Оксидативный стресс анализ

Оксидативный стресс анализ

Что такое оксидативный стресс?

Существование человека в условиях современной техногенной цивилизации, нарушение веками складывавшихся между людьми и природой отношений, неизбежно приводит к постоянному возникновению стрессовых ситуаций, что приводит к их накоплению, превращению в неотъемлемый компонент существования и, в конечном счете, к развитию серьезных функциональных расстройств организма.
Нарушение обмена веществ и энергии, накопление активных повреждающих агентов — так называемых »свободных радикалов», инициирующих развитие заболеваний и психо-эмоционального дискомфорта, получило название »оксидативного стресса». Хронический стресс приводит к угнетению иммунитета, дискоординации в работе органов и систем, а следовательно, к дисгармонии в организме.
Ограничение возможностей цивилизованного человека общаться с живой природой приводит к тому, что мы живем в искусственном мире и имеем искусственное здоровье, поддерживаемое экологически загрязненными продуктами питания и синтезированными химическим путем лекарственными препаратами, употребление которых неизбежно вызывает развитие побочных эффектов.
Ученые установили, что в организме человека под воздействием перечисленных выше факторов, происходит образование так называемых »свободных радикалов», которые ответственны за ускоренное разрушение и деформацию клеток организма.

Что такое свободный радикал?

Свободный радикал образуется в тот момент, когда кислород, участвующий в процессе метаболизма, теряет электрон.
Пытаясь возместить потерю электрона, свободный радикал отбирает электрон, например, у молекулы, входящей в состав клеточной мембраны, превращая ее в новый свободный радикал.
Эта цепная реакция ослабляет клеточную мембрану, нарушает целостность клетки и открывает дорогу многим дегенеративным заболеваниям.

Разрушительное действие избыточных концентраций свободных радикалов проявляется в ускорении процессов старения организма, провоцировании воспалительных процессов в мышечных, соединительных и других тканях, неправильном функционировании циркуляционной системы, нервной системы (включая клетки мозга) и иммунной системы.

Вкратце коснемся физической стороны образования свободных радикалов. Часть электронов внешней орбиты переходит от одного атома к другому. Электроны постоянно стремятся создать на внешней орбите одну или несколько пар, благодаря чему поддерживается химическое равновесие.
Свободные радикалы отличаются крайней неустойчивостью — срок их существования порой не превышает одной миллионной доли секунды. Агрессивное поведение этих химических агентов вызывает целый каскад новообразованных свободных радикалов, каждый из которых, в свою очередь, порождает собственную цепочку свободных радикалов, и так далее, и так далее.
Короче говоря, мы имеем дело с самой настоящей химической бомбой, взрывающейся с появлением первого свободного радикала.
Если биологи и медики наперебой заговорили о свободных радикалах всего несколько лет назад, то физики и химики хорошо знакомы с ними уже более сорока лет. Порожденное радиоактивностью ионизирующее излучение, проникая сквозь материю, вызывает бурное образование свободных радикалов. Схожий процесс происходит и во время крекинга, то есть переработки нефти. Активизируя цепную реакцию, вызванную потоком свободных радикалов, и контролируя ее протекание, ученым удалось создать полимеры и, таким образом, изготовить первые пластмассы.

Свободные радикалы в живом организме

Несмотря на всю убедительность физических опытов, до недавнего времени никто из биологов и не подозревал, что свободные радикалы с равным успехом могут возникать и гибнуть при биохимических процессах в организме человека и животного.
Вот почему когда в 1969 году американские исследователи Маккорд и Фридович заявили, что супероксидный анион, опасный свободный радикал, формируется in vivo, то есть в живом организме, а такой энзим, как супероксидная дисмутаза ( эритрокупреин) позволяет его уничтожить, их коллеги в научно-исследовательских институтах всего мира отнеслись к их словам с нескрываемым скептицизмом. Однако фактов накапливалось все больше и больше, исследования в этой области шли полным ходом и, в конце концов, пришлось согласиться с очевидным: свободные радикалы действительно способны возникать в живом организме.

