Оксидантный стресс и применение антиоксидантов в неврологии

Оксидативный стресс: что это, причины, признаки, лечение

Первопричиной ряда заболеваний, в том числе и репродуктивной системы нередко называют окислительный, или оксидативный, стресс.

Оксидативный стресс: что это такое простыми словами?

Окислительный стресс организма – неконтролируемый процесс разрушения органических соединений (белков, фосфолипидов и т. д.), ведущий к нарушению нормальной работы клеток, тканей и органов в результате воздействия свободных радикалов. Это частицы, которые получаются вследствие некоторых биохимических реакций. Свободные радикалы есть в организме каждого человека, их содержание менее 5% считается нормой.

Свободные радикалы обладают особенным строением – у них есть неспаренный электрон. При встрече с «обычной» молекулой свободный радикал «отбирает» у нее один электрон, тем самым превращая уже ее в активный свободный радикал. Он, в свою очередь, тоже отправляется на поиски полной молекулы, а не выполняет свою роль в организме. Так происходит цепная окислительная реакция. Окислительный стресс «бьет» по всем системам организма, в том числе и репродуктивной: повреждаются яйцеклетки и сперматозоиды, разрушается заложенный в них генетический материал, изменяется строение.

Причины окислительного стресса

Рост числа свободных радикалов могут спровоцировать следующие факторы:

  • Курение.
  • Злоупотребление алкоголем.
  • Употребление продуктов с большим количеством консервантов, некачественного масла, овощей, обработанных пестицидами.
  • Неблагоприятная экологическая обстановка. Вредные вещества попадают в организм с выхлопными газами, пылью с частицами асбеста.
  • Стрессовые состояния, чрезмерные физические нагрузки, переутомление.
  • Прием большого количества лекарств.
  • Длительное нахождение в непроветренном помещении.

Симптомы окислительного стресса

У окислительного стресса нет четких симптомов. К тому же он может развиваться в разных органах и иметь разные проявления. Чаще всего об этом состоянии говорят следующие признаки:

  • Вы постоянно чувствуете усталость.
  • Снизился иммунитет – вы часто болеете.
  • Концентрация внимания заметно снизилась.
  • Состояние кожи ухудшилось. Она стала вялой, дряблой, потеряла здоровый цвет, появились морщины.
  • Зрение стало хуже.
  • Вы чутко реагируете на сильный шум, часто испытываете головную боль.

Возможно ли лечение окислительного стресса?

Лечение оксидативного стресса сводится к сокращению вредных воздействий на человека и приему антиоксидантных комплексов. К сожалению, человек не всегда может кардинально изменить свой образ жизни (например, переехать в место с более благоприятной экологической обстановкой, питаться фермерскими продуктами, отказаться от автомобиля). Однако прием комплексов антиоксидантов доступен каждому.

Антиоксиданты – это вещества, которые «связывают», нейтрализуют свободные радикалы. Многие антиоксиданты имеют природное происхождение. Разные антиоксиданты «работают» в разных органах и тканях, поэтому желательно принимать именно комплекс, а не какой-то один из них.

Список самых мощных природных антиоксидантов для борьбы с окислительным стрессом:

  • Рутин отвечает за здоровье капилляров и сосудов, поддерживает их эластичность.
  • Коэнзим Q10 особенно активно работает в сердце, мышцах, коже, а также органах репродуктивной системы. Важно, что он восстанавливает активность других антиоксидантов.
  • Ликопин особенно важен для мужской репродуктивной системы. Он также восстанавливает процессы выработки энергии, которые нарушаются при окислительном стрессе.
  • Витамин C оберегает от свободных радикалов сосуды, клетки крови, иммунитета.
  • Витамин E защищает от окислительного стресса сперматозоиды и яйцеклетки, мембраны клеток.
  • Бета-каротин нужен для половых органов, сетчатки глаз, кожи.

Хорошо себя зарекомендовал комплекс антиоксидантов Синергин, в состав которого входят все перечисленные выше компоненты (подробнее о продукте можно узнать здесь).

НЕ ЯВЛЯЕТСЯ РЕКЛАМОЙ. МАТЕРИАЛ ПОДГОТОВЛЕН ПРИ УЧАСТИИ ЭКСПЕРТОВ.

Окислительный стресс – глобальная проблема медицины критических состояний. Часть 1

Часть первая: Патофизиология окислительного стресса. Антиоксиданты-антигипоксаты

Профессор, академик РАЕН и МАНЭБ Назаров. И.П.

Окислительный стресс определяется как неустойчивое состояние в организме между прооксидантами и антиоксидантами. Прооксидантные факторы включают все элементы, которые играют активную роль в повышенном образовании свободных радикалов или других реактивных видов кислорода. В этих процессах участвуют как клеточные механизмы (специфические ферменты, дефекты в митохондриальном дыхании), так и экзогенные факторы (радиация, курение, загрязнение воздуха, заболевания, травмы, операции, лекарства и другое). Поскольку образование производных кислорода и уровень антиоксидантной защитной системы организма приблизительно сбалансированы, то легко сдвинуть баланс в пользу производных кислорода и нарушить биохимию клетки. Эта диспропорция называется окислительным стрессом.

Окислительный стресс является патогенетической основой критических состояний, изменения проницаемости клеточных мембран, функционирования мембраносвязанных ферментов и, в конечном итоге, приводит к тяжелым нарушениям клеточного метаболизма (С.С.Белоусов с соавт., 1998).

Фотоизображение клеток при помощи конфокального микроскопа

Здоровая клетка Белковые агрегаты, образующиеся в клетках

при окислительном процессе

Рис. 1. Патологическая роль окислительного стресса

Причиной развития окислительного стресса (ОС) является накопление в организме избытка свободных радикалов. Короткоживущие нестабильные радикалы это небольшие молекулы ОН гидроксил радикал 02– – и большие радикальные молекулы, несущие так называемый центрированный радикал, в котором неспаренный электрон локализован около какого-либо атома этой молекулы (углерод-центрированные радикалы R-CH2-СН -CН2. или углерод-кислород-центрированные радикалы R-00 ) кислорода. Долгоживущие стабильные радикалы, когда неспаренный электрон делокализован между многими атомами (аскорбат-радикал, радикалы коэнзима Q, токофероксил-радикал).

