Voor organismen zoals het onze of dat van onze huisdieren is zuurstof essentieel voor de energieproductie. De direct bruikbare energie voor onze cellen wordt geproduceerd tijdens een reactie genaamd “oxidatieve fosforylering”, die plaatsvindt in het binnenmembraan van de mitochondriën, de energiecentrales van ons lichaam.
Tijdens het normale metabolisme verloopt de toestand van zuurstof in opeenvolgende stappen. Bij elke stap ontstaan er potentieel onstabiele tussenproducten, de zogenaamde “reactieve zuurstofspecies” (RZS), die veel reactiever zijn dan de zuurstof waaruit ze voortkomen. Om zich te stabiliseren, proberen deze RZS zich te binden, en deze binding vindt plaats ten koste van een ander molecuul, dat op zijn beurt onstabiel wordt, verandert in een vrije radicaal en probeert een elektron uit zijn omgeving op te nemen. Dit kan gebeuren bij de lipiden van celmembranen, bij een eiwit (een receptor of een enzym), bij het DNA, … Er ontstaat dan een kettingreactie van reacties.
Zijn ERO's altijd schadelijk?
In tegenstelling tot wat vaak wordt gedacht… Nee, vrije radicalen zijn niet altijd schadelijk! Veel fysiologische functies zijn zelfs afhankelijk van deze ROS, dankzij hun activerende en/of regulerende effecten in signaalroutes. Ze fungeren namelijk regelmatig als boodschappers. Het kan zelfs voorkomen dat het lichaam de productie van radicalen doelbewust verhoogt: dit gebeurt bijvoorbeeld tijdens de antimicrobiële afweer. Wanneer een ziekteverwekker wordt gefagocyteerd (opgenomen door fagocyten, de "vuilnisophaalcellen" die het lichaam ontdoen van "gevaarlijke" stoffen of dode cellen), verhogen de fagocyten aanzienlijk hun zuurstofverbruik en daarmee uiteindelijk hun productie van radicalen, die zelf antibacteriële eigenschappen hebben.
Wanneer spreken we over oxidatieve stress?
Onder normale omstandigheden zijn ROS in redelijke hoeveelheden aanwezig en blijft het evenwicht behouden dankzij de antioxidatieve systemen van het organisme: men zegt dat de antioxidant/pro-oxidantbalans, of redoxbalans, in evenwicht is. Deze kan echter gemakkelijk verstoord raken:
- Ofwel door een overmatige productie van VOS (zoals bij stress, ziekte of wanneer het lichaam ouder wordt),
- ofwel door een afname van de antioxidatieve capaciteiten (zoals bij obese individuen).
Op dat moment spreekt men van oxidatieve stress. Wanneer deze onbalans door het organisme zelf wordt veroorzaakt via de activering van ERO-productiesystemen (zoals bij de eerder genoemde antimicrobiële afweer), is de antioxidatieve respons doeltreffend en voldoende, en keert het evenwicht snel en zonder problemen terug. Wanneer de productie echter aanzienlijk en langdurig is, zoals bij chronische stress bijvoorbeeld, schiet de antioxidatieve respons tekort en blijft de onbalans bestaan. Op dat moment kunnen de eigen bestanddelen van het organisme (aminozuren, DNA…) worden aangevallen of gewijzigd door de ERO. Dit fenomeen draagt bij aan de ontwikkeling van talrijke ziekten, zoals diabetes, hartziekten en neurodegeneratieve aandoeningen, gewrichtsaandoeningen zoals artrose, kanker, enz.
Hoe bestrijdt u oxidatieve stress?
De bestrijding van oxidatieve stress verloopt via verschillende wegen:
- De vorming van ROS verminderen,
- bestaande ROS verwijderen,
- en de endogene antioxidanten verhogen.
Er zijn twee bronnen van antioxidanten: de ene wordt geleverd via de voeding, door groenten en fruit die rijk zijn aan vitamine C, E, carotenoïden, flavonoïden, enz.; de andere is endogeen: dit zijn bepaalde enzymen (zoals superoxide dismutase, katalase of ubiquinon), bepaalde eiwitten (zoals ferritine, transferrine, ceruloplasmine, albumine) en reparatiesystemen (endonuclease). Tot slot fungeren enkele sporenelementen (met name seleen, koper en zink) als cofactoren van antioxidatieve enzymen.
Bronnen:
Oxidatieve stress, antioxidanten en de beoordeling van oxidatieve stress bij honden en katten: deze literatuurstudie, gepubliceerd in het gerenommeerde “Journal of the American Veterinary Medical Association”, geeft een overzicht van de huidige kennis over oxidatieve stress, de verdedigingsmechanismen en de methoden om deze stress te evalueren.
Reactieve zuurstofspecies en oxidatieve stress: deze review belicht de belangrijkste eigenschappen van ROS en hun paradoxale effecten.
Oxidatieve stress: deze synthese bespreekt de mechanismen van het ontstaan van oxidatieve stress, de voornaamste doelwitten en de bestaande methoden om deze aan te tonen (in de humane geneeskunde).
