Freie Radikale: Definition, Ursache und Rolle bei Krebs

Freie Radikale sind hochreaktive und instabile Moleküle, die im Körper auf natürliche Weise als Nebenprodukt des Stoffwechsels (Oxidation) oder durch Einwirkung von Giftstoffen aus der Umwelt wie Tabakrauch und ultraviolettem Licht entstehen. Freie Radikale haben eine Lebensdauer von nur einem Bruchteil einer Sekunde, aber in dieser Zeit können sie die DNA schädigen, was manchmal zu den Mutationen führt, die zu Krebs führen können. Antioxidantien in den Lebensmitteln, die wir essen, können die instabilen Moleküle neutralisieren und so das Risiko einer Schädigung verringern.

Wir werden uns mit der Struktur, den Ursachen und Wirkungen von freien Radikalen befassen sowie mit dem, was Sie über antioxidative Nahrungsergänzungsmittel wissen sollten, wenn Sie an Krebs erkrankt sind.

Definition und Struktur der Freien Radikalen

Freie Radikale sind Atome, die ein ungepaartes Elektron enthalten. Aufgrund dieses Mangels an einer stabilen Anzahl von Außenhüllenelektronen sind sie ständig auf der Suche nach einer Bindung mit einem anderen Elektron, um sich zu stabilisieren – ein Prozess, der Schäden an der DNA und anderen Teilen menschlicher Zellen verursachen kann. Diese Schäden können bei der Entstehung von Krebs und anderen Krankheiten eine Rolle spielen und den Alterungsprozess beschleunigen.

Typen von Freien Radikalen

Es gibt viele Arten von freien Radikalen, wobei beim Menschen die bedeutendsten freie Sauerstoffradikale (reaktive Sauerstoffspezies) sind. Beispiele sind Singulett-Sauerstoff (wenn Sauerstoff in einzelne Atome mit ungepaarten Elektronen „gespalten“ wird), Wasserstoffperoxid, Superoxide und Hydroxyl-Anionen.

Ursachen/Quellen von freien Radikalen

Sie fragen sich vielleicht, woher freie Radikale überhaupt kommen. Freie Radikale können auf verschiedene Weise produziert werden. Sie können durch normale Stoffwechselprozesse im Körper oder durch die Exposition gegenüber Karzinogenen (krebserregende Substanzen) in der Umwelt entstehen.

Freie Radikale aufgrund normaler Stoffwechselvorgänge

Unser Körper produziert oft freie Radikale, wenn er Nährstoffe abbaut, um die Energie zu erzeugen, die unseren Körper funktionieren lässt. Die Produktion freier Radikale in normalen Stoffwechselprozessen wie diesem ist einer der Gründe dafür, dass das Krebsrisiko mit dem Alter zunimmt, auch wenn Menschen nur wenig krebserregenden Substanzen ausgesetzt sind.

Freie Radikale aufgrund von Exposition gegenüber Karzinogenen

Die Exposition gegenüber Karzinogenen in unserer Umwelt kann auch freie Radikale erzeugen. Beispiele für einige Karzinogene sind:

• Tabakrauch
• Ultraviolette Strahlung
• Radon in der Wohnung
• Umwelt- und Arbeitsstoffe und Chemikalien wie Asbest und Vinylchlorid
• Einige Viren
• Medizinische Strahlung
• Luftverschmutzung

Karzinogene: Typen, Tests und Beispiele

Wirkung von freien Radikalen auf den Körper: Oxidativer Stress

Sobald freie Radikale erzeugt werden, sei es durch die Exposition gegenüber einem Karzinogen oder durch die normalen Prozesse des Körperstoffwechsels, sind sie frei, Schaden anzurichten. Die Verfügbarkeit von freien Radikalen erzeugt im Körper den so genannten oxidativen Stress

. Der Grund für die Bezeichnung oxidativer Stress liegt darin, dass die Reaktionen, bei denen freie Radikale ein Elektron erhalten, in Gegenwart von Sauerstoff ablaufen.

