Freie Radikale,
Mikronährstoffe, Anti-oxidantien, Umweltbedingte Krankheiten

A. Allgemein

Der menschliche Körper ist ein außerordentlich kompliziert aufgebauter Organismus mit vielen komplexen Leistungen. Die moderne wissenschaftliche Forschung hat herausgefunden, daß der Mensch zur Erhaltung der Gesundheit, der Leistungs- und Fortpflanzungsfähigkeit rund 50 verschiedene chemische Stoffe mit der Nahrung in einem bestimmten Mengenverhältnis aufnehmen muß. Dabei handelt es sich um die Kohlenhydrate, die Fette, worin essentielle Fettsäuren wie Linolsäure oder Linolensäure enthalten sind, und die Proteine (= Eiweiße), welche aus Aminosäuren zusammengesetzt sind.

Mit der Nahrung zu sich nehmen muß der Mensch weiters sogenannte Mikronährstoffen, ihnen kommt eine besondere Bedeutung zu. Mikronährstoffe werden in nur sehr kleinen Mengen benötigt und sind weder Energielieferanten noch Baustoffe, sie sind jedoch an vermittelnden oder steuernden Prozeßen beteiligt und damit unabdingbare Bestandteile der unzähligen Stoffwechselreaktionen im menschlichen Körper. Zur großen Gruppe der Mikronährstoffe gehören

• Vitamine (z. B. A, C, E, B-Komplex)
• Mineralstoffe (z.B. Kalium, Kalzium, Phosphor, Magnesium)
• Spurenelemente (z.B. Selen, Zink, Kupfer, Mangan, Eisen, Chrom)
• Bestimmte Proteine und Aminosäuren (z. B. Methionin, Cystein, Glutamat)
• Sekundäre Pflanzeninhaltsstoffe (z. B. Flavonoide, Indole, Saponin)
• Coenzyme (z. B. Coenzym Q 10)
• Fettsäuren (z. B. Omega-3-Fettsäuren)
• Vielzahl weiterer Substanzen (z. B. Cholin, Ginkgo Biloba, Ginseng, Lecithin, Propolis, Algen).

Gerade auch die sekundären Pflanzeninhaltsstoffe sind neuerdings immer häufiger Gegenstand von wissenschaftlichen Untersuchungen, da ihre positiven Wirkungen zum Beispiel gegen Krebs Anlaß zu Hoffnung geben. Ihre Wirkungen sind vielfältig: Manche Phytosubstanzen fangen Freie Radikale (siehe unten) ab oder verhindern die Abgabe/Entstehung von krebserregenden Stoffen, andere wiederum blockieren die Einwirkungen von Karzinogenen an den Zielorganen. Bekanntes Beispiel hierfür sind die Inhaltsstoffe des Brokkoli.
Schon an dieser Stelle soll betont werden, daß eine der Hauptfunktionen von zahlreichen Mikronährstoffen in ihrer Wirkung als wichtige Antioxidantien (siehe unten) im menschlichen Körper liegt!

Die besondere Bedeutung der Mikronährstoffe liegt in ihrer Unentbehrlichkeit für den Menschen. Sie müßen mit der Nahrung aufgenommen werden, weil der menschliche Organismus sie nicht selbst herstellen kann. Allen Mikronährstoffen ist weiter gemein, daß sie wahre Multitalente mit mannigfaltigen Funktionen im komplizierten menschlichen Stoffwechselgeschehen sind. Das Wissen der Medizin um die große Bedeutung der Mikronährstoffe und deren Zusammenhänge mit Gesundheit, Krankheitsentstehung und Krankheit ist im Augenblick leider noch sehr bruchstückhaft, insgesamt bescheiden. Die Gründe dafür sind vielfältig. Zum einen sind die Vitamine, Mineralstoffe und Spurenelemente relativ spät erst von der Chemie bzw. Biochemie entdeckt wurden; das Vitamin B12 (Cyanocobalamin) zum Beispiel im Jahre 1948 durch Folkers und Smith.

