EN / DA
Kost og livsstil

Antioxidanter kan blive lidt for meget af det gode

I de seneste årtier har mange mennesker taget kosttilskud for at få nok antioxidanter til at dæmpe de skadelige effekter af frie radikaler og dermed holde sig raske. For få år siden advarede forskere så kræftramte mod at spise antioxidanter, og helt ny forskning sætter nu spørgsmålstegn ved, om tilskud af antioxidanterne overhovedet er sundt for raske mennesker. At spise for store mængder antioxidanter kan i stedet paradoksalt nok øge mængden af de skadelige frie radikaler i kroppen.

Elektroner i par er afgørende for stabile molekyler. Når der derimod skabes frie elektroner, kan molekyler reagere – ved at overføre en elektron fra eller til et andet molekyle. Det skaber frie radikaler i kroppen og dermed en kæde af reaktioner, der potentielt kan skade vores gener eller proteiner. I årevis har teorien været, at antioxidanter i vores kost kunne stoppe disse kædereaktioner. Hypen har været så stor, at antioxidanter har kunnet købes som kosttilskud, men flere års forskning maner nu til forsigtighed.

”Hvis du tager antioxidanter i kort tid og i ikke for høj dosis, gør de sandsynligvis det, de skal, men hvis du tager en højere dosis eller i længere tid, bygger du et reduktivt stress op, der paradoksalt nok fører til en øget produktion af frie radikaler. Så om antioxidanter er gavnlig eller skadelig afhænger virkelig af sammenhængen, men hvis jeg skulle anbefale noget, ville det være ikke at overbebyrde kroppen med denne type tilskud, medmindre der er en klar indikation,” fortæller lektor Ingrid Wernstedt Asterholm, Department of Physiology, Institute of Neuroscience and Physiology, Göteborgs Universitet, Sverige.

Overraskende oxidanter

Resultaterne kommer fra en noget uventet kant, for de svenske forskere var egentlig i gang med at undersøge en helt anden ting, nemlig hvordan funktionaliteten af hvidt fedtvæv kan blive fastholdt eller forbedret. Velfungerende hvidt fedtvæv kan effektivt lagre overskydende energi som fedt (triglycerider) og dermed forebygge de skadelige effekter af for meget fedt og/eller glukose i blodet. Hvidt fedtvæv kan blive omdannet til beige fedtvæv gennem en bruningsproces, som indebærer øget mitokondriel biogenesis og aktivering. Denne øgning i mitokondriel aktivitet antyder, at fedtvævet, udover at lagre fedt, også kan forbrænde ernæringsstoffer og dermed blive en endnu bedre lagringsplads for overskydende energi. Bruningsprocessen for fedtvæv opstår normalt ved kolde temperaturer, men medicinsk behandling kan også udløse bruningen. Derfor er forskere i disse år meget interesserede i denne bruningsproces og om den er en mulig terapeutisk mål for fedme og forbundne sygdomme.

”Der er masser af teorier om, hvordan denne bruningsproces forekommer. Vi ved, at bruning af fedtvæv frigiver flere fedtsyrer fra fedtceller. Høje koncentrationer af fedtsyrer kan være giftig, men bruning øger fedtcellernes kapacitet til at forbrænde fedtsyrer. Vores teori var derfor, at bruningsprocessen skal ses som en fysiologisk tilpasning til metabolisk stress.”

Baseret på tidligere forskningsresultater mente forskerne, at den molekylære mekanisme af bruningsprocessen involverer en stigning i mængden af reaktive iltforbindelser (frie radikaler). Altså at et skift i balancen mod en mere oxidativ situation i fedtcellerne ville tænde for signalveje, som er nødvendig for bruningen. Og det var her, antioxidanterne kom ind i spillet, for ved at tilsætte dem, regnede forskerne så med, at de kunne begrænse bruningsprocessen af fedtvæv, og det virkede.

”Vi tænkte: wow, vi havde ret. Men så startede problemerne.”

Stik imod de eksisterende teorier

Da forskerne ville finde frem til præcis, hvilke mekanismer, der stoppede bruningsprocessen, fik de sig nemlig en stor overraskelse. Metaboliske veje, som antioxidantbehandling skulle have nedreguleret var, om noget, opreguleret, og antioxidanterne (N-acetylcystein, E-vitamin eller glutathion ethylester) førte til produktionen af flere og ikke færre frie radikaler. Dette resultat gik stik imod de eksisterende teorier, da antioxidanter burde sænke mængden af frie radikaler.

“Vi så det modsatte, og vi tror, at den langsommere bruningsproces, vi så, skyldes celler eller mitokondrier, som forsvarer sig mod for høje koncentrationer af frie radikaler, fordi øget mitokondriel metabolisme skaber flere frie radikaler udover dem, som antioxidanterne som tilskud skabte. I disse forsøg fandt vi også flere af fedtcellernes egne mitokondrielle antioxidantenzymer, og der er sandsynligvis også en mekanisme, vi ikke endnu har identificeret, som bremser mitokondriel metabolisme, når den oxidative stress er for høj.”