Стабильность центрированного радикала зависит от положения окружающих его химических групп в молекуле. Так, например, некоторые нитроксильные радикалы, хотя и имеют не делокализованный электрон у атома кислорода, но стабильны благодаря наличию СН3-групп, которые «экранируют» радикальный центр от контакта с другими молекулами.

Сталкиваясь с молекулой, свободный радикал отрывает от нее атом водорода (рис.2). Образуется валентно насыщенная молекула, которая превращается в свободный радикал. Он может оторвать атом водорода от другой молекулы или прореагировать с другим радикалом или молекулой кислорода. Пероксидный радикал ROO отрывает атом водорода от другой молекулы и образуется органический пероксид ROOH. Эта вырожденная цепная реакция называется ПРОЦЕССОМ АВТООКИСЛЕНИЯ УГЛЕВОДОРОДОВ ИЛИ СВОБОДНО-РАДИКАЛЬНЫМ ОКИСЛЕНИЕМ (СРО).

Рис. 2. Свободно-радикальное окисление

Базисными механизмами патологии при любых критических состояниях являются свободно-радикальные процессы и изменения свойств биомембран клеток. При ишемии тканей, особенно мозга и миокарда, главная патологическая роль свободных радикалов заключается в том, что они активно взаимодействуют с молекулами, формирующими нейрональные и внутриклеточные мембраны. Повышается вязкость мембран, утрачивается их пластичность и функциональное состояние.

Восстановление кровотока в ранее ишемизированных тканях также представляет определенную опасность. Реперфузия обуславливает многократное повышение парциального давления кислорода с дальнейшим повышением свободно-радикальных процессов. При этом повреждается эндотелий капилляров, антикоагулянтная активность которых трансформируется в прокоагулянтную.

Лейкоциты и тромбоциты вследствие увеличивающейся адгезии закупоривают церебральные капилляры. Усугубляется этот процесс и увеличением ригидности эритроцитов, что резко усиливает нарушение оксигенации тканей, особенно мозга. Угнетаются процессы фибринолиза крови, расширяется зона повреждения тканей, инфаркта мозга, усиливается отек мозга. Имеется прямая зависимость между накоплением продуктов ПОЛ и тяжестью поражения мозга и других тканей. Наряду с этим активируются гены, ответственные за программированную гибель клетки – апоптоз.

Универсальные патогенетические механизмы патологических состояний:

1. Чрезмерное, неконтролируемое эндогенной антиоксидантной системой (АОС) усиление процессов ПОЛ.

2. ГИПОКСИЯ – недостаточное снабжение или потребление кислорода клетками и тканями организма. При этом гипоксия и ПОЛ усиливают взаимно друг друга, что ведет к нарушениям энергетических и метаболических процессов в клетках и тканях (рис.3).

Причины инициации (усиления) ПОЛ:

  1. Стресс (любого происхождения);
  2. Ишемия;
  3. Гипоксия;
  4. Реперфузия тканей (реперфузионный синдром);
  5. Воспаление (асептическое или бактериальное);
  6. Недостаточная активность физиологической антиоксидантной системы (относительная или абсолютная).

Основные патологические процессы, инициируемые чрезмерной активацией ПОЛ:

I. КЛЕТОЧНО-ТКАНЕВОЙ УРОВЕНЬ:

  • нарушение проницаемости клеточной мембраны и мембран клеточных органелл
  • чрезмерное накопление свободных радикалов внутри клетки;
  • выход лизосомальных ферментов внутрь клетки;
  • накопление внутри клетки ионов Са++;

4. Апаптоз и некроз клеток;

5. Нарушение клеточной рецепции;

6. Энергетические и метаболические нарушения.

II. ОРГАНЫ И СИСТЕМЫ:

1. Функциональные нарушения;

2. Органическая патология.

Рис. 3. Окислительный стресс при гипоксии

Конечно, в организме существует эндогенная антиоксидантная система, но при критических уровнях гипоксии и ПОЛ она несостоятельна. Антиоксидантнаясистема (АОС) организма состоит из ферментов и водорастворимых, и жирорастворимых субстратов. Главным механизмом антиоксидантной защиты в естественных условиях является фермент супероксиддисмутаза (СОД), оксидность которой позволяет инактивировать свободные радикалы в месте образования, не допуская их диффузии.

Большинство клеток может переносить умеренную степень окислительного стресса благодаря тому, что они обладают репаративной системой, выявляющей и удаляющей поврежденные окислением молекулы, которые затем заменяются. Кроме того, клетки могут повысить свою антиоксидантную защиту в ответ наокислительный стресс. Однако при выраженном окислительном стрессе все молекулы живых организмов (липиды, белки, нуклеиновые кислоты и углеводы) могут быть потенциальными мишенями окислительного повреждения.

Поскольку формирование тканевой гипоксии, ПОЛ, митохондриальная дисфункция признаны пусковым звеном развития типового патологического процесса, использование антигипоксантов и антиоксидантов патогенетически обосновано при любой острой патологии.

Термин «антиоксиданты» появился ещё в 60-х годах XX века благодаря исследованиям Б. Н. Тарусова (1954), Н. М. Эмануэля (1963). Б. Н.Тарусов установил роль липидов, особенно ненасыщенных жирных кислот, как одного из основных субстратов биохимических процессов, провел скрининг радиозащитного влияния цистеина, глутатиона, тиомочевины. Н. М. Эмануэль и его ученики не только определили механизм действия антиоксидантов, но также дали определение антиоксидантов как соединений, угнетающих развитие свободнорадикального окисления.

Препараты антиоксиданты – это лекарственные средства различного химического строения, тормозящие или блокирующие процессы свободнорадикального окисления и/или способствующие увеличению в организме уровня веществ с антиокислительным действием (рис. 4).

