Oxidativem Stress und Silent Inflammation entgegenwirken

In unserer neuen Fachkreisreihe geht es um Erkrankungen, welche einen chronisch-entzündlichen Hintergrund aufweisen wie zum Beispiel Arteriosklerose, chronisch-entzündliche Darmerkrankungen, rheumatoide Arthritis, Arthrose und metabolisches Syndrom sowie Erkrankungen des neurodegenerativen und onkologischen Spektrums.

Obwohl jeweils unterschiedliche Organe und Gewebe betroffen sind, weisen die Erkrankungsentitäten Gemeinsamkeiten in der Pathogenese auf (1): An ihrer Entstehung und ihrem Verlauf sind oft aggressive reaktive Moleküle beteiligt, so genannte freie Radikale, die oxidativen Stress im Organismus auslösen.

Oxidativer Stress und inflammatorische Prozesse verstärken sich dabei auf vielfältige Weise wechselseitig. Wichtiger Gegenspieler für die Aufrechterhaltung der Gesundheit sind antioxidativ und entzündungshemmend wirkende Substanzen aus der Nahrung: Hierzu gehören sekundäre Pflanzenstoffe – beispielsweise Polyphenole in Kurkuma und Ingwer oder das Senfölglykosid Sulforaphan in Kreuzblütlern. Auch Vitamine, Mineralien und Spurenelemente tragen maßgeblich dazu bei, dass unser Körper oxidativem Stress entgegenwirken kann. Dieser Auftaktartikel soll in das Thema einführen, die nachfolgenden Beiträge widmen sich dann jeweils ausgewählten Krankheitsentitäten.

Während die Gesundheit des Menschen früher vor allem durch akute Infektionen bedroht war, nimmt seit etwa Mitte des 20. Jahrhunderts die Bedeutung chronisch-entzündlicher Erkrankungen kontinuierlich zu. Die Silent Inflammation ist, wie wir heute wissen, durch einen Teufelskreis aus oxidativen Zell- und Gewebsschäden und einer andauernden Aktivierung von Entzündungszellen gekennzeichnet (2). Dass Immunreaktionen zunehmend außer Kontrolle geraten, hat vielfältige Ursachen: Defizite bei
Ernährung und Lebensstil, die Belastung durch zahlreiche Umweltschadstoffe und Genussmittel, aber auch ein Zuviel an viszeralem Fettgewebe, Störungen von Darmflora und -schleimhaut sowie bestehende Erkrankungen (3). Wenn die damit verbundenen prooxidativen Belastungen die antioxidativen Kapazitäten des Körpers überfordern, zirkulieren zu viele freie Radikale im Körper.

Wie oxidativer Stress entsteht

Freien Radikalen ist der Mensch zeitlebens und permanent ausgesetzt. Dazu gehören neben reaktiven Sauerstoffspezies auch reaktive Stickstoffverbindungen. Aufgrund ihrer extremen Reaktionsfreudigkeit greifen sie nahezu alle Zellen und Gewebe an. Besonders verhängnisvoll wirken sich dabei Schädigungen am Zellkern durch Lipidperoxide aus. Freie Radikale entstehen nicht nur durch exogene Einflüsse wie zum Beispiel UV-Strahlung, Rauchen oder weitere Toxine, sondern sind auch funktionaler Bestandteil körpereigener Prozesse, etwa der mitochondrialen Atmungskette, der Phagozytose und vieler enzymatischer Prozesse. Der Körper besitzt jedoch die Fähigkeit, die aggressiven Moleküle zu neutralisieren und ihre Schäden zu reparieren: Er verfügt dafür über endogene antioxidative Schutzsysteme, zu denen z. B. Enzyme wie die Glutathionperoxidasen und Superoxiddismutasen gehören. Außerdem nimmt er über die Nahrung antioxidativ wirkende Substanzen wie Vitamine und sekundäre Pflanzenstoffe auf. Mineralien und Spurenelemente (z. B. Zink, Selen, Kupfer, Mangan) werden als Kofaktoren enzymatischer Schutzsysteme benötigt. Ist das Fließgleichgewicht zwischen antioxidativen und oxidativen Phänomenen zu Gunsten letzterer verschoben, entsteht oxidativer Stress (4).

Wenn die Entzündung chronisch wird

Die enge Verzahnung von oxidativem Stress und Entzündungsprozessen ist durch die neuere Medizinforschung bekannt: Einerseits werden im Verlauf einer Immunantwort auf Entzündungsreize vermehrt freie Radikale gebildet, die mit der Entstehung zahlreicher chronischer Multisystemerkrankungen und degenerativer Alterungsprozesse assoziiert sind (4). Umgekehrt fördern freie Radikale Entzündungen, indem sie die Synthese von Entzündungsmediatoren wie IL-1, IL-6 und TNF-α sowie von inflammatorischen Enzymen wie Cyclooxygenase-2 anstoßen (4). Normalerweise begrenzen Regulationsmechanismen – zum Beispiel vermittelt über regulatorische T-Zellen – die proentzündlichen Immunantworten. Da diese Balance bei oxidativem Stress gestört ist (2), kann eine inflammatorische Kettenreaktion in Gang kommen, die selbstverstärkend wirkt. Die Entzündung chronifiziert, die Immunzellen befinden sich fortan in einem Zustand der Daueraktivierung (2).

