Unter physiologischen Bedingungen werden ROS (=reaktive Sauerstoffspezies) vom antioxidativen Verteidigungssystem des Körpers schnell unschädlich gemacht.
Oxidantien und Antioxidantien befinden sich im Gleichgewicht.
Erst bei einer Verschiebung dieses Gleichgewichtes zu Gunsten der Oxidantien durch Auslöser zellulären Stresses entsteht oxidativer Stress.
Solche Auslöser können endogen sein wie Entzündungen, Infektionen, Bluthochdruck und Diabetes oder exogen (außerhalb des Organismus entstehend) wie z.B. chemische Belastungen durch Umweltgifte, Schwermetalle, Zigarettenrauch, Mykotoxine, bestimmte Medikamente Ozon, UV- und ionisierende Strahlung physischer und psychischer Stress, z.B. Leistungssport
Zu den ROS zählen freie Radikale wie Hyperoxid (veraltet: Superoxid) und NO, aber auch nichtradikalische Verbindungen wie das durch Reaktion von Hyperoxid mit NO entstehende hochtoxische Peroxynitrit. NO und Peroxynitrit werden teilweise in der Literatur als reaktive Stickstoffspezies (RNS) bezeichnet.
Eine wichtige Rolle spielen hierbei NO und Peroxinitrit und damit die Sonderform nitrosativer Stress des oxidativen Stresses.
Die Mitochondrien sind besonders gefährdet durch Schädigungen, da ihr Erbgut nicht über Reparatursysteme verfügt. Es kommt langfristig zu einem Rückgang der zellulären Energieproduktion.
Die geschädigten Mitochondrien produzieren zudem vermehrt Sauerstoffradikale und können nicht mehr die nötige Energie für die Reparatursysteme der Zelle liefern.
Als Globaltest der Funktionsfähigkeit der antioxidativen Verteidigungssysteme bzw. des Reduktionsvermögens kann die Totale Antioxidative Kapazität (AOC) im Serum eingesetzt werden, zusammen mit den Markern für Lipid- und Nukleinsäureoxidation eignet sie sich als Screening auf oxidativen Stress.
Auch einzelne Antioxidantien und Faktoren des antioxidativen Verteidigungssystems lassen sich messen:
Superoxid-Dismutase (SOD) im EDTA-Blut
Gluthathion (GSH) im EDTA-Blut
Gluthathion-Peroxidase (GPX) im EDTA-Blut
Coenzym Q10 im Serum
Vitamin C und E im Serum
Kupfer, Zink, Eisen, Mangan und Selen (Kofaktoren der Enzyme des antioxidativen Verteidigungssystems)