Oxidativer Stress: woran Sie ihn erkennen und was ihn senkt

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Oxidativer Stress bezeichnet ein Ungleichgewicht zwischen reaktiven Sauerstoffspezies und der Abwehr des Körpers, bei dem Fette, Proteine und DNA oxidiert werden. Er verursacht keine eigenen Symptome. Messen lässt er sich nur indirekt, und ausgerechnet hochdosierte Antioxidantien aus der Dose sind die schlechteste Antwort darauf.

Was ist oxidativer Stress?

Der Begriff geht auf einen deutschen Biochemiker zurück. Helmut Sies führte ihn Mitte der achtziger Jahre in Düsseldorf ein und definierte ihn als Störung des Gleichgewichts zwischen Oxidantien und Antioxidantien zugunsten der Oxidantien. 2015 hat er die Definition selbst geschärft, weil sie in der Zwischenzeit zu einem Schlagwort geworden war, das alles und nichts bedeutete.

Reaktive Sauerstoffspezies, kurz ROS, entstehen im Organismus ununterbrochen und keineswegs versehentlich. Der größte Teil stammt aus der Atmungskette in den Mitochondrien, wo Sauerstoff Elektronen aufnimmt, um am Ende Wasser zu werden. Ein kleiner Prozentsatz entkommt diesem Weg als Superoxid. Weitere Quellen sind Enzyme, die ROS gezielt herstellen: die NADPH-Oxidasen der Immunzellen etwa, die Bakterien damit abtöten.

Freie Radikale sind also nicht der Feind. Sie sind Signalmoleküle. Wasserstoffperoxid reguliert in niedriger Konzentration ganze Kaskaden, schaltet Transkriptionsfaktoren an und steuert, wie Zellen sich teilen und anpassen. Genau deshalb unterscheidet Sies heute zwei Zustände, die im deutschen Sprachgebrauch meist zu einem verschmelzen.

REDOX-BALANCE

Die Bildung reaktiver Sauerstoffspezies und ihr Abbau halten sich die Waage. Der Organismus nutzt die Moleküle als Signal, ohne Schaden zu nehmen.

OXIDATIVER EUSTRESS

Ein kurzer, begrenzter Überschuss, etwa während einer Trainingseinheit. Er löst Anpassung aus: mehr eigene Schutzenzyme, bessere Mitochondrien.

OXIDATIVER DISTRESS

Ein anhaltender Überschuss, der die Reparatur überfordert. Erst hier werden Lipide, Proteine und DNA in nennenswertem Umfang oxidiert.

Die Unterscheidung stammt von Helmut Sies. Sie erklärt, warum dieselbe Molekülklasse einmal gesund macht und einmal krank, und warum der pauschale Kampf gegen Radikale in die Irre führt.

Dem Körper stehen dafür mehrere Systeme zur Verfügung, und die wenigsten davon kommen aus dem Essen. Superoxiddismutasen, Katalase und Glutathionperoxidasen sind körpereigene Enzyme. Glutathion, das wichtigste wasserlösliche Antioxidans der Zelle, wird selbst hergestellt. Vitamin C und Vitamin E aus der Nahrung ergänzen dieses Netz, sie ersetzen es nicht.

Ein Apfel, dessen eine Hälfte frisch und rot ist, während die andere braun oxidiert und angelaufen wirkt
Die braune Schnittfläche eines Apfels ist Oxidation, die man sehen kann. Im Körper läuft derselbe Prozesstyp ab, nur kontrolliert und mit Reparatur.

Wie äußert sich oxidativer Stress?

Die ehrliche Antwort lautet: gar nicht. Es gibt kein Symptom, das oxidativen Stress anzeigt, und keine Beschwerde, aus der sich zurückschließen ließe, dass genau dieses Ungleichgewicht vorliegt. Wenn Sie im Netz Listen mit Müdigkeit, Konzentrationsproblemen, Infektanfälligkeit, fahler Haut und Muskelschmerzen finden, dann beschreiben diese Listen unspezifische Beschwerden, die zu Dutzenden von Erkrankungen passen.

