Podaj przykłady zachorowań chroniących nasz organizm przed zakażeniem drobnoustrojami chobotwórczymi

W ostrych zakażeniach wolne rodniki tlenowe są sprzymierzeńcami - wzmacniają mechanizmy odporności organizmu i pomagają eliminować drobnoustroje chorobotwórcze - ale mogą również siać spustoszenia i niszczyć, jak przebiegli, nieuchwytni wrogowie - prowadzą do rozwoju chorób przewlekłych o podłożu zapalnym, zmian miażdżycowych, cukrzycy i chorób nowotworowych. Ilość kalorii w diecie, zawartość cholesterolu, witaminy, mikroelementy, błonnik, probiotyki, przeróżne dodatki dietetyczne jako „wzmacniacze” – odporności, zdrowia, urody, potencji i samopoczucia, to tylko niektóre sprawy, którymi zajmuje się publicystyka promująca zdrowie i zdrowy tryb życia. Niektórym czynnikom przypisuje się tylko działania dobroczynne, innym wyłącznie niekorzystne. Tymczasem witaminy w zbyt dużych dawkach są toksyczne, a cholesterol jest niezbędny do prawidłowych przemian metabolicznych. Poglądy zmieniają się wraz z rozwojem stanu wiedzy, ale również wraz z modą. Stabilne pozostaje najczęściej przypisywanie kluczowej roli i wręcz magicznego działania czynnikowi w danej chwili opisywanemu przez autora. Postaram się tego błędu uniknąć. Wiadomo przecież, że jedynie połączenie wielu czynników w spójną całość przynieść może pożądane efekty zdrowotne. Wiele uwagi poświęca współczesne piśmiennictwo wpływowi wolnych rodników na zachowanie zdrowia i powstawanie chorób, zwłaszcza przewlekłych. Mówi się o możliwościach zmniejszania skutków tzw. stresu oksydacyjnego i odkrywa działanie antyoksydacyjne substancji zawartych w zdrowej żywności. Znamy z historii przykłady empirycznego stosowania różnych „zmiataczy” czy „wymiataczy” wolnych rodników, chociaż jeszcze wtedy nie wiedziano o istnieniu wolnych rodników i nie znano pojęcia żywności funkcjonalnej. Szamani i znachorzy stosując różne leki ziołowe często dobrze wiedzieli, co czynią. Pojęcie „zmiatacza” czy „wymiatacza” wolnych rodników jest próbą zaadoptowania do polskiego piśmiennictwa angielskiego wyrażenia „free radical scavenger”. Słowo „scavenger” oznacza w dosłownym rozumieniu zamiatacza ulic. Co to są wolne rodniki? Mianem wolnego rodnika, określamy atom lub cząsteczkę zawierającą przynajmniej jeden niesparowany elektron. Wolny rodnik jest tworem niestabilnym i wysoce reaktywnym. Posiada zdolność przyłączania elektronu z otaczających go cząsteczek, prowadząc do ich utlenienia, co często wiąże się ze zmianą własności biochemicznych utlenionej cząsteczki. Najczęściej mamy do czynienia z wolnymi rodnikami zawierającymi w swej budowie tlen. Ponadto istnieje wiele związków chemicznych tlenu, które nie są wolnymi rodnikami, ale bardzo łatwo wchodzą w reakcje biochemiczne i mogą uszkadzać struktury komórkowe. Przykładem jest wytwarzany w organizmie w warunkach fizjologicznych nadtlenek wodoru H2O2. Tego typu związki i wolne rodniki określamy wspólnym mianem reaktywnych form tlenu. W jaki sposób powstają? Tlen w postaci cząsteczkowej jest stosunkowo mało aktywny, a o jego toksyczności decyduje powstanie form reaktywnych, w tym wolnych rodników tlenowych. Wolne rodniki tlenowe powstają w sposób ciągły w warunkach fizjologicznych na skutek niedoskonałości układów sterujących przemianami tlenu w ustroju. Ocenia się, że 1-2% tlenu, zużywanego przez organizm w naturalnych procesach metabolicznych, uczestniczy w wytwarzaniu reaktywnych form tlenu. We wnętrzu komórki najwięcej reaktywnych form tlenu powstaje w mitochondriach, stanowiących centra przemian tlenowych ustroju. Tutaj właśnie zachodzą reakcje łańcucha oddechowego, zapewniające uzyskiwanie koniecznych dla życia zasobów energii. Jak działają? Siła działania reaktywnych form tlenu jest wypadkową ich aktywności oraz zdolności penetracji otaczającego środowiska. Dlatego też mogą one wywierać działania bardzo zróżnicowane. W naszym organizmie