Sigara ve oksidatif stres: sigara seni neden daha hızlı yaşlandırır

Kısa cevap: Sigara dumanı son derece yüksek yoğunlukta serbest radikal içerir; bunlar DNA'ya, proteinlere ve hücre zarlarına zarar veren reaktif oksijen türleridir (ROS). Sigara içenlerde oksidatif stres belirteçleri daha yüksek, antioksidan düzeyleri daha düşüktür; bunun damar hastalığına, akciğer hastalığına, cilt yaşlanmasına ve kansere katkıda bulunduğu düşünülüyor. Bir çalışmada önemli bir belirteç, sigarasız geçen iki haftanın ardından belirgin biçimde düştü.

“Sigara yaşlandırır” sözü gelişigüzel kullanılır, ama ardında kesin bir biyolojik mekanizma var: oksidatif stres. Onu anlamak, yalnızca görünüşteki yaşlanmayı değil, sigara içenlerin hücre düzeyinde neden daha hızlı yaşlandığını ve sigarayı bırakmanın bu hasarın bir kısmını neden gerçekten geri çevirdiğini de açıklıyor.

Oksidatif stres nedir

Vücuttaki her hücre enerjisini, reaktif oksijen türleri (ROS) üreten metabolik tepkimelerle üretir; bunlar eşleşmemiş elektronları olan, oksijen içeren kararsız moleküllerdir. Bu “serbest radikaller” kimyasal olarak tepkimeye yatkındır ve kendilerini kararlı hâle getirmek için komşu moleküllerden elektron çalarlar.

Az miktarda ROS'un biyolojik görevleri vardır (bağışıklık savunması, hücreler arası sinyal). Ama ROS üretimi hücrenin onları etkisiz hâle getirme gücünü aştığında oksidatif stres ortaya çıkar: ROS, DNA'ya, proteinlere ve lipitlere (hücre zarlarına) ayrım gözetmeden saldırır.

Vücudun ROS'u etkisiz hâle getiren bir antioksidan savunma sistemi vardır: süperoksit dismutaz ve katalaz gibi enzimler, bir de C ve E vitamini gibi besinlerle alınan antioksidanlar. Sağlık bu dengenin korunmasına bağlıdır.

Sigara dumanı bu sistemi nasıl aşar

Sigara dumanı, insanların maruz kalabileceği en güçlü dışsal (eksojen) oksidatif stres kaynaklarından biridir. İçinde şunlar vardır:

Doğrudan dumanda bulunan serbest radikaller:

Gaz fazında, dumandaki nitrik oksit oksitlendikçe sürekli oluşan, çok sayıda küçük ve son derece tepkimeye yatkın radikal
Katranda tutulan, süperoksit ve hidrojen peroksit üretmeyi sürdürebilen daha uzun ömürlü radikaller
Azot oksit radikalleri (yanmadan)
Organik peroksil radikalleri

Solunduktan sonra radikal üreten bileşikler:

Katrandaki kateşoller redoks döngüsüne girerek sürekli yeniden radikal üretir
Akrolein, vücudun ana antioksidan molekülü olan glutatyonu doğrudan tüketir
Yanmadan gelen kinonlar, enzimler aracılığıyla süperoksit radikalleri üretir

İltihap zincirinin büyütülmesi:

Sigara dumanı akciğerdeki makrofajları ve nötrofilleri harekete geçirir
Bu bağışıklık hücreleri normal işlevlerinin bir parçası olarak fazladan ROS (NADPH oksidazın ürettiği süperoksit) salar
Sigaranın yol açtığı kronik iltihap, kendi kendini besleyen bir ROS döngüsü oluşturur

Sonuç: sigara içenlerde oksidatif stres sistemiktir; yalnızca akciğerlerde değil, kanda, kalp ve damar sisteminde ve kan dolaşımının ulaştığı her dokuda görülür.

Serbest radikaller neye zarar verir

DNA: ROS belirli DNA hasarlarına yol açar, özellikle 8-hidroksideoksiguanozin (8-OHdG); bu, G→T transversiyonlarına neden olan mutasyona uğramış bir nükleotittir. G→T değişiklikleri sigara içenlerin akciğer kanserlerinde sık görülür, ancak bunların çoğu yalnızca oksidasyondan değil, katrandaki kanserojenlerin DNA'ya bağlanmasından kaynaklanır. Onarılmayan hasar kansere katkıda bulunabilir.

