נוגדי החמצון והעור


 

 

נוגדי חמצון והעור

 

 

 

מאת: רונית שגב, Bsc. MA

 


נוגדי חמצון ונזקי הרדיקלים החופשיים הם נושא שנחקר רבות, וידע רב נצבר לגבי פעילותם, יעילותם ותכונותיהם. נושא זה נחשב לאחד הגורמים החשובים בהבנת ההזדקנות, התפתחות הסרטן וחוליים נוספים. כמו מערכות רבות בגוף, גם העור שלנו נפגע מרדיקלים חופשיים. הם הורסים מבני-תמיכה של העור, וגורמים לירידה באלסטיות ובגמישות,  מפחיתים את יעילות תפקוד התאים ותורמים ליצירתם של קמטים.
יצרנים רבים משכנעים אותנו כי הקרמים שלהם, המכילים נוגדי חמצון, יחזירו את מעיין העלומים ויסייעו לנו בהחלקת קמטוטים ובעיכוב הזדקנות העור. גם תוספי המזון הרבים הגודשים את המדפים – מבטיחים לנו גוף צעיר ובריא ומראה מנצח.
מה ניתן ומה לא ניתן להשיג באמצעות נוגדי חמצון? כדי לענות על כך, יש להבין מהו נוגד חמצון, מהו רדיקל חופשי וכיצד גורמים הרדיקלים החופשיים לנזקים בגוף ובעור.



מהו רדיקל חופשי?

המולקולות בגופנו (ובכל מקום אחר...) מורכבות מאטומים. בכל אטום ישנם אלקטרונים, החגים במסלולים, בכל מסלול – זוג אחד של אלקטרונים. זהו המצב הטבעי של אלקטרונים – תנועה בזוגות. כאשר, מסיבות מסוימות, האטום מאבד אלקטרון אחד מתוך זוג כזה, ובן-זוגו נותר "בודד" – אטום זה הופך למאד ריאקטיבי (פעיל), ולא יציב. הוא הופך לרדיקל חופשי.  הוא מנסה, מיידית, לגנוב אלקטרון אחר מהמקום הקרוב ביותר, כדי להשלים את המערך היציב שלו ו"להירגע". כשאנו מדברים על אטום, אנחנו מדברים למעשה לא על אטום בודד, אלא כחלק ממולקולה – זהו המצב בו רוב רובם של האטומים  בגופנו מצויים בו. המולקולה שהותקפה ונגנב ממנה אלקטרון, הופכת כעת בתורה להיות "רדיקל חופשי". היא מייד מנסה לגנוב אלקטרון מהמולקולה הקרובה אליה ביותר, וכן הלאה. זוהי שרשרת של ריאקציות מהירות שגורמת נזק רב לתאים ולרקמות. למעשה מה שעושה הרדיקל שגונב אטום למולקולה אחרת הוא חימצון.


 

מהו נוגד חימצון?

כשמו – הוא עוצר את תגובת השרשרת ההרסנית הזאת. לנוגד החימצון יש, בגלל מבנהו המיוחד, אפשרות למסור אלקטרון אחד שהוא כביכול "מיותר" במבנה שלו, ועדיין להישאר יציב יחסית (למעשה, חלק מנוגדי החימצון אפשר "להטעין", אבל לכך לא ניכנס..). כך שנוגד החימצון מוסר אלקטרון "עודף" אחד לרדיקל, וכך מנטרל אותו. נוגדי חמצון יכולים הן לעצור נזק חדש והן להחזיר אחורנית נזק שכבר החל. דוגמאות לנוגדי חמצון הן: ויטמון A, ויטמין C, ויטמין E, סופראוקסיד-דיסמוטז, פלבונואידים, בטא-קרוטן, גלוטתיון, סלניום ואבץ.

פעילותם של נוגדי החימצון איננה מיידית. הנזק שנגרם לעורנו מנוגדי החימצון החל עוד שנים רבות לפני שאנו רואים אותו בעין. לכן, אף נוגד חמצון לא יגרום לך להבחין בהעלמות מיידית של קמטוטים, או כל הוקוס-פוקוס מהסוג הזה. גם בשימוש לאורך זמן של נוגדי חמצון, במריחה ובנטילה כתוסף מזון, לא ניתן לעצור את נזקי הגיל, אלא לסייע בהאטה שלהם לאורך הזמן.