Zahlreiche Zivilisationskrankheiten

Entzündungsreaktionen, die nach Beseitigung von Keimen oder anderen Ursachen zum Abschluss kommen, sind Ausdruck einer effizienten Körperabwehr. Dagegen werden schwelende, chronische Entzündungen als Ursache zahlreicher Zivilisationserkrankungen diskutiert (1, 5), zum Beispiel:

  • Herz-Kreislauf: Arteriosklerose, Koronare Herzkrankheit
  • Magen-Darm-Trakt: Colitis ulcerosa, Morbus Crohn, Reizdarm
  • Haut und Schleimhaut: Asthma, Neurodermitis, Psoriasis
  • Stoffwechsel: Metabolisches Syndrom, Diabetes mellitus, Adipositas, Nicht-alkoholische Fettleber
  • Neurodegeneration: Depressionen, Demenz, Polyneuropathien, chronische Schmerzen
  • Gelenke: Rheumatoide Arthritis, Polyarthralgien, Polyarthrose
  • Gynäkologie: Endometriose
  • Onkologie: Krebserkrankungen verschiedener Organsysteme.

Diagnostik des Oxidativen Stresses

Um per Labordiagnostik eine oxidative Belastung abzuklären, kommen verschiedene Parameter in Frage, die in der Regel über spezielle Labore bestimmt werden können. Hierzu gehört z. B. die Bestimmung der Totalen Antioxidativen Kapazität (TAS), des Enzyms Glutathionperoxidase (GPx) oder des intrazellulären Glutathions (GSH). Eine weitergehende Diagnostik umfasst unter anderem oxidiertes LDL-Cholesterin und die DNS-Oxidation. Auch der Versorgungszustand mit wichtigen antioxidativen Mikronährstoffen und enzymatischen Kofaktoren kann gemessen werden (6).

Mikronährstoffe und sekundäre Pflanzenstoffe

Neben antioxidativen und antiinflammatorischen Mikronährstoffen wie den Vitaminen A, C und D, Alpha-Tocopherolen, den B-Vitaminen, Coenzym Q10, Beta-Carotin und Omega-3-Fettsäuren sowie den Kofaktoren Zink, Mangan, Selen und Kupfer sind im Zusammenhang mit degenerativ-entzündlichen Krankheiten zunehmend sekundäre Pflanzenstoffe in den Fokus der Medizin gerückt: Curcuminoide, Gingerole, Sulforaphane und Anthocyane etwa sind nicht nur „Oxidantienfänger“, sondern können auch dazu beitragen, Entzündungen und teilweise Tumorzellwachstum zu hemmen (7). Insbesondere den Polyphenolen aus der Kurkuma-Wurzel werden weitreichende klinische Effekte zugeschrieben (1, 8). Auch wenn noch weitere, breiter angelegte Studien erforderlich sind, erscheint es doch heute schon sinnvoll, pflanzliche Alternativen und Mikronährstoffe komplementärmedizinisch einzusetzen. So wurde das in der Ayurveda-Medizin seit Jahrtausenden verwendete Curcumin jüngst als komplementäre Therapieoption in die schulmedizinischen Leitlinien zur Behandlung der chronischen Darmentzündung Colitis ulcerosa aufgenommen (9).

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NeuroBalance Hevert
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> Nächster Fachkreisbeitrag (im Oktober): Chronisch-entzündliche Erkrankungen: Arteriosklerose und Herz-Kreislauferkrankungen

Quellenangaben:

  1. He, Y., et al., Curcumin, inflammation, and chronic diseases: how are they linked? Molecules. 2015 May 20;20(5):9183-213. Doi:10.3390/molecules20059183; https://www.ncbi.nlm.nih.gov/pmc/articles/PMC6272784/
  2. Deutsches Rheuma-Forschungszentrum Berlin (DRFZ), Prof. Dr. Ria Baumgrass, Newsletter 74, August 2015, https://www.gesundheitsforschung-bmbf.de/de/wenn-das-immunsystem-zum-feind-wird-chronisch-entzundliche-erkrankungen-2143.php
  3. Exzellenzcluster Entzündungsforschung, Christian-Albrechts-Universität zu Kiel,
    > http://inflammation-at-interfaces.de/de/entzuendung/grundlagen
    > http://inflammation-at-interfaces.de/de/entzuendung/auspraegungen
    > http://inflammation-at-interfaces.de/de/newsroom/aktuelles/antientzuendliches-prinzip-wirkt-auch-gegen-lungenkrebs-und-emphysem
  4. Rahal, A., et. al., Oxidative stress, prooxidants, and antioxidants: the interplay. Biomed Res Int. 2014;2014:761264. Doi:10.1155/2014/761264; https://doi.org/10.1155/2014/761264
  5. „Immunsystem stärken und oxidativem Stress begegnen. Mit Curcumin und anderen Pflanzen- und Mikronährstoffen“, Hevert Arzneimittel, 2020
  6. IMD Labor Berlin, Fachinformationen, oxidativer Stress, rationelle Labordiagnostik https://www.imd-berlin.de/fachinformationen/diagnostikinformationen/oxidativer-stress-rationelle-labordiagnostik.html
  7. Neha K, et. al., Medicinal prospects of antioxidants: A review. Eur J Med Chem. 2019;178:687-704. doi:10.1016/j.ejmech.2019.06.010; https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/31228811/
  8. Patel, SS., et al., Cellular and molecular mechanisms of curcumin in prevention and treatment of disease. Crit Rev Food Sci Nutr. 2020;60(6):887-939. doi:10.1080/10408398.2018.1552244; https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/30632782/
  9. Aktualisierte S3-Leitlinie Colitis ulcerosa, August 2019, online über URL: https://www.awmf.org/uploads/tx_szleitlinien/021-009l_S3_Diagnostik_Therapie_Colitis_ulcerosa_2020-03-Addendum.pdf