We nemen antioxidanten binnen alsof ze een magisch elixer zijn dat ons leven kan verlengen. In het beste geval zijn ze echter gewoon ineffectief, en in het slechtste geval kunnen ze ons aardse pad verkorten. BBC Future-columnist legt uit waarom.
Linus Pauling maakte een ernstige fout toen hij besloot een paar dingen te veranderen in zijn traditionele ontbijt.
In 1964, op 65-jarige leeftijd, begon hij vitamine C toe te voegen aan sinaasappelsap, dat hij 's ochtends dronk.
Het was als het toevoegen van suiker aan Coca-Cola, maar hij geloofde oprecht en zelfs te ijverig dat het nuttig was.
Daarvoor was zijn ontbijt niet ongebruikelijk. Het enige dat speciale vermelding verdient, is dat hij 's ochtends vroeg ontbeten had voordat hij naar zijn werk bij Caltech ging, zelfs in het weekend.
Hij was onvermoeibaar en zijn werk was buitengewoon vruchtbaar.
Zo stelde hij op 30-jarige leeftijd een derde fundamentele wet voor van de interactie van atomen in moleculen, gebaseerd op de principes van chemie en kwantummechanica.
Twintig jaar later hielp zijn werk aan de structuur van eiwitten (de bouwstenen van al het leven) Francis Crick en James Watson in 1953 de structuur van DNA (dat codeert voor dit materiaal) te ontcijferen.
Promotie video:
Het jaar daarop ontving Pauling de Nobelprijs voor scheikunde voor zijn onderzoek naar de aard van chemische bindingen.
Nick Lane, een biochemicus aan het University College London, schreef over hem in zijn boek Oxygen uit 2001: "Pauling … was de kolos van de 20e-eeuwse wetenschap, wiens werk de basis legde van de moderne chemie."
Maar toen begon de "leeftijd van vitamine C". In zijn bestseller uit 1970, Hoe langer te leven en je beter te voelen, verklaarde Pauling dat suppletie met deze vitamine kan helpen bij het bestrijden van verkoudheid.
Hij slikte 18.000 mg (18 g) van deze stof per dag, wat trouwens 50 keer hoger is dan de aanbevolen dagelijkse hoeveelheid.
In de tweede editie van dit boek is griep toegevoegd aan de lijst van ziekten waartegen vitamine C effectief vecht.
In de jaren tachtig, toen hiv zich in de Verenigde Staten begon te verspreiden, verklaarde Pauling dat vitamine C het virus ook kon genezen.
In 1992 schreef het tijdschrift Time over zijn ideeën, op de omslag waarvan de kop "The Real Power of Vitamins" pronkte. Ze zijn aangeprezen als een remedie voor hart- en vaatziekten, cataracten en zelfs kanker.
"Nog verleidelijker is de suggestie dat vitamines het verouderingsproces kunnen vertragen", aldus het artikel.
De verkoop van multivitaminen en andere voedingssupplementen schoot omhoog, net als de bekendheid van Pauling.
Zijn wetenschappelijke reputatie daarentegen leed eronder. Wetenschappelijke studies hebben de komende jaren weinig of geen bewijs opgeleverd voor de voordelen van vitamine C en vele andere supplementen.
In feite was elke lepel vitamine Pauling die aan zijn sinaasappelsap werd toegevoegd, eerder schadelijk dan voor zijn lichaam.
De wetenschap weerlegde niet alleen zijn oordelen, maar vond ze ook behoorlijk gevaarlijk.
Paulings theorieën waren gebaseerd op het feit dat vitamine C behoort tot antioxidanten - een speciale categorie van natuurlijke verbindingen, die ook vitamine E, bètacaroteen en foliumzuur omvat.
Ze neutraliseren zeer reactieve moleculen die bekend staan als vrije radicalen en worden daarom als gunstig beschouwd.
In 1954 identificeerde Rebecca Gershman, toen aan de Universiteit van Rochester, New York, voor het eerst de gevaren van deze moleculen.
In 1956 werd haar hypothese ontwikkeld door Denham Harman van het Laboratorium voor Medische Fysica aan de Universiteit van Californië in Berkeley, die stelde dat vrije radicalen de oorzaak zijn van celvernietiging, verschillende ziekten en uiteindelijk veroudering.
Gedurende de 20e eeuw bleven wetenschappers dit onderwerp onderzoeken, en al snel werden de ideeën van Harman algemeen geaccepteerd.
Dit is hoe het werkt. Het proces begint met mitochondriën, microscopisch kleine motoren in onze cellen.
In hun membranen worden voedingsstoffen en zuurstof omgezet in water, kooldioxide en energie.
Dit is hoe cellulaire ademhaling plaatsvindt - een mechanisme dat dient als energiebron voor alle complexe levensvormen.
