Oxidativer Stress & freie Radikale: Wie können sie die DNA schädigen?

Jeden Tag sind unsere Zellen unsichtbaren Gefahren ausgesetzt, die nach und nach unsere Gesundheit beeinträchtigen können. Ein wesentlicher Faktor dabei ist oxidativer Stress, der vor allem durch freie Radikale entsteht. Bleibt dieser Prozess über längere Zeit unkontrolliert, kann er das Immunsystem und die DNA schädigen sowie das Risiko für verschiedene Erkrankungen deutlich erhöhen.

In diesem Artikel erfahren Sie, was freie Radikale sind, wie sie DNA-Schäden verursachen und welche praktischen Maßnahmen helfen, oxidativen Stress zu senken.

Was sind freie Radikale im Körper?

Freie Radikale sind Sauerstoffverbindungen und zählen zu Sauerstoffradikale. Sie entstehen natürlich bei normalen Prozessen wie der Atmung und der Verdauung. Werden wir jedoch Umweltgiften, Rauchen, Strahlung oder anhaltendem psychischem oder physischem Stress ausgesetzt, produziert der Körper mehr davon.

Die Moleküle dieser reaktiven Sauerstoffspezies (ROS) sind instabil, weil ihnen ein Elektron fehlt. Um stabil zu werden, „stehlen“ sie Elektronen aus benachbarten Molekülen wie Proteinen, Lipiden oder DNA. In kleinen Mengen erfüllen freie Radikale durchaus nützliche Funktionen, etwa in der Immunabwehr oder der Zellkommunikation. Kritisch wird es erst, wenn zu viele freie Radikale im Körper vorhanden sind und die Abwehrmechanismen nicht mehr ausreichen.

Wie schädigen freie Radikale den Körper?

Durch ihr fehlendes Elektron sind freie Radikale hochreaktiv. Wenn sie anderen Molekülen ein Elektron entziehen, entstehen neue Radikale – eine Kettenreaktion beginnt. Mögliche Folgen können sein:

• Zellmembranen werden beschädigt: Die Zellen verlieren Stabilität und werden durchlässig.
• Proteine verlieren ihre Form und werden funktionsunfähig, was sich auf normale, Zellfunktionen auswirkt.
• Die DNA wird verändert oder gebrochen, was zu Mutationen führen kann.

Diese Vorgänge können zu Erkrankungen wie Krebs, Arteriosklerose oder Alzheimer beitragen und den Alterungsprozess beschleunigen. Sichtbar wird das insbesondere an der Haut.

Was ist oxidativer Stress?

Oxidativer Stress entsteht, wenn das Gleichgewicht zwischen Oxidantien (wie ein Sauerstoffradikal) und Antioxidantien kippt. In einem gesunden Körper halten Antioxidantien die freien Radikale in Schach. Überwiegen jedoch die Radikale, entsteht der oxidative Stress mit der schädlichen Wirkung für Zellen, DNA und Mitochondrien.

Langfristig kann oxidativer Stress das biologische Altern beschleunigen und das Risiko für chronische Erkrankungen steigern – insbesondere Herz-Kreislauf-Erkrankungen, neurodegenerative Erkrankungen und Krebs​.

Welche Symptome zeigen sich beim Oxidationsprozess?

In der Regel hat oxidativer Stress keine sofortigen Auswirkungen, sondern macht sich erst nach vielen Jahren bemerkbar. Trotzdem gibt es einige Anzeichen, die auf ROS im Körper hinweisen. SIe sind jedoch teilweise unspezifisch und können auch auf andere Erkrankungen oder Nährstoffmangel zurückzuführen sein. Zu ihnen gehören:

• Ein geschwächtes Immunsystem und häufigere Infekte
• Müdigkeit, Erschöpfung
• Kopfschmerzen, Konzentrationsprobleme
• Vorzeitige Hautalterung, Akne oder Rötungen auf der Haut

Was sind die Folgen von oxidativem Stress für die DNA?

