Oxidativt stress: definition, årsager og værdien af antioxidanter

I 1994 skulle et stort forsøg blandt 29 133 finske rygere undersøge, om to antioxidanter, herunder betacaroten, reducerede lungekræft. Hos dem, der tog betacaroten, viste det det modsatte: 18 % flere tilfælde af lungekræft. Denne fiasko opsummerer paradokset ved oxidativt stress : et helt reelt fænomen, der er centralt i biologien, men som man ikke kan styre ved blot at sluge antioxidanter. Definitionen, de frie radikalers nyttige rolle, årsagerne, vanskeligheden ved at måle det, forsøgsresultaterne og de faktisk godkendte anprisninger: Her er det, du bør vide.

Hvad er oxidativt stress?

Kroppen bruger ilt til at producere energi. Undervejs danner den hele tiden reaktive iltforbindelser : superoxidanionen, hydrogenperoxid (brintoverilte) eller hydroxylradikalet. Nogle er frie radikaler, altså meget reaktive molekyler med en uparret elektron.

Begrebet oxidativt stress blev formuleret i 1985. Det betegner en ubalance mellem disse oxidanter og antioxidantforsvaret til fordel for oxidanterne. I dag skelner forskere mellem to situationer. Ved lave niveauer taler man om »oxidativ eustress«: Oxidanterne fungerer som signaler. Ved høje niveauer om »oxidativ distress«: De skader lipider, proteiner og DNA.

Er frie radikaler altid skadelige?

Nej. Mere end 40 enzymer producerer dem på en kontrolleret måde, især NADPH-oxidaser og mitokondriernes respirationskæde. Ved meget lave koncentrationer på nanomolært niveau fungerer hydrogenperoxid som budbringer. Det regulerer stofskiftet og hjælper cellerne med at tilpasse sig. Vores hvide blodlegemer bruger også disse molekyler til at ødelægge mikrober.

Fysisk aktivitet giver et tydeligt eksempel. I et forsøg med 39 unge mænd forbedrede fire ugers træning insulinfølsomheden, men kun uden antioxidanter. Med 1 000mg C-vitamin og 400 IE E-vitamin dagligt forsvandt denne fordel, ligesom aktiveringen af generne for antioxidantforsvaret. En lille, kortvarig oxidativ belastning stimulerer forsvaret: Det er princippet bag hormese.

Hvad er årsagerne til oxidativt stress?

En del af produktionen af oxidanter er normal og konstant. Ubalancen opstår, når produktionen stiger kraftigt, eller forsvaret svækkes. Blandt de hyppigst nævnte faktorer er:

• rygning;
• luftforurening og overdreven UV-eksponering;
• alkohol;
• kronisk inflammation;
• vedvarende forhøjet blodsukker;
• intens og uvant fysisk anstrengelse.

Rygning er et veldokumenteret eksempel. Hos 10 rygere var blodets niveau af F2-isoprostaner, som dannes ved oxidation af lipider, mere end dobbelt så højt som hos 10 ikkerygere (242 mod 103 pmol/L). Efter to ugers rygestop faldt det tydeligt fra 250 til 156 pmol/L.

Oxidativt stress: Hvilke symptomer er der?

Der er ingen specifikke symptomer. Oxidativt stress er en biokemisk tilstand, ikke en sygdom: Det giver ikke i sig selv noget genkendeligt symptom. Det ledsager dog mange sygdomme som åreforkalkning, kronisk obstruktiv lungesygdom eller Alzheimers sygdom uden altid at være årsagen til dem.

Forskeren, der formulerede begrebet, advarer selv mod at bruge udtrykket »uden en klar forbindelse til redoxkemien«. Vær skeptisk over for lister over vage symptomer, der kobles til test eller produkter »mod frie radikaler«.

Kan man måle sit oxidative stress?

Kun vanskeligt. Der findes mange markører, men mange bygger på metoder med lav specificitet. De pålidelige metoder er til gengæld for komplekse til rutinebrug, og ingen markør er valideret som diagnostisk værktøj. I sine retningslinjer for anprisninger har EFSA gennemgået de vigtigste markører:

En laboratorieundersøgelse af »oxidativt stress« giver med andre ord et delvist øjebliksbillede, som er vanskeligt at fortolke for det enkelte menneske.

Antioxidanter i kapsler: Hvad viser de store forsøg?

Resultaterne er skuffende og nogle gange bekymrende. En Cochrane-oversigt fra 2012 samlede 78 randomiserede forsøg og 296 707 raske eller syge deltagere. Samlet set ændrede antioxidanttilskud (betacaroten, vitamin A, C, E og selen) ikke dødeligheden. I de 56 forsøg af højere kvalitet øgede de den endda en smule (+4 %). Stigningen gjaldt betacaroten (+5 %) og E-vitamin (+3 %); C-vitamin og selen havde ingen signifikant effekt.