По своим химическим свойствам антиоксиданты (АО) подразделяются на 2 группы: “ловушки радикалов”, непосредственно взаимодействующие сосвободными радикалами и “скавенжеры” (уборщики), разлагающие продуктысвободно – радикального окисления (СРО) с их последующей инактивацией и утилизацией.

Рис. 4. Механизм действия антиоксидантов

Разработано и изучается в настоящее время большое количество препаратов с антигипоксантными-антиоксидантными свойствами (мексидол, цитофлавин, танакан, актовегин, кортексин, цитофлавин, ПК-мерц, аминалон, цераксон, эспалипон, церебро и др.). Многие из них уже показали свою высокую эффективность у реанимационных больных, особенно в нейрореаниматологии (это отдельная тема). Однако в научном плане ОС, его значимость в критических состояниях и коррекция антиоксидантами (ОИМ, ЧМТ, кровопотеря, операции, анестезии и т.д.) изучены крайне, мало. А в практическом приложении мониторинг степени ОС и эффективность его коррекции антиоксидантами в больницах вообще не проводится.

Читайте также  Какие можно кушать сладости при похудении?

Причинами такого положения, прежде всего, являются низкие знания врачей по ОС. Читая лекции на курсах повышения квалификации, мы убедились в том, что анестезиологи-реаниматологи слабо ориентируются в это проблеме. Уместно вспомнить слова В.И.Вернадского: «Нет неизлечимых заболеваний, есть недостаток знаний». Сдерживается применение антиоксидантов в практическом здравоохранении полным отсутствием в лабораториях и отделениях больниц аппаратуры, измеряющей и мониторирующей изменения АОС и ОС больных, не включение в «стандарты» лечения (за исключением терапии инсультов) данных препаратов. Между тем эмпирическая медицина уже опережает научные разработки и «стандарты» в лечении критических состояний. Так в Красноярской краевой больнице уже накоплен многолетний положительный опыт использования антиоксидантов-антигипоксантов в лечении тяжелой ожоговой и черепно-мозговой травмы, гнойно-септических состояний, операциях на головном мозге и сердце, комах различной этиологии.

На примере только одного препарата мексидола, из обширной группы антиоксидантов, можно понять насколько полезны и необходимы в интенсивной терапии критических состояний эти средства.

Мексидол – международное название оксиметилэтилперидина сукцинат. Обладает высокой биодоступностью и липофильностью. Быстро переходит из кровеносного русла в органы и ткани и быстро элиминируется из организма. Благодаря наличию в его составе производного 3-оксипиридина, являющегося активным носителем, проникает внутрь клетки и митохондрий (Дюмаев К.Н., 1995). Препарат практически не токсичен.

Рис. 5. Особенности реакции цикла Кребса, связанной с сукцинатом

1. Окисление сукцината – обязательное условие каталитического действия интермедиата на усвоение клеткой кислорода.

2. Для пополнения пула органических кислот достаточно введения одного сукцината.

3. Активность сукцинатдегидрогеназы не зависит от концентрации НАД и НАДхН.

4. Мощность системы энергопродукции, использующей ЯК, в сотни раз превосходит все другие системы.

5. Феномен быстрого окисления сукцината в цитоплазме клеток с восстановлением динуклеотидов.

Производные 3-оксипиридинов (как составная часть мексидола):

  1. Играют большую роль в обмене веществ.
  2. Необходимы для нормального функционирования ЦНС.
  3. Входят в состав ферментов, осуществляющих декарбоксилирование и периаминирование аминокислот.
  4. Участвуют в обмене триптофана, метионина, цистеина, гистамина, глутаминовой и других аминокислот.
  5. Участвуют в процессах липидного обмена.

Проведенные экспериментальные и клинические исследования показали эффективность применения антиоксидантов в лечении ОИМ И ОНМК. При ишемии миокарда возникает ограничение зоны некроза в миокарде (рис.6); усиление биоэлектрической активности сердца; улучшение гемодинамики и толерантности сердца к нагрузкам.

Рис. 6. Ограничение зоны некроза миокарда мексидолом

Рис. 7. Влияние антиоксидантов на продолжительность жизни

Нервные клетки и окислительный стресс

С.Н. Иллариошкин
доктор медицинских наук, профессор, заместитель директора по научной работе
НЦ неврологии РАМН

Окислительный стресс — один из наиболее значимых механизмов повреждения нервной ткани, который запускает патологические реакции, необратимо повреждающие клетку и приводящие к запуску генетически запрограммированной гибели нейронов — апоптозу.

Нейроны являются самыми высокоспециализированными клетками в нашем организме и выполняют сложнейшие функции, обеспечивающие сознание, движение, чувствительность и адаптацию к постоянно меняющимся условиям внешней и внутренней среды. Такая напряженная деятельность требует исключительно больших затрат энергии. Не случайно мозг, составляя не более 2% от массы тела, потребляет около 20% поступающего в организм кислорода — основного источника энергии в живых клетках.

На практике, однако, далеко не всегда потребление нейронами кислорода происходит оптимальным образом. Так, например, при нарушениях мозгового кровообращения неполное восстановление кровотока после его временной остановки приводит к резкому нарастанию числа недоокисленных, промежуточных форм кислорода — свободных радикалов, отличающихся особой агрессивностью и токсичностью по отношению к клеточным структурам. Активация свободнорадикальных реакций отмечается и при целом ряде других заболеваний нервной системы — как острых, так и хронических, что является следствием нарушений функционирования ряда ключевых ферментов, систем клеточной защиты и т.д. Возникающее при этом состояние носит название окислительный стресс.

Центральным звеном окислительного стресса является так называемое перекисное окисление липидов (ПОЛ). Липиды представляют собой жировые компоненты всех клеточных мембран, они обеспечивают постоянство внутренней среды клетки, передачу клеточных сигналов, функционирование рецепторов и др. Избыточные реакции ПОЛ в условиях патологии повреждают, в первую очередь, мембраны нейронов и их внутриклеточных органелл (митохондрий, ядер, лизосом, эндоплазматической сети). С учетом значимости биологических мембран для жизнедеятельности любых клеточных структур становится понятным, почему окислительный стресс сопровождается катастрофическими последствиями для клетки, вплоть до ее гибели. Особенно это касается возбудимых клеток (нейронов, мышечных фибрилл скелетной мускулатуры и мышцы сердца), в осуществлении функций которых важным моментом является генерация потенциала действия — изменение заряда клеточной мембраны в ответ на определенные стимулы.