Die DNA ist der genetische Bauplan jeder Zelle. Oxidativer Stress kann sie durch Oxidation direkt schädigen. Dabei entstehen Brüche in den DNA-Strängen, Veränderungen der DNA-Basen oder chemische Veränderungen, die sich auf die Zellproduktion auswirken.

In der Folge können Zellen vorzeitig absterben (Apoptose) oder unkontrolliert wachsen. Wenn sich der Körper nicht erholt, erhöht sich somit das Risiko für schwere Erkrankungen. Bei der Alzheimer-Krankheit werden beispielsweise die Gehirnzellen beschädigt und es kommt zum kognitiven Verfall. Auch bei Herzerkrankungen kann die Oxidation eine Rolle spielen, indem sie Blutgefäße schwächt und Entzündungen fördert.

Welche Ursachen​ hat oxidativer Stress?

Die Sauerstoffradikale, die bei natürlichen Vorgängen entstehen, kann der Körper im Normalfall gut abwehren. Es gibt jedoch viele äußere Einflussfaktoren, die zu oxidativem Stress beitragen. Zu ihnen gehören:

• Genussmittel: Zu ihnen gehören Tabak und Alkohol. Das Rauchen führt freie Radikale ein und überfordert die Antioxidationssysteme. Alkohol verringert den Glutathiongehalt und erhöht somit oxidative Schäden.
• UV-Strahlung: Sonnenlicht kann dazu führen, dass die Haut unter oxidativen Stress gerät und Elastin sowie Kollagen nicht ausreichend gebildet werden. Das kann zur vorzeitigen Hautalterung führen.
• Ungesunde Ernährung: Zuckerreiche und verarbeitete Lebensmittel verursachen Entzündungen und senken den Antioxidantiengehalt.
• Schlafmangel: Er verlangsamt die DNA-Reparatur und schwächt das Immunsystem.
• Chronischer Stress: Körperlicher Stress kann eine Überproduktion von reaktiven Sauerstoffverbindungen auslösen. Auch psychischer Stress kann zu oxidativem Stress führen.
• Umweltgifte: Eine zu hohe Feinstaubbelastung, etwa durch Abgase, Schwermetalle oder Pestizide können zur schädlichen Oxidierung beitragen.

Welche Laborwerte zeigen oxidativen Stress an?

Über Blutwerte kann im Labor ermittelt werden, wie stark der Körper durch oxidativen Stress belastet ist und wie gut seine antioxidativen Systeme arbeiten. Zu den wichtigen Markern zählen:

• MDA-LDL: Malondialdehyd-modifiziertes LDL misst LDL-Cholesterin, das durch die reaktiven Sauerstoffverbindungen verändert wurde.
• Nitrotyrosin: Es zeigt chemische Belastungen des Gewebes durch Stickstoffschäden (Peroxinitrit​) an und steht häufig im Zusammenhang mit Umweltverschmutzung, Rauchen oder chronischen Erkrankungen.
• TAS: Die totale antioxidative Kapazität spiegelt die Gesamtleistung der Antioxidantien im Blut wider.
• GPs: Glutathionperoxidase ist ein wichtiges Enzym, das Selen benötigt. Niedrige Werte deuten auf einen schwachen Schutz hin.
• GSH: Der Wert zeigt an, wie viel intrazellulär reduziertes Glutathion verfügbar ist, um Zellen zu schützen und zu reparieren.
• Homocystein: Erhöhte Mengen dieser Aminosäure können oxidativen Stress und Entzündungen auslösen.

Wie schützt sich der Körper vor oxidativem Stress?

Ihr Körper verfügt über natürliche Schutzmechanismen, die ununterbrochen arbeiten, um ihn vor Schäden durch freie Radikale zu schützen, Zellen zu reparieren und zu heilen. Zu ihnen zählen:

DNA-Reparaturmechanismen

Wenn oxidativer Stress die DNA schädigt, bleibt Ihr Körper nicht untätig. Spezielle Enzyme scannen ständig die DNA und reparieren beschädigte oder fehlerhafte DNA-Stränge. Diese Mechanismen tragen dazu bei, Mutationen zu verhindern und eine gesunde Zellfunktion zu unterstützen.