Eine Sonderstellung nehmen hier, wie auch noch in einigen weiteren Punkten, die Spurenelemente ein. So konnte das wichtige Spurenelement Selen gar erst im Jahre 1973 als wesentlicher Bestandteil des Enzyms Gluthtionperoxidase nachgewiesen werden. Die Gluathionperoxidase wiederum zählt zu den wichtigsten antioxidativen körpereigenen Schutzsystemen, deren Hauptaufgabe es ist, empfindliche Zellmembrane vor der Zerstörung durch Freie Radikale zu schützen. Ein weiterer Grund für das lückenhafte Wissen um die Mikronährstoffe ist deren zum Teil recht schwierige Analytik, auf die an dieser Stelle nicht näher eingegangen werden soll. Jedenfalls existieren nur wenige Speziallabors, die eine Analytik der (antioxidativen) Mikronährstoffe sowie Parametern des oxidativen Stress (siehe unten) derzeit durchführen können.

Es ist sogar für Experten eigentlich nicht möglich ist, den exakten täglichen Bedarf an Mikronährstoffen im Sinne einer optimalen ernährungsmäßigen Gesundheitsförderung bzw. Krankheitsprävention anzugeben. Noch schwieriger wird es, wenn Mikronährstoffe zur Therapie von bestimmten Syndromen und Krankheiten eingesetzt werden sollen. Die vielzitierten Empfehlungen der Deutschen Gesellschaft für Ernährung (DGE), die tägliche Aufnahme von Mikronährstoffen betreffend, stammt aus den Fünfziger Jahren und sind allesamt zu niedrig. Als die DGE im Jahre 1956 begann, Dosierungsempfehlungen für Nährstoffe zu veröffentlichen, wußte man noch sehr wenig über deren Wirkungsweise. Vereinfacht ausgedrückt entzog man den Versuchspersonen so lange ein betimmtes Vitamin, bis sie krank wurden. Danach führte man das Vitamin so lange zu, bis die Krankheitssymptome verschwanden. So sind die auch die heutigen Empfehlungen der DGE bestenfalls geeignet, Vitaminmangel - Krankheiten zu verhindern wie zum Beispiel Skorbut (Vitamin C Mangel) oder Rachitis (Vitamin D Mangel). Keinesfalls sind sie zur Prävention von bestimmten Krankheiten oder gar zur Therapie mit Mikronährstoffen brauchbar. Ähnlich verhält es sich mit den amerikanischen RDA (Recommanded Dietary Allowances).


Hinsichtlich des tatsächlichen menschlichen Bedarfs an Mikronährstoffen läßt sich festhalten, daß derzeit KEINE exakten, wissenschaftlich fundierten Zahlen über eine optimale Dosierung vorliegen.

Jeder Mensch ist, was seinen optimalen Bedarf an Mikronährstoffen betrifft, ähnlich wie sein Fingerabdruck, nämlich einzigartig. Ein erster Schritt, sich der Frage nach dem tatsächlichen Bedarf an Mikronährstoffen eines Menschen zu nähern, liegt in einer seriösen Diagnostik dieser Mikronährstoffe im Blut. Danach kann ein etwaiger Mangel mit entsprechenden Präparaten gezielt ausgeglichen werden.

Zu Besorgnis Anlaß gibt das Konsumverhalten von weiten Teilen der Bevölkerung hinsichtlich der Mikronährstoffe. Auf „Empfehlungen“ von Freunden oder Bekannten oder auch der Werbung in den Medien oder einfach nach eigenem Guttünchen werden Vitamine, Spurenelemente u.v.a.m. gekauft und eingenommen. Diese Praxis der Selbstmedikation ist nach dem heutigen Wissensstand nicht unproblematisch, besonders bei den Spurenelementen. Der Bereich, in welchem ein Spurenelement für den Körper nützlich oder bereits toxisch (giftig) sein kann, ist gering und liegt im Bereich von Tausendstel Milligramm. Ein Zuviel kann hier genauso schädlich wie ein Zuwenig sein.