Proteinler: Proteinlerin oksidatif değişime uğraması (karbonilasyon, sistein kalıntılarının oksitlenmesi) işlevlerini değiştirir. Bu durum enzimleri, yapısal proteinleri ve sinyal moleküllerini etkiler. Oksitlenmiş proteinler yaşla birlikte hücrelerde birikir ve sigara içenlerde bu belirteçlerin bazıları daha yüksektir.

Lipitler (hücre zarları): ROS, hücre zarlarındaki çoklu doymamış yağ asitlerine zarar veren bir zincirleme tepkime olan lipit peroksidasyonunu başlatır. Oksitlenmiş LDL kolesterolün damar plağını oluşturan etkenlerden biri olduğu düşünülüyor; bu, sigaranın kalp sağlığına etkisinin ardındaki birkaç mekanizmadan biridir.

Kolajen ve elastin: Cildi sıkı ve esnek tutan proteinler ROS'tan zarar görebilir. Oksidatif stresin, daha az kolajen yapımı ve daha az kan akışıyla birlikte, sigara içenlerde cildin erken yaşlanmasının ardındaki mekanizmalardan biri olduğu düşünülüyor.

Sigara içenlerde ölçülebilen oksidatif stres belirteçleri

Çalışmalar birkaç belirteci ölçüyor:

F2-izoprostanlar, yağlardaki hasarın standart belirteci: bir çalışmada kandaki serbest F2-izoprostanlar ortalama olarak sigara içmeyenlerin düzeyinin yaklaşık 2,3 katıydı (103 pmol/L'ye karşı 242 pmol/L)
8-OHdG, oksidatif DNA hasarının belirteci: sigara içenlerde genellikle daha yüksek
Glutatyon, vücudun ana antioksidan molekülü: sigara, kan plazmasındaki glutatyonun daha fazlasını oksitlenmiş biçimine kaydırır
C vitamini: sigara içenlerin kan düzeyleri daha düşük olma eğilimindedir; ABD beslenme rehberinin sigara içenlere, içmeyenlerden günde 35 mg daha fazla almalarını önermesinin nedeni budur

Besinlerle alınan antioksidanların tükenmesi özellikle dikkat çekicidir: bu, sigara içenlerin antioksidan ihtiyacının arttığı bir dönemde beslenmelerinin çoğu zaman daha düşük kaliteli olduğu anlamına gelir (sigara içmek ile beslenme alışkanlıkları birbiriyle ilişkilidir).

Vücut genelinde yaşlanma etkisi

Araştırmacılar aynı takvim yaşındaki sigara içenlerle içmeyenlerin biyolojik yaşını (DNA metilasyon saatleri, telomer uzunluğu ve iltihap belirteçleriyle ölçülen) karşılaştırdığında:

Sigara içenler bu ölçütlerin birçoğunda biyolojik olarak daha yaşlı görünme eğilimindedir ve sigara, binlerce DNA bölgesinde metilasyon değişikliği bırakır
Telomerler (yaşla kısalan, DNA'yı koruyan uç kısımlar) sigara içenlerde daha kısa olma eğilimindedir

Sigaranın kaç “yıl” yaşlanma eklediği çalışmadan çalışmaya ve ölçütten ölçüte değişir; bu yüzden tek bir rakam vermiyoruz. Oksidatif stres, iltihap ve doğrudan DNA hasarıyla birlikte bu yaşlanmaya giden birkaç yoldan biridir.

Antioksidan takviyesi işe yarar mı?

Akla gelen soru şu: sigara içenler bunu dengelemek için antioksidan takviyesi alamaz mı?

Randomize kontrollü çalışmaların yanıtı hayır. 29.133 erkek sigara içiciyle yapılan Finlandiya'daki ATBC çalışmasında beta karoten verilenlerde akciğer kanseri azalmadı, arttı; ABD'deki CARET çalışması da aynı nedenle erken durduruldu. Akciğer kanserini önlemeye yönelik ilaçları ve takviyeleri inceleyen bir Cochrane derlemesi, riski düşüren hiçbir takviye bulmadı. Beta karotenin neden zarar verdiği tam olarak bilinmiyor.