powstają różne rodzaje wolnych rodników. Najbardziej aktywne reagują z innymi cząsteczkami natychmiast w miejscu powstawania, podczas gdy inne mogą przenikać przez błony biologiczne i działać w miejscach stosunkowo odległych. Wolne rodniki tlenowe są to cząstki bardzo nietrwałe, często istniejące jedynie przez drobny ułamek sekundy, ale ten drobny ułamek z powodzeniem wystarcza, aby doprowadzić do rozległych zniszczeń struktury błon komórkowych. Wolne rodniki tlenowe mają zdolność uszkadzania w komórce zarówno lipidów (tłuszczów), białek jak i kwasów nukleinowych. W wyniku wolnorodnikowego uszkodzenia lipidów dochodzi do zaburzeń czynności błon biologicznych. Ma to kluczowe znaczenie dla produkcji związków wysokoenergetycznych w mitochondriach, które są siłownią komórki. Tam wytwarzana jest konieczna do życia energia. Jeżeli wydajność energetyczna komórki obniża się, wtedy powstają warunki do rozwoju zmian degeneracyjnych i mutacji nowotworowych Wolnorodnikowa modyfikacja cząsteczki białka prowadzi z reguły do utraty jego aktywności biologicznej, a ponieważ dotyczy to ważnych dla prawidłowej przemiany materii enzymów, zakłócone zostają ważne szlaki przemian metabolicznych organizmu. Kwasy nukleinowe – DNA i RNA - są stosunkowo odporne na działanie reaktywnych form tlenu, jednakże ich uszkodzenie niesie ryzyko nieodwracalnych zmian życia komórki, a także zafałszowania informacji genetycznej. Może to prowadzić do zaburzeń rozmnażania, powstawania mutacji, wad rozwojowych i nowotworów. Stwierdzono, że niektóre wolne rodniki sa w stanie modyfikować wszystkie składniki strukturalne DNA i RNA, czyli potrafią uszkadzać podstawowe elementy ich konstrukcji. Wolnorodnikowa artyleria Nie należy zakładać, że wszystkie działania związane z wolnymi rodnikami są dla organizmu niekorzystne. Wiele procesów warunkujących skuteczne funkcjonowanie naszego systemu odpornościowego zależy od wytwarzania wolnych rodników. Fagocyty - pobudzone do działania komórki niszczące bakterie chorobotwórcze, wytwarzają ogromne ilości reaktywnych form tlenu. Mówi się nawet o „artylerii wolnorodnikowej” granulocytów obojętnochłonnych – krwinek białych, podstawowych komórek układu obronnego. Działanie granulocytów związane z wykorzystaniem reaktywnych form tlenu jest mało precyzyjne i można by je określić, mianem broni masowego rażenia. Aktywny granulocyt, po dotarciu do ogniska zakażenia, rozpada się ginąc na polu walki z zakażeniem i uwalniając między innymi wolne rodniki, które niszczą bakterie, ale mogą uszkadzać również komórki organizmu. Obrona Dla zapobieżenia szkodliwym następstwom działania wolnych rodników, organizmy tlenowe wykształciły szereg mechanizmów ochronnych. Naturalne mechanizmy obronne ustroju przed reaktywnymi formami tlenu to: * antyoksydanty, czyli przeciwutleniacze (m.in. witaminy A,C i E) * enzymy antyoksydacyjne * białka wiążące jony metali Substancje mające zdolność wiązania i unieczynniania wolnych rodników tlenowych nazywamy przeciwutleniaczami lub antyoksydantami, albo też, jak wspomniano poprzednio, "wymiataczami" wolnych rodników. Większość z nich nie jest wytwarzana przez nasz organizm i trzeba je dostarczać z pożywieniem. Znajdują się one w ogromnej obfitości w roślinach i dlatego należy jeść duże ilości warzyw i owoców. Enzymy antyoksydacyjne, które chronią komórki i tkanki przed aktywnością reaktywnych form tlenu wytwarzamy sami. Jest to więc nasza własna linia obrony, niezależna od diety, co więcej, charakterystyczna dla naszego gatunku i dziedziczona przez pokolenia. Niestety wraz z upływem lat jej skuteczność maleje, czego wyrazem jest postępujący proces starzenia się i zmian zwyrodnieniowych tkanek. Za niezwykle wydajne katalizatory reakcji wytwarzania wolnych rodników uważa się wolne jony metali ciężkich, głównie żelaza i miedzi. Z tego powodu istotną rolę ochronną przypisuje się białkom wiążącym