Таким образом, на сегодняшний день есть все основания считать окислительный стресс одним из наиболее значимых механизмов повреждения нервной ткани, борьба с которым представляет собой актуальнейшую проблему неврологии.

Окислительный стресс запускает определенный «метаболический каскад», т.е. совокупность взаимосвязанных патологических реакций, необратимо повреждающих клетку. Убедительно показано, что на фоне разворачивающегося окислительного стресса в механизмах гибели нейронов при различных заболеваниях начинают играть дополнительную роль нарушения митохондрий («энергетических станций» клетки), избыточный поток ионов кальция внутрь клетки в результате гиперстимуляции рецепторов возбуждающим нейромедиатором глутаматом, а также недостаточность факторов роста нервных клеток — особых пептидов с модулирующими свойствами. Все эти нарушения приводят к запуску генетически запрограммированной гибели нейронов — апоптозу.

Методы лечения и профилактики окислительного стресса разнообразны. Достаточно давно применяются препараты, связывающие свободные радикалы и предотвращающие реакции ПОЛ — антиоксиданты (витамин Е, аскорбиновая кислота и др.). Однако, несмотря на хороший результат применения антиоксидантов в экспериментальных условиях, результаты их использования в клинике пока остаются далекими от идеала. Другая группа нейропротекторов имеет целью нормализацию функций митохондрий и улучшение обеспечения клетки энергией (коэнзим Q1O, янтарная кислота, рибофлавин и др.). Обычно на практике применяют комбинацию нескольких препаратов из данной группы, что не всегда удобно. Еще одна возможность нейропротекции связана с предотвращением либо уменьшением токсического действия глутамата, выделяемого в межклеточное пространство: для этой цели осуществляют фармакологическую блокаду рецепторов глутамата на поверхности нейронов.

С учетом нерешенности основных проблем защиты нервных клеток при разнообразных заболеваниях мозга в последние годы особое внимание привлекают препараты пептидной природы — универсальные регуляторы клеточных функций в тканях организма. Пептидные регуляторы как лекарственные средства обладают рядом преимуществ перед традиционной «химией»: они характеризуются физиологичностью оказываемых эффектов, широтой спектра действия, возможностью стимулирования механизмов саморегуляции в пораженных клетках. Медицине известен ряд тканеспецифичных пептидов, реализующих свое защитное и лечебное действие преимущественно на уровне мозга, печени либо, например, кроветворной системы, но наибольшей ценностью обладают трофические пептиды с поливалентным, комплексным потенциалом. Одним из таких пептидов, широко применяющимся в клинической практике, является препарат Актовегин.

Актовегин представляет собой дериват из крови молодых телят, по своему действию это высокоактивный антигипоксант, повышающий содержание циклических нуклеотидов в клетке и, следовательно, улучшающий состояние мозгового метаболизма, утилизацию кислорода и глюкозы. Помимо неорганических электролитов и других микроэлементов (натрия, кальция, фосфора, магния), он содержит пептиды, аминокислоты, липиды, олигосахариды и другие органические вещества, а также холин и лейцин (важнейшие строительные материалы для клеточных мембран). Показано, что под влиянием Актовегина различные ткани увеличивают потребление кислорода и глюкозы, что сопровождается повышением энергетического потенциала клеток (в первую очередь, нейронов) с одновременным уменьшением выраженности реакций ПОЛ и маркеров окислительного стресса. В механизмах действия Актовегина как корректора энергетического гомеостаза ведущее значение придается поддержанию оптимального соотношения вазоконстрикции (реакции сужения сосудов) и вазодилатации (их расширения), что способствует нормализации кровотока и стабилизации метаболического фона пораженных тканей. Можно добавить, что входящий в состав Актовегина магний, важнейшей роли которого в метаболизме нервной ткани был посвящен ряд статей в нашем журнале, является компонентом биологически активных нейропептидов и каталитическим центром различных ферментов. Таким образом, сложный поликомпонентный состав Актовегина обеспечивает возможность его действия в качестве уникального модулятора состояния кровотока и метаболизма, структурно-функциональной целостности клеточных мембран, энергокорректора с нейропротективными (защитными) свойствами.

Во всем мире, в том числе и в нашей стране, к настоящему времени накоплен огромный опыт применения Актовегина в составе комплексной терапии при целом ряде заболеваний и поражений нервной системы — остром инсульте, синдроме полиорганной недостаточности на фоне критических неврологических состояний, хронической ишемии мозга, сопровождающейся расстройствами памяти и внимания, миастении и др. Препарат может применяться в виде таблеток и в виде инъекций — внутривенных и внутримышечных, что обеспечивает достаточную «гибкость» применяемых лечебных схем при острой и хронической патологии. Актовегин, как правило, хорошо переносится и обладает весьма незначительным числом побочных эффектов.

Подводя итог, отметим, что включение в протоколы лечения неврологических пациентов различного профиля современных препаратов, обладающих свойствами антиоксидантов и стабилизаторов энергетического метаболизма, является патогенетически оправданным и перспективным.

Как оксидативный стресс влияет на здоровье мужчины?

Одна из самых распространенных проблем нашего времени — синдром хронической усталости [1]. Жизнь в мегаполисе откладывает свой отпечаток на здоровье человека.

Что же чувствует человек с синдромом?

  • Постоянную общую слабость и апатию
  • Рассеянность и отсутствие сосредоточенности
  • Раздражительность без причин
  • Частые жалобы на отсутствие настроения

Синдром хронической усталости тесно связан с оксидативным стрессом.

Оксидативный, или окислительный, стресс – это патологическое состояние, происходящее в нашем организме на клеточном уровне, при котором клетка подвергается разрушительному воздействию активных форм кислорода (свободных радикалов) [2]. Окислительный стресс опасен последствиями для здоровья и уже всерьез беспокоит врачей всего мира.