To forsøg gjorde særligt indtryk. Hos finske rygere øgede 20mg betacaroten dagligt antallet af lungekræfttilfælde med 18 % og dødeligheden med 8 %. Hos 35 533 mænd øgede 400 IE E-vitamin dagligt risikoen for prostatakræft med 17 %. I 2022 anbefalede den amerikanske ekspertgruppe USPSTF, at betacaroten og E-vitamin ikke bruges til at reducere risikoen for hjerte-kar-sygdomme eller kræft.

En undtagelse: aldersrelateret makuladegeneration

Ét område er en undtagelse. Hos personer, der allerede har aldersrelateret makuladegeneration (AMD), konkluderer en Cochrane-oversigt fra 2023 (26 studier), at tilskud med flere antioxidantvitaminer sandsynligvis bremser udviklingen mod en alvorlig form (omtrent en fjerdedel lavere risiko). Resultatet bygger især på et stort amerikansk forsøg og gælder patienter, som følges af en øjenlæge, ikke den generelle befolkning.

Hvorfor disse fiaskoer?

For det første fordi hovedforsvaret ifølge forskeren, der definerede begrebet, bygger på antioxidantenzymer langt mere end på små antioxidantmolekyler som vitaminer. For det andet fordi oxidanter også fungerer som signaler: Vilkårlig neutralisering kan blokere nyttige tilpasninger. Endelig har de kliniske forsøg ikke bekræftet forhåbningerne fra laboratoriet. Forskerne vender sig nu mod mere målrettede tilgange.

De antioxidanter, kroppen selv producerer

Vores celler råder over et helt forsvarsnetværk. Det omfatter enzymer som superoxiddismutase, katalase og glutathionperoxidaser, hvor sidstnævnte har brug for selen. Det omfatter også molekyler, først og fremmest glutathion.

Glutathion er det mest udbredte lille svovlholdige molekyle i vores celler. Dannelsen afhænger især af tilgængeligheden af aminosyren cystein og af et enzym, der reguleres af faktoren Nrf2. Derfor undersøges N-acetylcystein, som tilfører cystein, som forstadie. Læs mere i vores artikler om glutathion og om N-acetylcystein (NAC). Disse oxidations- og reduktionsreaktioner findes overalt i stofskiftet, som eksemplet med parret NAD+ og NADH viser.

Hvilke anprisninger er godkendt?

I EU må kun syv næringsstoffer bære anprisningen »bidrager til at beskytte cellerne mod oxidativt stress«, forudsat at produktet som minimum er en betydelig kilde til det pågældende næringsstof. De præcise formuleringer er:

• »Vitamin C bidrager til at beskytte cellerne mod oxidativt stress«
• »Vitamin E bidrager til at beskytte cellerne mod oxidativt stress«
• »Riboflavin bidrager til at beskytte cellerne mod oxidativt stress« (vitamin B2)
• »Zink bidrager til at beskytte cellerne mod oxidativt stress«
• »Selen bidrager til at beskytte cellerne mod oxidativt stress«
• »Kobber bidrager til at beskytte cellerne mod oxidativt stress«
• »Mangan bidrager til at beskytte cellerne mod oxidativt stress«

Kun én anden anprisning handler om oxidativt stress: »Olivenolie-polyphenoler bidrager til at beskytte fedtstoffer i blodet mod oxidativt stress«. Den er forbeholdt olivenolie med mindst 5mg hydroxytyrosol og derivater pr. 20 g. Glutathion, NAC, resveratrol og andre polyfenoler har ingen anprisning af denne type. Ifølge EFSA beviser antioxidativ evne målt i et reagensglas ingen fordel i kroppen. Det forklarer vi også i vores artikel om myter og fakta om resveratrol.

Ofte stillede spørgsmål

Hvad er forskellen på de franske udtryk »stress oxydatif« og »stress oxydant«?

Ingen: Begge franske udtryk betegner samme fænomen. »Stress oxydant« foretrækkes ofte i franske videnskabelige publikationer, mens »stress oxydatif« bruges i dagligsproget.

Er oxidativt stress forbundet med psykisk stress?

Trods navnet er det to forskellige begreber. Oxidativt stress er en kemisk ubalance i cellerne, psykisk stress er kroppens reaktion på pres. Om sidstnævnte kan du læse vores artikel om stress og de ingredienser, der undersøges i den forbindelse.

Hvilke fødevarer indeholder antioxidanter?

Frugt, grøntsager, bælgfrugter, nødder, te eller kakao giver vitaminer, carotenoider og polyfenoler. Men deres »antioxidative evne« målt i laboratoriet, såsom ORAC-indekset, fortæller ikke, hvad de gør i kroppen. Værdien af en varieret kost kan ikke reduceres til dette tal.

Øger sport oxidativt stress?

