Oxidativer Stress bei Virusinfektionen

Bedeutung reaktiver Sauerstoffspezies (ROS) und reaktiver Stickstoffspezies (RNS) bei Virusinfektionen

1. ROS und RNS spielen eine wichtige Rolle bei der Entwicklung der Influenza-induzierten Pathogenese in der Lunge [1-3].
2. Luftverschmutzung begünstigt Atemwegsinfektionen: Luftschadstoffe, Feinstaub und Stickstoffdioxid (NO₂) sind auch ohne Pandemie sehr gesundheitsschädlich. Betroffen sind als Erstes die Atemwege. In Bronchien und Lunge erzeugen die Stoffe oxidativen Stress und eine chronische Entzündungsreaktionen, berichtet die Deutsche Gesellschaft für Pneumologie und Beatmungsmedizin (DGP) 2018.
3. Dass Luftverschmutzung das Coronavirus gefährlicher macht, kommt keineswegs überraschend, im Gegenteil: Bei dem eng verwandten Virus Sars-CoV beobachteten Fachleute 2003 den gleichen Effekt.
4. Derzeit mehren sich die Hinweise, dass schwere Verläufe von Covid-19 ebenfalls drastische Auswirkungen auf die Mikrozirkulation in den Blutgefäßen haben. Danach spielen auch hier Entzündungsreaktionen eine entscheidende Rolle.
5. Aus den Studien von Schöttker (DOI 10.1186/s12916-015-0537-7) ist bekannt, dass erhöhte d-ROMs Werte auch eine erhöhte Mortalität nach sich ziehen. Der d-ROMs Test ist bzgl. Infektionen und Verlauf von Infektionen ein geeigneter Marker.
6. Chinesische Mediziner haben herausgefunden, dass die Zunahme von Serumzytokinen die Umwandlung von mit dem neuartigen Coronavirus infizierten Patienten in eine schwere Lungenentzündung warnen kann. Dieser "Zytokinsturm" ist eine Überreaktion des körpereigenen Immunsystems. (Huaxia, 2020).

Männer erkranken ernsthafter und häufiger

Unterschiede in der Reaktion des männlichen und weiblichen Immunsystems können die unterschiedlichen Risiken während des Verlaufs einer Erkrankung erklären. Das weibliche Immunsystem ist etwas besser darin sein, Krankheitserreger frühzeitig zu erkennen. Warum das Immunsystem von Frauen und Männern bei einer Covid-19-Erkrankung unterschiedlich reagiert, ist noch nicht bekannt. Es gibt drei Erklärungsansätze:

• Hormone: In einer Studie mit dem Sars-Virus von 2002 starben weibliche Mäuse seltener als männliche Mäuse - bis die Forscher die Wirkung des weiblichen Sexualhormons Östrogen ausschalteten.
• Erbgut: Frauen verfügen über zwei X-Chromosomen, Männer nur über eines. Lange Zeit dachte man, das zweite X-Chromosom bei den Frauen sei inaktiv. Das stimmt so nicht, haben Forschungen in den letzten Jahren gezeigt. Auf dem X-Chromosom liegt eine ganze Reihe wichtiger Gene, die das Immunsystem regulieren. Das könnte die effektivere Reaktion des weiblichen Immunsystems hervorrufen und die unterschiedliche Abwehrbereitschaft der Geschlechter zumindest teilweise erklären
• Evolution: Das Immunsystem von Frauen entwickelte sich dahin, ungeborenes und neugeborenes Leben zu schützen. Ein gesundes Immunsystem kann verhindern, dass ein Virus den Fötus schädigt. Nach der Geburt wird das Neugeborene über die Muttermilch mit mütterlichen Antikörpern versorgt.

Das Immunsystem scheint auch verantwortlich zu sein, wieso Ältere ein derart erhöhtes Risiko haben, ernsthafte Komplikationen zu entwickeln. Wenn der Körper altert, entwickelt er verschiedene leichte Entzündungen, und Covid-19 könnte das davon bereits belastete Immunsystem überfordern. Da der d-ROMs Test selbst Mikroentzüngungen (sensitiver als hsCRP) anzeigt, kann er prognostisch auch zum Erkennen bzw. Verlauf eines Entzündungsgeschehens verwendet werden (Cornelli et al., 2011).

