Poniższy artykuł jest zapisem webinaru (część 4), który odbył się 13.12.2021 r.

W poprzednich częściach skupiliśmy się na ogólnych informacjach dotyczących stresu oksydacyjnego. Poniższy artykuł zagłębia się w bardziej szczegółowe i skomplikowane aspekty tego tematu. Aby lepiej zrozumieć niniejsze informacje, zachęcamy do zapoznania się z częścią pierwszą (reakcje redoks w organizmach żywych), drugą (znaczenie i skutki stresu oksydacyjnego) i trzecią.

W kontekście stresu oksydacyjnego będziemy używać terminu „wolne rodniki”, mimo że naukowo poprawne są określenia „reaktywne formy tlenu” lub „reaktywne formy azotu”. Jest to podyktowane chęcią uproszczenia przekazu i uniknięcia zbędnego komplikowania języka.

Spis treści

1. Nieenzymatyczna część układu antyoksydacyjnego w komórce
   • Stężenie witaminy C we krwi
   • Glutation jako trójpeptyd
   • Współpraca witaminy C i glutationu
   • Odtwarzanie glutationu w komórce
   • Cykl askorbinowo-glutationowy
   • Wpływ witaminy B3 na proces odtwarzania glutationu
   • Kielich Graala – kombinacja składników antyoksydacyjnych
   • Dawkowanie witaminy C
   • Znaczenie cysteiny
   • Magnez – niezbędny składnik chlorofilu
   • Witamina B3 i jej funkcje
   • Suplementacja magnezu, cysteiny i witaminy B3
2. Inne składniki systemu antyoksydacyjnego
   • Witamina E i jej rola w organizmie
   • Witaminy grupy B: B6, B9, B12 i ich funkcje
   • Koenzym Q10 i jego znaczenie
   • Znaczenie suplementacji wit. E, wit. z grupy B i koenzymem Q10
   • Witamina A i jej funkcje
3. Enzymatyczna część układu antyoksydacyjnego
4. System antyoksydacyjny – trzy linie obrony
   • Piramida antyoksydacyjna
   • Znaczenie minerałów
5. Znaczenie systemu antyoksydacyjnego w organizmie
   • Skuteczność antyoksydantów z pożywienia
   • Antyoksydanty endogenne
6. Wpływ środowiska zewnętrznego na stres oksydacyjny
   • Wpływ e-papierosów na stres oksydacyjny
   • Rola ekspozycji na słońce w stresie oksydacyjnym
7. Styl życia a stres oksydacyjny

Nieenzymatyczna część układu antyoksydacyjnego w komórce

Przechodzimy teraz do praktycznego aspektu – nieenzymatycznej część układu antyoksydacyjnego wewnątrz komórki. Kluczowymi składnikami tego systemu są kwas askorbinowy (witamina C) i glutation. Neutralizują one wolne rodniki.

Witamina C, będąca małą cząsteczką, zawiera grupy hydroksylowe (OH), które są aktywne w roli antyoksydantu. Po oddaniu wodoru witamina C zmienia się w monodehydroaskorbinian, a następnie w dehydroaskorbinian – utlenioną i nieaktywną formę. Ta forma witaminy C musi zostać zregenerowana poprzez przywrócenie grup OH. W tym procesie kluczową rolę odgrywa glutation, który pomaga w odtwarzaniu aktywności witaminy C.

W cyklu askorbinowo-glutationowym te dwie substancje współpracują ze sobą w procesie recyklingu i ochrony komórek. Teoretycznie, gdyby było idealnie, obie substancje odtwarzałyby się w zamkniętym cyklu. Jednak zawsze są pewne straty, dlatego kwas askorbinowy musimy regularnie uzupełniać w diecie.

Stężenie witaminy C we krwi

Zaskakującym faktem jest to, że stężenie witaminy C we krwi jest 20-50 razy mniejsze niż wewnątrz komórek. Ze względu na trudności w pomiarze stężenia witaminy C wewnątrz komórek, jako ważny parametr do oceny stresu oksydacyjnego wykorzystuje się poziom witaminy C we krwi.