 

מה יוצר רדיקלים חופשיים בגוף?

ראשית, רדיקלים חופשיים נוצרים יום-יום, שעה שעה בתהליך הטבעי של יצירת אנרגיה בגופנו. עם כל נשימה, אנו שואפים חמצן ומרכיבים נוספים. לחמצן יש תפקיד בתהליך יצירת האנרגיה בגוף. הגוף "שורף" מקורות אנרגיה (פחמימות, שומנים) ובתהליך זה החמצן, הממלא תפקיד בסוף התהליך, מתפרק לשתי יחידות. על פי רוב, הפירוק הזה מסתיים במולקולת מים. במקרים מועטים, בפירוק נוצרת צורה רדיקלית של חמצן – צורה מזיקה. בדיוק כמו שבכל פס-ייצור יוצאים גם כמה פגומים.  ישנם עוד גורמים ליצירת רדיקלים חופשיים בגוף, העיקריים שבהם – קרינת השמש וזיהום האוויר. גם עישון מייצר רדיקלים חופשיים וגם דלקת.


 

כיצד גורמים הרדיקלים החופשיים לנזקים?

רוב הכימיקלים בגופנו מגיבים זה עם זה באופן איטי יחסית ועל פי חוקים הידועים כמסלולים מטבוליים. חוקים אלה מוכתבים ע"י אנזימים, שהם חלבונים מיוחדים המנחים ומאפשרים תגובות כימיות. לא כך עם רדיקלים חופשיים: ה"בנדיטים" האלה מגיבים מהר וללא-אבחנה עם כל מבנה תאי שהם מוצאים בהישג יד, וגורמים לנזקים בכל מקום בו הם "דורכים".

אם ניכנס קצת לעומק של תהליך יצירת האנרגיה בתא, אזי כל הסיפור קורה במיטוכונדריה של התא. (מיטוכונדריה היא לשון רבים. היחיד הוא מיטוכונדריון. בכל תא יש הרבה מיטוכונדריה. בפרט בתאים ששורפים הרבה אנרגיה, כמו תאי שריר הלב). כל היצורים החיים המורכבים מייצרים אנרגיה ע"י שריפה איטית (חמצון) של דלק, כמו פחמימות ושומנים, במבנים המיוחדים הללו - המיטוכונדריה. האנרגיה המיוצרת בדרך זאת מאוחסנת בצורה הנקראת אדנוזין-טרי-פוספט - ATP , שהוא מטבע-האנרגיה הביולוגי האוניברסלי. המפעל הקטן הזה לייצור אנרגיה, מייצר גם תוצרי-לוואי פעילים: רדיקלים חופשיים. רדיקלים חופשיים יכולים להגיב עם כל מבנה בתא. נזקי רדיקלים חופשיים ל-DNA יכולים להוביל למוטציות (שינויים בתפקוד שנגרמו משינויים בגנים) ע"י הפרעה לפעילות של הגנים, ובכך לשנות תפקודים חיוניים ואף לגרום סרטן. ממברנת (קרום) התא היא מאד פגיעה לרדיקלים חופשיים בגלל שהיא מכילה חומצות שומן לא-רוויות, שהן מאד ריאקטיביות. רדיקלים חופשיים הופכים את הממברנה לנוקשה, שבירה ו"דולפת". במלים אחרות – לא תפקודית.
במהלך האבולוציה, יצורים חיים פיתחו אמצעים להגנה מפני רדיקלים חופשיים. ישנם מספר אנזימים בגופנו, המעורבים בנטרול רדיקלים חופשיים ונגזרותיהם, הנקראים סופראוקסיד-דיסמוטזות (SOD, המנטרל רדיקל בשם סופראוקסיד); קטלאזות (המנטרלות מי חמצן) וגלוטתיון פרוקסידז (המשתתף בנטרול תוצרי חמצון של ממברנות, ותחמוצות נוספות). בנוסף, התאים שלנו זוכים להגנה גם ממגוון נוגדי חמצון הכוללים ויטמין C, E, סלניום, גלוטתיון, מלטונין ועוד. למרות מערכת הבטיחות המתוחכמת הזאת, מעט רדיקלים תמיד חומקים וגורמים לנזק. הנזק הוא גדול יותר אם חלה ירידה ברמת ההגנה של הגוף מסיבות של: מתח, תזונה לקויה, גיל מבוגר או מחלה.