Das ist keine Spitzfindigkeit, sondern der Grund, warum Sie hier vorsichtig sein sollten. Eine Symptomliste, die auf fast jeden zutrifft, ist ein bewährtes Verkaufsinstrument. Sie erzeugt Betroffenheit und führt direkt zum Produkt, das gegen etwas helfen soll, das nie diagnostiziert wurde.

Belegt ist etwas anderes, nämlich der Zusammenhang mit Erkrankungen auf Ebene von Gruppen. Oxidativer Stress ist an der Entstehung von Arteriosklerose, Typ-2-Diabetes, neurodegenerativen Erkrankungen und Krebs beteiligt. Ob er dort Ursache, Begleiterscheinung oder Folge ist, lässt sich für die einzelne Erkrankung oft nicht sauber trennen. Das Deutsche Krebsforschungszentrum hat genau dazu einen viel gelesenen Beitrag mit der Überschrift veröffentlicht, oxidativer Stress sei womöglich harmloser als gedacht.

Wie misst man oxidativen Stress?

Direkt messen lässt er sich nicht. Reaktive Sauerstoffspezies leben Sekundenbruchteile, sie sind im Blutröhrchen längst verschwunden, bevor das Labor sie sieht. Gemessen werden deshalb Spuren: entweder oxidierte Produkte, die zurückbleiben, oder die Kapazität der Abwehr.

MarkerWas er misstGrenze
d-ROMHydroperoxide im Serum, ein Sammelmaß für die OxidantienlastReagiert stark auf Entzündung und akute Erkrankung
Gesamtthiole, TTLFreie SH-Gruppen, also die Reservekapazität der RedoxkontrolleSinkt auch bei Eiweißmangel und Leberproblemen
Malondialdehyd, MDAAbbauprodukt oxidierter FettsäurenDie gängige Bestimmung erfasst weitere Substanzen mit
8-OHdGOxidierte Base aus der DNA, im Urin nachweisbarSchwankt mit Nierenfunktion und Sammelzeitraum erheblich
Oxidiertes LDLModifizierte Lipoproteine, gefäßbezogenErgebnis hängt stark vom verwendeten Antikörper ab

Keiner dieser Werte ist ein Diagnosekriterium. Es gibt keine laborübergreifenden Referenzbereiche und keine Leitlinie, die eine Behandlung an einen dieser Marker knüpft.

Deutschland liefert dennoch eine der wenigen brauchbaren Populationsstudien dazu. In der ESTHER-Kohorte aus dem Saarland wurden bei 2932 Teilnehmern mit einem medianen Alter von 70 Jahren d-ROM und Gesamtthiole bestimmt. Während einer mittleren Nachbeobachtung von 3,3 Jahren starben 120 Personen. Wer im obersten Drittel der d-ROM-Werte lag, hatte ein Hazard Ratio von 1,63 (95 % KI 1,01 bis 2,63). Für hohe Thiolwerte lag es bei 0,68 (0,53 bis 0,87), also günstiger.

Der aufschlussreichste Teil steht im Kleingedruckten. Sobald das Entzündungsmarker C-reaktives Protein und ein Index für die vorhandenen Erkrankungen mit ins Modell aufgenommen wurden, verlor der d-ROM-Wert seine statistische Bedeutung. Der Thiolwert blieb bestehen. Das legt nahe, dass ein Teil dessen, was als oxidativer Stress gemessen wird, in Wahrheit die darunterliegende Entzündung abbildet.

Für die Praxis folgt daraus eine unbequeme Empfehlung. Ein Oxidationsprofil als Selbstzahlerleistung beim Hausarzt oder als Einsendetest aus dem Netz liefert Ihnen eine Zahl ohne Handlungsanweisung. Kein Befund daraus verändert die Maßnahmen, die ohnehin sinnvoll sind. Das Geld ist in einem Blutdruckmessgerät besser angelegt. Bei Telomertests stößt man auf dieselbe Grenze, dort ist sie zwischen zehn Laboren sogar verblindet nachgemessen worden.