Glutation jako trójpeptyd

Glutation, będący trójpeptydem, zbudowany jest z trzech aminokwasów, z których kluczowym jest cysteina zawierająca grupę siarkową (SH). Cysteina, będąc aminokwasem egzogennym, musi być dostarczana z pożywieniem. Bez wystarczającej ilości cysteiny, glutation nie może być wytworzony w komórce, co osłabia układ antyoksydacyjny. Glutation po oddaniu swojego wodoru łączy się w formie zredukowanej i teoretycznie działałby jednorazowo.

Współpraca witaminy C i glutationu

Witamina C i glutation są ściśle powiązane i współpracują razem. Jeśli brakuje glutationu, nawet duże ilości przyjmowanej witaminy C nie będą wystarczające, ponieważ będzie ona użyta tylko jednorazowo, a jej nadmiar zostanie wydalony z moczem. Dlatego należy utrzymać odpowiedni poziom obu tych substancji w organizmie. Wspomaga to efektywność układu antyoksydacyjnego.

Odtwarzanie glutationu w komórce

W komórce istnieje mechanizm odtwarzania glutationu, który odbywa się za pomocą dwóch enzymów: reduktazy glutationowej i peroksydazy glutationowej. Proces ten polega na rozbijaniu i regenerowaniu utlenionych cząsteczek glutationu, dzięki czemu powstaje aktywny glutation zdolny do neutralizowania wolnych rodników oraz odtwarzania innych antyoksydantów, w tym witaminy C.

Cykl askorbinowo-glutationowy

Cykl askorbinowo-glutationowy jest jednym z kluczowych mechanizmów zapewniających odtwarzanie sił antyoksydacyjnych komórki. Jest on ściśle związany z obecnością magnezu, który odgrywa ważną rolę w funkcjonowaniu enzymów.

Wpływ witaminy B3 na proces odtwarzania glutationu

Enzym reduktaza glutationowa potrzebuje koenzymu NADP do swojego działania, a do jego budowy niezbędna jest witamina B3 (nikotynamit). Brak witaminy B3 prowadzi do osłabienia działania reduktazy glutationowej i w konsekwencji osłabienia całego systemu antyoksydacyjnego.

Witamina B3, znana również jako kwas nikotynowy lub niacyna, jest kluczowa dla utrzymania właściwego poziomu NADP. Aktywną formą witaminy B3 jest nikotynamid, który jest preferowany do suplementacji.

Kielich Graala – kombinacja składników antyoksydacyjnych

Idealny „eliksir młodości” powinien zawierać witaminę C, cysteinę, magnez oraz witaminę B3 (w formie nikotynamidu). To są podstawowe składniki niezbędne do utrzymania efektywnego systemu antyoksydacyjnego.

Dawkowanie witaminy C

Zalecane dzienne dawki witaminy C wahają się od 80 do 100 miligramów do zapobiegania szkorbutowi, ale dla wydolności systemu antyoksydacyjnego potrzebne są wyższe dawki – od 500 do 2000 miligramów, w zależności od stanu zdrowia i funkcjonowania glutationu.

Znaczenie cysteiny

Kluczowym aminokwasem dla produkcji glutationu jest cysteina, którą można pozyskać z pożywienia. Dzienne zapotrzebowanie na cysteinę wynosi około 1,2 do 1,4 grama, a w przypadku zaostrzeń chorób i infekcji może wzrosnąć nawet do 2-3 gramów.

Cysteina, będąca aminokwasem, pełni wiele funkcji w organizmie. Można ją suplementować w postaciach takich jak acetylocysteina, gdzie grupa acetylowa łączy się z azotem, tworząc N-acetylocysteinę. Inną formą dostępną jako lek jest karbocysteina, stosowana m.in. w leczeniu chorób oskrzeli i płuc ze względu na jej właściwości rozrzedzające śluz. Cysteina jest kluczowa nie tylko do syntezy glutationu, ale też pełni inne istotne funkcje w organizmie.

Magnez – niezbędny składnik chlorofilu

Magnez jest obecny w każdej zielonej roślinie jako składnik chlorofilu. W diecie można go dostarczyć, spożywając zielone liście, takie jak szczaw czy sałata. Zapotrzebowanie na magnez wynosi około 370-400 miligramów na dobę. W przypadku niewystarczającego spożycia z pożywienia zaleca się jego suplementację.