הרעיון שרדיקלים חופשיים מעורבים בתהליך ההזדקנות הוצע לראשונה בשנות החמישים ע"י ד"ר Denham Harman. למשך תקופה מסוימת זה נחשב לתיאוריה בלבד. עם השנים, נוספו עוד ועוד מחקרים, עד שנוצר גוף מחקרי נרחב התומך ברעיון זה. הנושא של נזקי החמצון הפך לאחת התיאוריות היותר נתמכות של ההזדקנות.



הכמות של נזקי רדיקלים חופשיים היא פרופורציונלית לרמת הפעילות המטבולית (מטבוליזם = חילוף חומרים), דהיינו לשיעור שריפת הקלוריות.

 

שיעור המטבוליזם של חולדה הוא בערך פי 7 מזה של אדם. מעריכים, כי חולדות סובלות בערך פי 10 מנזקים ל-DNA  פר-תא מאשר בני אדם. זוהי כנראה אחת הסיבות מדוע בני אדם חיים יותר מאשר חולדות. למעשה, כאשר גרמו בניסויים להאטת רמת הפעילות המטבולית של חולדות, ע"י הגבלת-מזון חמורה, תוחלת החיים שלהם עלתה דרמטית.

המיטוכונדריה, תחנות הכוח של התא, הנן חשובות מאד לתיאוריות הרדיקלים החופשיים  של הזדקנות העור. ראשית, רדיקלים חופשיים מיוצרים בעיקר במיטוכונדריה, כיוון שזהו המקום בו תאים שורפים דלק. שנית, למרות שיש הרבה יותר רדיקלים חופשיים במיטוכונדריה מאשר באזורים אחרים של התא, המיטוכונדריה היא הרבה פחות מוגנת מנזקיהם מאשר שאר אזורי התא. לדוגמה: ה-DNA  בגרעין התא מוקף בחלבונים המגנים עליו, אולם ה-DNA במיטוכונדריה הוא ברובו חשוף ומאד פגיע. לכן, בשל תוצרי החמצון שהן עצמן יצרו, המיטוכונדריה הן האברונים התאיים הראשונים שנהרסים עם הזמן. וכיוון שהן בראש ובראשונה יצרניות אנרגיה, כל כלכלת התא נמצאת במיתון, או בנסיגה. למעשה, מה שנקרא "שחיקת המיטוכונדריה" או "התבלות המיטוכונדריה" נחשב אחד המנגנונים העיקריים בהזדקנות.


מחקרים רבים מראים כי נזקי רדיקלים חופשיים מצטברים עם הגיל

 

לדוגמה, לחולדה בת שנתיים יש כפליים נזקי חמצון (נזקי רדיקלים חופשיים) בדנ"א מאשר חולדה צעירה. השכיחות של מוטציות בלימפוציטים (תאי דם לבנים)  באנשים מבוגרים היא פי 9 מאשר בלימפוציטים של ילדים. המחלה פרוגריה, והמחלה Werner syndrome, שתי מחלות אנושיות הגורמות הזדקנות מואצת, מקושרות עם עלייה חדה בחלבונים מחומצנים. פיגמנטים הנגרמים ומצטברים בעור בהשפעת הגיל (הם כעין פסולת מולקולרית, לדוגמה - ליפופסקין)– נחשבים לתוצר של נזקי חמצון לחלבונים ושומנים. עד נקודה מסוימת, פיגמנטים אלה הם יחסית שפירים, אבל אם הצטברותם עולה מעל רמה מסוימת, הם מתחילים להרוס תאים. אפשר להאט הצטברות עודפי  פיגמנטים ע"י נוגדי חמצון.


ועוד על הזדקנות ונוגדי חמצון:

מחקר על מוטנטים (יצורים שהם פרי מוטציה גנטית) שחיו הרבה מעבר לתוחלת החיים של אותו המין, בבע"ח שונים, מספק הוכחות על הקשר בין הזדקנות ורדיקלים חופשיים. נמצא שמוטציות שפוגעות בגן בודד בבעלי חיים מסוים מייצרות עלייה של 70% בתוחלת החיים. הסתבר שהמוטציה העלתה את הרמות של שני אנזימים המנטרלים רדיקלים חופשיים: סופראוקסיד דיסמוטז, וקטלאז. הוצע, שהגן שנפגע מקודד לחלבון המדכא של מערכות נוגדי החמצון בתא. במחקר אחר, החוקר יצר בהנדסה גנטית זבוב-פירות בעל תוחלת חיים כפולה מהרגיל. הבדל חשוב בין הזן הרגיל למוטנט היה פעילות גבוהה יותר של סופראוקסיד דיסמוטז (אנזים שהוא נוגד חמצון) בזן המוטנטי.