Welche Folgen hat oxidativer Stress?

Am besten untersucht ist die Gefäßwand. Wenn LDL-Partikel in der Intima oxidiert werden, erkennt das Immunsystem sie nicht mehr als körpereigen. Makrophagen nehmen sie über Scavenger-Rezeptoren auf, füllen sich mit Fett und werden zu Schaumzellen. Aus diesen Schaumzellen entsteht die frühe atherosklerotische Plaque. Der Schritt der Oxidation steht dabei nicht am Rand, er ist der Auslöser.

Beim Typ-2-Diabetes läuft es in beide Richtungen. Hohe Glukosespiegel erhöhen die Bildung reaktiver Sauerstoffspezies, und der Überschuss stört wiederum die Insulinsignalkette und die insulinproduzierenden Betazellen, die ohnehin nur wenig eigene Schutzenzyme besitzen. Ursache und Folge lassen sich hier nicht mehr sauber trennen, was für die Frage nach einer Behandlung unangenehm ist.

Im Nervensystem ist das Gehirn besonders exponiert. Es verbraucht rund 20 % des Sauerstoffs bei etwa 2 % der Körpermasse, ist reich an mehrfach ungesättigten Fettsäuren und arm an Katalase. Bei Parkinson und Alzheimer finden sich regelmäßig Marker oxidativer Schäden. Ob sie die Erkrankung antreiben oder von ihr erzeugt werden, ist bis heute nicht abschließend geklärt.

Die Haut schließlich altert unter UV-Licht messbar anders als ohne. Vergleichen Sie die Unterarminnenseite eines 70-Jährigen mit dem Handrücken: Dasselbe Alter, dieselben Gene, ein völlig anderes Bild. Der Unterschied heißt Photoaging, und der Weg dorthin führt über UV-erzeugte Radikale, die Matrix-Metalloproteinasen aktivieren und Kollagen abbauen.

Bei all dem lohnt es, den kritischen Blick zu behalten, den auch das Deutsche Krebsforschungszentrum in seiner Mitteilung anlegt. Dass oxidative Schäden bei einer Erkrankung nachweisbar sind, beweist nicht, dass ihre Verringerung die Erkrankung verhindert. Genau an dieser Lücke sind die Interventionsstudien mit Antioxidantien reihenweise gescheitert.

Was oxidativen Stress im Alltag antreibt

Die Auslöser sind unspektakulär und weitgehend bekannt, weshalb sie selten als Neuigkeit verkauft werden. Rauchen steht mit Abstand an erster Stelle: Ein einziger Zug bringt eine sehr große Zahl freier Radikale in die Lunge und verbraucht Antioxidantien im gesamten Organismus. Danach folgen UV-Strahlung, chronischer Schlafmangel, starkes Übergewicht, hoher Alkoholkonsum, Feinstaub und anhaltende psychische Belastung.

WIE AUS EINEM REIZ EIN SCHADEN WIRD

Dauerreiz: Rauch, UV-Licht, Schlafmangel, Bauchfett, Alkohol
Mehr reaktive Sauerstoffspezies, als die Enzyme abfangen
Oxidierte Lipide, Proteine und DNA-Basen häufen sich an
Entzündungssignale, gestörte Reparatur, alternde Zellen
Jeder Pfeil ist ein Ansatzpunkt. Der wirksamste liegt ganz links, nicht ganz rechts, und genau das ist der Punkt, an dem die meisten Ratgeber abbiegen.
Ein Mann sitzt spät abends erschöpft am Schreibtisch vor einem Laptop und stützt den Kopf in die Hand
Chronischer Schlafmangel gehört zu den am besten belegten Treibern. Er wirkt zugleich auf Blutdruck, Insulinempfindlichkeit und Entzündung.