Nichts hingegen einzuwenden ist etwas gegen die tägliche Einnahme eines niedrig dosierten, qualitativ hochwertigen, Multivitamin-, Mineralstoff- und Spurenelemente-Präparates, optimalerweise nach Rücksprache mit dem Hausarzt bzw. auf dessen Empfehlung.


B. Freie Radikale, Redoxsysteme, Oxidativer Stress, Anti-oxidantien

Stoffwechselprozeße im menschlichen Organismus sind nichts anderes als komplexe biochemische Reaktionsabläufe. Dabei entstehen unter anderem auch hochreaktive Moleküle, die als Freie Radikale bezeichnet werden. Freie Radikale besitzen ein oder mehrere ungepaarte Elektronen und sind deshalb, chemisch gesehen, sehr aggressiv. Sie wirken oxidativ („verbrennend“), neigen zu Kettenreaktionen und können jede beliebige biologische Struktur (z. B. Aminosäuren, Zellmembranen, Erbsubstanz) angreifen, diese schädigen oder gar zerstören. Freie Radikale entreißen dem angegriffenen Atom bzw. Molekül ein Elektron und machen es dadurch selbst zu einem Freien Radikal. Chemisch gesehen sind Freie Radikale starke Oxidantien und die durch sie vermittelten Reaktionen Oxidationen, die meist in Form einer Kettenreaktion ablaufen. Prinzipiell setzt der Organismus diesen Oxidationen Reduktionen gegenüber, um so Freie Radikale unschädlich zu machen. Viele Mikronährstoffe wirken reduzierend, indem sie ein Elektron an das Freien Radikal abgeben und es dadurch entschärfen.

Dieses System der Oxidationen und Reduktionen wird als Redoxsystem bezeichnet. Es ist für den menschlichen Organismus von großer Bedeutung (z.B. Energiegewinnung) und genaue Kenntnisse darüber für das Verständnis des Radikalstoffwechsels grundlegend!

In einem ausgelichenen Körper halten sich Oxidationen und Reduktionen im Gleichgewicht, d.h. das Redoxpotential liegt bei Null.
Redoxpotentiale im menschlichen Körper können gemessen und damit eine Aussage getroffen werden, ob die Radikalfänger (Reduktionen) oder die Radikalbildner (Oxidationen) überwiegen.

Weitere Möglichkeiten der biochemischen, exakten Analyse des Radikalstoffwechsels bzw. der Anti-oxidantien sind unter anderem:

• Gesamt-Antioxidantien-Status
• Gesamt-Glutathion, Malondialdehyd
• Glutathion-S-Transferase, Superoxid-Dismutase (SOD), Gluathion-Peroxidase (Gx-SH)


Diese aussagekräftigen, biochemischen Parameter des Radikalstoffwechsels werden derzeit weder im Krankenhaus noch im niedergelassenen Bereich routinemäßig bestimmt.





C. Option anti-oxidative Therapie

Die große Bedeutung liegt in der Option einer zusätzlichen, anti-oxidativen Therapie als Ergänzung unserer bisherigen, schulmedizinisch fundierten Therapien als Ergebnis derartiger Analysen!

Das es sich aber lohnt, sich intensiv damit auseinanderzusetzen, haben schon einige Studien bewiesen.

Ein Beispiel:
Wissenschaftler der Universität Tokio wiesen mit Selen nach, daß sich die Verträglichkeit der sehr aggressiven Platintherapeutika beim Patienten deutlich verbessern ließ und zusätzlich noch die Wirksamkeit einer solchen Chemotherapie noch steigern ließ.