Der Prozess ist eigentlich viel komplizierter und im Grunde ein Teufelskreis. Wenn ein freies Radikal einem Molekül ein Elektron „stiehlt“, dann fehlt diesem Molekül ein Elektron (es wird zu einem freien Radikal), und so weiter. Freie Radikale können nicht nur die DNA (Nukleinsäuren), sondern auch Proteine, Lipide, Zellmembranen und vieles mehr im Körper schädigen. Schäden an Proteinen (Protein-Vernetzung und mehr) und anderen Körperbestandteilen können direkt Krankheiten verursachen.

Wie freie Radikale Krebs verursachen können

Schäden an Genen in der DNA können zu Genen führen, die unwirksame Proteine produzieren; Proteine mussten als Wächter über die Zellen des Körpers fungieren. Einige dieser Mutationen können Gene betreffen, die als Tumorsuppressorgene bekannt sind. Diese Gene kodieren für Proteine, die Schäden in der DNA reparieren oder bewirken, dass Zellen, die über die Rettung hinaus geschädigt sind, durch einen Prozess der Apoptose (programmierter Zelltod) entfernt werden.

Onkogene sind Gene, die für Proteine kodieren, die das Wachstum von Zellen fördern. Normale Gene im Körper, die „Protoonkogene“ genannt werden, sind wichtig für die Förderung des Wachstums eines Babys während der Schwangerschaft und produzieren vorübergehend Proteine, die bei der Gewebereparatur helfen. Mutationen in diesen Genen (die dann Onkogene sind) führen zu einer kontinuierlichen Produktion von Proteinen, die das Wachstum einer Zelle fördern.

Meistens ist es eine Reihe von Mutationen sowohl in Tumorsuppressorgenen als auch in Onkogenen, die zu Krebs führen. Eine Schädigung (Mutationen) der Tumorsuppressorgene ermöglicht es einer geschädigten Zelle, unrepariert (abnormal) zu überleben, und geschädigte Onkogene fördern das Wachstum dieser geschädigten Zelle. Das Ergebnis ist die Bildung einer Krebszelle.

Krebszellen vs. normale Zellen: Wie unterscheiden sie sich?

Antioxidantien und freie Radikale

Viele der Phytochemikalien (Pflanzenchemikalien) in den Lebensmitteln, die wir essen, wirken als Antioxidantien. Diese Nährstoffe wirken durch Hemmung der Bildung freier Radikale und können den Schaden, den sie im Körper verursachen würden, verringern. Es wird vermutet, dass dies zumindest ein Teil der Gründe dafür ist, dass eine Ernährung, die reich an Gemüse und Obst ist, mit einem geringeren Risiko für viele Krankheiten in Verbindung gebracht wurde.

Beispiele für Antioxidantien sind Vitamin E, Vitamin A, Beta-Carotin, Anthocyanidine (in Beeren), Epigallacatechin-3-Gallat (EGCG) in grünem Tee und viele andere.

Antioxidative Zusätze

Viele Studien haben herausgefunden, dass der Verzehr von Nahrungsmitteln, die reich an Antioxidantien sind, mit einem geringeren Risiko verbunden ist, an Krankheiten, einschließlich Krebs, zu erkranken. Leider scheint eine einfache Nahrungsergänzung mit antioxidativen Nahrungsergänzungsmitteln nicht die gleiche Wirkung zu haben.

Ein Beispiel ist Lungenkrebs. Da man wusste, dass Menschen, die eine höhere Aufnahme von Nahrungsmitteln hatten, die reich an Beta-Carotin und Vitamin E waren, ein geringeres Risiko hatten, an Lungenkrebs zu erkranken, führten Forscher eine Studie durch, bei der eine Gruppe von Menschen täglich eine Nahrungsergänzung mit Beta-Carotin einnahm und die andere nicht. Männer, die rauchten und Betacarotin einnahmen, hatten tatsächlich ein höheres Risiko, Lungenkrebs zu entwickeln.