Witamina B3 i jej funkcje

Witamina B3, znana również jako nikotynamid, odgrywa ważną rolę w prewencji pelagry, choroby skórnej spowodowanej jej niedoborem. Dzienne zapotrzebowanie na witaminę B3 wynosi około 35 miligramów. Wyższe dawki mogą powodować zaczerwienienie i pieczenie skóry, znane jako „flash”. Dlatego zaleca się ostrożność przy suplementacji i unikanie przekraczania zalecanych dawek.

Suplementacja magnezu, cysteiny i witaminy B3

Suplementacja tych składników w przypadku ich niedoboru w diecie może być konieczna. Magnez znajduje się w zielonych roślinach, orzechach i czekoladzie, cysteinę można uzyskać z białek zwierzęcych i roślinnych, a witamina B3, niezbędna do utrzymania prawidłowego funkcjonowania reduktazy glutationowej, pojawia się w wielu warzywach, mleku i rybach.

Inne składniki systemu antyoksydacyjnego

W kolejnej części omówione zostaną inne istotne składniki, takie jak witamina E, B6, B9, B12, witamina A oraz koenzym Q10. Szczególnie koenzym Q10 jest ważny w mitochondriach. Ponadto, omówiona zostanie rola selenu, manganu i cynku.

Witamina E i jej rola w organizmie

Witamina E, znana również jako alfa-tokoferol, jest witaminą rozpuszczalną w tłuszczach. Obecna jest zarówno w tłuszczach roślinnych, jak i zwierzęcych. Witamina E jest silnym antyoksydantem działającym w błonach komórkowych. Jej główną rolą jest ochrona błon lipidowych przed oksydacją. Gdy zużyta witamina E nie jest regenerowana przez witaminę C i glutation, może stać się prooksydantem, szkodząc komórkom.

Witaminy grupy B: B6, B9, B12 i ich funkcje

Witaminy B6, B9 i B12 odgrywają kluczową rolę w procesie metylacji, który jest ważny dla cyklu związanego z homocysteiną i uzyskaniem cysteiny. Witamina B6 (pirydoksyna) jest koenzymem uczestniczącym w wielu procesach metabolicznych. Kwas foliowy (B9), zwłaszcza w aktywnej formie kwasu lewomefoliowego, jest niezbędny do prawidłowego funkcjonowania syntez i naprawy glutationu. Witamina B12 jest ważna w wielu procesach, w tym w cyklu glutationowym.

Koenzym Q10 i jego znaczenie

Koenzym Q10 jest niezbędny do prawidłowego funkcjonowania mitochondriów, biorąc udział w przenoszeniu wodoru i elektronów podczas procesów spalania substancji energetycznych. Jego niedobór może prowadzić do osłabienia funkcji mitochondriów i zwiększenia produkcji wolnych rodników. Niedobory koenzymu Q10 mogą być szczególnie ważne u osób leczonych statynami, ponieważ te leki mogą hamować jego syntezę. Koenzym Q10 jest dostępny jako suplement w formie ubichinionu i ubichinolu.

Znaczenie suplementacji wit. E, wit. z grupy B i koenzymem Q10

Suplementacja witaminą E, witaminami grupy B oraz koenzymem Q10 może być uzasadniona w przypadku niedoborów w diecie lub specyficznych potrzeb zdrowotnych. Należy jednak utrzymać odpowiedni poziom tych substancji w organizmie, aby wspierać efektywne funkcjonowanie systemu antyoksydacyjnego.

Witamina A i jej funkcje

Witamina A, czyli retinol, odgrywa rolę w ekspresji genów oraz jako antyoksydant w błonach komórkowych, w tym w siatkówce oka. Jej niedobór może być przyczyną chorób neurodegeneracyjnych, takich jak choroba Parkinsona.

Enzymatyczna część układu antyoksydacyjnego

Enzymy antyoksydacyjne wymagają koenzymów do prawidłowego działania. Peroksydaza glutationowa wymaga selenu, katalaza żelaza, a dysmutaza nadtlenkowa (SOD) cynku, miedzi i manganu. Te składniki są niezbędne dla efektywnego działania systemu antyoksydacyjnego.