Свободные радикалы и повреждение клетки

Сегодня стало очевидным, что образование свободных радикалов является одним из универсальных патогенетических механизмов при различных типах повреждения клетки, включая следующие:

  • реперфузия клеток после периода ишемии;
  • некоторые медикаментозно-индуцированные формы гемолитической анемии;
  • отравление некоторыми гербицидами;
  • отравление четыреххлористым углеродом;
  • ионизирующее излучение;
  • некоторые механизмы старения клетки (например, накопление липидных продуктов в клетке — цероидов и липофусцинов);
  • кислородотоксичность;

атерогенез — вследствие окисления липопротеидов низкой плотности в клетках артериальной стенки.

Cвободные радикалы участвуют в процессах:

Эффекты свободных радикалов

Окисление ненасыщенных жирных кислот в составе клеточных мембран является одним из основных эффектов свободных радикалов. Свободные радикалы также повреждают белки (особенно тиол-содержащие) и ДНК. Морфологическим исходом окисления липидов клеточной стенки является формирование полярных каналов проницаемости, что увеличивает пассивную проницаемость мембраны для ионов Са2+, избыток которого депонируется в митохондриях.
Реакции окисления обычно подавляются гидрофобными антиоксидантами, такими как витамин Е и глютатион-пероксидаза.
Подобные витамину Е антиоксиданты, разрывающие цепи окисления, содержатся в свежих овощах и фруктах.

Свободные радикалы также реагируют с молекулами в ионной и водной среде клеточных компартментов.
В ионной среде антиоксидантный потенциал сохраняют молекулы таких веществ, как восстановленный глютатион, аскорбиновая кислота и цистеин. Защитные свойства антиоксидантов становятся очевидны, когда при истощении их запасов в изолированной клетке наблюдают характерные морфологические и функциональные изменения, обусловленные окислением липидов клеточной мембраны.

Типы вызываемых свободными радикалами повреждений определяются не только агрессивностью продуцируемых радикалов, но и структурными и биохимическими характеристиками объекта воздействия. Например, во внеклеточном пространстве свободные радикалы разрушают гликозаминогликаны основного вещества соединительной ткани, что может быть одним из механизмов деструкции суставов (например, при ревматоидном артрите). Свободные радикалы изменяют проницаемость (следовательно, и барьерную функцию) цитоплазматических мембран в связи с формированием каналов повышенной проницаемости, что приводит к нарушению водно-ионного гомеостаза клетки.

Роль биофлавоноидов в предотвращении оксидативного стресса

Путешественники и странники, рацион которых в силу очевидных причин был крайне скуден, часто испытывали различные расстройства, недомогания и болезни. Первые достоверные сведения о негативных явлениях, связанных с недостатком эссенциальных нутриентов, относятся к началу XIII в. и касаются заболеваний среди экипажей кораблей.
Еще большее распространение получил этот так называемый »морской скорбут» во второй половине XV столетия, во время кругосветных мореплаваний. Такая эпидемия постигла, например, экипаж Васко де Гама в 1495 г. на пути его в Индию, причем из 160 человек более ста погибло.

Экспедиция знаменитого французского путешественника Жака Картье в 1534 г. была заперта льдами в заливе Святого Лаврентия и провела зимовку на территории провинции Квебек (Канада). Вынужденные питаться преимущественно солониной, многие члены экспедиции заболели цынгой и умерли. К счастью, случайно встреченный индеец раскрыл умирающим секрет приготовления снадобья из коры и иголок одного из вечнозеленых деревьев (Anneda pine tree), растущих в той местности. Картье воспользовался этим советом, что позволило ему практически в течение недели поставить на ноги оставшуюся в живых команду.

Четыре столетия спустя, современные ученые обратили внимание на группу природных веществ, содержащихся в растениях — так называемые флавоноиды. Присутствие флавоноидов в растениях предохраняет их от разрушительного воздействия ультрафиолетовых лучей солнца.
К биофлавоноидам относят флавоноиды, которые обладают биологической активностью по отношению к человеку. Биофлавоноиды обладают способностью связывать свободные радикалы.
Биофлавоноиды были открыты Альбертом Сент-Георги, удостоенным за это Нобелевской Премии. Он предлагал назвать биофлавоноиды »витамином Р» (vitamin P), но это название не прижилось, поскольку оказалось, что это не одно вещество, а природная смесь.