Hydroperoxide (d-ROMs) als Entzündungsmediatoren im Immunsystem

Wird die Membran einer Zelle z.B. bei einer Verwundung verletzt, setzt eine Kaskade von Reaktionen ein, die dem Immunsystem diese Verletzung anzeigt. Die Bildung von Hydroperoxiden (Entzündungsmediatoren) spielt dabei eine wichtige Rolle. Beschädigte Zellmembranen setzen zunächst die mehrfach ungesättigte C20-Fettsäure Arachidonsäure frei. Ausgehend von der Arachidonsäure werden dann eine Reihe von R-Hydroperoxiden synthetisiert, die ähnlich wie Hormone wirken: Prostaglandine, Thromboxane und Leukotriene. Sie sind zudem an allergischen Reaktionen beteiligt.

Die d-ROMs und PAT-Werte erlauben eine völlig neue Sichtweise als prognostische Marker bei altersbedingten Vorerkrankungen sowie in der Prävention. Insbesondere Nerven und das Blutgefäßsystem sind anfällig für oxidativen Stress. Antiaging beginnt sinnvollerweise ja bereits in jungen Jahren, aber auch Menschen älter als 50 oder 60 Jahre profitieren von Lebensstilveränderungen enorm. Und das kann wiederum mit den beiden Tests, d-ROMs und PAT sehr gut belegt werden [4].

Der Ausschluss einer Entzündung kann so sehr schnell und vor Ort erfolgen!

Die d-ROMs und PAT-Werte erlauben eine völlig neue Sichtweise als prognostische Marker bei altersbedingten Vorerkrankungen sowie in der Prävention. Insbesondere Nerven und das Blutgefäßsystem sind anfällig für oxidativen Stress. Antiaging beginnt sinnvollerweise ja bereits in jungen Jahren, aber auch Menschen älter als 50 oder 60 Jahre profitieren von Lebensstilveränderungen enorm.

Erhöhte d-ROMs- und niedrige PAT-Werte sollten, nach Ausschluss einer manifesten Erkrankung, genügend Anlass bieten, hinsichtlich des Rauchens und ungesunder Ernährung einen deutlichen Hinweis auf die Wichtigkeit des oxidativen Gleichgewichts zu geben.

Referenzen:

1 Akaike, T. et al. (1996) Pathogenesis of influenza virus-inducedpneumonia: involvement of both nitric oxide and oxygen radicals.Proc. Natl. Acad. Sci. U. S. A.93, 2448–2453

2 Akaike, T. and Maeda, H. (2000) Nitric oxide and virus infection.Immunology101, 300–308

3 Van der Vliet, A. and Cross, C.E. (2000) Oxidants, nitrosants, and the lung. Am. J. Med.109, 398–421

4 Gorni D., Finco A. (2020) Oxidative stress in elderly population: Aprevention screening. Aging Medicine 00:1-9 DOI: 10.1002/agm2.12121

PAT-Test

Der PAT-Test zeigt, ob ein Mangel an Antioxidantien vorhanden ist. Dies ist eine wichtige Zusatzinformation, da erhöhter oxidativer Stress im Gewebe, durch einen Mangel an Antioxidantien in der Nahrung oder durch eine erhöhte Aufnahme von prooxidativen Stoffen, eine Möglichkeit für eine veränderte Immunantwort darstellt.