Eksperymenty z muszką owocówką wskazują na możliwość wydłużenia życia poprzez zwiększenie aktywności enzymów antyoksydacyjnych. Badania potwierdzają także, iż osoby z zespołem Downa, posiadające dodatkowy chromosom 21, mogą mieć wyższy poziom dysmutazy nadtlenkowej, co może wpływać na ich zdolności antyoksydacyjne.

System antyoksydacyjny – trzy linie obrony

Podsumowując działanie systemu antyoksydacyjnego, można wskazać na trzy linie obrony przed stresem oksydacyjnym.

1. Pierwsza linia obrony to wolne antyoksydanty, o których była mowa wcześniej, działające w mitochondriach, cytoplazmie, i błonach komórkowych.
2. Druga linia obrony to enzymy przeciwutleniające.
3. Trzecia linia obrony to enzymy naprawcze (nie omówione szczegółowo w tym artykule).

Piramida antyoksydacyjna

Choć często przedstawiana w uproszczonym schemacie piramidy, rzeczywistość jest bardziej skomplikowana. Każda część systemu antyoksydacyjnego jest powiązana i współpracuje ze sobą.

Na górze piramidy znajdują się enzymy antyoksydacyjne i ich koenzymy, takie jak:

• Reduktaza glutationowa: wymaga witaminy B3 jako koenzymu.
• Peroksydaza glutationowa: wymaga selenu.
• Katalaza: zawiera żelazo.
• Dysmutaza nadtlenkowa (SOD): wymaga miedzi, cynku i manganu.

Znaczenie minerałów

Minerały, takie jak selen, mangan, cynk, miedź, są niezbędne dla prawidłowego funkcjonowania enzymów antyoksydacyjnych. Niedobory tych składników mogą zaburzać system antyoksydacyjny.

Selen jest kluczowy dla kilku enzymów, w tym peroksydazy glutationowej. Jest także ważny dla ruchliwości plemników i prawidłowego funkcjonowania tarczycy. Niedobór selenu może prowadzić do problemów z płodnością męską, niedoczynności tarczycy i może wpływać na mutacje wirusów RNA.

Znaczenie systemu antyoksydacyjnego w organizmie

System antyoksydacyjny w ludzkim organizmie składa się z trzech zasadniczych linii obrony. Pierwsza linia to wolne antyoksydanty, które działają w różnych częściach komórki, takich jak mitochondria, cytoplazma czy błony komórkowe. Drugą linię tworzą enzymy przeciwutleniające, a trzecią stanowią enzymy naprawcze.

Skuteczność antyoksydantów z pożywienia

Mimo iż antyoksydanty są kluczowe dla ochrony komórek przed stresem oksydacyjnym, ich skuteczność jest ograniczona przez bariery biologiczne. Antyoksydanty z pożywienia często nie są wchłaniane efektywnie przez organizm lub są modyfikowane przez wątrobę. Dodatkowo, bariera krew-mózg utrudnia dostęp antyoksydantów do neuronów.

Skuteczne antyoksydanty, które wykazują pozytywny wpływ na zdrowie, to witamina E, A, C oraz koenzym Q10. Inne składniki jak luteina, zeaksantyna i kwas alfa-liponowy również odgrywają rolę w ochronie antyoksydacyjnej.

Antyoksydanty endogenne

W organizmie występują naturalnie antyoksydanty endogenne, takie jak kwas alfa-liponowy i ferrytyna. Kwas moczowy, choć związany z dną moczanową, pełni również funkcje antyoksydacyjne, reagując na wolne rodniki.

Wpływ środowiska zewnętrznego na stres oksydacyjny

Stres oksydacyjny mogą wywoływać czynniki środowiskowe, takie jak promieniowanie ultrafioletowe, zanieczyszczenie powietrza czy hałas.

Na przykład, zanieczyszczenia emitowane przez spalane opony i plastiki generują wolne rodniki, a zawodowe narażenie na wibracje, na przykład u drwali, może przyspieszać proces starzenia komórek przez wzrost produkcji wolnych rodników.