בשנים המוקדמות של הרדיוביולוגיה, שטח מדע המתייחס לאפקט הביולוגי של קרינה, חוקרים פגשו תופעה מפתיעה. טיפולי קרינה ברמה נמוכה הגנו על חיות מחשיפה גבוהה יותר לקרינה, כמו גם מהרבה גורמי-עקה אחרים, כמו מוטגנים (=גורם-מוטציה), רעלנים ומחמצנים. מאוחר יותר, נמצא שעלייה קלה וזמנית ביצירת רדיקלים חופשיים שנגרמה ע"י קרינה גירתה את מערכת הלוחמה התאית ברדיקלים חופשיים (האנזימים SOD, קטלאז, גלוטתיון פרוקסידז) לשפר את עמידותה לנזק עתידי.
כמובן שאיננו ממליצים על חשיפה זמנית לקרני X במטרה להשיג עמידות לעקה. אבל כפי הנראה הפתרון הוא פשוט יותר. תרגול גופני - גם הוא יצרן קל עד מתון של רדיקלים חופשיים. באופן מובן, ככל שאנו שורפים יותר דלק, כך יש יותר תוצרי לוואי של חמצון. כמות סבירה של תרגול יכול לגרות את ההגנה האנטי חמצונית הפנימית, שתישאר מוגברת הרבה לאחר סיום התרגול. מצד שני, תרגול מוגזם (הכמות הגורמת לעקה גופנית חמורה) עלולה להמם ולשתק את מערכות ההגנה ולהאיץ הזדקנות. אימון גופני, כמו גורמים נוספים של סגנון חיים בריא, הם טובים בכמות סבירה אבל עלולים לא להיות טובים אם מקיימים אותם בהגזמה.


נוגדי חימצון ותוחלת החיים

אנשים שואלים לעתים קרובות: אם נזקי רדיקלים חופשיים הם אחד מגורמי המפתח בהזדקנות, אזי האם תוספי המזון הם בעלי ההשפעה העיקרית על תוחלת החיים?  התשובה הפשוטה היא: זה יותר מורכב... 
ההסבר הוא כזה:  התאים משמרים שיווי משקל בין הרמות של רדיקלים חופשיים לבן הפעילות של מערכת ההגנה הכוללת נוגדי חמצון (שנקרא שיווי-משקל חימצוני). מערכת ההגנה הטבעית שלנו היא יקרה-לתחזוקה. כך שהגוף מתיר רמה כלשהיא "נסבלת" של נזק מרדיקלים חופשיים, בכדי לחסוך במחיר של שימור מערכת ההגנה האנטי אוקסידטיבית. כמו למשל מושל של אזור, שמוכן לחיות עם כמות "נסבלת" וניתנת לניהול של פשע במקום לבזבז את כל התקציב על המשטרה. כשאנו צורכים נוגדי חמצון, הגוף מגיב ע"י כיבוי מערכות נוגדי החמצון הטבעיות שלו. אחרי הכל, למה לא לבזבז פחות על הגנה כל עוד יש עזרה זמינה מבחוץ? כתוצאה מכך, נוגדי חמצון כתוספי מזון לא מפחיתים את נזקי הרדיקלים החופשיים כמו שאנו עשויים לחשוב.