Известный исследователь, биохимик, Ричард Пассвотер внес огромный вклад в понимание процессов, происходящих при использовании антиоксидантов. Его пионерная работа о возможности замедления процессов старения появилась в печати в 1971 году, когда термины »свободный радикал» и »антиоксидантная терапия» были знакомы только очень узкому кругу профессионалов. Спустя два года д-р Пассвотер опубликовал результаты своих онкологических исследований, откуда большинство исследователей впервые узнало о том, что существует связь между свободными радикалами и заболеваниями такого рода.
В 1977 году вышла в свет фундаментальная работа о роли свободных радикалов.

Отмечено, что ни один класс природных веществ не оказывает такого многочисленного и разнообразного воздействия на биологическую активность клеток человека и животных, как биофлавоноиды.

Фармакологическое действие антиоксидантов обусловлено их способностью связывать свободные радикалы (активные биомолекулы, разрушающие генетический аппарат клеток и структуру их мембран) и уменьшать интенсивность окислительных процессов в организме.

Роль антиоксидантов в профилактике различных заболеваний

Сердечно-сосудистые заболевания. Антиоксиданты являются высокоэффективным средством, препятствующим возникновению и прогрессированию атеросклероза, т.к. препятствуют формированию тромбов и атеросклеротических бляшек на стенках сосудов. Антиоксиданты являются лучшим »чистильщиком» кровеносных сосудов, их использование позволяет в несколько раз снизить риск заболеваний гипертонией, стенокардией, инфарктом миокарда и инсультом, а также варикозным расширением вен и тромбофлебитами.
Многочисленными исследованиями показано, что главной причиной ишемической болезни сердца (ИБС) является спазм коронарной артерии. По результатам последних исследований большую роль в развитии атеросклероза и ИБС отводят окисленным липопротеидам низкой плотности (ЛПНП), которые могут быть вовлечены в патогенез. Образование окисленных ЛПНП увеличивает способность коронарных сосудов к сокращению и уменьшает их эндотелий-зависимую релаксацию.
Подтверждено, что антиоксиданты повышают устойчивость ЛПНП при добавлении к плазме, кроме того, они имеют антитромбоцитные свойства и ингибируют пролиферацию гладкой мускулатуры сосудов. Ранее было показано, что содержание антиоксидантов в плазме обратно связано с риском стенокардии. В недавних исследованиях убедительно доказана связь содержания антиоксидантов в плазме со спазматической активностью коронарной артерии.

Диабет. Антиоксиданты эффективно уменьшают хрупкость сосудов (в т.ч. и глазных капилляров), это позволяет использовать их для успешной профилактики и лечения диабетической ретинопатии.

Онкологические заболевания. Антиоксиданты обладают способностью резко замедлять рост опухолей и препятствуют их развитию, что позволяет использовать их с целью лечения и профилактики рака и других онкологических заболеваний.

Противовоспалительное действие антиоксидантов обусловлено связыванием гистамина и гистаминоподобных веществ, что позволяет успешно применять данный препарат при артритах, ревматизме, красной волчанке, язвенном коллите, сенной лихорадке, а также для профилактики спортивных травм.

Тонизирующее и восстанавливающее действие на центральную нервную систему. Антиоксиданты улучшают кровоснабжение и обмен веществ в центральной нервной системе, что ускоряет процессы восстановления функций после повреждения центральной нервной системы, улучшает память, зрение, слух.

Стрессопротективное действие антиоксидантов обусловлено тем, что данный препарат препятствует образованию язв и кровоизлияний на стенках желудка и кишечника, вызываемых внешними раздражителями; нормализует функцию нервной, иммунной и эндокринной систем.

Радиопротективное действие антиоксидантов обусловлено их высокой способностью связывать и нейтрализовать повреждающее действие свободных радикалов, образующихся при воздействии ионизирующего облучения. Могут использоваться для профилактики и лечения лучевой болезни.