Antioxidantien

Der Körper produziert auf natürliche Weise Antioxidantien, die freie Radikale neutralisieren. Sie tun dies, indem sie Elektronen an freie Radikale abgeben, oxidative Prozesse somit stoppen und die alltägliche Abnutzung reduzieren, die Schäden an Zellen und DNA verursacht. Zu wichtigen Antioxidantien gehören:

• Glutathion: Es wird als „Meister-Antioxidans“ bezeichnet, das bei der Entgiftung des Körpers hilft und andere Antioxidantien wie Vitamin C und Vitamin E recycelt.
• SOD: Das Enzym Superoxiddismutase wandelt das häufige Sauerstoffradikal Superoxid in weniger schädliche Moleküle wie Wasserstoffperoxid um.
• Katalase: Es arbeitet mit SOD zusammen, um Wasserstoffperoxid in Wasser und Sauerstoff zu zerlegen.
• CoQ10: Das Coenzym Q10 Hilft bei der Energieproduktion in den Zellen und schützt sie vor oxidativen Schäden. Es wird auch in Anti-Aging-Produkten verwendet, um der Hautalterung entgegenzuwirken.
• Harnsäure: Während zu viel von dem Stoff zu Gicht führen kann, wirkt sie in normalen Mengen als starkes Antioxidans im Blut.

Welche Vitamine und Mineralstoffe helfen, freie Radikale zu bekämpfen?

Neben Vitamin C und E stärken auch Vitamin A, B‑Vitamine, Mangan und Kupfer die antioxidative Kapazität. Diese Stoffe unterstützen Enzymsysteme, schützen Mitochondrien und verringern die DNA-Oxidation.

Der Körper ist auf wichtige Nährstoffe angewiesen, um freie Radikale unschädlich zu machen. Einige wirken als direktes Antioxidans, während andere bei der Produktion von schützenden Enzymen helfen. Bekannte Beispiele für direkte Antioxidantien sind:

• Vitamin C
• Vitamin E
• Selen
• Zink

Auch Vitamin A, B-Vitamine, Mangan und Kupfer tragen zur antioxidativen Funktion und zur Erhaltung der Zellgesundheit bei.

Wie können Sie oxidativen Stress reduzieren?

Sie können Ihre natürlichen Abwehrkräfte stärken und somit frühzeitig eine Behandlung​ von oxidativem Stress einleiten. Gesunde Gewohnheiten haben einen großen Einfluss auf die Funktionalität der Zellen. Mit diesen Strategien für einen ausgewogenen Lebensstil können Sie die Oxidation verringern:

• Antioxidantische Ernährung: Entzündungshemmende Lebensmittel wie Zitrusfrüchte, Beeren, Blattgemüse, Nüsse und Vollkornprodukte liefern Antioxidantien wie Vitamin C und E, Beta-Carotin, Selen und Polyphenole.
• Regelmäßige Bewegung: Körperliche Aktivität fördert die Produktion natürlicher Antioxidantien wie Glutathion.
• Schlaf: Ausreichender Schlaf ermöglicht es Ihrem Körper, sich zu regenerieren.
• Flüssigkeitszufuhr: Ausreichend Wasser zu trinken hilft, Giftstoffe auszuscheiden und die Zellfunktion zu unterstützen.
• Stressbewältigung: Entspannungstechniken wie Meditation oder tiefes Atmen können helfen, chronischen Stress abzubauen.
• Geringere Schadstoffbelastung: Versuchen Sie, sich in einer Umgebung mit sauberer Luft aufzuhalten und möglichst auf das Rauchen, Alkohol und verarbeitete Lebensmittel zu verzichten. So helfen Sie dem Körper, das Gleichgewicht zu halten und sich effektiver zu regenerieren.
• Sonnencreme: Schützen Sie sich vor schädlicher UV-Strahlung, indem Sie regelmäßig Sonnencreme nutzen. Das beugt einer vorzeitigen Hautalterung vor.

Entdecken Sie den Herz Test, um Ihre LDL-Cholesterinwerte regelmäßig zu überprüfen und einem möglichen Risiko für Herz-Kreislauf-Erkrankungen frühzeitig entgegenzuwirken.