Antioxidantien bei Menschen, die bereits an Krebs erkrankt sind

Für diejenigen, die sich einer Krebsbehandlung unterziehen, ist es sehr wichtig, mit Ihrem Onkologen über antioxidative Nahrungsergänzungsmittel zu sprechen – oder über jegliche Nahrungsergänzungsmittel, was das betrifft. Es wurden einige verschiedene Bedenken geäußert.

Eine betrifft Menschen, die Krebsbehandlungen wie Chemotherapie und Strahlentherapie erhalten. Einige Vitaminpräparate können die Wirksamkeit von Krebsbehandlungen verringern, und der Grund dafür macht Sinn, wenn man den Mechanismus dieser Behandlungen betrachtet. Einige Krebsbehandlungen, wie z.B. die Bestrahlung, erzeugen freie Radikale, um die Krebszellen abzutöten. Vor diesem Hintergrund könnte der Einsatz von Antioxidantien theoretisch die Wirksamkeit der Behandlung verringern. In dieser Situation können Antioxidantien helfen, die Krebszellen zu schützen

, die Sie abzutöten versuchen.
Was Sie über Vitaminzusätze während der Krebsbehandlung wissen sollten

(Während antioxidative Nahrungsergänzungsmittel aus diesem Grund oft nicht empfohlen werden, glauben die meisten Onkologen, dass eine gesunde Ernährung mit antioxidantienreichen Lebensmitteln kein Problem darstellt).

Einige verschiedene Studien, die 2019 veröffentlicht wurden, unterstützen dieses Anliegen.

In einer Studie wurde festgestellt, dass postmenopausale Frauen mit Brustkrebs, die während der Chemotherapie und Bestrahlung antioxidative Nahrungsergänzungsmittel einnahmen, eine schlechtere Prognose hatten.

In zwei getrennten Studien deuten Zellstudien darauf hin, dass antioxidative Nahrungsergänzungsmittel (wie Vitamin E) das Wachstum und die Ausbreitung von Lungenkrebs fördern können.

Antioxidative Nahrungsergänzungsmittel

(keine Diät)
Die Einnahme von antioxidativen Nahrungsergänzungsmitteln (keine Diät) kann bei einigen Krebsarten die Prognose einer Person sogar verschlechtern.

Freie Radikale und Krebs

Krebs wird in der Regel durch eine Reihe von Mutationen verursacht, die zu einem unkontrollierten Wachstum und einer relativen Unsterblichkeit der Zelle führen. Da Obst und Gemüse in unserer Ernährung einen hohen Gehalt an Antioxidantien aufweisen, wird vermutet, dass dies ein Grund dafür sein könnte, dass eine Ernährung, die reich an Obst und Gemüse ist, durchweg mit einem geringeren Krebsrisiko in Verbindung gebracht wurde. Wie bereits erwähnt, hat sich jedoch die Zufuhr dieser Antioxidantien in Form von Nahrungsergänzungsmitteln nicht als wirksam erwiesen, und die meisten Onkologen empfehlen Nahrungsquellen für diese Nährstoffe. Darüber hinaus können einige Vitamin- und Mineralstoffzusätze die Krebsbehandlung beeinträchtigen.

Freie Radikale und Alterung

Es gibt mehrere Theorien, die beschreiben, warum unser Körper altert, und freie Radikale sind in einer dieser Theorien enthalten. Statt dass freie Radikale allein für alterungsbedingte Veränderungen verantwortlich sind, ist es jedoch wahrscheinlich, dass das normale Altern mit einer Reihe von verschiedenen Prozessen im Körper zusammenhängt.