Wpływ e-papierosów na stres oksydacyjny

Palenie e-papierosów, które do niedawna uważane było za bezpieczną alternatywę dla tradycyjnego palenia, niesie ze sobą nieoczekiwane konsekwencje w postaci stresu oksydacyjnego. Badania ujawniły, że witamina E, używana w płynach do e-papierosów, po podgrzaniu i wdychaniu transformuje się w wolny rodnik, potencjalnie prowadząc do uszkodzeń płuc. To odkrycie rzuca nowe światło na rozumienie wpływu e-papierosów na zdrowie, podkreślając ich związek ze wzrostem stresu oksydacyjnego w organizmie.

Rola ekspozycji na słońce w stresie oksydacyjnym

Ekspozycja na słońce, chociaż istotna dla produkcji witaminy D3, może również zwiększać stres oksydacyjny w organizmie, zwłaszcza przy nadmiernej ekspozycji. Efekt ten jest szczególnie widoczny na śniegu, który odbija do 85% promieniowania UV, zwiększając ryzyko uszkodzeń oksydacyjnych w siatkówce oka. Aby zapobiegać nadmiernemu stresowi oksydacyjnemu, należy kontrolować ekspozycję na słońce i odpowiednio zabezpieczać skórę.

Styl życia a stres oksydacyjny

Styl życia i dieta mają bezpośredni wpływ na poziom stresu oksydacyjnego w organizmie. Zdrowa dieta bogata w antyoksydanty, umiarkowany wysiłek fizyczny, unikanie szkodliwych substancji oraz odpowiednia ilość snu pomagają utrzymać równowagę oksydacyjną. Włączenie do diety naturalnych antyoksydantów, takich jak witamina C, cysteina, czy koenzym Q10, pomaga w neutralizowaniu wolnych rodników i wspiera naturalną obronę antyoksydacyjną organizmu.

Podsumowując, warto rozumieć i odpowiednio zarządzać czynnikami wpływającymi na stres oksydacyjny. Pomoże to zachować zdrowie i opóźnić procesy starzenia. Odpowiednie wybory w zakresie stylu życia, diety oraz ochrony przed czynnikami środowiskowymi odgrywają zasadniczą rolę w redukcji negatywnych skutków stresu oksydacyjnego.

Poniższy artykuł jest zapisem webinaru (część 3), który odbył się 13.02.2021 r.

W pierwszych dwóch częściach skupiliśmy się na ogólnych informacjach dotyczących stresu oksydacyjnego. Poniższy artykuł zagłębia się w bardziej szczegółowe i skomplikowane aspekty tego tematu. Aby lepiej zrozumieć niniejsze informacje, zachęcamy do zapoznania się z częścią pierwszą (reakcje redoks w organizmach żywych) i drugą (znaczenie i skutki stresu oksydacyjnego), które dostarczają istotnych podstaw.

W kontekście stresu oksydacyjnego będziemy używać terminu „wolne rodniki”, mimo że naukowo poprawne są określenia „reaktywne formy tlenu” lub „reaktywne formy azotu”. Jest to podyktowane chęcią uproszczenia przekazu i uniknięcia zbędnego komplikowania języka.

Spis treści

1. Źródła wolnych rodników
2. Poszukiwania eliksiru młodości
3. Proces starzenia z perspektywy naukowej
4. Przyczyny starzenia się komórek
5. Wzajemne powiązania czynników starzenia
6. Glikacja i jej wpływ na proces starzenia
   • Znaczenie glikacji w organizmie
   • Hemoglobina glikowana jako wskaźnik glikacji
7. Homocysteina i jej rola w starzeniu
8. Metylacja jako proces ochronny
9. System antyoksydacyjny
   • Hormony stresu – adrenalina i kortyzol
   • Magnez jako punkt styczny stresów
10. Stres oksydacyjny
    • Enzymy naprawcze – ostatnia linia obrony przed stresem

Źródła wolnych rodników

Głównym źródłem wolnych rodników są mitochondria. To one odpowiadają za generowanie około 80-90% wszystkich wolnych rodników w organizmie człowieka. Badania w tej dziedzinie, choć niełatwe do znalezienia, dostarczają fascynujących danych. Wiele z nich pochodzi z medycyny kosmicznej, zarówno amerykańskiej, jak i rosyjskiej. Szczególnie warto zwrócić uwagę na prace profesora z Uniwersytetu Łomonosowa, które dają wgląd w przekształcanie tlenu w mitochondriach do reaktywnych form tlenu.

