Special: Aktuelle Neubewertungen der Rolle reaktiver Sauerstoffspezies (ROS)

Sebastian Schmeißer, Jena; Michael Ristow, Zürich; Marc Birringer, Fulda

Peer-Review-Verfahren | Eingegangen: 21.02.2013 | Akzeptiert: 02.07.2013

Die Verwendung von Sauerstoff zur Oxidation von Makromolekülen im Zuge des aeroben Stoffwechsels wird als eine Grundvoraussetzung für das Entstehen höherer Lebensformen betrachtet. Die Umwandlung von Nahrungsenergie in zellulär verfügbare Energieäquivalente erfolgt dabei deutlich effizienter als bei der sauerstofffreien/anaeroben Energiegewinnung. Zahlreiche biologische Prozesse können so mit ausreichend Energie versorgt werden und ermöglichen die Aufrechterhaltung der zellulären Energie-Homöostase.

Reaktive Sauerstoffspezies (ROS) stehen in engem Zusammenhang mit der Pathogenese altersassoziierter Erkrankungen wie Arteriosklerose, Diabetes und Krebs. Hierbei kommt es zu irreversiblen Veränderungen wichtiger Makromoleküle, wie der Proteine, Lipide oder der Erbinformation in Form der DNS. Neben den gut untersuchten negativen Eigenschaften von ROS zeigen jüngste Untersuchungen, dass diese Moleküle Signalfunktionen besitzen und ein Gleichgewicht zwischen der Entstehung von ROS und der Eliminierung durch antioxidativ wirksame Enzyme und Antioxidanzien gewährleistet sein muss.

Dies bedeutet, dass ein Übermaß an ROS zur Schädigung des Organismus führt, eine vollständige Eliminierung von ROS dem Organismus jedoch die Möglichkeit nimmt, auf Stressoren von außen in Form einer adaptiven Stressantwort zu reagieren. Unter dem Begriff Hormesis bzw. Mitohormesis wird dieser Forschungsansatz hier beschrieben und eine Neubewertung reaktiver Sauerstoffspezies vorgenommen.

Schlüsselwörter: Reaktive Sauerstoffspezies (ROS), Antioxidanzien, Kalorienrestriktion, Alterung, Lebensverlängerung, Sport, Mitohormesis, Hormesis

Sebastian Schmeißer, Jena; Michael Ristow, Zürich; Marc Birringer, Fulda

Summary

Reactive oxygen species (ROS) are closely related to pathogenic age-associated diseases, such as arteriosclerosis, diabetes and cancer. Here, important macromolecules, such as proteins, lipids or genetic information in the form of DNA, are irreversibly altered. Apart from the intensively investigated negative properties of ROS, recent studies show that these molecules have signaling functions and that a balance must be maintained between the formation of ROS and the elimination by the antioxidative enzymes and antioxidants.

This implies that an excess in ROS causes damage to the organism. However, complete elimination of ROS inhibits the organism’s capacity to react to external stress factors in the form of an adaptive stress response. This research is described here under the term hormesis or mitohormesis and a re-evaluation of reactive oxygen species is carried out.

Keywords: reactive oxygen species (ROS), antioxidants, calorie restriction, ageing, extended life span, physical exercise, mitohormesis, hormesis

Weitere Literatur zu diesem Artikel finden Sie im Internet unter www.ernaehrungs-umschau.de/service/literaturverzeichnisse

Den vollständigen Artikel finden Sie auch in Ernährungs Umschau 09/13 von Seite 162 bis 167.