1. Virusinfektionen lösen Entzündungen und damit starken oxidativen Stress aus. Dabei stehen die ungesättigten Fettsäuren der Zellmembranen im Zentrum. Das fettlösliche Vitamin E fängt die Radikale ab und kann dadurch wichtige Organe, wie z.B. Lunge und Leber, vor Schäden schützen (Mileva und Galabov, 2018, DOI: 10.5772/intechopen.80954)
2. Selen- und Vitaminmangel führen dazu, dass oxidativer und / oder nitrosativer Stress im Wirtsgewebe signifikant zur Modifikation der viralen RNA während der Virusreplikation beiträgt. Daher führt ein Nährstoffmangel eines Antioxidans, zu einer erhöhten Produktion von ROS und / oder RNS und ist wahrscheinlich für virale Mutationen verantwortlich (Beck et al.,Trends in microbiology, 2004).
3. Ein Mangel an Mikronährstoffen des Gewebes führt zu einer Beeinträchtigung der Immunfunktion, einer verminderten T-Zellfunktion, einer beeinträchtigten Chemotaxis von Neutrophilen und einer verminderten Antikörperproduktion. Eine gestörte Immunantwort könnte es ermöglichen, dass eine Verschiebung des intrazellulären Redoxgleichgewichts in Richtung Oxidation infolge dessen eine schnellere virale Replikation verursacht.
4. Ein Anstieg des ernährungsbedingten oxidativen Stresses durch direkte oxidative Schädigung der viralen RNA könnte zu einer neuen viralen Quasi-Spezies führen und so die Mutationsrate beschleunigen könnte. Darüber hinaus könnte die oxidierte Schädigung von Zellmembranen und Enzymen des Replikationskomplexes auch die virale Mutationsrate beschleunigen, was zu einer neuen dominanten viralen Quasispezies mit veränderter Pathogenität führt.
5. Vitamin C hilft dabei, dieses zelluläre Durcheinander zu beseitigen, indem es den Aufbau spezialisierter Zellen unterstützt, um eine Immunantwort aufzubauen, einschließlich Neutrophilen, Lymphozyten und Phagozyten.

Hinweis:

Mikronährstoffe, die zur Bekämpfung von Infektionen unerlässlich sind, umfassen die Vitamine A, B, C, D und E sowie die Mineralien Eisen, Selen und Zink. Vorbeugend sinnvoll sind daher Substanzen, die einerseits eine antivirale, antibakterielle Wirkung haben und andererseits immunmodulierend wirken, d.h. sie stärken das geschwächte Immunsystem und verhindern gleichzeitig überschießende Entzündungsreaktionen und oxidativen Stress. Vitamin C und Vitamin E, Selen und Zink, Q₁₀ (Ubichinon), α-Liponsäure und andere Substanzen schützen die Zellen besonders effektiv vor oxidativem Stress.

Gute Quellen für Vitamin C sind Orangen, Zitronen, Limetten, Paprika, Beeren, Kiwis, Brokkoli, Zwiebeln, Lauch und Tomaten. Vitamin E ist in Nüssen, grünem Blattgemüse und Pflanzenölen enthalten.

Infektionen wirken sich aufgrund erhöhter Entzündungs- und Stoffwechselanforderungen erheblich auf den Vitamin C-Spiegel aus. Die prophylaktische Vorbeugung von Infektionen erfordert eine Vitamin C-Zufuhr über die Nahrung, die mindestens ausreichende, wenn nicht sogar gesättigte Plasmaspiegel (d.h. mind. 100-200 mg/Tag) liefert, wodurch die Zell- und Gewebespiegel optimiert werden. Im Gegensatz dazu erfordert die Behandlung etablierter Infektionen signifikant höhere Dosen des Vitamins, um die erhöhte Entzündungsreaktion und den erhöhten Stoffwechselbedarf auszugleichen. Darüber hinaus scheint die Ergänzung mit Vitamin C in der Lage zu sein, (systemische) Infektionen der Atemwege sowohl zu reduzieren als auch den Verlauf abzuschwächen. (https://doi.org/10.3390/nu9111211)

Vitamin C ist wichtig, um die Redox-Gleichgewichte im Körpergewebe aufrechtzuerhalten. Diese sind für viele Prozesse wie die Energieerzeugung in Zellen von wesentlicher Bedeutung. Dieselben Reaktionen können jedoch Produkte erzeugen, die für menschliche Zellen schädlich sind - wie reaktive Sauerstoffspezies, die mit Lipiden (Fett), Proteinen und Nukleinsäuren reagieren. Vitamin C kann diese schädlichen Reaktionen deutlich verringern. Es hilft auch Enzymen beim Aufbau von Kollagen, das zur Unterstützung des körpereigenen Gewebes notwendig ist.

Seine Rolle beim Schutz vor Virusinfektionen wurde kürzlich in einer Übersicht gezeigt, in der festgestellt wurde, dass Immunzellen Vitamin C benötigen, um Proteine ​​zu produzieren, die das Immunsystem im gesamten Körper gegen Virusangriffe aktivieren (https://doi.org/10.1080/14787210.2020.1706483).

Der PAT-Test wird mit Vitamin C kalibriert. Eine Bestimmung des PAT-Wertes gibt daher auch immer Rückschlüsse auf die Vitamin C Versorgung!