Poszukiwania eliksiru młodości

Od zarania dziejów, ludzkość fascynowała idea zatrzymania młodości, opóźnienia procesu starzenia, a nawet osiągnięcia nieśmiertelności. W historycznych poszukiwaniach eliksiru młodości angażowali się alchemicy, średniowieczni magowie, a nawet medycy. Niektórzy wierzyli, że kluczem może być Święty Graal, podczas gdy inni byli gotowi sprzedać duszę diabłu w zamian za wieczną młodość. Ta uniwersalna tęsknota za młodością i nieśmiertelnością jest głęboko zakorzeniona w ludzkiej naturze.

Proces starzenia z perspektywy naukowej

Zamiast skupiać się wyłącznie na metaforycznym poszukiwaniu młodości, należy zadać fundamentalne pytanie: dlaczego się starzejemy i jak to się dzieje? Obecna nauka odpowiada, że starzenie całego organizmu jest rezultatem starzenia się pojedynczych komórek. Starzenie na poziomie molekularnym, struktur i funkcji komórkowych oznacza, że gdy komórki starzeją się, cały organizm również podlega temu procesowi. Dawniejsze koncepcje, takie jak geny śmierci, które uruchamiałyby się w odpowiednim czasie, obecnie nie są uznawane. Mówimy raczej o wyczerpywaniu się zdolności życiowych komórek, co prowadzi do starzenia i śmierci organizmu.

Przyczyny starzenia się komórek

Zadając pytanie o biochemiczną przyczynę starzenia się komórek, dochodzimy do wniosku, że najsilniejszym czynnikiem jest stres oksydacyjny. To on otrzymuje w naszym zestawieniu negatywny złoty medal. Oprócz stresu oksydacyjnego istnieją jeszcze inne procesy przyczyniające się do starzenia – glikacja i homocysteinylacja. Glikacja, wywołana głównie przez glukozę i inne proste cukry, oraz homocysteina, związana z witaminą B12, są również kluczowymi czynnikami.

Wzajemne powiązania czynników starzenia

Istotne jest zauważenie, że te trzy procesy – stres oksydacyjny, glikacja i homocysteinylacja – wzajemnie się nasilają i wpływają na siebie. Stres oksydacyjny potęguje glikację, a glikacja z kolei nasila stres oksydacyjny. Podobnie homocysteina wzmacnia zarówno glikację, jak i stres oksydacyjny. W tym kontekście stres oksydacyjny jest uważany za najważniejszy, ponieważ dotyka każdego, niezależnie od wieku. Choroby takie jak cukrzyca czy podwyższony poziom homocysteiny dotyczą mniejszej części populacji, ale ich wpływ na proces starzenia jest porównywalny ze stresem oksydacyjnym.

Glikacja i jej wpływ na proces starzenia

Glikacja to proces, który zazwyczaj dotyka białek, prowadząc do powstawania glikoprotein, rzadziej tłuszczów, tworząc glikolipidy. W odróżnieniu od stresu oksydacyjnego, który atakuje również DNA, glikacja zazwyczaj nie dotyczy naszych kwasów nukleinowych. Glikacja to proces spontaniczny, nieenzymatyczny, który zachodzi, gdy obok białka lub tłuszczu znajdują się cukry proste, takie jak glukoza czy fruktoza. Proces ten przyspiesza w wyższej temperaturze. Jest on znany jako reakcja Millarda. Przykładem takiej reakcji jest powstawanie skórki chleba podczas pieczenia, gdy cukier z mąki łączy się z białkami.

Znaczenie glikacji w organizmie

Podobny proces glikacji zachodzi w komórkach naszego organizmu na mniejszą skalę, ale z podobnymi skutkami. Uszkodzone, zglikowane białka stają się twarde, mniej elastyczne i nie spełniają swojej funkcji. Im więcej takich białek jest uszkodzonych, tym gorzej dla funkcjonowania organizmu.