Lekkende watermolens
Maar zo eenvoudig is het niet. Naast voedingsstoffen en zuurstof vereist dit proces een constante stroom negatief geladen deeltjes - elektronen.
De elektronenstroom passeert vier eiwitten die in mitochondriale membranen worden aangetroffen en die kunnen worden vergeleken met watermolens. Dus neemt hij deel aan de productie van het eindproduct - energie.
Deze reactie vormt de kern van al onze activiteiten, maar is niet perfect.
Elektronen kunnen uit drie celmolens "lekken" en reageren met nabijgelegen zuurstofmoleculen.
Als gevolg hiervan worden vrije radicalen gevormd - zeer actieve moleculen met een vrij elektron.
Om de stabiliteit te herstellen, richten vrije radicalen grote schade aan in de systemen om hen heen, waarbij ze elektronen uit vitale moleculen zoals DNA en eiwitten halen om hun eigen lading te behouden.
Harman en vele anderen hebben betoogd dat, hoewel kleinschalig, de vorming van vrije radicalen geleidelijk het hele lichaam beschadigt en mutaties veroorzaakt die leiden tot veroudering en gerelateerde ziekten zoals kanker.
Kortom, zuurstof is de bron van leven, maar het kan ook een factor zijn bij veroudering, ziekte en uiteindelijk de dood.
Toen vrije radicalen eenmaal in verband werden gebracht met veroudering en ziekte, werden ze als vijanden beschouwd die uit ons lichaam moesten worden verdreven.
In 1972 schreef Harman bijvoorbeeld: “Het verminderen van de hoeveelheid [vrije radicalen] in het lichaam zal naar verwachting de snelheid van biologische afbraak verminderen, waardoor iemand extra jaren van gezond leven krijgt. We hopen dat [deze theorie] zal leiden tot vruchtbare experimenten gericht op het verlengen van de duur van een gezond mensenleven."
Hij sprak over antioxidanten - moleculen die elektronen uit vrije radicalen halen en de dreiging die ze vormen, verminderen.
En de experimenten waarop hij hoopte, werden zorgvuldig uitgevoerd en gedurende tientallen jaren vele malen herhaald. Hun resultaten waren echter niet erg overtuigend.
Zo werden in de jaren zeventig en tachtig verschillende antioxidantensupplementen aan muizen - het meest voorkomende proefdier - gegeven met voer of via injectie.
Sommige zijn zelfs genetisch gemodificeerd zodat genen voor bepaalde antioxidanten actiever zijn dan bij normale laboratoriummuizen.
Wetenschappers hebben verschillende methoden gebruikt, maar ze kregen vergelijkbare resultaten: het teveel aan antioxidanten vertraagde de veroudering niet en voorkwam geen ziekte.
"Niemand heeft betrouwbaar kunnen bewijzen dat ze (antioxidanten - red.) Het leven kunnen verlengen of de gezondheid kunnen verbeteren", zegt Antonio Henriquez van het Nationaal Centrum voor Onderzoek naar Hart- en Vaatziekten in Madrid, Spanje. "De muizen reageerden niet veel op de supplementen."
Hoe zit het met mensen? In tegenstelling tot onze kleinere broers, kunnen wetenschappers leden van onze samenleving niet in laboratoria plaatsen om hun gezondheid gedurende hun hele leven te volgen, en ook alle externe factoren uitsluiten die het eindresultaat kunnen beïnvloeden.
Het enige dat ze kunnen doen, is een langdurige klinische proef organiseren.
Het principe is heel eenvoudig. Ten eerste moet u een groep mensen van ongeveer dezelfde leeftijd vinden die in hetzelfde gebied wonen en een vergelijkbare levensstijl leiden. Vervolgens moet u ze in twee subgroepen verdelen.
De eerste krijgt het te testen supplement, terwijl de tweede een pil of placebo krijgt.
Om de zuiverheid van het experiment te garanderen, hoeft niemand voor het einde van het onderzoek te weten wat de deelnemers precies krijgen, zelfs niet degenen die de pillen verstrekken.
Deze techniek, bekend als dubbelblind testen, wordt beschouwd als de maatstaf in farmaceutisch onderzoek.
Sinds de jaren zeventig hebben wetenschappers veel vergelijkbare experimenten uitgevoerd om erachter te komen hoe antioxidantensupplementen onze gezondheid en levensduur beïnvloeden. De resultaten waren teleurstellend.
In 1994 werd bijvoorbeeld in Finland een studie georganiseerd waaraan 29.133 rokers in de leeftijd van 50 tot 60 jaar deelnamen.
In de groep met bètacaroteensupplementen nam de incidentie van longkanker toe met 16%.
