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Organismen sind ständig vielen verschiedenen Formen reaktiver Sauerstoffspezies (ROS) und reaktiver Stickstoffspezies (RNS) aus endogenen und exogenen Quellen ausgesetzt, die Proteine, Nukleinsäuren und Lipide schädigen und zu einem Verlust biologischer Funktionen führen, der mit degenerativen Krankheiten einhergeht. Organismen verfügen über eine Reihe von Antioxidanzien (Enzyme, Vitamine, Metaboliten), die die Bildung dieser ROS/RNS verhindern oder sie in inaktive Derivate umwandeln können, um sich gegen ROS-vermittelte oxidative Schäden zu schützen. Diese Antioxidantien werden auf natürliche Weise in situ produziert oder durch Lebensmittel und/oder Nahrungsergänzungsmittel zugeführt. Ein Ungleichgewicht zwischen Oxidantien und Antioxidantien, das Oxidantien begünstigt und möglicherweise zu Schäden führt, wird als oxidativer Stress bezeichnet. Einige Stoffwechselwege werden als Reaktion auf oxidativen Stress aktiviert und sind als therapeutische Interventionen vorzugsweise mit einem verbesserten Überleben oder mit dem Zelltod verbunden. Diese Wege üben ihren Einfluss durch die Modulation der Aktivitäten von Transkriptionsfaktoren aus, die Veränderungen im Genexpressionsmuster bewirken, insbesondere bei Genen, die mit Antioxidantien zusammenhängen. Erörtert werden die Transkriptionsfaktoren, die Aktivierungsmechanismen der Signalwege und die Rolle bei bestimmten Krankheiten.