Hemoglobina glikowana jako wskaźnik glikacji

Hemoglobina glikowana (HbA1C), używana głównie w diagnostyce cukrzycy, jest dobrym przykładem procesu glikacji. Norma górna wynosi do 5,9% hemoglobiny glikowanej. Jeżeli 6% hemoglobiny jest uszkodzone, oznacza to, że 94% działa prawidłowo. Niższe wartości HbA1C wskazują na lepszy stan zdrowia. Ponadto, jeśli 6% hemoglobiny jest glikowanej, inne białka w organizmie również są uszkodzone w podobnym stopniu, co wpływa na struktury takie jak kolagen i elastyna w skórze.

Homocysteina i jej rola w starzeniu

Homocysteina to aminokwas, który nie jest wbudowany w nasze białka, ale jest pośrednim metabolitem w cyklu metioninowo-cysteinowym. Jej zwiększone stężenie w organizmie, spowodowane na przykład brakiem witamin B6, B9, B12 lub zaburzeniami procesów metylacji, prowadzi do uszkodzenia białek, lipidów i przedwczesnego starzenia się komórek.

Metylacja jako proces ochronny

Metylacja, polegająca na przyłączaniu grupy metylowej (CH3) do białek czy DNA, stanowi mechanizm obronny organizmu. Odpowiednia metylacja chroni przed atakiem wolnych rodników, glukozy, czy homocysteiny. Natomiast system antyoksydacyjny, choć skuteczny w walce ze stresem oksydacyjnym, nie chroni przed glikacją czy homocysteiną.

System antyoksydacyjny

Przejdźmy do systemu antyoksydacyjnego, analizując jego rolę w ochronie przed uszkodzeniami spowodowanymi przez stres oksydacyjny. W tym kontekście, metylacja i system antyoksydacyjny odgrywają kluczową rolę w zapobieganiu procesom starzenia się na poziomie molekularnym i komórkowym.

Hormony stresu – adrenalina i kortyzol

W sytuacji stresu, nasze nadnercza wyrzucają dwa kluczowe hormony: adrenalinę i kortyzol. Niezależnie od rodzaju stresora – hałasu czy przykrych wydarzeń – te hormony aktywizują się. Adrenalina powoduje wzrost ciśnienia krwi i przyspieszenie akcji serca, podczas gdy kortyzol zwiększa stężenie glukozy w krwi, dostarczając energii do spalenia.

Adrenalina uwalnia się niemal natychmiastowo, czasem można nawet odczuć skurcz w okolicy nerki. Kortyzol natomiast pojawia się po kilkunastu minutach. Jeśli stres trwa tylko kilka godzin i sytuacja wraca do normy, mówimy o stresie fizjologicznym. Problemem staje się stres chroniczny, przy którym stresory działają na człowieka przez długi okres, przyspieszając wyczerpywanie i starzenie się komórek.

Magnez jako punkt styczny stresów

Magnez jest wspólnym mianownikiem obu rodzajów stresu. Jest niezbędny do działania heksokinazy, enzymu umożliwiającego transport glukozy do komórek. W warunkach ciągłego stresu hormonalnego, poziom magnezu może się obniżać, ograniczając wchłanianie glukozy i osłabiając komórki. Magnez jest również kluczowy dla syntezy glutationu, najsilniejszego wewnątrzkomórkowego antyoksydantu. Brak magnezu uniemożliwia produkcję glutationu, co sprawia, że wolne rodniki mogą wyrządzić znaczne szkody w komórkach.

Stres oksydacyjny

Stres oksydacyjny to nierównowaga między działaniem wolnych rodników a zdolnością organizmu do ich neutralizacji. Wolne rodniki to „padający deszcz”, przeciwko któremu mamy „parasol ochronny” w postaci systemu antyoksydacyjnego. Jeśli ten system jest sprawny i wolnych rodników jest niewiele, uszkodzenia komórkowe są minimalne. Jednak w sytuacji przewagi wolnych rodników, szczególnie gdy nasz system antyoksydacyjny jest osłabiony, komórki szybciej się starzeją, a organizm przedwcześnie umiera.

Enzymy naprawcze – ostatnia linia obrony przed stresem

Ostatnią linią obrony przed wolnymi rodnikami są enzymy naprawcze, które mogą częściowo naprawiać wyrządzone szkody. Zaburzenie równowagi na rzecz nadmiaru wolnych rodników prowadzi do ich toksycznego działania, uszkadzając DNA, białka i lipidy komórkowe.