Профилактика возрастзависимых заболеваний. Факторы, снижающие риск возникновения: рака, болезней Альцгеймера, Паркинсона, возрастных нарушений зрения, сердечно-сосудистой, опорно-двигательной системы…
Шрифт:
В дополнение Холфорд также советует принимать ежедневно витамин А (3000 мкг) как из ретинола, так и из бета-каротина, витамин С (1500–2000 мг), витамин Е (100 мг) и селен (30— 100 мг), а также витамины группы B, цинк и магний. Однако, прежде чем принимать решение об употреблении тех или иных добавок и витаминов, необходимо оценить степень оксидантного стресса в организме, так как антиоксидантная система здорового человека полностью самостоятельно поддерживает безопасный уровень свободных радикалов.
Диагностика окислительного стресса
Окислительный стресс – это дисбаланс между образованием и нейтрализацией свободных радикалов системой антиоксидантной защиты.
В наибольшей степени подвержены воздействиям свободных радикалов липиды, находящиеся в мембранах клеток и содержащие ненасыщенные связи. Маркерами окисления липидов являются альдегиды, диальдегиды, изопростаны, метилглиоксаль, производные гексеналя и ноненаля. Отношение окисленных липопротеидов низкой плотности к липопротеидам низкой плотности, а также уровни аутоантител против окисленных липопротеинов низкой плотности используются в качестве плазменного липопротеинового биомаркера окисления. Однако наиболее информативным и широко используемым маркером является малоновый диальдегид (МДА), который образуется при перекисном окислении липидов в случае разрыва молекул полиненасыщенных жирных кислот. МДА создает нерастворимые липид-белковые комплексы в результате взаимодействия с аминогруппами белков и образования оснований Шиффа. Повышенная концентрация в крови МДА является наглядным показателем степени окисления липидов мембран. Хотя МДА находится во многих биологических жидкостях (в том числе сыворотке и плазме крови, моче, выдыхаемом воздухе и даже в клетках), наиболее надежно оценивать его содержание в сыворотке крови. Содержание МДА в сыворотке повышается при заболеваниях печени, почек, легких, панкреатите, атеросклерозе, сепсисе, холецистите, при высоких физических нагрузках и т. д.
Не менее серьезными последствиями для здоровья чревато не только окисление липидов, но и окисление белков. Как известно, белок – это полимер, в котором аминокислоты объединены в одну цепочку. Чтобы белки начали выполнять свои функции, эта цепочка должна быть соответствующим образом расположена в пространстве. Белки, образующиеся из 20 аминокислот, выполняют множество самых разнообразных и важных функций, среди них: метаболическая, сигнальная, транспортная, двигательная, рецепторная, иммунная, управленческая и т. д. Когда нарушается конформация белка, а при окислении пространственная укладка его изменяется, белок перестает выполнять возложенные на него функции со всеми вытекающими отсюда последствиями. Однако в клетках постоянно происходит распад белковых молекул и замена их новыми; причем заменяются как нормальные, так и модифицированные (окисленные) белки.
Но существуют и белки, которые практически не обновляются (например, белки, управляющие активностью ДНК) или обновляются очень медленно (те, что находятся в стенках кровеносных сосудов, головном мозге, сердечных мышцах). В этих белках повреждения накапливаются, – в частности, это относится к карбонильным группам. Карбонильные группы измененных белков могут взаимодействовать с аминогруппами других белков с образованием шиффовых оснований, которые легко гидролизируются. Еще один механизм сшивания белков основан на способности гидроксила атаковать сульфгидрильные группы. Практически любые аминокислоты с неалифатическими остатками – такие, как метионин, фенилаланин, пролин, аргинин, – могут являться участниками описанных процессов в белках. Модификация белков может осуществляться и активными формами азота: так, продукт взаимодействия углекислого газа и пероксинитрита нитрует ароматические аминокислоты и их производные, например катехоламины. В этом случае для оценки степени повреждения, нанесенного активными формами азота, используется образующийся в результате нитрования тирозина 3-нитротирозин.