Übergewicht verdient eine gesonderte Erwähnung, weil hier zwei Dinge zusammenlaufen. Das viszerale Fettgewebe ist stoffwechselaktiv und schüttet entzündungsfördernde Botenstoffe aus. Diese Botenstoffe aktivieren wiederum Immunzellen, die reaktive Sauerstoffspezies produzieren. Oxidativer Stress und stille Entzündung sind in diesem Fall nicht zwei Probleme, sondern zwei Blickwinkel auf dasselbe.

Was essen gegen oxidativen Stress?

Die Antwort hat sich in zwanzig Jahren gedreht, und die meisten Ratgeber haben die Drehung nicht mitgemacht. Sie lautet nicht mehr: möglichst viele Antioxidantien. Sie lautet: eine Ernährung, die den Körper dazu bringt, seine eigenen Schutzsysteme hochzufahren.

Praktisch sind das dieselben Empfehlungen, die auch aus jeder anderen Richtung kommen. Reichlich Gemüse und Obst in unterschiedlichen Farben, weil die Farbstoffe verschiedene Stoffklassen anzeigen. Hülsenfrüchte und Vollkorn. Nüsse. Fisch statt Wurst. Olivenöl statt gehärteter Fette. Kaffee und Tee sind in Deutschland übrigens die größten Einzellieferanten von Polyphenolen, schlicht weil so viel davon getrunken wird.

Das Entscheidende an dieser Liste ist nicht die Summe an Antioxidantien, die sie liefert. Es ist die Matrix. In einem Lebensmittel kommen Hunderte sekundärer Pflanzenstoffe in kleinen Mengen zusammen, gebunden an Ballaststoffe, freigesetzt über Stunden. Viele davon wirken nicht, indem sie selbst Radikale abfangen, sondern indem sie in der Zelle einen milden Reiz setzen und darüber die körpereigene Abwehr anschalten. Welche Lebensmittel dabei tatsächlich etwas beitragen, entscheidet weniger ein Laborwert als die Menge, die davon auf dem Teller landet.

Genau dieser Mechanismus erklärt auch, warum Kurkuma trotz mäßiger antioxidativer Kraft im Reagenzglas so viel Aufmerksamkeit bekommt: Curcumin greift in Entzündungssignalwege ein, und da oxidativer Stress und Entzündung zusammenhängen, führt das eine zum anderen. Wie wir das für unsere Kurkuma-Formulierung aufgelöst haben, steht auf der Produktseite, samt der Aufnahmefrage, an der die meisten Extrakte scheitern.

Warum Antioxidantien aus der Dose nach hinten losgehen können

An dieser Stelle trennen sich die deutschen Ratgeberseiten von der Studienlage. Die Idee, ein Ungleichgewicht durch hochdosierte Zufuhr von Vitamin C, Vitamin E oder Betacarotin auszugleichen, ist umfangreich getestet worden. Sie ist gescheitert.

Eine Metaanalyse von 68 randomisierten Studien mit 232 606 Teilnehmern fand für Antioxidantien insgesamt keinen Vorteil bei der Sterblichkeit. In den 47 Studien mit dem geringsten Verzerrungsrisiko, zusammen 180 938 Teilnehmer, war das Ergebnis sogar ungünstig.

STERBLICHKEIT UNTER ANTIOXIDANTIEN, STUDIEN MIT GERINGEM VERZERRUNGSRISIKO

Referenz: kein Effekt RR 1,00
Vitamin E RR 1,04 (1,01 bis 1,07)
Betacarotin RR 1,07 (1,02 bis 1,11)
Vitamin A RR 1,16 (1,10 bis 1,24)
Relative Risiken für die Gesamtsterblichkeit gegenüber Placebo. Vitamin C und Selen zeigten keinen signifikanten Effekt in beide Richtungen. Bjelakovic und Kollegen, JAMA 2007.