Косметическое действие. Антиоксиданты обеспечивают эффективную защиту эластина и коллагена (белка соединительной ткани кожного покрова) от разрушительного воздействия свободных радикалов, усиливают переплетение волокон коллагена с цепью эластина. Этим достигается значительное замедление возрастных процессов потери упругости и эластичности кожи, появления морщин и старческих пятен.

Биологическое действие природных антиоксидантов

В результате многочисленных исследований последнего десятилетия сложились представления о том, что единство строения и функции биологических мембран теснейшим образом связано с процессами пероксидного окисления липидов (ПОЛ), составляющих структурную основу бислоя.
Установлено, что многие биосинтетические и деструктивные процессы сопряжены с механизмами окислительных превращений липидов. Не вызывает сомнения, что процессы ПОЛ клеточных мембран представляются наиболее важными с биологической точки зрения. Нарушение регуляции ПОЛ рассматривают в настоящее время в качестве патогенетического маркера целого ряда заболеваний.
С этой позиции изучению биологической роли биоантиоксидантов как факторов, способных регулировать интенсивность пероксидации липидов, уделяется особенно важное внимание.

К числу природных антиоксидантов относят токоферолы, каротиноиды, витамины А, К, убихиноны (УХ) (коэнзим Q), убихроменолы (QC), флавоноиды.

Установлено, что антиоксидантную функцию данные соединения сочетают с достаточно широким спектром биологического действия, не связанного непосредственно с антиокислительной активностью. Конкретные биохимические проявления действия биоантиоксидантов разнообразны и направлены на различные структурные, метаболические и регуляторные системы организма.

Воздействие дефицита антиоксидантов на липидный обмен

Воздействие антиоксидантов проявляется в целом ряде сложных эффектов на всех уровнях организации: от мембранных образований до организма в целом. Показано, что при недостатке в организме антиоксидантов наблюдаются многообразные патологические изменения большого числа органов и тканей животных и человека.
Среди важнейших симптомов антиоксидантной недостаточности отмечаются: нарушения репродуктивной функции, мышечная дистрофия, некрозы печени, повреждения эпителия почечных канальцев и т.д. Отмечаются морфологические изменения, которые характерны для клеток различных тканей и заключаются в значительном увеличении проницаемости или полном разрушении цитоплазматических или внутриклеточных мембран, в том числе митохондрий и микросом. При этом, морфологическим аномалиям предшествуют изменения жирнокислотного состава липидов, снижение концентрации полиненасыщенных жирных кислот (ПНЖК). Эти нарушения на молекулярном уровне могут быть объяснены повышенным уровнем пероксидного окисления.

Доктор медицинских наук, профессор
В.А. Курашвили

www.childneurologyinfo.com

Журнал «Здоровье ребенка» 2 (23) 2010

Вернуться к номеру

Оксидативный стресс: влияние на организм человека, методы оценки

Авторы: Нагорная Н.В., Четверик Н.А., Донецкий национальный медицинский университет им. М. Горького
Рубрики: Педиатрия/Неонатология

В статье представлены сведения о значении оксидативного стресса в жизнедеятельности организма, его особенностях при различных патологических процессах, методах оценки, наиболее достоверным из которых является определение уровней малонового диальдегида и восстановленного глутатиона в плазме крови. Выявление оксидативного стресса в организме важно уже на ранних, иногда доклинических, стадиях различных заболеваний, при оценке степени тяжести патологического процесса, для контроля эффективности профилактических и лечебно-реабилитационных мероприятий.

Оксидативный стресс, норма, патология, методы оценки.

Около 95 % поступающего в организм кислорода в процессе окислительного фосфорилирования восстанавливается в митохондриях до воды. Остальные 5 % в результате различных (как правило, ферментативных) реакций преобразуются в его активные ­формы, являющиеся высокотоксичными для клеток [22, 23].