Diese Effekte dürften auf zwei Besonderheiten beruhen:
• Selenit wirkt als Redoxsubstanz, d.h. es kann sowohl oxidieren wie auch reduzieren. Die dabei entstehenden Zwischenprodukte wirken tumorhemmend. Sie senken den Gluathiongehalt der Tumorzelle und schwächen damit ihre Widerstandsfähigkeit gegenüber Freien Radikalen. Die Effektivität radikalbildender Therapeutika wird gesteigert.
• Selen steigert die Aktivität von T-Lymphozyten und macht sie zu Killerzellen, die ebenfalls den Tumor angreifen. Ferner hemmt es die Signalübertragung und damit unkontrolliertes Zellwachstum.

Bemerkenswert ist eine Strategie von betimmten Tumoren, die als schwer therapierbar gelten (Melanom, Pankreas- und Leberzellkarzinom). Diese Tumoren speichern Radikalfänger wie Vitamin E. Sie verleiben sich also Anti-oxidantien zu ihrem eigen Schutz ein, spdaß radikalbildende Therapieverfahren wie Chemo- und Strahlentherapie ihnen kaum etwas anhaben können. Hohe Glutathiongehalte, Entgiftungsenzyme und andere Komponenten steigern die Resistenz solcher Tumorzellen gegenüber Radikalangriffen.
Eine breit gefächerte Gabe von Anti-oxidantien würde in diesen Fällen keinen Sinn machen. Bei einem gezielten Einsatz einzelner Anti-oxidantien ändert sich das Bild jedoch wieder.
Der Einsatz von Anti-oxidantien in der Krebstherapie ist demnach sorgfältig abzustimmen. Eine pauschale Verordnung kann und darf es nicht geben! Der individuelle Bedarf, gemessen am Redoxpotential und anderer biochemischer Parameter der Anti-oxidantien und des Radikalstoffwechsels, die Tumorart und andere Faktoren müßen die Therapie bestimmen. Auch müßen die biophysikalischen Eigenschaften der Tumorzellen berücksichtigt werden.

Auf den Nutzen der Anti-oxidantien hinsichtlich Prävention von Krankheiten soll hingewiesen werden.


D. Krebsprophylaxe mit Anti-oxidantien

Speziell in der Krebsprophylaxe als besonders wirksam gelten: Vitamin E, C, Beta-Karotin, Selen, B-Vitamine und Flavonoide.

So empfiehlt zum Beispiel die Amerikanische Ernährungsgesellschaft (American Diet Association) als tägliche Dosis zur Krebsvorsorge:
Vitamin E 200-800 I.E.
Vitamin C 1000mg
Selen 50-200ug.

• Starke Raucher senken ihr Risiko, wenn sie auf eine reichliche Anti-oxidantien-Einnahme von Coenzym Q 10, Beta-Karotin, Vitamin C, Vitamin E und Selen achten
• Von Beta-Karotin ist bekannt, daß es karzinogene Frühveränderungen (Mundhöhle, Bronchien, Muttermund) sogar wieder beseitigen kann
• Bei 90 % der Frauen mit Mamakarzinom ist ein Selenmangel nachweisbar
• Dr. Köpcke von der Klinik in Rostock, Deutschland, wie bei Frühveränderungen des Muttermunds nach, daß die betroffenen Frauen eine Unterversorgung an Vitamin E, Beta-Karotin, und Selen zeigten
• Bei Frühformen bösartiger Schleinhautveränderungen in der Mundhöhle (Raucher, Alkoholmißbrauch, AIDS-Patienten) ließen sich durch gabn von Beta-Karotin bei den meisten Patienten Rückbildungen erreichen. Diese Einnahmen müßen allerdings ständig fortgesetzt werden.
• In der Linxian-Studie aus China wurde eindrucksvoll die Wirkung von Anti-oxidantien nachgewiesen. Täglich erhielten die Versuchspersonen 60 IE Vitamin E, 15 mg Beta-Karotin und 50 ug Selen. Trotz dieser relativ niedrigen Dosierung lag nach 5 Jahren die Sterblichkeitsrate aller Krebserkrakungen um 13% niedriger als in der Kontrollgruppe.