Vergelijkbare resultaten werden verkregen door een Amerikaanse studie onder vrouwen die in de postmenopauzale periode kwamen.
Ze slikten 10 jaar lang elke dag foliumzuur (een soort vitamine B) en daarna nam hun risico op borstkanker met 20% toe in vergelijking met degenen die het supplement niet slikten.
Vanaf dat moment werd het alleen maar erger. Een in 1996 gepubliceerde studie onder meer dan 1.000 zware rokers moest ongeveer twee jaar eerder dan gepland worden stopgezet.
Na slechts vier jaar bètacaroteen en vitamine A-supplementen te hebben ingenomen, namen het aantal gevallen van longkanker met 28% toe en het aantal sterfgevallen met 17%.
En dit zijn niet alleen cijfers. De supplementengroep had elk jaar 20 meer doden dan de placebogroep.
Dit betekent dat er in de vier jaar van het onderzoek nog 80 mensen zijn overleden.
De auteurs merkten op: "De studieresultaten bieden een sterk argument om geen bètacaroteensupplementen te gebruiken, evenals bètacaroteen in combinatie met vitamine A."
Fatale ideeën
Deze opmerkelijke onderzoeken geven ons natuurlijk niet het volledige beeld. Sommige onderzoeken hebben de voordelen van antioxidanten aangetoond, vooral in gevallen waarin deelnemers niet goed konden eten.
De bevindingen van een wetenschappelijke beoordeling uit 2012 op basis van 27 klinische onderzoeken naar de effectiviteit van verschillende antioxidanten, zijn echter niet in het voordeel van de laatste.
In slechts zeven onderzoeken bleek suppletie enig gezondheidsvoordeel te hebben, waardoor het risico op hart- en vaatziekten en alvleesklierkanker werd verlaagd.
Tien onderzoeken lieten geen voordelen van antioxidanten zien - de resultaten waren alsof alle patiënten een placebo kregen (hoewel dit in werkelijkheid natuurlijk niet het geval was).
De resultaten van de overige 10 onderzoeken gaven aan dat veel patiënten in een aanzienlijk slechtere toestand verkeerden dan voordat ze antioxidanten innamen. Bovendien nam onder hen de incidentie van longkanker en borstkanker toe.
"De suggestie dat suppletie met antioxidanten een magische remedie is, is volkomen ongegrond", zegt Henriquez.
Linus Pauling wist niet eens dat zijn eigen ideeën dodelijk konden zijn.
In 1994, voordat de resultaten van talrijke grootschalige klinische onderzoeken werden gepubliceerd, stierf hij aan prostaatkanker.
Vitamine C was helemaal geen wondermiddel, hoewel Pauling erop bleef aandringen tot zijn laatste ademtocht. Maar gaat het toegenomen verbruik gepaard met extra risico's?
Het is onwaarschijnlijk dat we het ooit zeker zullen weten. Echter, aangezien veel onderzoeken de inname van antioxidanten in verband brengen met kanker, is dit niet helemaal uitgesloten.
Uit een onderzoek van het Amerikaanse National Cancer Institute uit 2007 bleek bijvoorbeeld dat mannen die een multivitamine slikten tweemaal zoveel kans hadden om aan prostaatkanker te overlijden dan degenen die dat niet deden.
En in 2011 ontdekte een soortgelijk onderzoek onder 35.533 gezonde mannen dat het nemen van supplementen met vitamine E en selenium het risico op prostaatkanker met 17% verhoogde.
Sinds Harman zijn beroemde theorie van vrije radicalen en veroudering heeft voorgesteld, hebben wetenschappers geleidelijk de duidelijke scheiding van antioxidanten en vrije radicalen (oxidanten) opgegeven. Het wordt nu als achterhaald beschouwd.
Antioxidant is slechts een naam die de aard van een bepaalde stof niet volledig weerspiegelt.
Neem bijvoorbeeld Pauling's geliefde vitamine C. Als het op de juiste manier wordt gedoseerd, neutraliseert het zeer actieve vrije radicalen door er vrije elektronen uit te nemen. Hij wordt een "moleculaire martelaar", neemt de klap op zich en beschermt de cellen om hem heen.
Door een elektron te accepteren, wordt het echter zelf een vrije radicaal die celmembranen, eiwitten en DNA kan beschadigen.
Zoals voedselchemicus William Porter in 1993 schreef: "[Vitamine C] is de echte Janus met twee gezichten, Dr. Jekyll en Mr. Hyde, een oxymoron van antioxidanten."
Gelukkig is het reductase-enzym onder normale omstandigheden in staat om vitamine C zijn antioxiderende uiterlijk te geven.
Maar wat als er zoveel vitamine C is dat het enzym er gewoon niet tegen kan?
