Reaktiva radikalers roll vid hjärt- och kärlproblem

Det är välkänt att reaktiva syre- (ROS) och kväveföreningar (RNS) är betydelsefulla vid hjärtproblem och kardiovaskulära sjukdomar. Hypertrofi i vänster kammare, hjärtarytmier och kranskärlssjukdomar kan utvecklas när ROS och RNS produceras i för stor mängd.

- Det är ett tillstånd som kallas oxidativ stress. ROS och RNS är starkt reaktiva vilket gör dem väldigt skadliga. De kan reagera med i princip allt, som DNA, lipider och proteiner, säger Susanne Rautiainen Lagerström, postdoc i nutritionsepidemiologi vid Karolinska Institutet och Harvard Medical School.

Produktionen av ROS och RNS sker bland annat i mitokondrier och på enzymatisk nivå. NADPH-oxidas, Nox, är ett av enzymen som främst genererar fria radikaler i kärlen.

Nox2 inverkar på angiotensin II

NADPH-oxidas finns i flertalet celltyper och enzymet kan överföra en elektron från NADPH till syre för att bilda radikalen superoxid. Studier har visat att isoformen Nox2 är av betydelse vid hjärtsjukdom, den har bland annat setts förändra blodtrycket hos möss samt inducera hypertrofi i hjärtat genom aktivering av angiotensin II. En förhöjd nivå av NADPH-oxidas och superoxid har även hittats i karotiskroppar hos kaniner med kronisk hjärtsvikt.
Nox2 ökar den vaskulära produktionen av ROS och reducerar mängden NO i kärlen, två faktorer som har stor betydelse för endotelets funktion. Oxiderat LDL har pekats ut som boven i den aterosklerotiska processen, påpekar Susanne Rautiainen Lagerström.

- Oxiderat LDL bidrar i sin tur till en inflammatorisk process i kärlväggen som kan leda till bildandet av plack.

Även enzymen xanthine oxidas och kväveoxidsyntas förknippas med ROS/RNS-produktion vid hjärtsjukdomar. Flera studier har visat att bildningen av cellulärt xanthine oxidas ökar vid olika sjukdomstillstånd i det kardiovaskulära systemet. Gemensamt för dessa tre enzym är förmågan att överföra en elektron till en syre- eller kvävemolekyl för att bilda reaktiva fria radikaler. En process som kan motverkas med hjälp av antioxidanter.

Antioxidanter är reducerande agenter

Antioxidanter är molekyler som har kapaciteten att minska mängden ROS och RNS genom att fungera som reducerande agenter.

- Antioxidanter finns både som endogena och exogena, alltså dietära. Viktiga endogena antioxidanter är exempelvis superoxiddismutas, katalas och glutation, säger Susanne Rautiainen Lagerström.

Polyfenoler, vitamin C och vitamin E är exempel på antioxidanter som vi får i oss via kosten. Polyfenoler finns rikligt i frukt, grönsaker, te och choklad, och föreslås ha positiva effekter på bland annat blodtrycket. Det sker genom inhibering av ROS-producerande enzymer, däribland NADPH-oxidas och xanthine oxidas. Samtidigt ökar antioxidanten uttrycket av endotel kväveoxid syntas, eNOS, som främjar endotelets funktion.

En överproduktion av ROS samt en förändrad reglering av RNS kan orsaka hjärtproblem genom att överaktivera olika proteinkinas. En av dessa är serine/threonin protein kinas B, Akt, som kan initiera hypertrofi i kardiomyocyter, via Nox2 och angiotensin II. Studier har även visat att aktivering av PKC kinas i kranskärlens endotel påverkar balansen mellan eNOS och ROS, och därmed endotelets funktion.
Men fria radikaler har inte bara skadlig verkan. En mindre koncentration är nödvändig för flera fysiologiska processer, makrofager använder exempelvis väteperoxid i fagocytosen. Dessutom är superoxid känd som en viktig vasokonstriktor och individer med för låg produktion av enzymet, på grund av genetiska defekter, kan drabbas av hypotoni.

Intag av antioxidanter i preventivt syfte

Flertalet sjukdomar bottnar i oxidativ stress, förutom hjärt- och kärlproblem. Några exempel är diabetes, cancer och neurodegenerativa sjukdomar. Många utomstående faktorer kan orsaka en förhöjd produktion av fria radikaler, exempelvis rökning, luftföroreningar och en stigande ålder.

- Flertalet randomiserade kliniska studier har tittat på effekten av tillskott av höga doser av enstaka antioxidanter såsom vitamin C, E och beta-karoten på hjärt-kärlsjukdom och de har inte visat någon skyddande effekt. I kosten finns däremot ett mycket större spektrum av antioxidanter i lägre doser och tros kunna fungera preventivt.

Susanne Rautiainen Lagerström har skrivit en avhandling där hon studerade intaget av antioxidanter från kosten och tillskott, och påverkan på hjärtkärlsjukdom. Hon såg att ett högt intag av antioxidanter från livsmedel var kopplat till lägre risk för hjärtinfarkt och stroke. Nu är hon inblandad i olika forskningsprojekt med fokus på tillskott av antioxidanter vid hjärtsjukdom.

- Vi undersöker om användandet av multivitaminer kan ha en skyddande effekt vid olika hjärt-och kärlsjukdomar. Dessutom deltar jag i ytterligare en studie där vi har tittat på effekten av antioxidanten lykopen, som finns rikligt i tomater, på olika kardiovaskulära biomarkörer.  

Hur viktiga tror du att antioxidanter är för att förebygga hjärtkärlsjukdom? Kommentera gärna under artikeln.