Активные формы кислорода (АФК) — свободные радикалы, прооксиданты — представляют собой молекулярные частицы, имеющие непарный электрон на внешней орбите и обладающие высокой реакционной способностью, которая заключается в повреждении белков, нуклеиновых кислот и липидов биологических мембран клеток [1, 3, 14, 15, 19]. В норме в здоровом организме образование АФК происходит непрерывно. Сведения об основных активных формах кислорода и других прооксидантах, присутствующих в живых организмах, представлены в табл. 1.

Доказано, что АФК и другие прооксиданты участвуют в механизмах бактерицидности, в синтезе биологически активных веществ, в обмене коллагена, регуляции проницаемости мембран и др. [1]. Формирование свободных радикалов — важный защитный механизм, лежащий в основе неспецифического иммунитета: фагоцитоз приводит к многократному увеличению содержания свободных радикалов в фагоцитирующих клетках с одновременным повышением потребления кислорода в 20 и более раз (так называемый «дыхательный взрыв») [4]. Вместе с тем АФК являются основой патогенеза многих патологических процессов, обладают антигенными свойствами, запускают аутоиммунные процессы повреждения тканей, вызывают бронхоконстрикцию и т.д. [1, 4].

Следует отметить, что существование человека в условиях современной техногенной цивилизации, нарушение веками складывавшихся между людьми и природой отношений неизбежно приводят к постоянному появлению стрессовых ситуаций, их накоплению и в конечном счете к развитию патологических изменений в различных органах и системах [26]. Негативное влияние факторов окружающей среды (табачный дым, загрязнение воздуха выбросами транспорта и промышленных предприятий, радиационное и ультрафиолетовое излучение, ксенобиотики, в том числе лекарства, анестетики, пестициды, промышленные растворители и др.), чрезмерная физическая нагрузка, стресс, переутомление сопровождаются увеличением образования свободных радикалов.

Нарушение обмена веществ и энергии, накопление активных повреждающих агентов (свободных радикалов, прооксидантов, АФК), инициирующих повреждение клеток и ведущих к развитию различных патологических состояний, получило название оксидативного стресса [3, 4, 23, 26]. Его основу составляет свободнорадикальное окисление жирных кислот, или так называемое перекисное окисление липидов (ПОЛ).

Внимание к проблемам повреждения клеток при различных заболеваниях, в том числе сердечно-сосудистых, в отечественной кардиологии и терапии было значительным уже начиная с 20–30-х гг. XX века благодаря работам Г.Ф. Ланга [2]. Однако до недавнего времени биологи не предполагали, что свободные радикалы могут возникать и гибнуть при биохимических процессах в организме человека и животного. Когда в 1969 году Joe M. McCord and Irwin Fridovich заявили, что супероксидный анион, опасный свободный радикал, формируется в живом организме, а такой энзим, как супероксиддисмутаза, позволяет его обезвредить, их коллеги в научно-исследовательских институтах всего мира отнеслись к таким выводам с нескрываемым скептицизмом [24]. Огромный вклад в понимание процессов свободнорадикального окисления внес известный исследователь биохимик Richard Passwater. Его пионерная работа о возможности замедления процессов старения появилась в печати в 1971 году, когда термины «свободный радикал» и «антиоксидантная терапия» были знакомы только очень узкому кругу профессионалов. Спустя 2 года R. Passwater опубликовал данные своих последующих исследований, из результатов которых впервые стало известно о существовании связи между свободными радикалами и онкологической патологией [25]. В 1977 году им была опубликована фундаментальная работа, посвященная свободным радикалам [26].

В западных странах интерес к оксидативному стрессу значительно возрос в связи с результатами работ E. Braunwald (1982) о «гибернации миокарда» (hibernatio — зимняя спячка). Этот термин был заимствован из зоологии и использован для отражения состояния дисфункции и гипоперфузии миокарда, потенциально способного к восстановлению при улучшении перфузии [1, 27, 28]. Доказано, что снижение температуры тела больного всего на 1 °С уменьшало интенсивность обмена в нем на 5–6 %. Из этого следовало, что, понизив температуру тела больного на 20 °С, можно добиться снижения обмена в 100 (!) раз [29]. С того времени увеличилось число исследований о состоянии энергопродуцирующих процессов в живом организме.