Warum das so ist, lässt sich an Zellversuchen und Tiermodellen zeigen. Reaktive Sauerstoffspezies sind Teil der Bremse, mit der der Körper entartete Zellen ausschaltet. In einem Mausmodell für Lungenkrebs beschleunigten N-Acetylcystein und Vitamin E das Tumorwachstum und verkürzten die Überlebenszeit, weil sie den oxidativen Druck von den Tumorzellen nahmen. Diese Befunde stammen aus Mäusen und lassen sich nicht ungeprüft auf den Menschen übertragen. Sie erklären aber, warum ein pauschales „mehr hilft mehr“ hier nicht gilt.

Aus der Zulassungspraxis kommt dieselbe Botschaft in nüchterner Form. In der Europäischen Union ist für kaum ein Antioxidans eine gesundheitsbezogene Angabe zugelassen, die über den „Schutz der Zellen vor oxidativem Stress“ für einzelne Vitamine und Spurenelemente hinausgeht. Alles darüber hinaus ist auf einer Packung nicht zulässig. Für ein pflanzliches Lebensmittel gibt es genau eine Ausnahme, die Olivenöl-Polyphenole, und bei den Kakaoflavanolen ist die zugelassene Aussage an die Gefäßfunktion und an eine Tagesmenge gebunden.

Bewegung: der Fall, in dem mehr Radikale gesünder machen

Sport erzeugt oxidativen Stress. Der Muskel arbeitet, die Mitochondrien laufen hoch, es entstehen mehr reaktive Sauerstoffspezies als in Ruhe. Nach der alten Logik müsste man diesen Stress abpuffern. Eine deutsche Arbeitsgruppe hat genau das ausprobiert.

39 gesunde junge Männer trainierten vier Wochen lang, eine Hälfte zusätzlich mit 1000 mg Vitamin C und 400 IE Vitamin E täglich. Die Insulinempfindlichkeit, gemessen im Clamp-Verfahren, verbesserte sich nur bei denen ohne Vitamine, und zwar sowohl bei den zuvor Untrainierten als auch bei den bereits Trainierten. Bei den anderen blieb sie unverändert.

Im Muskelgewebe zeigte sich, woran es lag. Das Training regte die körpereigenen Schutzenzyme an, die Superoxiddismutasen 1 und 2 sowie die Glutathionperoxidase. Unter Vitaminzufuhr blieb diese Anpassung aus. Der kurze Radikalschub war das Signal, das den Körper stärker gemacht hätte. Wer ihn wegpuffert, puffert die Anpassung mit weg.

Dafür gibt es den Begriff Mitohormese: Eine geringe Dosis eines Reizes löst eine Gegenreaktion aus, die den Organismus insgesamt widerstandsfähiger macht. Praktisch heißt das, dass Sie hochdosierte Antioxidantien nicht rund um das Training einnehmen sollten. Das Obst nach dem Sport ist damit ausdrücklich nicht gemeint, es geht um Gramm-Mengen aus der Dose.

Was Sie konkret tun können

Wenn Sie aus diesem Text eine einzige Regel mitnehmen: Setzen Sie an den Quellen an, nicht am Abfangen. Alles, was den Dauerreiz senkt, wirkt auf jeden Marker gleichzeitig. Alles, was ihn nur neutralisieren soll, wirkt bestenfalls auf einen.

Rauchstopp steht an erster Stelle, mit deutlichem Abstand. Danach kommen sieben bis acht Stunden Schlaf, Bewegung im Umfang der Bewegungsempfehlungen, ein Bauchumfang, der nicht weiter wächst, moderater Alkoholkonsum und Sonnenschutz. Für jeden dieser Punkte gibt es harte Endpunkte, nicht nur Laborwerte. Kein Nahrungsergänzungsmittel kann mit dieser Liste konkurrieren, und sie deckt sich fast Punkt für Punkt mit dem, was bei der Langlebigkeit oben steht.