te jony, czyli transferynie i ferrytynie w przypadku żelaza oraz ceruloplazminie w przypadku miedzi. Widzimy więc, że pochłanianie tabletek zawierających tzw. mikroelementy, wśród których najczęściej znajdujemy żelazo i miedź, niekoniecznie buduje nasze zdrowie, ponieważ może stymulować wewnątrzustrojowe tworzenie wolnych rodników. Istnieją ponadto złożone mechanizmy naprawcze usuwające wolnorodnikowe uszkodzenia w błonach komórkowych oraz regenerujące zniszczone fragmenty kwasów nukleinowych. Tlenowa kaskada W aspekcie ochrony przed szkodliwymi następstwami działania reaktywnych form tlenu interesująca staje się teoria, określająca człowieka jako zwierzę wodne, które swoje środowisko wodne nosi w sobie. Istotnie większość przemian biochemicznych zachodzi jedynie w środowisku wodnym. Przyzwyczajeni jesteśmy uważać, że nasza droga ewolucji prowadzi w kierunku coraz lepszego wykorzystania zawartego w powietrzu tlenu. Prawdą jest jednak, że życie wyszło na ląd z oceanów zawierających znacznie mniejsze stężenie tlenu niż powietrze atmosferyczne. Może, więc ewolucja wiedzie nas w kierunku zabezpieczenia przed toksycznym działaniem nadmiaru tlenu zawartego w powietrzu? Trudno oprzeć się takiemu mniemaniu przyglądając się „kaskadzie tlenowej”, – czyli transportowi tlenu w naszym organizmie. Ciśnienie cząstkowe tlenu, tzw. parcjalne, jest najwyższe we wdychanym powietrzu i spada systematycznie w trakcie transportu na trasie: drogi oddechowe, pęcherzyki płucne, krążenie płucne, krwinki czerwone, krążenie obwodowe, komórki tkanek i mitochondria. W mitochondriach, stanowiących centra przemian tlenowych ustroju, ciśnienie cząstkowe tlenu jest już naprawdę znikome w stosunku do powietrza atmosferycznego. Tutaj właśnie zachodzą reakcje łańcucha oddechowego, zapewniające uzyskiwanie koniecznych dla życia zasobów energii. Tutaj również dochodzi do wytwarzania największej ilości reaktywnych form tlenu. Łańcuch oddechowy nie jest konstrukcją idealną. Wszakże 1-2 % tlenu przechodzącego przez łańcuch oddechowy uczestniczy w wytwarzaniu wolnych rodników. Na szczęście z taką ilością skutecznie radzą sobie naturalne mechanizmy obronne naszego organizmu. Kiedy zabezpieczenia organizmu okazują się niewystarczające… Wszystkie organizmy wykorzystujące do swoich przemian metabolicznych tlen podlegają zjawisku określanemu jako „stres oksydacyjny”. Oznacza to ciągłą ekspozycję na działanie reaktywnych form tlenu. Nasilenie stresu oksydacyjnego zależy od ilości i rodzaju wytwarzanych reaktywnych form tlenu, sprawności mechanizmów obronnych organizmu, zasobów antyoksydantów. W niektórych sytuacjach dochodzi do wielokrotnie większego wytwarzania wolnych rodników tlenowych i mechanizmy obronne organizmu okazują się niewystarczające. Mózg jest szczególnie podatny na uszkodzenie oksydacyjne, ponieważ zużywa relatywnie dużo tlenu, a jego komórki nie są specjalnie zasobne w enzymy usuwające wolne rodniki tlenowe. Pewne rejony mózgu człowieka zawierają stosunkowo dużo żelaza, mogącego katalizować reakcje wolnorodnikowe. Ponadto, komórki nerwowe są komórkami nie dzielącymi się tak, więc śmierć komórki nerwowej stanowi uszkodzenie nieodwracalne. Skutki stresu oksydacyjnego Coraz więcej danych wskazuje na to, że długotrwałe oddziaływanie na nasz organizm reaktywnych form tlenu jest jednym z czynników prowadzących do rozwoju chorób przewlekłych o podłożu zapalnym, zmian miażdżycowych, cukrzycy i chorób nowotworowych. Wspominaliśmy o szczególnej podatności centralnego układu nerwowego na uszkodzenia powodowane przez nasilony stres oksydacyjny. Potwierdzono wpływ reaktywnych form tlenu na rozwój chorób neurodegeneracyjnych, takich jak: choroba Alzheimera, choroba Parkinsona, choroba Huntingtona. Ciągłe „bombardowanie” wolnymi rodnikami i postępujące z wiekiem osłabienie wydolności mechanizmów obronnych uznawane jest za jedną z przyczyn starzenia