Meyve ve sebzeden zengin bir beslenme herkes için iyidir, ama hiçbir yiyecek ya da hap dumanın etkisini silmez. Sigara içiyorsan yüksek dozda beta karoten takviyesi alma.

Bıraktığında neler olur

Hemen: dumandaki radikalleri solumayı bırakırsın.
İki hafta: 1995 tarihli bir çalışmada sigara içenlerin kanında, yağlardaki oksidatif hasarın standart belirteci olan F2-izoprostan düzeyleri içmeyenlerden daha yüksekti ve iki haftalık sigarasız dönemin ardından belirgin biçimde düştü.
Daha uzun vadede: Diğer belirteçlerin ve iltihabın ne kadar hızlı yatıştığı daha az incelendi; güvenilir bir zaman çizelgesi bulamadık.

Ciltteki oksidatif hasar: kolajen ve elastin yapımı yeniden başlayabilir ve var olan hasar tam olarak geri dönmese de yeni kolajen oluşumu ve süregelen oksidatif saldırının azalması, cildin kalitesini aylar ve yıllar içinde yavaş yavaş iyileştirir. Daha fazlası için sigarayı bırakınca cilt nasıl düzelir yazısına bak.

Kaynaklar

Church DF, Pryor WA. "Free-radical chemistry of cigarette smoke and its toxicological implications." Environ Health Perspect, 1985. PubMed
Pryor WA, Stone K. "Oxidants in cigarette smoke." Ann N Y Acad Sci, 1993. PubMed
Rahman I, Biswas SK, Kode A. "Oxidant and antioxidant balance in the airways and airway diseases." Eur J Pharmacol, 2006. PubMed
Moriarty SE et al. "Oxidation of glutathione and cysteine in human plasma associated with smoking." Free Radic Biol Med, 2003. PubMed
Morrow JD et al. "Increase in circulating products of lipid peroxidation (F2-isoprostanes) in smokers." N Engl J Med, 1995. PubMed
ATBC Cancer Prevention Study Group. "The effect of vitamin E and beta carotene on the incidence of lung cancer and other cancers in male smokers." N Engl J Med, 1994. PubMed

Sıkça sorulan sorular

Oksidatif stres sigara içenlerde görünür yaşlanmaya yol açar mı?

Olası nedenlerden biridir. Sigara içenlerin cildi daha az kolajen yapar ve daha fazlasını parçalar; oksidatif stresin, azalan kan akışıyla birlikte bunda rol oynadığı düşünülüyor. İkiz çalışmaları, sigara içenlerin yüzünün gözle görülür biçimde daha hızlı yaşlandığını gösteriyor. Sigara ve cilt yaşlanması yazısına bak.

Sigarayı bıraktıktan sonra oksidatif stres ne kadar hızlı düzelir?

Bir çalışmada, oksidatif hasarın önemli bir belirteci olan F2-izoprostanların kandaki düzeyi, sigarasız geçen iki haftanın ardından belirgin biçimde düştü. Diğer belirteçler daha az incelendi; bu yüzden güvenilir, eksiksiz bir zaman çizelgesi yok.

E ya da C vitamini sigara içenleri oksidatif hasardan korur mu?

Sigara içenleri koruduğu gösterilmiş hiçbir takviye yok. Büyük çalışmalarda beta karoten takviyeleri sigara içenlerde akciğer kanserini artırdı ve bir Cochrane derlemesi akciğer kanseri riskini düşüren hiçbir takviye bulmadı. İşe yarayan şey sigarayı bırakmaktır.

Elektronik sigara, sigaradan daha az oksidatif stres yaratır mı?

Elektronik sigara buharında ölçülen serbest radikal miktarı sigara dumanındakinden çok daha az, ama sıfır değil: likitin ısıtılması tepkimeye yatkın bileşikler oluşturabilir ve bazı aromalar buna katkıda bulunur. Birleşik Krallık'ın 2022 kanıt incelemesi, vape kullananlarda zararlı kimyasal belirteçlerinin sigara içenlerden çok daha düşük olduğunu buldu. Daha az zararlı olmak yine de zararsız olmak demek değildir; sigara içmiyorsan vape kullanmaya başlama.