Det er altså endnu alt for tidligt at gisne om de nøjagtige mekanismer bag den overraskende modsatrettede effekt af antioxidanterne. Lige nu er det forskernes teori – baseret på foreløbige undersøgelser – at cellerne kan vænne sig til antioxidanterne, hvis man tager dem i længere tid, så den øgede tilstedeværelse af frie radikaler på sigt fører til en opregulering af cellernes eget antioxidantbaserede forsvar og en opregulering af de proteiner, som er involveret i mitokondriel funktion.

“Så måske kroppen over tid superkompenserer, som gør cellerne stærkere og i stand til at modstå disse typer af udfordringer. Vi har for nylig forsøgt os med forskellige doser af antioxidanterne og forskellige tidsrum, og vi fandt en dosis, hvor mitokondrierne i fedtcellerne først fungerer dårligere, men forbedres efter længere tids behandling.”

Før forskerne forstår de endelige mekanismer og forstår, om antioxidanterne har fysiologisk betydning i forhold til de mængder vi indtager gennem vores kost og kosttilskud, er det dog for tidligt at komme med egentlige kost- eller behandlingsråd på baggrund af forsøgene. Det afhænger tilsyneladende af dosis og varighed.

”Hvis du bruger dem i kort tid og i ikke for høj dosis, gør de sandsynligvis det, du gerne vil have dem til, nemlig at fjerne frie radikaler. Hvis du tager en højere dosis og over længere tid, risikerer du skadelige virkninger. Så hvis eksempelvis antioxidanter gives til syge mennesker, hvor cellerne ofte allerede er under oxidativ stress, er det svært at spå om resultaterne. Og hvis jeg var rask, ville jeg personligt være lidt påpasselig med at skubbe for meget til denne balance,” vurderer Ingrid Wernstedt Asterholm.

At genvinde fleksibiliteten i systemet

Forskerne fortsætter ufortrødent deres jagt på mekanismer for funktionaliteten af fedtvæv. Den metaboliske funktion af fedtvæv er stærkt afhængig af optimal interaktion med vores immunsystem. Forskerne har nemlig fundet, at en stærk proinflammatorisk respons er en afgørende faktor, som er involveret i bruningsprocessen og i sund udvidelse af fedtvævet.

”At blokere for inflammation lokalt i fedtvæv hos mus bremser en sund udvidelse af fedtvævet, når de tager på i forbindelse med skadelig deponering af fedt i leveren. Det subkutane fedtvæv bliver fibrotisk – lidt ligesom et sår, der heler med arvæv – og dét viser, at et optimalt immunrespons er nødvendig for at fastholde funktionaliteten af fedtvæv. Men det er meget komplekst, fordi mange overvægtige mennesker har et konstant overdrevet immunrespons – en kronisk betændelsestilstand – der også fører til fibrose og gør, at vævet ikke længere udvider sig på en sund måde.”

Selv om fedtet omkring organerne – det viscerale fedtvæv – typisk er forbundet med øget risiko for sygdom, har forskerne særlig fokus på fedtet lige under huden – det subkutane fedtvæv. Deres teori er nemlig, at det er her, det først begynder at gå galt.

”Vores hypotese er, at dette fedtvæv på et tidspunkt ikke udvider sig på en sund måde mere, og det er så her, at fedtet begynder at bevæge sig ind imellem organerne. Så hvis vi kan finde ud af, hvad der går galt, så kan vi måske finde en måde at stimulere sund udvidelse på, så vi på den måde kan genvinde fleksibiliteten i systemet,” forklarer Ingrid Wernstedt Asterholm.

Antioxidant treatment induces reductive stress associated with mitochondrial dysfunction in adipocytes” er udgivet i Journal of Biological Chemistry. Ingrid Wernstedt Asterholm modtog i 2012 støtte fra Novo Nordisk Fonden til projektet “Key Components of the Dynamic Reshaping of Adipose Tissue” og igen i 2019 til projektet “New Mechanisms Underlying Whole-body Metabolic Regulation”.

Ingrid Wernstedt Asterholm
Senior lecturer
We are interested in the role of adipose tissue for whole-body metabolic regulation as well as the connection between obesity and increased cancer risk. In particular, we focus on the role of local phenomena within adipose tissue for local and systemic metabolic health as well as tumor progression. Healthy adipose tissue stores and releases just the right amount of energy to meet the body’s metabolic demand. This function requires metabolically healthy adipocytes, which are characterized by e.g. a high sensitivity to insulin and adrenergic agonist and many and functional mitochondria. Furthermore, proper interplay between adipocytes and other adipose tissue-resident cells (such as various leukocytes) is also essential for adipose tissue functionality. Just consider the dramatic tissue remodeling necessary for accommodating growing or shrinking adipocytes as we gain or lose weight! Unhealthy adipose tissue fails at all levels. The adipocytes are insensitive to metabolic cues and the interactions with the immune system leads to chronic inflammatory processes rather than proper remodeling. Furthermore, the production adiponectin, an adipocyte-derived hormone with many positive effects on metabolic health, decreases. Such dysfunctional adipose tissue cannot effectively store excess energy and put thereby body at risk for toxic side effects from too high levels of circulating nutrients.