Auf dem Teller gilt dasselbe wie in jedem anderen Kapitel der Ernährungsmedizin: Vielfalt schlägt Dosis. Wenn Sie ohnehin Präparate nehmen, etwa Kapseln für die Gelenke, dann legen Sie an sie denselben Maßstab an wie an dieses Thema und fragen Sie nach der Studie, nach der Dosis darin und nach dem Endpunkt, der gemessen wurde. Ein Anbieter, der darauf keine Antwort hat, verkauft Ihnen eine Erzählung.

Und lassen Sie sich von dem Begriff nicht einschüchtern. Oxidativer Stress klingt nach einem Zustand, den man haben oder nicht haben kann. Er ist eher ein Regler, der bei jedem Menschen ständig in Bewegung ist. Sie beeinflussen ihn mit denselben Entscheidungen, die auch Herz, Gefäße und Stoffwechsel betreffen. Das ist die gute Nachricht daran: Sie müssen dafür nichts Zusätzliches tun.

Wie äußert sich oxidativer Stress?

Durch kein eigenes Symptom. Müdigkeit, Konzentrationsprobleme oder fahle Haut werden zwar oft genannt, sie sind aber unspezifisch und passen zu sehr vielen Ursachen. Aus Beschwerden lässt sich nicht auf oxidativen Stress schließen. Er zeigt sich statistisch in Erkrankungsrisiken, nicht im Einzelfall.

Was schützt vor oxidativem Stress?

Vor allem die körpereigenen Enzyme: Superoxiddismutasen, Katalase, Glutathionperoxidasen sowie das selbst gebildete Glutathion. Aus der Ernährung kommen Vitamin C, Vitamin E, Carotinoide und Polyphenole hinzu. Am stärksten wirkt jedoch, was den Dauerreiz senkt: Rauchstopp, Schlaf, Bewegung, Gewicht, Sonnenschutz.

Wie misst man oxidativen Stress?

Nur indirekt, über Spuren. Üblich sind d-ROM für die Oxidantienlast, Gesamtthiole für die Reservekapazität, Malondialdehyd für oxidierte Fette und 8-OHdG im Urin für oxidierte DNA-Bausteine. Keiner dieser Werte hat laborübergreifende Referenzbereiche, und kein Befund daraus verändert die sinnvollen Maßnahmen.

Was essen gegen oxidativen Stress?

Farbiges Gemüse und Obst, Hülsenfrüchte, Vollkorn, Nüsse, Olivenöl, Fisch, dazu Kaffee und Tee, die in Deutschland die größten Polyphenolquellen sind. Entscheidend ist die Vielfalt, nicht die Summe. Die Pflanzenstoffe wirken zu einem großen Teil, indem sie die eigene Abwehr des Körpers anschalten.

Sind Antioxidantien als Kapseln sinnvoll?

In der Regel nicht. Eine Metaanalyse von 68 Studien mit 232 606 Teilnehmern fand keinen Vorteil; in den 47 methodisch besten Studien war die Sterblichkeit unter Betacarotin, Vitamin A und Vitamin E sogar leicht erhöht. Eine gezielte Einnahme bei nachgewiesenem Mangel ist etwas anderes und gehört in ärztliche Hand.

Sollte man Antioxidantien vor dem Sport meiden?

Hochdosierte Präparate ja. In einer kontrollierten Untersuchung mit 39 Männern blockierten 1000 mg Vitamin C und 400 IE Vitamin E täglich über vier Wochen den Zugewinn an Insulinempfindlichkeit durch Training und verhinderten, dass der Muskel seine eigenen Schutzenzyme hochfuhr. Für Obst, Gemüse und normale Mahlzeiten gilt das nicht.

Kann man oxidativen Stress ganz vermeiden?

Nein, und es wäre auch nicht wünschenswert. Reaktive Sauerstoffspezies sind Signalmoleküle, sie steuern Immunabwehr, Zellteilung und Anpassung an Training. Ziel ist nicht ihre Abwesenheit, sondern ein Gleichgewicht, in dem kurze Spitzen zur Anpassung führen statt zu Dauerbelastung.

Quellen

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