Kortvarigt, ja, især ved intens eller uvant anstrengelse. Men regelmæssig træning stimulerer til gengæld udtrykket af kroppens antioxidative forsvar. Det er en gavnlig tilpasning, som høje doser antioxidantvitaminer kan svække.

Får oxidativt stress os til at ældes?

Oxidative skader ophobes ganske vist med alderen, og tanken om, at frie radikaler forårsager aldring, er gammel. Den er dog blevet nuanceret: Oxidanter er også nyttige signaler, og antioxidanttilskud reducerede ikke dødeligheden i forsøgene.

Oxidativt stress og inflammation: Hvad er sammenhængen?

De opretholder hinanden. Inflammationsceller producerer oxidanter for at ødelægge mikrober, og et overskud af oxidanter aktiverer til gengæld inflammatoriske signaler. Derfor optræder de sammen ved mange kroniske sygdomme.

Konklusion

Oxidativt stress er et solidt begreb, men bruges ofte forkert. Frie radikaler er ikke kun fjender: I små mængder fungerer de som signaler og stimulerer vores eget forsvar, især enzymer og glutathion. De store forsøg viser, at høje doser antioxidanter i kapsler ikke beskytter og nogle gange kan skade. De sikreste greb er stadig enkle: Undgå rygning, bevæg dig regelmæssigt, og spis varieret. Hvad angår tilskud, har kun få næringsstoffer en godkendt anprisning om oxidativt stress.

Kilder

1. Sies H (2015). Oxidative stress: a concept in redox biology and medicine. Redox Biology, 4, 180-183. doi:10.1016/j.redox.2015.01.002
2. Sies H, Jones DP (2020). Reactive oxygen species (ROS) as pleiotropic physiological signalling agents. Nature Reviews Molecular Cell Biology, 21(7), 363-383. doi:10.1038/s41580-020-0230-3
3. Forman HJ, Zhang H (2021). Targeting oxidative stress in disease: promise and limitations of antioxidant therapy. Nature Reviews Drug Discovery, 20(9), 689-709. doi:10.1038/s41573-021-00233-1
4. Ristow M et al. (2009). Antioxidants prevent health-promoting effects of physical exercise in humans. Proceedings of the National Academy of Sciences, 106(21), 8665-8670. doi:10.1073/pnas.0903485106
5. Morrow JD et al. (1995). Increase in circulating products of lipid peroxidation (F2-isoprostanes) in smokers. Smoking as a cause of oxidative damage. New England Journal of Medicine, 332(18), 1198-1203. doi:10.1056/NEJM199505043321804
6. Frijhoff J et al. (2015). Clinical relevance of biomarkers of oxidative stress. Antioxidants & Redox Signaling, 23(14), 1144-1170. doi:10.1089/ars.2015.6317
7. EFSA NDA Panel (2018). Guidance for the scientific requirements for health claims related to antioxidants, oxidative damage and cardiovascular health (Revision 1). EFSA Journal, 16(1), e05136. doi:10.2903/j.efsa.2018.5136
8. Bjelakovic G et al. (2012). Antioxidant supplements for prevention of mortality in healthy participants and patients with various diseases. Cochrane Database of Systematic Reviews, (3), CD007176. doi:10.1002/14651858.CD007176.pub2
9. Alpha-Tocopherol, Beta Carotene Cancer Prevention Study Group (1994). The effect of vitamin E and beta carotene on the incidence of lung cancer and other cancers in male smokers. New England Journal of Medicine, 330(15), 1029-1035. doi:10.1056/NEJM199404143301501
10. Klein EA et al. (2011). Vitamin E and the risk of prostate cancer: the Selenium and Vitamin E Cancer Prevention Trial (SELECT). JAMA, 306(14), 1549-1556. doi:10.1001/jama.2011.1437
11. US Preventive Services Task Force, Mangione CM et al. (2022). Vitamin, mineral, and multivitamin supplementation to prevent cardiovascular disease and cancer: US Preventive Services Task Force recommendation statement. JAMA, 327(23), 2326-2333. doi:10.1001/jama.2022.8970
12. Evans JR, Lawrenson JG (2023). Antioxidant vitamin and mineral supplements for slowing the progression of age-related macular degeneration. Cochrane Database of Systematic Reviews, 9, CD000254. doi:10.1002/14651858.CD000254.pub5
13. Lu SC (2013). Glutathione synthesis. Biochimica et Biophysica Acta, 1830(5), 3143-3153. doi:10.1016/j.bbagen.2012.09.008
14. Kommissionens forordning (EU) nr. 432/2012 af 16. maj 2012 om en liste over godkendte sundhedsanprisninger af fødevarer (forkortet titel). Den Europæiske Unions Tidende, L 136, 1-40. eur-lex.europa.eu

Kosttilskud erstatter ikke en varieret og afbalanceret kost eller en sund livsstil. Spørg en sundhedsfaglig person til råds ved behandling, graviditet eller amning.