Из-за чего возникает оксидативный стресс?

  • Экология мегаполиса (выбросы от заводов, автомобилей и др.)
  • Естественное старение организма
  • Длительный стресс и предрасположенность к нервной возбудимости
  • Облучение и длительное пребывание под солнцем без защиты
  • Токсичные вещества (в составе средств косметики, бытовой химии)
  • Химические консерванты в составе продуктов питания
  • Гнилостные процессы при переедании, несбалансированном питании
  • Табачная, наркотическая, алкогольная зависимости
  • Недостаточное нахождение на свежем воздухе
  • Медикаментозные вещества, употребляемые продолжительное время.

Как распознать оксидативный стресс?

  • чувствуете частые расстройства желудка и кишечника
  • болеете больше 4 раз в год
  • у вас часто болит голова, так сильно, что приходится использовать обезболивающие препараты
  • Вы часто чувствуете слабость, болят мышцы без нагрузки в спортзале
  • Вы постоянно ощущаете усталость, апатию, снижение концентрации
  • Заметили внезапное появление морщин, седину, снижение зрения, слуха.
Читайте также  Опоясывающая боль под лопатками

Если вы обнаружили у себя/вашего мужчины большинство признаков, вам пора обратить внимание на ваш образ жизни и здоровье.

Как оксидативный стресс влияет на здоровье мужчины?

Сегодня как никогда актуальна проблема негативного влияния свободных радикалов на репродуктивную функцию [3] у мужчин. При возникшем дисбалансе антиоксидантов и активных форм кислорода повреждается генетический материал, находящийся в сперматозоидах. Повышенная чувствительность сперматозоидов к активным формам кислорода обусловлена высоким содержанием в их мембранах жирных кислот, окисление которых вызывает повреждение половых клеток. При таких повреждениях шанс стать отцом сильно снижается.

Как противостоять свободным радикалам?

Чтобы избежать проблем рекомендуется изменить образ жизни:

Рекомендуем вам расстаться с вредными привычками, включить в свой ритм жизни спорт и фитнес, прогулки на свежем воздухе.

Придерживайтесь принципов здорового питания (больше овощей, фруктов, ягод), соблюдайте режим дня: ложитесь спать вовремя.

И, конечно, учитесь держать свои эмоции в пределах нормы: не нервничайте по пустякам. Если вы чувствуете, что у вас проблемы – обратитесь к грамотному психологу или психотерапевту. Он выслушает и поможет разобраться с основными проблемами, и, при необходимости, назначит курс седативных препаратов.

Важная составляющая образа жизни — стиль питания. Включая в рацион продукты богатые антиоксидантами и другими схожими микронутриентами, мы можем снизить окислительный стресс.

Продукты питания, рекомендуемые при противооксидантной терапии:

  • Красные ягоды, а также черника, рябина, облепиха (содержат антоцианы);
  • Чай, кофе, какао (содержат танины);
  • Цитрусовые, гранаты, яблоки и иные фрукты (природные антиокислители);
  • Овощные продукты, в первую очередь чеснок и лук (препятствуют окислению клеток);
  • Сухофрукты;
  • Рыбные жиры (омега-6 и омега-3);

Но для большинства людей этих рекомендации недостаточно, потому что многие из нас живут в больших городах и подвержены внешним негативным факторам, усиливающим оксидативный стресс.

Уровень загрязнения окружающей среды неудовлетворительный из-за загазованности воздуха выхлопными газами и обилия промышленных предприятий. Кроме того, качество продуктов питания, которые мы покупаем, не гарантирует суточный рацион витаминов и минералов.

Для решения этой проблемы люди привыкли использовать БАД к пище, содержащие те или иные полезные вещества, которые тяжело получить с пищей.

Отдельного внимания заслуживают добавки, содержащие такие соединения, как биофлавоноиды. Это фенольные водорастворимые антиоксиданты — натуральные соединения, содержащиеся в растениях, которые в некоторых источниках относят к витаминоподобным веществам, объединенным под названием Витамин P. Сегодня выявили свыше 1 400 разновидностей биофлавоноидов, каждый из которых — сильнейший антиоксидант [4] .

В качестве примера добавки, которая содержит и комплекс витаминов (С, А, D3), и биофлавоноид нарингенин, можно привести новый продукт на основе экстракта косточек грейпфрута — Цитромикс .

БАД. Не является лекарственным средством.

Имеются противопоказания. Перед применением необходимо ознакомиться с инструкцией или проконсультироваться со специалистом.

1. Fulle, S., Pietrangelo, T., Mancinelli, R. et al. Specific correlations between muscle oxidative stress and chronic fatigue syndrome: a working hypothesis. J Muscle Res Cell Motil 28, 2007, pp. 355–362

2. D. John Betteridge. What is oxidative stress? Metabolism. Volume 49, Issue 2, Supplement 1, February 2000, pp 3-8

3. Brody Steven A. Мужское бесплодие и окислительный стресс: роль диеты, образа жизни и пищевых добавок. Андрология и генитальная хирургия, № 3, 2014, с. 33-41.

4. Зверев Я.Ф. Флавоноиды глазами фармаколога. Антиоксидантная и противовоспалительная активность // Обзоры по клинической фармакологии и лекарственной терапии. 2017. Т. 15. № 4. с. 5-13

Комплексная оценка оксидативного стресса (7 параметров)

Комплекс исследований, позволяющий оценить активность свободнорадикальных процессов в организме и состояние систем антиоксидантной защиты.

Оценка окислительного стресса, оценка антиоксидантной защиты.

Синонимы английские

Assessment of oxidative stress, evaluation of antioxidant protection.

Высокоэффективная жидкостная хроматография.

Какой биоматериал можно использовать для исследования?

Как правильно подготовиться к исследованию?

  • Не принимать пищу в течение 2-3 часов до исследования, можно пить чистую негазированную воду.
  • Не курить в течение 30 минут до исследования.

Общая информация об исследовании

Окислительный (оксидативный) стресс — состояние, при котором в организме слишком много свободных радикалов — молекул без одного электрона.