się organizmu. Jak się bronić przed chorobą i starością? Czy możemy chronić się i przeciwdziałać, a przynajmniej wspomagać mechanizmy obronne organizmu? Na pewno tak, choć jak dotychczas, jedynie w ograniczonym zakresie, gdyż nie jesteśmy w stanie eliminować wszystkich niedoskonałości naszego organizmu. Ponadto, jeżeli istotnie wolne rodniki są przyczyną powstawania niektórych chorób i starzenia się, to z całą pewnością stanowią tylko jedną wielu przyczyn i należy przestrzec przed przecenianiem ich roli. Jedyną metodą profilaktyczno-leczniczą jest prowadzenie higienicznego trybu życia i racjonalnego odżywiania zgodnego ze współczesnymi zaleceniami promocji zdrowia. Z całą pewnością bardzo szkodliwe jest palenie tytoniu, ponieważ dym papierosowy jest niezwykle bogatym źródłem rozmaitych reaktywnych form tlenu. Wdychane przez nas spaliny z rur wydechowych pojazdów stanowią również „koktajl” reaktywnych form tlenu. Chociaż nie możemy wyeliminować stresu oksydacyjnego z naszego życia, to poprzez dobór niektórych pokarmów możemy wydatnie wspomagać naturalne mechanizmy obronne. Do składników pożywienia zawierających substancje o działaniu antyoksydacyjnym należą: * świeże warzywa i owoce (m.in. ze względu na zawartość wit C, antocjanów, karotenoidów i bioflawonoidów). Szczególnie dużą zawartością wymienionych związków odznaczają się owoce tak ostatnio modne jak aronia czarnoowocowa, ale również borówki, czarne porzeczki i owoce nieco zapomniane – bez czarny, dzika róża i żurawina, * oleje roślinne (m.in. ze względu na zawartość wit E), * przyprawy roślinne (rozmaryn, bazylia, szałwia, estragon), * herbaty zielone i herbaty fermentowane tzw. czerwone ( ze względu na zawartość garbników i katechin), · * czerwone wino (zjawisko tzw. francuskiego paradoksu - spożywanie czerwonego wina działa ochronnie pomimo nieracjonalnego systemu odżywiania). Odpowiedzialne za to działanie są substancje zawarte w czerwonych winogronach, chociaż ostatnio podkreśla się również działanie przeciwmiażdżycowe stosowanych przewlekle niewielkich dawek alkoholu, * soja i jej przetwory (ze względu na zawartość fitoestrogenów, czyli naturalnych hormonów roślinnych o działaniu antyoksydacyjnym). Zaobserwowano, że kobiety ludów Azji - Chin i Japonii – gdzie spożycie soi jest duże, rzadziej zapadają na nowotwory sutka. Warto pamiętać, że aktywność biologiczna witamin naturalnych znacznie przewyższa aktywność witamin syntetycznych. Ponadto witaminy w postaci naturalnej bardzo trudno przedawkować. Wolne rodniki tlenowe – wrogowie czy sprzymierzeńcy? Według obecnego stanu wiedzy należy uznać, że w ostrych zakażeniach i stanach zapalnych wolne rodniki tlenowe spełniają funkcję korzystną wzmacniając mechanizmy odporności organizmu i pomagając eliminować drobnoustroje chorobotwórcze. Potwierdzenie roli wolnych rodników tlenowych w powstawaniu miażdżycy, cukrzycy, nowotworów, chorób neurodegeneracyjnych i chorób przewlekłych o podłożu zapalnym oraz w procesie starzenia się wskazuje na niekorzystne ich działania będące jednym z przejawów niedoskonałości naszego organizmu. UWAGA ! Reaktywne formy tlenu mają wpływ na powstawanie chorób przewlekłych o podłożu zapalnym, cukrzycy, nowotworów, chorób neurodegeneracyjnych np. choroby Alzheimera oraz na proces starzenia się organizmu. Stresy, palenie papierosów, spaliny, chemiczne konserwanty i dodatki do żywności, zanieczyszczone powietrze i woda, promieniowanie komputerów, telewizorów i telefonów komórkowych zmniejszają zdolności obronne organizmu przed wolnymi rodnikami. Zdrowy organizm powinien sam wytwarzać odpowiednią ilość antyoksydantów, zdolnych zneutralizować tworzące się w sposób naturalny wolne rodniki. Warunki, w których żyje współczesny człowiek powodują jednak nie tylko tworzenie się nadmiernych ilości wolnych rodników, ale także obniżają zdolność organizmu do wytwarzania antyoksydantów.