ρίζες στον ανθρώπινο οργανισμό σχηματίζονται κατά την διάρκεια σύνθετων χημικών διεργασιών κατά τις οποίες το οξυγόνο χρησιμοποιείται μέσα στο κύτταρο.
Μην φανταστείτε ότι όλες οι ελεύθερες ρίζες είναι βλαβερές. Επιτελούν ένα πλήθος χρήσιμών λειτουργιών, όπως για παράδειγμα χρησιμοποιούνται από κάποια λευκά αιμοσφαίρια για την καταστροφή εισερχόμενων βακτηρίων. Αποτελούν επίσης το μέσο με το οποίο λειτουργούν πολλά φάρμακα και είναι σημαντικές στην χημεία πολλών ενζύμων.
Παρόλα αυτά, οι ελεύθερες ρίζες έχουν ενοχοποιηθεί για την ανάπτυξη πολλών κλινικών προβλημάτων (νόσων) σχετικά με τον εγκέφαλο, τα μάτια, την καρδιά, τα νεφρά, τον γαστρεντερικό σωλήνα και τους πνεύμονες.
Το οξυγόνο μπορεί γενικά να θεωρηθεί τοξικό αέριο. Παρόλο που είναι απαραίτητο για την επιβίωση του ανθρώπου και τους υπόλοιπους αερόβιους οργανισμούς, εάν τα ζωντανά κύτταρα εκτεθούν σε υψηλότερη από την φυσιολογική πίεση οξυγόνου, υπάρχει περίπτωση το οξυγόνο να αποβεί τοξικό. Ποικίλοι παράγοντες εμπλέκονται, αλλά η επίδραση του υπερβάλλον οξυγόνου μπορεί να παρατηρηθεί in incubators : Πρόωρα μωρά μπορεί να υποστούν βλάβη στον αμφιβληστροειδή με αποτέλεσμα να οδηγηθούν σε τύφλωση. Έχουν περάσει σχεδόν 40 χρόνια από τότε που προτάθηκε για πρώτη φορά ότι οι πιο επιζήμιες επιπτώσεις της αυξημένης συγκέντρωσης οξυγόνου στους ζωντανούς οργανισμούς μπορεί να οφείλεται στον σχηματισμό των ελευθέρων ριζών. 15 περίπου χρόνια αργότερα περιγράφτηκε για πρώτη φορά το ένζυμο υπεροξειδική δισμουτάση στα θηλαστικά κύτταρα καθώς και καθιερώθηκε επίσης ο ρόλος του στην καταλυτική αφαίρεση μια ελεύθερης ρίζας (Superoxide Oz.).

  
H ΑΜΥΝΑ ΤΟΥ ΟΡΓΑΝΙΣΜΟΥ
Ο οργανισμός έχει ένα σύνθετο (περίπλοκο) αμυντικό σύστημα (μηχανισμό) για τον έλεγχο των ελευθέρων ριζών χωρίς το οποίο το σώμα θα φθειρόταν πολύ γρήγορα.
Τα μεγαλύτερα ποσά ελευθέρων ριζών πιθανόν παράγονται κατά την διάρκεια χημικών αντιδράσεων οι οποίες εμπλέκουν οξυγόνο, όπως όταν για παράδειγμα το οξυγόνο «καίει» υδατάνθρακες για να παράγει ενέργεια. Κατά την διάρκεια αυτής της διαδικασίας, παράγονται ελεύθερες ρίζες οι οποίες με την σειρά τους οξειδώνουν neighbouring chemicals. Η άμυνα του οργανισμού ενάντια αυτής της επίθεσης ονομάζεται αντιοξειδωτικό σύστημα και τα υλικά που χρησιμοποιεί ονομάζονται αντιοξειδωτικά.