В нормальных условиях внутриклеточное содержание активных форм кислорода (ROS) поддерживается на низком уровне различными ферментными системами, участвующими в редокс-гомеостазе. Поэтому окислительный стресс можно рассматривать как дисбаланс между прооксидантами и антиоксидантами в организме. В течение последних двух десятилетий окислительный стресс был одной из самых острых проблем среди биологических исследователей во всем мире. Стресс можно определить как процесс измененного биохимического гомеостаза, вызванного психологическими, физиологическими или экологическими причинами (стрессорами). Любое изменение в гомеостазе приводит к увеличению производства свободных радикалов, значительно выше детоксикационной способности местных тканей. Эти избыточные свободные радикалы затем взаимодействуют с другими молекулами внутри клеток и вызывают окислительное повреждение белков, мембран и генов. В процессе этого часто образуется еще больше свободных радикалов, вызывая цепь разрушений. Окислительные повреждения связаны с причиной многих заболеваний, таких как сердечно-сосудистые заболевания, дегенерация нейронов и онкология, а также влияют на процесс старения.

Стресс может запускаться различными стрессорами, например экстремальными условиями окружающей среды, чрезмерными физическими упражнениями или полной иммобилизацией, недоеданием. Внешние факторы, такие как загрязнение, избыточная инсоляция и курение, также вызывают образование свободных радикалов. Стресс может быть острым или хроническим. Стрессор инициирует любой из факторов, играющих решающую роль в поддержании клеточного гомеостаза. Окислительный стресс возникает, когда гомеостатические процессы терпят неудачу, а генерация свободных радикалов намного превышает способность антиоксидантной защиты организма, тем самым способствуя повреждению клеток и тканей.

Окислительный стресс является сложным процессом. Его воздействие на организм зависит от типа окислителя, от места и интенсивности его производства, от состава и активности различных антиоксидантов, а также от способности восстановительных систем.

Термин «ROS» включает в себя все нестабильные (свободные) метаболиты молекулярного кислорода (O2), которые имеют более высокую реакционную способность, чем O2 (например, супероксидный радикал, гидроксильный радикал) и нерадикальные молекулы (например, перекись водорода (H2O2). Эти ROS генерируются как побочный продукт нормального аэробного метаболизма, но их уровень увеличивается при стрессе, что является основной опасностью для здоровья.

До 1-3% легочного поступления кислорода преобразуется в ROS. В условиях нормального метаболизма непрерывное образование свободных радикалов важно для нормальных физиологических функций, таких как генерация АТФ, различные катаболические, анаболические процессы и сопровождающие клеточные окислительно-восстановительные циклы.

Центральная нервная система чрезвычайно чувствительна к повреждению свободных радикалов из-за относительно небольшой общей антиоксидантной способности. ROS, продуцируемые в тканях, могут нанести прямой ущерб макромолекулам, таким как липиды, нуклеиновые кислоты и белки. Полиненасыщенные жирные кислоты являются одной из предпочтительных целей окисления для них. Кислородсодержащие радикалы, в частности радикал супероксидного аниона, гидроксильный радикал (ОН) и алкилпероксильный радикал (OOCR), являются мощными инициаторами перекисного окисления липидов, роль которых хорошо установлена в патогенезе широкого спектра заболевания (например, развитии атеросклероза, прогрессировании фиброза печени).

В результате перекисного окисления липидов в биологических системах накапливаются их конечные продукты, такие как малондиальдегид (MDA), 4-гидрокси-2-ноненол (4-HNE) и F2-изопростанты.

Основания ДНК также очень восприимчивы к окислению ROS, а преобладающим конечным продуктом этого взаимодействия является 8-гидрокси-2-дезоксигуанозин. В результате могут возникнуть мутации и делеции как в ядерной, так и в митохондриальной ДНК. Митохондриальная ДНК особенно подвержена окислительному повреждению из-за ее близости к первому источнику ROS и недостаточной восстановительной способности по сравнению с ядерной ДНК. Эти окислительные модификации приводят к функциональным изменениям в ферментативных и структурных белках, которые могут оказывать существенное физиологическое воздействие. Также хорошо установлена связь между окислительным стрессом и иммунной функцией организма. Механизм иммунной защиты использует повреждающие эффекты окислителей с защитной целью, используя ROS в уничтожении патогенов. В нескольких исследованиях была продемонстрирована взаимозависимость окислительного стресса, иммунной системы и воспаления. Все факторы, ответственные за окислительный стресс, прямо или косвенно участвуют в механизме защиты иммунной системы. Любые изменения, приводящие к иммуносупрессии, могут спровоцировать развитие болезни. Окислительная модификация белков не только изменяет их антигенный профиль, но также усиливает антигенность. Существует несколько примеров аутоиммунных заболеваний, возникающих в результате таких окислительных модификаций, а именно системная красная волчанка, сахарный диабет и диффузная склеродермия. Более того, окислительный стресс представляет дополнительную угрозу для тканей-мишеней, как в случае бета-клеток, продуцирующих инсулин. Окислительный стресс, вызванный неразрешенным и стойким воспалением, может быть основным фактором, влияющим на изменение динамики иммунных реакций. Эти изменения могут создать иммунологический хаос, который может привести к потере архитектурной целостности клеток и тканей, что в конечном итоге приведет к хроническим заболеваниям или онкологии.

Окислительный стресс может запускать развитие аллергии, аутоиммунных или нейродегенеративных заболеваний (например, болезнь Альцгеймера) наряду с измененным ростом клеток, хроническими инфекциями, ангиогенезом и раковыми заболеваниями. Старение является неотъемлемым процессом, характерным для всех живых клеток. Теория окислительного стресса в настоящее время является наиболее приемлемым объяснением старения, которое подтверждает, что увеличение ROS приводит к функциональным изменениям, патологическим состояниям и другим клинически наблюдаемым признакам старения. В нормальных условиях физиологичным является равновесие между уровнем антиоксидантов и клеточными прооксидантами. Окислительный стресс может быть запущен не только стрессорами, но и дефицитом антиоксидантов, приводящим к образованию избыточного количества активного кислорода или азота. Антиоксиданты являются первой линией на пути предотвращения развития стресса. Несколько первичных антиоксидантных ферментов (SOD, каталаза) и несколько пероксидаз катализируют сложный каскад реакций для превращения ROS в более стабильные молекулы, такие как вода и O2. Помимо первичных антиоксидантных ферментов, большое количество вторичных ферментов действуют в тесной связи с малыми молекулярными антиоксидантами с образованием окислительно-восстановительных циклов, которые обеспечивают необходимые кофакторы для первичных антиоксидантных ферментных функций.