Besonders hervorgehoben soll an dieser Stelle werden, daß die Supplementierung mit Mikronährstoffen prinzipiell als Kombination erfolgen sollte, da die Mikronährstoffe und Anti-oxidantien, ähnlich einem guten Orchester, ihre positiven Effekte immer gemeinsam am besten entfalten können.


E. Mikronährstoff-Kombinationen


Die allgemein wichtigsten Mikronährstoffe
• Vitamin C
• Vitamin E
• Beta-Karotin
• Selen


Die wichtigsten Mikronährstoffe für Raucher
• Vitamin C
• Vitamin B3
• Zink
• Selen
• Vitamin E
• Beta-Karotin
• Cystein



Die wichtigsten Mikronährstoffe bei Alkoholkonsum
• Vitamin C
• Vitamin B1
• Vitamin B6
• Vitamin B12
• Folsäure
• Cystein
• Selen
• Magnesium
• Zink
• Beta-Karotin
• Vitamin E

Die individuelle Dosierung sollte optimalerweise, nach entsprechenden Analysen, durch den Arzt festgelegt werden.

Einzelgaben von Anti-oxidantien, vor allem wenn sie hoch dosiert werden, sind problematisch.

Die Zusammenhänge und Wechselwirkungen der Mikronährstoffe untereinander sind teilweise noch unklar und Gegenstand intensiver klinischer Grundlagenforschung auf diesem Gebiete.


F. Anti-oxidative Schutzsysteme des Menschen

Der Körper besitzt ein dreifach gestaffeltes Anti - oxidatives Schutzsystem, um die ständig anfallenden Freien Radikale unschädlich zu machen.

• Primäre Anti-Oxidantien: Verhindern die Neubildung von Freien Radikalen (z.B. Superoxid Dismutase, Glutathionperoxidase)
• Sekundäre Anti-Oxidantien: Entfernen neugebildete Freie Radikale, bevor diese eine Kettenreaktion mit Zellschädigungen auslösen können (z.B. Vitamin E, VitaminC, ß-carotin bzw. Vitamin A, Harnsäure, Bilirubin)
• Tertiäre Anti-Oxidantien: Reparieren durch Freie Radikale verursachte Zellschäden (z.B. Methionin Sulfoxid Reduktase, DNA Reparaturenzyme)

Neben den physiologisch ablaufenden Stoffwechselvorgängen gibt es viele Umweltfaktoren, die zur (zusätzlichen) Bildung von Freien Radikalen im menschlichen Körper führen:
• Extrembelastungen (z.B. Krankheit, Trauma, Intensiver Sport, Stress, Sonnenbäder Rauchen, Alkohol)
• Medikamente
• Umweltschadstoffe
• Falsche Ernährung
• u.v.a.m.

Sollte die Bildung von Freien Radikalen die Kapazität der Schutzsysteme überschreiten bzw. die Schutzsysteme durch einen Mangel an anti-oxidativen Mikronährstoffen (v.a. Vitamine, Spurenelemente) geschwächt werden, dann nehmen die Freien Radikale überhand und greifen nun vollkommen wahllos empfindliche biologische Strukturen wie Aminosäuren, Fette, Zellmembranen und auch die Nukleinsäuren (Erbsubstanz) an und schädigen bzw. zerstören dieselben. Man nennt diesen Zustand Oxidativen Stress. Er wird in Zusammenhang mit vielen radikal-assoziierten Krankheiten gebracht.