В настоящее время доказано, что процесс ПОЛ начинается с реакции инициирования цепи, вследствие которой образуются супероксидный и гидро­ксильный радикалы [2, 3, 13, 26]. Если такой радикал образуется вблизи клеточной мембраны, он имеет тенденцию реагировать с полиненасыщенными жирными кислотами (ПНЖК) боковых цепей липидов с образованием свободного радикала углерода в мембране. Последний, реагируя с молекулярным кислородом, образует пероксильный радикал (LOO*).

В случае отсутствия соответствующего антиоксиданта пероксид липида «извлекает» водород из другой ближайшей ПНЖК с образованием гидропероксида (LOOH) и нового углеродного радикала. Эта реакция начинает новый этап свободнорадикального цепного процесса, когда гидроперекиси разлагаются, инициируя новые цепи. Не все радикалы продолжают цепь, часть их взаимодействует друг с другом, образуются неактивные продукты, что приводит к обрыву цепи. Помимо спонтанного обрыва цепей прерывание возможно при взаимодействии с Fe 2+ , а также при взаимодействии с антиоксидантами [1, 3, 14, 15, 19].

В результате самоускоряющейся реакции свободнорадикального окисления образуется множество продуктов ПОЛ, к которым относятся:
— гидроперекиси липидов (первичные продукты ПОЛ) — неустойчивые вещества, которые легко подвергаются дальнейшим превращениям с образованием целого ряда более устойчивых вторичных продуктов окисления: альдегидов, кетонов, ряда низкомолекулярных кислот (муравьиной, уксусной, масляной). Эти вещества являются токсичными для клетки, приводят к нарушению функций мембран и метаболизма в целом;
— диеновые конъюгаты — образуются путем отрыва атома водорода от молекулы ПНЖК, чаще арахидоновой (липоперекиси с сопряженными двойными связями);
— перекисные радикалы — Н*, *ОН, НО 2 *;
— малоновый диальдегид — образуется в процессе окислительной деструкции липидов, входит в состав вторичных продуктов ПОЛ;
— шиффовы основания — конъюгированные соединения, образующиеся из ПНЖК, диальдегидов и других вторичных продуктов ПОЛ [1, 3, 14, 15, 19].

Для оценки интенсивности ПОЛ наиболее часто используют количественное определение малонового диальдегида (МДА) [1, 3, 5–10, 17]. Его повышение является методом раннего выявления метаболических нарушений в организме, даже на доклинической стадии заболевания [11, 17, 18, 20].

В противовес свободнорадикальным процессам в организме существует антиоксидантная система (АОС), представляющая собой совокупность защитных механизмов клеток, тканей, органов и систем, направленных на сохранение и поддержание гомеостаза в организме [1, 3, 4, 21]. Равновесие между этими двумя противоположными составляющими в состоянии физиологического оптимума удерживает перекисное окисление на определенном низком уровне, препятствуя развитию цепного окислительного процесса и характеризует антиоксидантный статус организма [1, 3]. Без его универсальной эндогенной системы защиты нормальное существование организмов в биосфере Земли в условиях загрязненной атмосферы, естественного радиационного фона и ультрафиолетового излучения Солнца было бы невозможным [1].

Различают ферментативные и неферментативные составляющие АОС. Ферментативное звено представлено глутатионпероксидазой, супероксиддисмутазой и каталазой. Они имеют определенную специализацию по отношению к конкретным видам радикалов и перекисей [1, 3, 5, 11, 13]. Согласно имеющимся данным [17], активность глутатионпероксидазы уже на ранних стадиях сосудистой патологии головного мозга уменьшена почти вдвое по сравнению со здоровыми и имеет тенденцию к дальнейшему уменьшению по мере прогрессирования заболевания.

Неферментативное звено АОС состоит из со­единений низкомолекулярной и белковой природы (табл. 2).

Витамин Е (токоферол) среди жирорастворимых антиоксидантных мембранопротекторов играет важнейшую роль, обладая способностью повышать уровень природных липидных антиоксидантов. Он взаимодействует с гидроксильным радикалом (*ОН), оказывает «погашающее» действие на синглетный кислород, инактивирует супероксидный радикал и ингибирует липидные радикалы, защищает от токсического действия озона, блокируя порождаемые им радикальные реакции [1, 3–5, 15, 16, 18].