Малые молекулярные неферментные антиоксиданты (например, GSH, NADPH, тиоредоксин, витамины E и C и следовые металлы, такие как селен) также действуют как прямые поглотители ROS. Эти ферментативные и неферментные антиоксидантные системы необходимы для поддержания жизни путем поддержания деликатного внутриклеточного редокс-баланса и минимизации нежелательного повреждения клеток, вызванного ROS.

Читайте также  Тендинит ахиллова сухожилия симптомы

Эндогенные и экзогенные антиоксиданты включают в себя некоторые высокомолекулярные соединения (SOD, GPx, Catalse, альбумин, металлотионеин) и некоторые низкомолекулярные вещества (мочевая кислота, аскорбиновая кислота, липоевая кислота, глутатион, убихинол, токоферол / витамин E, флавоноиды).

Комплексная оценка оксидативного стресса состоит из количественного определения содержания в крови следующих параметров: коэнзим Q10, витамин Е, витамин С, бета-каротин, глутатион, малоновый диальдегид, 8-ОН-дезоксигуанозин. Диагностика метаболических особенностей организма позволит врачу-специалисту скорректировать антиоксидативный статус пациента до появления симптомов заболевания, используя показатели общего антиоксидантного статуса и перекисного окисления липидов для назначения антиоксидативной терапии.

Для чего используется исследование?

  • Для комплексной диагностики оксидативного стресса и степени интоксикации организма;
  • для выявления дефицита антиоксидантов и оценки риска заболеваний, ассоциированных с их недостатком (заболевания сердечно-сосудистой системы, иммунодефициты, доброкачественные и злокачественные опухоли, гормональные нарушения, бесплодие, аутоиммунные заболевания);
  • для выявления дефицита микроэлементов и витаминов, связанных с антиоксидантными системами организма;
  • для выявления генетических форм дефицита ферментов.

Когда назначается исследование?

  • При предраковых заболеваниях;
  • при аутоиммунных заболеваниях (ревматоидный артрит, системная красная волчанка, диффузная склеродермия);
  • при нейродегенеративных заболеваниях;
  • при бесплодии и привычном невынашивании беременности;
  • при хронических инфекциях;
  • при заболеваниях печени;
  • при онкологических заболеваниях;
  • при подозрении на врождённый дефицит ферментов;
  • при заболеваниях сердечно-сосудистой системы.

Что означают результаты?

Отдельно для каждого показателя, входящего в состав комплекса:

Антиоксиданты: что действительно следует знать

Большинство современных образованных людей, по крайней мере, что-то слышало о том, что богатые антиоксидантами пищевые продукты и добавки полезны для здоровья. Однако многие, возможно, не совсем понимают, – что вообще такое антиоксиданты и как это работает в организме.

В журнале «Biomolecules» была опубликована статья, в которой, кроме прочего, говорилось о самом словечке «антиоксидант»: это один из наиболее туманных и сбивающих с толку научных терминов, который в специальной литературе до настоящего времени не находит четкого определения.

В данном материале попробуем немного глубже, чем обычно это делается, разобраться в сути понятия «антиоксиданты», в механизме их действия и влияния на здоровье.

Что такое антиоксиданты?

Антиоксиданты – это соединения, способные нейтрализовать свободные радикалы и тем самым снизить или предотвратить повреждение клеток. В свою очередь, свободные радикалы представляют собой молекулы, несущие на внешней орбите один или несколько неспаренных электронов, – что делает их нестабильными и очень реактивными. Уточним, что под реактивностью в данном случае понимается способность свободных радикалов вступать в различные биохимические реакции с другими молекулами.

В организме свободные радикалы образуются в ходе нормальных эндогенных (внутренних) метаболических процессов, включая процессы энергообеспечения. Кроме того, организм вырабатывает свободные радикалы в ответ на внешние, средовые воздействия, а также на факторы, связанные с образом жизни: в качестве примера можно привести пребывание под открытым солнцем, курение, потребление спиртосодержащих напитков, психоэмоциональные перегрузки и т.д.

Антиоксиданты ингибируют (подавляют) процессы окисления, т.е. химические реакции соединения с т.н. активным кислородом. Молекула кислорода с неспаренным электроном – это очень активный свободный радикал. В результате реакций с ним повреждаются клетки, организм «закисливается» и появляются новые нестабильные, высоко реактивные и потому опасные молекулы с неспаренными электронами.

Антиоксиданты взаимодействуют с такими молекулами безопасным для тканей образом, нейтрализуя их до того, как будут повреждены молекулы протеинов (белков), липидов (жиров) или ДНК (дезоксирибонуклеиновая кислота, носитель генетической информации).

Оксидативный стресс (от англ. «stress» – удар, сотрясение, перегрузка, давление и т.п.) возникает при наличии чрезмерного количества свободных радикалов. Такой дисбаланс, в свою очередь, может быть обусловлен либо повышенной продукцией свободных радикалов в организме, либо недостаточностью механизмов антиоксидантной защиты.

Подчеркнем: свободные радикалы не хороши и не плохи. В естественных, нормальных для данного организма концентрациях они необходимы для эффективного и здорового протекания физиологических энергообменных процессов. Опасен лишь избыток свободных радикалов: в этом случае повышается риск развития всевозможных хронических заболеваний, в том числе столь серьезных, как, например, сердечнососудистая или опухолевая патология. Кроме того, в последнее время все большее внимание привлекает теория, согласно которой процессы старения представляют собой не что иное, как прогрессирующий оксидативный стресс.