Στα αντιοξειδωτικά συγκαταλέγονται :

  • Ένζυμα : Παράγονται από το ανθρώπινο σώμα και λειτουργούν μέσα στα κύτταρα για την εξουδετέρωση των ελεύθερων ριζών κατά τον σχηματισμό τους. Το πιο γνωστό ένζυμο είναι η superoxide dismutase ή αλλιώς SOD. Τα ένζυμα χρειάζονται συνήθως την παροχή πληθώρας μετάλλων όπως ψευδάργυρο, σελήνιο, χαλκό και μαγγάνιο για την άριστη παραγωγή και λειτουργία τους.
Δύο άλλα σημαντικά αντιοξειδωτικά ένζυμα είναι η καταλάση και η υπεροξειδάση. Τα ένζυμα αυτά, κυρίως το υπεροξείδιο της γλουταθειόνης, είναι απαραίτητα για την ασφαλή απομάκρυνση του υπεροξειδίου του υδρογόνου, η οποία θα εμποδίσει την διάσπαση του σε ελεύθερες ρίζες. Η γλουταθιονική υπεροξειδάση περιέχει σελήνιο και χρειάζεται βιταμίνη Ε για την σωστή λειτουργία της. Φαίνεται λοιπόν η σπουδαιότητα των συγκεκριμένων θρεπτικών συστατικών ως αντιοξειδωτικά.

§         Καθαριστικά (scavenging) θρεπτικά συστατικά: Ένα πλήθος θρεπτικών συστατικών τα οποία συναντώνται στα τρόφιμα, χρησιμοποιούνται ευθέως (άμεσα) για την παγίδευση των ελευθέρων ριζών.

Τα σημαντικότερα θρεπτικά συστατικά είναι

Β-καροτίνη: Τα καρότα και τα πράσινα λαχανικά αποτελούν πολύ καλή πηγή β-καροτένιου, λιποδιαλυτό βιταμινικό στοιχείο το οποίο πιστεύεται ότι είναι ένα από τους σημαντικότερους καθαριστές των ελευθέρων ριζών.

Πολλοί διατροφολόγοι πιστεύουν ότι η διατροφή στην Βρετανία είναι ιδιαίτερα χαμηλή σε β-καροτίνη και ότι το γεγονός αυτό εξηγεί την μεγάλη συχνότητα προσβολής από συγκεκριμένα είδη καρκίνων στην χώρα αυτή.

Βιταμίνη C: Η βιταμίνη C αποτελεί ένα υδατοδιαλυτό καθαριστή των ελευθέρων ριζών και είναι υπεύθυνη για την παγίδευση των ελευθέρων ριζών στα υδατικά μέρη των κυττάρων και ιστών. Αντιδρά γρήγορα με τα υπεροξείδια και πολύ γρήγορα με τοξικές υδροξυλικές ρίζες.

Βιταμίνη Ε:  Αποτελεί έναν λιποδιαλυτό καθαριστή των ελευθέρων ριζών το οποίο προστατεύει τα λίπη στο σώμα, και ιδιαίτερα τα κυτταρικά τοιχώματα τα οποία αποτελούνται από λιπίδια (λίπη) και πρωτείνες. Τα λιπίδια αυτά είναι ιδιαίτερα ευπαθή στην υπεροξείδωση η οποία αποτελεί έναν επικίνδυνο αυτο-εξαπλώμενο μηχανισμό, γεγονός το οποίο καθιστά την βιταμίνη Ε  ιδιαίτερα σημαντική για την αποτροπή της παραπάνω υπεροξείδωσης. Πιστεύεται επίσης ότι η βιταμίνη Ε προστατεύει τα αντιοξειδωτικά ένζυμα του ανθρώπινου σώματος, με αποτέλεσμα να παρατείνει την ενεργή ζωή τους.

Γλουταθειόνη: Το θρεπτικό αυτό συστατικό υπάρχει στην διατροφή του ανθρώπου αλλά μπορεί επίσης να παραχθεί και από τον ανθρώπινο οργανισμό. Το αναχθέν γλουταθείο είναι σημαντικό καθαριστικό των υδροξυλικών ριζών – τα οποία είναι ιδιαίτερα ενεργές ελεύθερες ρίζες. Έλλείψη της γλουταθειόνης, η οποία είναι πρόδρομος του υπεροξειδίου της γλουταθειόνης, μπορεί να οδηγήσει σε υπερβολικό σχηματισμό υπεροξειδίων, τα οποία διασπούν τα ερυθροκύτταρα οδηγώντας σε σοβαρή αιμολυτική αναιμία.