Wie Sie freie Radikale in Ihrem Körper reduzieren

Die Reduzierung der freien Radikale in Ihrem Körper umfasst sowohl die Verringerung der Wahrscheinlichkeit, dass sie sich bilden, als auch die Versorgung Ihres Körpers mit Antioxidantien. Der Körper produziert Antioxidantien selbst, aber nicht in ausreichender Menge allein. Es ist jedoch wichtig zu beachten, dass Menschen, da freie Radikale während normaler Zellprozesse produziert werden, „alles richtig machen“ und trotzdem Krebs entwickeln können.

Zur Verringerung Ihrer Exposition gegenüber freien Radikalen gehört sowohl die Vermeidung ihrer Quellen (Karzinogene) als auch die Versorgung Ihres Körpers mit gesunden Antioxidantien in Ihrer Ernährung.

Zu den Lebensstil-Maßnahmen zur Verringerung der Exposition gehören der Verzicht auf Rauchen, die Vermeidung von verarbeiteten Lebensmitteln, Vorsicht im Umgang mit Chemikalien, mit denen Sie zu Hause oder am Arbeitsplatz arbeiten, und vieles mehr.

Was den Erhalt einer gesunden Vielfalt von Antioxidantien in Ihrer Ernährung betrifft, so empfehlen Ernährungsexperten oft den Verzehr eines „Regenbogens von Lebensmitteln

“ mit verschiedenfarbigen Lebensmitteln, die oft verschiedene Klassen von Antioxidantien enthalten.
Phytonährstoffe: Arten, Vorteile und zu verzehrende Nahrungsmittel

Es ist unmöglich, die Exposition gegenüber freien Radikalen vollständig zu eliminieren, insbesondere gegenüber solchen, die als Folge des normalen Stoffwechsels im Körper entstehen. Dennoch ist eine gesunde Ernährung, die reich an einer Vielzahl von Antioxidantien ist, ein ausgezeichneter Anfang.

Artikel-Quellen (einige auf Englisch)

1. Alsharairi N. Die Auswirkungen von Nahrungsergänzungsmitteln auf das Asthma- und Lungenkrebsrisiko bei Rauchern und Nichtrauchern: Ein Überblick über die Literatur. Nährstoffe. 2019. 11(4): 725. doi:10.3390/nu11040725
2. Jung A, Cai X, Thoene K, et al. Antioxidantien-Supplementierung und Brustkrebsprognose bei postmenopausalen Frauen, die sich einer Chemotherapie und Strahlentherapie unterziehen. Die amerikanische Zeitschrift für klinische Ernährung. 2019. 109(1):69-78. doi:10.1093/ajcn/nqy223
3. Lignitto L, LeBoeuf SE, Hamer H, et al. Die Nrf2-Aktivierung fördert die Metastasierung von Lungenkrebs durch Hemmung der Degradation von Bach1. Zelle. 2019. doi: 10.1016/j.cell.2019.06.003

Zusätzliche Lektüre

• Alsharairi N. Die Auswirkungen von Nahrungsergänzungsmitteln auf das Asthma- und Lungenkrebsrisiko bei Rauchern und Nichtrauchern: Ein Überblick über die Literatur. Nährstoffe. 2019. 11(4): 725. doi:10.3390/nu11040725
• Jung A, Cai X, Thoene K, et al. Antioxidantien-Supplementierung und Brustkrebsprognose bei postmenopausalen Frauen, die sich einer Chemotherapie und Strahlentherapie unterziehen. Die amerikanische Zeitschrift für klinische Ernährung. 2019. 109(1):69-78. doi:10.1093/ajcn/nqy223
• Lignitto L, LeBoeuf SE, Hamer H, et al. Die Nrf2-Aktivierung fördert die Metastasierung von Lungenkrebs durch Hemmung der Degradation von Bach1. Zelle. 2019. doi: 10.1016/j.cell.2019.06.003
• Neha K, Haider MR, Pathak A, Yar MS. Medizinische Perspektiven von Antioxidantien: Ein Überblick. Europäische Zeitschrift für Medizinische Chemie. 2019. 178:687-704. doi:10.1016/j.ejmech.2019.06.010