Ondanks het feit dat een dergelijke vereenvoudiging van complexe biochemische processen niet in staat is om de essentie van het probleem weer te geven, geven de resultaten van bovenstaande klinische onderzoeken aan waartoe dit kan leiden.
Verdeel en heers
Antioxidanten hebben een donkere kant. Bovendien werkt zelfs hun positieve kant niet altijd in ons belang - in het licht van het groeiende bewijs dat vrije radicalen ook belangrijk zijn voor onze gezondheid.
We weten nu dat vrije radicalen vaak fungeren als moleculaire boodschappers die signalen van het ene deel van de cel naar het andere sturen. Ze regelen dus de processen van groei, deling en celdood.
Vrije radicalen spelen een zeer belangrijke rol in elke fase van het bestaan van een cel. Zonder hen zouden cellen ongecontroleerd blijven groeien en delen - een proces dat kanker wordt genoemd.
Zonder vrije radicalen zouden we ook meer kans hebben op infecties. Onder stressvolle omstandigheden die worden veroorzaakt door de penetratie van ongewenste bacteriën of virussen in het menselijk lichaam, beginnen vrije radicalen actiever te worden geproduceerd en fungeren ze als een stil signaal voor het immuunsysteem.
Als gevolg hiervan beginnen cellen in de voorhoede van onze immuunafweer - macrofagen en lymfocyten - zich te delen en het probleem te bestrijden. Als het een bacterie is, zullen ze het inslikken, zoals Pacman, de blauwe geest in het populaire computerspel.
De bacteriën zitten vast, maar leven nog. Om dit op te lossen, zijn vrije radicalen weer in actie.
In de immuuncel worden ze precies gebruikt voor datgene waarvoor ze een slechte reputatie hebben: doden en vernietigen. De indringer wordt aan stukken gescheurd.
Van begin tot eind hangt een gezonde immuunrespons af van de aanwezigheid van vrije radicalen in het lichaam.
Genetici João Pedro Magalhães en George Church schreven in 2006: “Vuur is gevaarlijk, maar mensen hebben geleerd het voor hun eigen bestwil te gebruiken. Evenzo lijken cellen in staat te zijn geweest mechanismen te ontwikkelen om [vrije radicalen] te beheersen en te gebruiken."
Met andere woorden: het is niet de moeite waard om met antioxidanten vrije radicalen te verwijderen.
“In dit geval zijn we weerloos tegen sommige infecties”, benadrukt Enriquez.
Gelukkig heeft het menselijk lichaam systemen die verantwoordelijk zijn voor het handhaven van de stabiliteit van biochemische processen.
Bij antioxidanten wordt het teveel uit de bloedbaan via de urine afgevoerd. "Ze worden gewoon op natuurlijke wijze uit het lichaam uitgescheiden", zegt Cleva Villanueva van het National Polytechnic Institute of Mexico City.
"Het menselijk lichaam heeft een ongelooflijk vermogen om alles in evenwicht te brengen, dus de effecten [van het nemen van supplementen] zullen hoe dan ook mild zijn, en daar zouden we dankbaar voor moeten zijn", zegt Lane.
We begonnen ons aan te passen aan de risico's van zuurstof, zelfs toen de eerste micro-organismen dit giftige gas begonnen in te ademen, en een simpele pil kan niet veranderen wat er in miljarden jaren van evolutie is gemaakt.
Niemand kan ontkennen dat vitamine C een essentieel onderdeel is van een gezonde levensstijl, net als alle antioxidanten.
Maar tenzij deze supplementen door een arts worden voorgeschreven, is gezonde voeding nog steeds de beste manier om uw leven te verlengen.
"Het gebruik van antioxidanten is alleen gerechtvaardigd als het lichaam daadwerkelijk een tekort heeft aan een bepaalde stof", zegt Villanueva. "Het is het beste om antioxidanten te halen uit voedingsmiddelen die een specifieke combinatie van antioxidanten bevatten."
"Een dieet dat rijk is aan fruit en groenten is meestal erg gezond", zegt Lane. "Niet altijd, maar in de meeste gevallen wel."
Hoewel de voordelen van dit dieet vaak worden toegeschreven aan antioxidanten, is een gezonde balans van pro-oxidanten en andere voedingsstoffen nog niet met zekerheid bekend.
Wetenschappers hebben decennia lang geprobeerd de complexe biochemie van vrije radicalen en antioxidanten te begrijpen, hebben honderdduizenden vrijwilligers aangetrokken voor hun onderzoek en hebben miljoenen uitgegeven aan klinische onderzoeken, maar de moderne wetenschap heeft ons nog steeds niets beter te bieden dan het advies dat we sinds school kennen: eet vijf groenten of fruit elke dag.
Alex Riley