Ελεύθερες ρίζες – οι επιδράσεις στην υγεία του ανθρώπου
 Ο γενετικός μας κώδικας είναι αποθηκευμένος σε μια έλικα η οποία ονομάζεται DNA, και η οποία βρίσκεται στον πυρήνα κάθε κυττάρου. Δυστυχώς το DNA όπως κάθε άλλη χημική ουσία, είναι ευάλωτο στις επιζήμιες ελεύθερες ρίζες. Οι ελεύθερες ρίζες μπορεί να καταστρέψουν τα κύτταρα αλλά συνήθως η ζημιά μπορεί να αποκατασταθεί με την επίδραση μια αρκετά περίπλοκης διαδικασίας η οποία περιλαμβάνει την συμμετοχή ενζύμων. Σφάλματα στην διεργασία επιδιόρθωσης είναι δυνατόν να οδηγήσει στην μη ελεγχόμενη ανάπτυξη μεταλλαγμένων κυττάρων – με άλλα λόγια στην ανάπτυξη καρκινογόνων κυττάρων!
Τα κύτταρα αυτά σχηματίζονται συνεχώς, αλλά συνήθως το ανοσοποιητικό σύστημα του ανθρώπινου οργανισμού τα καταστρέφει. Ωστόσο, σε περίπτωση που το ανοσοποιητικό σύστημα είναι κατακλυσμένο από μεταλλάξεις και δεν μπορεί να τις αντιμετωπίσει, τότε είναι πιθανόν να επικρατήσει καρκίνος.
Πιστεύεται λοιπόν, ότι μαζική οξειδωτική βλάβη των ελευθέρων ριζών, όπως για παράδειγμα στους καπνιστές, μπορεί να οδηγήσει στην έναρξη καρκίνου, ιδιαίτερα όταν το αντιοξειδωτικό σύστημα του οργανισμού είναι κατεστραμμένο λόγω διαιτητικών ελλείψεων πολύτιμων θρεπτικών συστατικών. Η Imperial Cancer Research Fund πρόσφατα δημιούργησε έναν πίνακα με τον οποίο επισήμανε πως μια βελτιωμένη διατροφή θα μπορούσε να εμποδίσει την ανάπτυξη ενός μεγάλου αριθμού μορφών καρκίνου.

ΠΡΟΩΡΗ ΓΗΡΑΝΣΗ
Οι ελεύθερες ρίζες σκοτώνουν τα κύτταρα με το να καταστρέφουν τα κυτταρικά τοιχώματα ή τα συστατικά (περιεχόμενο) των κυττάρων, όπως είναι το DNA. Καθώς το κύτταρο πεθαίνει, συνήθως καταστρέφονται και τα κύτταρα τα οποία το περιέβαλλαν και εξαρτώνταν από αυτό. Φυσιολογικά, τα κατεστραμμένα κύτταρα  αντικαθίστανται από άλλα, αλλά επέρχεται μια στιγμή όπου ο αριθμός των κατεστραμμένων κυττάρων υπερβαίνει την παραγωγή νέων κυττάρων οπότε αρχίζει η διαδικασία της γήρανσης.
Παρόλο που η διαδικασία της γήρανσης είναι γενετικά προγραμματισμένη, πιστεύεται ότι υπερβολική οξειδωτική βλάβη των ελευθέρων ριζών μετατοπίζει την ισορροπία προς την καταστροφή των κυττάρων, με αποτέλεσμα να επιταχύνει την έναρξη της γήρανσης και τον ρυθμό με τον οποίο αυτή εξελίσσεται.
Για παράδειγμα, το κουρασμένο, χλωμό δέρμα των χρόνιων καπνιστών ή το ρυτιδιασμένο δέρμα των ανθρώπων που κάνουν υπερβολική ηλιοθεραπεία, είναι αποτέλεσμα της οξειδωτικής βλάβης των ελεύθερων ριζών, βλάβες οι οποίες επεκτείνονται πέρα από την στοιβάδα της επιδερμίδας.

ΚΑΡΔΙΑΚΕΣ ΠΑΘΗΣΕΙΣ
Μερικοί διατροφολόγοι πιστεύουν ότι μπορεί να μην είναι η χοληστερόλη αυτή καθαυτή το πρόβλημα για τις καρδιακές παθήσεις, αλλά η οξειδωτική επίδραση την οποία έχουν οι ελεύθερες ρίζες στην χοληστερόλη. Η οξείδωση της LDL (κακή χοληστερόλη) από την επίδραση συγκεκριμένων ελεύθερων ριζών αποτελεί σημαντικότατο βήμα προς την διαδικασία της αθηρωμάτωσης. Πρόσφατες επιδημιολογικές μελέτες έχουν δείξει την αξία της βιταμίνης Ε σαν το πιο αποτελεσματικό αντιοξειδωτικό στοιχείο στην μείωση του ρίσκου για στεφανιαία νόσο.