G. Oxidativer Stress bzw. Radikal-assoziierte Krankheiten

Die wichtigsten, Radikal-assoziierten Krankheiten, ausgelöst durch oxidativen Stress, sind:

• Krebs
• Arteriosklerose und Infarkt (Herz, Hirn)
• Arthrose
• Lungenkrankheiten
• AIDS
• Erkrankungen des Zentralnervensystems
• Vorzeitige Alterungserscheinungen (Haut, Gehirn, Auge, etc.)
• Leberschäden
• Allergien
• Chronisch entzündliche Erkrankungen („Rheumatismus“)

Im wesentlichen sind es 4 Typen von Freien Radikalen, die im menschlichen Körper auftreten:
• Superoxid Radikal (O2 ?)
• Hydroxyl Radikal (OH ?)
• NO Radikal (NO?)
• Peroxyl Radikal (ROO?)


H. Radikale als Helfer und Heiler

Freie Radikale besitzen im Körper aber auch eine Vielzahl von Schutzfunktionen, ohne die der Mensch nicht leben könnte.

So verwenden z. B. die polymorphkernigen Neutrophile, wichtige Zellen des menschlichen Immunsystems, Freie Radikale zur Zerstörung von Bakterien und Viren. Krebszellen werden durch Freie Radikale eliminiert, etc.

Freie Radikale sind deshalb so etwas wie ein Messer mit doppelter Klinge: Für das Überleben des menschlichen Organismus absolut notwendig, auf der anderen Seite führt ein Zuviel an Freien Radikale im Körper unweigerlich zu bestimmten Krankheiten.








ZUSAMMENFASSUNG

• Es steht außer Zweifel, daß Freie Radikale und anti-oxidative Mikronährstoffe für die menschliche Gesundheit sowie auch in der Entstehung von Krankheiten eine wichtige Rolle spielen.
Entsprechende, inzwischen vorliegende, wissenschaftliche Daten bzw. Studienergebnisse belegen dies.

• Routinemäßige Analysen des Gesamt-Anti-oxidantienstatus, einzelner wichtiger Anti-oxidantien und Parametern des Radikalstoffwechsels wären wünschenswert

• Im Idealfall erhält jeder Mensch (Prävention) bzw. jeder Patient (Therapie) eine individuelle Anti-oxidantien-Kombination

• Die Option anti-oxidative Therapie stellt eine Ergänzung unserer bisherigen, bewährten, schulmedizinischen Therapieverfahren dar
Es wird somit den Forschungsergebnissen auf den Gebieten der Freien
Radikale und Anti-oxidantien Rechnung getragen.

• Die Gabe einzelner hochdosierter Anti-oxidantien bzw. hochdosierter Kombinationspräparate ist problematisch und ohne entsprechende biochemische Laboranalysen nicht empfehlenswert

• Sinnvoll hingegen ist die Empfehlung der täglichen Einnahme eines niedrig dosierten, qualitativ hochwertigen, Kombinationspräparates aus Vitaminen, Mineralstoffen und Spurenelementen. Ein solches Präparat kann auch ohne entsprechende Analysen gegeben werden.

• Verschiedene Faktoren des hierzulande üblichen, ungesunden Lebensstiles (Rauchen, Alkohol, Umweltschadstoffe, Stress, etc.) benötigen eine erhöhte, täglich Zufuhr von Mikronährstoffen, insbesondere von Anti-oxidantien, wie sie vor allem in frischem Obst, Gemüse und Vollwertprodukten enthalten sind.
Demgegenüber steht die qualitativ und quantitativ falsche Ernährung von weiten Teilen der Bevölkerung mit dem Ergebnis einer erhöhten Radikalbelastung.
Dies wiederum impliziert die tägliche Einnahme eines entsprechenden Mikronährstoffpräparates, optimalerweise nach Rücksprache bzw. auf Empfehlung des Hausarztes.

• Die intensive Beschäftigung von Seiten der Medizin mit dem Komplex Freie Radikale-Anti-oxidative Mikronährstoffe-Umweltbedingte Krankheiten, sowohl in der Forschung wie auch in der täglichen Praxis, eröffnen zusätzliche diagnostische, therapeutische und vor allem auch präventive Möglichkeiten.