מחקרים מראים שנוגדי חמצון שאנו צורכים, בד"כ לא מעלים את את תוחלת החיים המקסימלית (הגיל המבוגר ביותר אליו יכול להגיע יצור חי) ביונקים. אבל נוגדי חמצון הראו יכולת להעלות את תוחלת החיים הממוצעת  (לפחות על פי מחקר על מכרסמים), כלומר כמה חיה טיפוסית ממין זה תחיה.
זה עולה בקנה אחד עם הרעיון על שיווי-משקל חימצוני. כששיווי משקל כזה נשמר כל הזמן, הבע"ח יכול לנצל את מקסימום תוחלת החיים של המין שלו. תוספי מזון המכילים נוגדי חמצון לא יכולים לשנות את הגיל המקסימלי אליו ניתן להגיע,  כיוון שהם לא מסיטים את שיווי המשקל החמצוני. מצד שני, ככל ששיווי המשקל החמצוני מופרע במהלך תקופת חייו של הבע"ח, כך תתקצר תוחלת החיים שלו בפועל. למעשה, בחיים האמיתיים, המערכות נוגדות החמצון שלנו כל הזמן נדחפות הצידה משיווי המשקל המושלם. הן מוצפים בכמויות גדולות של רדיקלים חופשיים עם החשיפה לקרני UV, רעלנים, עשן סיגריות, קרינה, מתח ועוד גורמים הרסניים. זוהי סיבה אחת מדוע רובנו לא מגיעים למקסימום תוחלת החיים האפשרית של כ-110-120 שנה. תוספי מזון המכילים נוגדי חמצון יכולים לעזור להסיט את תוחלת החיים הממוצעת קרוב יותר למקסימום הפוטנציאלי ע"י הגברת היכולת לתקן נזקי חמצון והקטנת ההפרעות לשיווי המשקל החימצוני.
אומנם כולנו היינו רוצים גם להעלות את מקסימום תוחלת החיים, מה שמצריך להסיט את שיווי המשקל החמצוני לרמה אחרת. אולם טרם מצאנו דרכים מעשיות מוכחות לעשות זאת.

 


עוד שאלה שרבים מאיתנו שואלים היא: איזה נוגד חמצון הכי כדאי לקחת?

 

זאת בד"כ גישה שאיננה נכונה. אם אתה רוצה להגן על ביתך מפני פורצים, אתה לא שם גדר רק מצד אחד. יש סוגים רבים של רדיקלים חופשיים, כמו סופראוקסיד, חמצן סינגלטי, הידרוקסיל, אלקוקסיל ועוד. כך שהגישה האופטימלית היא לצרוך מגוון של נוגדי חמצון. הנוח ביותר הוא לצרוך מגוון של תוספי מזון, אבל דרך פשוטה ונעימה יותר היא לצרוך תפריט המורכב ממגוון של פירות וירקות. הרבה פיגמנטים צמחיים, כמו פלבונואידים, קרוטנואידים ואנטוציאנינים, ידועים כנוגדי חמצון יעילים וורסטיליים. כדאי לבדוק שהפירות והירקות הנם טריים. כיוון שחום (כמו בישול) מנטרל את רוב נוגדי החמצון, תוספי מזון עשויים להיות שימושיים. במיוחד אם אנו תחת תנאים יוצאי דופן, כמו מתח, חולי או חשיפה לשמש.


 

מה לגבי נוגדי חימצון בקרמים לעור?

ובכן, על כך ניתן לכתוב ספר...  ישנם נוגדי חמצון שנמצאו במחקרים כיעילים במריחה על העור. יש לשים לב כי הקרמים המוכרים לנו לא תמיד מכילים את הריכוזים שנוסו במחקרים (אם נהיה עדינים...) ולא תמיד את הנגזרת (הצורה הכימית) של החומר שהוכחה כיעילה. נושא החומרים הפעילים והכנסתם לקרמים הנו תחום נרחב  של ידע, שהולך ונבנה כל הזמן. מידע על הויטמינים העיקריים המופיעים בתכשירי קוסמטיקה, ותועלתם בצורה זאת (בקרם) מופיע בפרק "לומדים על העור" שבקישור הזה. כפי שציינו למעלה, נוגדי החמצון אינם מחוללים אפקט מהיר ודרמטי כפי שמחוללים חומרים פעילים אחרים (כמו רטינואידים, חומצות הידרוקסיות). הם כן מהווים סיוע להגנה מפני קרינת השמש ונזקי חמצון בתא. חלק מנוגדי החמצון הם בעלי סגולות נוספות – כמו נוגדי דלקת ונוגדי זיהום (פוליפנולים של תה ירוק, ויטמין A ועוד), מסייעים בייצור הקולגן (ויטמין C ), וסיוע בתהליכים תאיים נוספים (אבץ, סלניום, קואנזים Q10). הוספתם לקרם הלחות היא תוספת ברוכה.

 

 

 

<   נושא קודם    לנושא הבא >