Вообще, тирозин используется как один из распространенных показателей окисления белков. В организме человека присутствует только L-тирозин, содержащийся в составе белков и ферментов. В результате воздействия свободных радикалов на тирозин он окисляется и образуются его производные: 3-хлортирозин, 3-бромтирозин,
Окислительный стресс, приводящий к изменениям молекул ДНК и РНК, носит, как правило, мутагенный характер и является одной из причин онкологических заболеваний и преждевременного старения. Со временем накапливается достаточное количество продуктов окислительной модификации нуклеотидов, в частности 8-гидрокси-2-дезоксигуанозин (8-ОН-2-ДГ), который является одним из основных маркеров окислительного повреждения ДНК. Другими менее часто используемыми маркерами являются 5-гидрокси-2-дезоксицитидин и 5-гидрокси-2-дезок сиуридин. Однако в организме существует механизм обнаружения и замены поврежденных нуклеотидов на нормальные. Этот процесс называется репарацией ДНК; если бы такого механизма не было, это приводило бы к повсеместному и раннему образованию опухолей. Эффективно функционирующие процессы репарации удаляют поврежденные нуклеотиды из молекулы ДНК, и они затем выводятся из организма с мочой.
Идентификация поврежденных нуклеотидов подтверждает существование процессов, приводящих к их образованию, а количество измененных нуклеотидов в моче является критерием изменений молекул ДНК и РНК. По некоторым оценкам, общее число ежесуточных повреждений ДНК в одной клетке составляет примерно десять тысяч. В рамках Европейского комитета в настоящее время осуществляются работы по стандартизации нарушений ДНК. Так, принято уровень 8-гидрокси-2-дезоксигуанозин нормировать в диапазоне 0,5–5 повреждений на 106 повреждений гуанозиновых оснований. Следует отметить, что активные формы азота также индуцируют модификацию ДНК главным образом через образование нитрозаминов, а пироксинитрит дезаминирует азотистые основания ДНК. Но что еще более важно, активные формы азота усиливают окислительную модификацию ДНК.
Таким образом, основными маркерами окислительного стресса являются малоновый диальдегид, производные тирозина, 8-гидрокси-2-дезоксигуанозин, а также отношения глутатиона восстановленного к окисленному, убихинола к убихинону, цистеина к цистину (при окислении цистеин переходит в цистин), восстановленной формы мочевой кислоты к окисленной (мочевая кислота может находиться в енольной и в кетонной формах, в енольной мочевая кислота является антиоксидантом), аскорбиновой кислоты к дезоксиаскорбиновой кислоте. Как правило, при болезнях окислительно-восстановительный баланс организма нарушается. Несмотря на то что в организме человека, как показано ранее, имеется многоуровневая антиоксидантная система защиты от свободных радикалов, при воздействии неблагоприятных факторов количество свободных радикалов может значительно возрасти и стать избыточным. Это свидетельствует о том, что антиоксидантная система не справляется с нейтрализацией АФКА, окислительный стресс нарастает и требуется принятие дополнительных мер с помощью антиоксидантной терапии.
Гликирование
Давайте посмотрим, что нам известно, и попытаемся как можно лучше это сформулировать.
Под гликированием понимают процесс взаимодействия молекулы сахаров, находящихся в кровотоке, с аминогруппами лизина и аспарагина в составе белков. В результате этого взаимодействия образуются конечные продукты гликирования (КПГ), перекрестные сшивки внутри белковой молекулы и сшивки между различными белками. К сожалению, все эти химические соединения очень опасны для здоровья. Как мы уже писали выше, когда нарушается структура белка, он теряет свою функциональность, а дееспособность клеток во многом зависит именно от работоспособности огромного количества разнообразных белков. КПГ разрушительно действуют на коллаген и нуклеиновые кислоты, без которых невозможен синтез новых белков. Гликированные белки прилипают к внутренним стенкам кровеносных сосудов, индуцируя дисфункцию эндотелия и в конечном счете васкулярную дисфункцию, то есть способность клеток должным образом расширяться и сокращаться. Васкулярная дисфункция рано или поздно будет способствовать образованию бляшек на стенках кровеносных сосудов, что затруднит приток крови ко многим жизненно важным органам.