Единственным липидорастворимым антиоксидантом, который синтезируется в клетках и постоянно регенерируется из окисленной формы, является убихинон. Его роль как важнейшего переносчика электронов в дыхательной цепи предопределяет улучшение прогноза при различной патологии:
— сердечно-сосудистой системы (ишемическая болезнь сердца, атеросклероз и его осложнения, артериальная гипертензия) [2, 3, 12–14, 18, 21];
— при анемиях (стимулирует процесс кроветворения) [1, 3, 11, 20];
— при гипоиммунных состояниях, повышая фагоцитарную активность макрофагов, число гранулоцитов в костном мозге и плазме крови, увеличивая количество иммуноглобулинов, поддерживая функцию вилочковой железы [1, 3, 4];
— в профилактике и лечении астенического синдрома и синдрома хронической усталости [1, 4, 6];
— при хронической интоксикации (выводит из организма свободные радикалы и радионуклеиды) [1, 11];
— используется в комплексных программах лечения гипоксических состояний любого происхождения [1, 4, 11, 12, 18].

Антиоксидантная функция витамина А — защита любых биологических мембран от повреждения активными формами кислорода [1, 3, 4, 12, 21].

Аскорбиновая кислота (витамин С) является наиболее важным антиоксидантом межклеточной жидкости, не синтезируется и не имеет депо в организме человека; связывает и инактивирует АФК (О 2 *, *ОН) и органические пероксиды; защищает липопротеины низкой плотности и другие липиды от окислительного повреждения, захватывая свободные радикалы до того, как они достигают мембраны; восстанавливает окисленную форму витамина Е; играет ведущую роль в антиоксидантной защите головного мозга [1, 3, 4, 12, 21].

Глутатион выполняет функцию донора водорода и кофактора ряда антиоксидантных ферментных систем. Снижение внутриклеточного содержания восстановленного глутатиона, обусловленное генетической недостаточностью ферментов его синтеза или введением антагонистов, существенно снижает устойчивость клеток и организма к лучевому поражению или интоксикации. Глутатион содержится внутри клеток. На долю глутатиона приходится 90–95 % всех небелковых тиоловых соединений. Наиболее богаты глутатионом ткани печени и мозга. Функции глутатиона в организме разнообразны: защита от активных форм кислорода, восстановление дисульфидных связей, влияние на активность многочисленных ферментов, поддержание оптимального состояния биомембран, реализация коферментных функций, участие в обмене эйкозаноидов, функционирование в качестве резерва цистеина, участие в биосинтезе нуклеиновых кислот, участие в метаболизме ксенобиотиков, повышение клеточной резистентности к токсикантам и другим вредным воздействиям, стимуляция пролиферации [1, 3–5, 11, 12, 14–16, 21].

Заслуживает внимания еще одна группа антиоксидантов — биофлавоноиды. Они снижают артериальное давление, пропульсивную активность мускулатуры кишечника, устраняют бронхоспазм, оказывают укрепляющее действие на капилляры. Одним из наиболее известных представителей этой группы является витамин Р (рутин) [1, 3, 4].

В антиоксидантной защите жидких сред организма играют важную роль также серосодержащая аминокислота таурин, мочевина, мочевая кислота, билирубин, полиамины. Мочевина содержится в жидких средах организма, препятствуя образованию метгемоглобина. Эффективно защищает центральную нервную систему, легкие и кровь от окислительного стресса.

Мочевая кислота также ингибирует ПОЛ и восстанавливает метгемоглобин с образованием малоактивного радикала урата. Защищает клетки крови, частично связана с белками и высвобождается в стрессовых ситуациях [1, 3, 4].