ΕΞΑΣΘΕΝΗΜΕΝΗ ΑΝΟΣΙΑ

Ο ανοσοποιητικός μηχανισμός αποτελείται από ειδικά κύτταρα, όπως είναι τα λεμφοκύτταρα, τα οποία επιτίθενται στα βακτήρια και τους ιούς τα οποία εισβάλλουν στον οργανισμό. Όλα αυτά τα κύτταρα είναι ευπαθή στην επίδραση ελευθέρων ριζών και η έλλειψη αντιοξειδωτικών θρεπτικών συστατικών είναι γνωστό ότι οδηγεί σε εξασθενημένο ανοσοποιητικό σύστημα. Μελέτες έχουν δείξει ότι η β-καροτίνη αυξάνει την συγκέντρωση των κυττάρων τα οποία μετέχουν στο ανοσοποιητικό σύστημα του οργανισμού, καθώς διεγείρουν την παραγωγή ιντερφερόνης (γλυκοπρωτείνες τις οποίες παράγει ο ίδιος ο ανθρώπινος οργανισμός για την προστασία του από εισβαλλώμενους ιούς). Ενισχύει επίσης την δραστηριότητα των αντικαρκινικών κυττάρων, των μονοκυττάρων.

Η βιταμίνη C παίζει σημαντικό ρόλο ως αντιοξειδωτικό στα λευκοκύτταρα, όπου είναι απαραίτητο στοιχείο για την επιτάχυνση της αντίδρασης των λευκοκυττάρων στην εισβολή των μικροοργανισμών και στην ενίσχυση της ικανότητας τους στην εξουδετέρωση των οργανισμών αυτών.

Η βιταμίνη Ε είναι γνωστό ότι είναι απαραίτητη για την παραγωγή και την λειτουργία των λεμφοκυττάρων και είναι γνωστό ότι η συμπληρωματική χορήγηση της ενισχύει τον ανοσοποιητικό μηχανισμό.

Η έλλειψη σεληνίου καταστέλλει την άνοσο απάντηση αφήνοντας τον ανθρώπινο οργανισμό εκτεθειμένο στην επίθεση των ελεύθερων ριζών και των διάφορων ασθενειών

ΠΡΟΛΗΠΤΙΚΑ ΜΕΤΡΑ

Πληθώρα ερευνών έχουν δείξει ότι μια καλύτερη διατροφή, η οποία περιλαμβάνει την κατανάλωση μεγαλύτερων ποσών φρέσκων λαχανικών, συμβάλλει θετικά σε υψηλότερα επίπεδα αντιοξειδωτικών στοιχείων στο αίμα. Υψηλά επίπεδα αντιοξειδωτικών στο αίμα  συσχετίζονται με μειωμένη οξειδωτική βλάβη των ελευθέρων ριζών στους ιστούς. Αυτό σημαίνει ότι η υιοθέτηση μιας  καλύτερης διατροφής οδηγεί σε μείωση του κινδύνου για προσβολή από ασθένειες. Η άποψη αυτή ενισχύεται από μελέτες οι οποίες έχουν δείξει χαμηλότερους ρυθμούς προσβολής από καρκίνο σε χώρες όπου είναι αυξημένη η κατανάλωση λαχανικών.

ΚΑΠΝΙΣΜΑ
Το κάπνισμα δημιουργεί έναν τεράστιο φόρτο οξειδωτικών βλαβών των ελευθέρων ριζών, σε επίπεδο τέτοιο ώστε να καταβάλλει το αντιοξειδωτικό σύστημα του οργανισμού.
Εάν είστε καπνιστής, είναι απαραίτητο να τρώτε τρόφιμα πλούσια σε βιταμίνες ή να παίρνετε συμπληρώματα βιταμινών. Εργαστηριακές έρευνες έχουν δείξει ότι ένα και μόνο τσιγάρο αδειάζει τον ανθρώπινο οργανισμό από 25 mg Βιταμίνης C. Φαίνετε λοιπόν ότι η λήψη συμπληρωμάτων βιταμινών είναι ο μόνος τρόπος για να διασφαλιστεί μια επαρκής πρόσληψη θρεπτικών συστατικών σε άτομα τα οποία καπνίζουν πολύ..