Системы антиоксидантной защиты

Клетки нашего организма обладают определенными биохимическими механизмами, которые позволяют держать под контролем выработку свободных радикалов. Например, в клетках содержатся особые антиоксидантные энзимы (ферменты, т.е. расщепляющие вещества), снижающие концентрацию молекул с непарными электронами. К первичным антиоксидантным энзимам относятся, в частности, супероксиддисмутаза (SOD), каталаза (CAT), глутатионпероксидаза (GPx) и глутатион редуктаза (GRx). Эти вещества представляют собой, так сказать, первый эшелон антиоксидантной обороны. Они регулируют уровень свободных радикалов, вступая с ними (а также с другими молекулами, которые потенциально могут стать свободными радикалами) в безопасные нейтрализующие реакции.

Аналогичные вещества-регуляторы, – метаболические антиоксиданты, – образуются также в сложных биохимических каскадах обмена веществ. К метаболическим антиоксидантам относят липоевую кислоту, глутатион, коэнзим Q10, мелатонин, мочевую кислоту, Л-аргинин, металл-хелатирующие белки, билирубин, трансферрин.

Вместе с тем, ряд необходимых антиоксидантов сам организм не производит, и получить их мы можем только извне, с пищей или пищевыми добавками. К таким антиоксидантам относятся, в частности, каротиноиды, некоторые витамины с антиоксидантным эффектом (напр., витамины С и Е), селен, марганец, цинк, флавоноиды, жирные кислоты омега-3 и омега-6. Пищевые и дополнительные антиоксиданты неизменно находятся в центре внимания диетологической науки, поскольку укрепить антиоксидантную защиту организма способен лишь рацион, богатый перечисленными соединениями,

Естественные пищевые (нутриентные) антиоксиданты в сравнении с пищевыми добавками

Разобраться в тонкостях циркуляции и взаимодействий антиоксидантов-нутриентов весьма непросто, здесь легко запутаться. С одной стороны, множество веществ и соединений антиоксидантного действия естественным образом присутствует в обычных и привычных нам продуктах питания. С другой, – бесчисленные пищевые добавки рекламируются производителями как незаменимые средства повышения антиоксидантной защиты.

Фрукты, овощи, специи, орехи содержат тысячи различных соединений, обладающих антиоксидантным эффектом. Например, в винограде, яблоках, грушах, вишнях, ягодах содержится группа растительных веществ, называемых полифенольными антиоксидантами, – на сегодняшний день известно более восьми тысяч природных полифенолов-антиоксидантов. Другой класс антиоксидантов, – каротиноиды, – в высоких концентрациях содержится, как правило, в ярко окрашенных фруктах и овощах.

Вместе с тем, эти натуральные антиоксиданты, поступающие в организм с пищей, очень отличаются от биоактивных веществ, которые входят в состав пищевых добавок. Скажем, витамин Е (сложный эфирный ацетат альфа-токоферола) существует во многих формах, как природных, так и синтетических, причем эти формы обладают в организме разным эффектом. Возможно, настолько разным, что становится понятно, почему исследования потенциальной пользы витамина Е для здоровья зачастую приносят противоречивые результаты.

Пищевые добавки обычно содержат высокие дозы изолированных антиоксидантных соединений, которые могут влиять на организм иначе, чем самая богатая антиоксидантами пища. Такая диета чрезвычайна питательна и важна для здоровья, в то время как концентрированные антиоксидантные добавки показаны не всем и, более того, могут оказаться вредоносными для некоторых людей.

Могут ли антиоксиданты нанести вред здоровью?

Должно быть совершенно ясно, что рацион, богатый овощами, фруктами и другими естественными контейнерами антиоксидантов, полезен для общего состояния здоровья.

Профилактический эффект антиоксидантных пищевых добавок, т.е. способность последних предотвращать те или иные заболевания, гораздо менее очевиден.

Многие исследования показали, что в определенных аспектах такие концентрированные добавки также могут быть полезны для здоровья. Подобные выводы публиковались, например, в отношении омега-3 жирных кислот, куркумина, селена, ресвератрола, витамина С, – с описанием различных положительных эффектов, наблюдаемых при тех или иных условиях в различных по составу выборках. Однако отсюда вовсе не следует, что прием дополнительных антиоксидантов безопасен или необходим каждому человеку. Напротив, проводились и такие исследования, результаты которых свидетельствуют о способности некоторых синтетических антиоксидантов конфликтовать с естественными сигнальными путями организма, что в конечном счете оказывает негативное влияние на состояние здоровья.

И даже более того: достоверные научные данные говорят о том, что некоторым категориям населения высокодозовые антиоксидантные добавки попросту противопоказаны. Скажем, у здоровых мужчин добавки с высоким содержанием витамина Е повышают риск рака предстательной железы. Подобно этому, бета-каротиновые добавки связаны с повышенным риском рака легких у заядлых курильщиков.

Добавим, что до сих пор ни одно исследование не выявило каких-либо решающих преимуществ антиоксидантных добавок в плане профилактики заболеваний, но зато есть убедительные доказательства того, что концентрированные дозы витамина Е, витамина А и его предшественника бета-каротина могут повышать вероятность преждевременной смерти.

Возьмем на заметку

Вышеизложенное говорит о том, что бесконтрольный и бездумный прием пищевых добавок, содержащих определенные классы антиоксидантов, может разбалансировать естественные, собственные механизмы антиоксидантной защиты организма, что приведет к серьезным последствиям для здоровья.

И напротив, в постоянно расширяемой базе научных знаний до сих пор не появлялось указаний на то, что богатое антиоксидантами питание, включающее овощи, фрукты, специи, рыбу, орехи, чай и прочие природные источники, каким-то образом может быть связано с негативными эффектами или последствиями в плане здоровья. Именно поэтому ведущие эксперты в области диетологии (подчеркнем: особенно независимые эксперты) настоятельно рекомендуют сосредоточиться на нормализации и оптимизации собственного рациона, чтобы обеспечить достаточное поступление природных антиоксидантов с пищей. Крайне не рекомендуется принимать какие бы то ни было концентрированные антиоксидантные добавки, – за исключением тех случаев, когда это в явной форме предписано врачом.