Церулоплазмин — многофункциональный медьсодержащий белок сыворотки крови (α2-глобулиновой фракции), является гликопротеином. Синтезируется в гепатоцитах и, являясь главным внеклеточным антиоксидантом крови, ингибирует ПОЛ до 50 % за счет перехвата и инактивации супероксидного радикала (О 2 *). Действуя как антиоксидант, оказывает мощное противовоспалительное действие. Он осуществляет транспорт меди, доставляя ее в ткани для синтеза цитохром-С-оксидазы и других ферментов, участвует в регуляции биогенных аминов и регуляции их функций, является стимулятором кроветворения и регулятором функций крови [1, 3, 4].

Особое значение имеют изменения в антиоксидантном статусе детей. Это связано с незрелостью физиологических и метаболических систем детского организма и легко возникающих вследствие этого нарушений под влиянием различных неблагоприятных факторов внешней среды [1, 3, 4, 6–8, 11].

Болезни, относящиеся к классу свободнорадикальной патологии, широко распространены, в том числе и в детском возрасте, начиная с периода новорожденности (бронхолегочная дисплазия, ретинопатия недоношенных, некротический энтероколит и др.) [1, 7, 8, 19]. Ослабление антиоксидантной защиты и неконтролируемое усиление процессов перекисного окисления липидов является одним из важных звеньев патогенеза вегетативной дисфункции, атопического дерматита, стоматологической патологии, сахарного диабета, артропатий, заболеваний желудочно-кишечного тракта, мочевыводящих путей и др. [1, 6, 9, 10]. При этом в крови и тканях достигают высоких концентраций продукты перекисного окисления липидов, в частности малоновый альдегид, дестабилизирующий клеточные мембраны [1, 3, 4].

К настоящему времени накопилось большое количество данных, свидетельствующих об участии свободнорадикальных процессов в патогенезе ряда инфекционных болезней [1].

Доказано усиление процессов ПОЛ в ишемизированном миокарде, при атеросклерозе, артериальной гипертензии, мозговой гипоперфузии и др. [1, 4, 5, 7, 17, 21].

Известно, что интенсивность процессов ПОЛ зависит от степени выраженности воспалительного процесса [13], в связи с этим эффективность лечения во многом обусловлена степенью защиты клеточных мембран. Вот почему практически при любой патологии обоснованно включение в комплексную терапию антиоксидантных препаратов. Однако не следует забывать и о том, что некоторые продукты питания являются источниками природных антиоксидантов, а следовательно, обладают вышеперечисленными эффектами [1, 3, 4]. Основные источники природных антиоксидантов представлены в табл. 3.

В настоящее время выпускается значительное количество препаратов, обладающих антиоксидантными свойствами, ряд из которых представлен в табл. 4. Включение их в комплекс терапии помогает повысить эффективность лечебно-реабилитационных и профилактических программ на всех этапах медицинской помощи детям (поликлиники, стационары, санатории, реабилитационные центры).

Результаты исследования состояния перекисных и антиоксидантных процессов, проведенного нами в 2008 году у 50 детей 12–18 лет (27 мальчиков и 23 девочки), проживающих в экологически неблагоприятных условиях Донбасса, свидетельствовали о наличии оксидативного стресса и дисбаланса антиоксидантной системы у 100 % обследованных. Проведение этим детям 30-дневного курса Нейровитана привело к улучшению самочувствия и положительным изменениям, заключавшимся в снижении уровня лактатацидоза (различной степени) у всех обследованных, нормализации оксидативного баланса у 54,0 ± 7,0 % учащихся [30]. Указанное свидетельствует о наличии антиоксидантной активности препарата Нейровитан («Хикма Фармасьютикалз»).

Таким образом, изучение показателей оксидативного стресса, развивающегося в результате дисбаланса между оксидантной и антиоксидантной системами, помогает раскрыть патогенез многих патологических процессов, оценить степень риска их возникновения, прогнозировать особенности течения заболевания. Устранение оксидативного стресса помогает повысить эффективность профилактических и лечебно-реабилитационных мероприятий.

Приведенные материалы убеждают нас в необходимости более широкого использования антиоксидантов в комплексной терапии острых и хронических заболеваний у детей наряду с другими патогенетическими методами лечения. Их выбор должен определяться характером патологического процесса и степенью его активности.

www.mif-ua.com