Особенности окислительного стресса
- Является цепной реакцией.
- Повреждает ДНК, липиды, белки.
- Приводит к апоптозу или некрозу.
- Лежит в основе многих заболеваний.
- Может иметь протективный эффект.
Активные формы кислорода
К активным формам кислорода относятся соединения, имеющие неспаренный электрон:
- ионы кислорода;
- свободные радикалы;
- перекиси.
В нормально функционирующей клетке активные формы кислорода образуются постоянно и не вызывают повреждение клетки.
При неярко выраженном процессе клетка может полностью восстановиться от воздействия активных форм кислорода.
Значительная активность окислительного стресса и большого количества активных форм кислорода приводит к разрушению клетки, в зависимости от силы стресса происходит апоптоз или некроз клетки.
Внутренние источники активных форм кислорода
- Митохондрии.
- Цитохром Р450.
- Пероксисомы.
- Фагоциты.
- Эндоплазматический ретикулум.
- Ишемия.
- Переходные материалы.
- Хронические воспаления.
Внешние источники активных форм кислорода
- Табачный дым.
- Ионизирующее излучение.
- Неионизирующее излучение.
- Ультрафиолетовое излучение.
- Нерациональная физическая нагрузка.
- Нерациональное питание.
- Озон.
- Тяжелые металлы Cd, Hg, Pb, Fe и As.
- Пестициды.
- Лекарственные препараты.
- Органические растворители.
- Ксенобиотики.
Металлы как катализаторы оксидативного стресса
Металлы такие как железо, медь, хром, ванадий и кобальт, способны участвовать в окислительно восстановительном цикле, при котором металл может принимать или жертвовать один электрон, катализирует производство реактивных радикалов и активных форм кислорода.
Присутствие таких металлов в биологических системах в несложной форме (т. е. не в соединении, а, например, с белками) может значительно повышать уровень окислительного стресса.
Поэтому очень важно перед применением препаратов с содержанием железа учитывать эту особенность. При воспалительных процессах, протекающих в выраженной форме, такие средства принимать категорически запрещается.
Неионизирующее излучение
Использование бытовых электронных и сотовых телефонов в ежедневной жизни, создает фон для развития бесплодия у мужчин, уменьшая количество сперматозоидов, подвижность, жизнеспособность, вызывая патологические изменения морфологии. Мужская репродуктивная система является одной из наиболее чувствительных к электромагнитному излучению.
Электромагнитное поле усиливает генерацию активных форм кислорода и таким образом оказывает разрушительное воздействие на различные клеточные органеллы, такие как митохондриальные ДНК сперматозоидов.
Антиоксидантная система
Благодаря исследовательской деятельности ученых всего мира удалось расширить познания в области биохимии человеческого организма. Полученные в ходе испытаний данные позволяют провести анализ данных о влиянии антиоксидантов на течение разных процессов. В настоящее время доподлинно известно, что антиоксидантная защита зависит от целого ряда факторов, и в первую очередь она связана с возрастом пациента и наличием заболеваний.
Антиоксидантами принято называть те молекулы, которые способные передавать свой электрон свободному радикалу. Но при этом данные клеточные структуры остаются стабильными, как и радикал, получивший электрон. Главным клеточным антиоксидантом является глутатион.
Среди низкомолекулярных веществ, обладающих этим свойством можно назвать:
- минералы;
- таурин;
- полифенолы;
- витамины Е и С;
- липоевая кислоты;
- мелатонин;
- мочевая кислота;
- Q 10;
- кетокислоты.
Доказано, что антиоксидантный барьер человеческого организма состоит из двух видов таких веществ: ферментативных и не ферментативных. Компоненты одной группы работают внутри клетки, а вторые — во внеклеточном пространстве. Их активность зависит от самых разных причин, но пока в дискуссионном поле первым стоит вопрос возрастных изменений, а также возможности их коррекции с помощью БАДов и других фармацевтических средств.
Физиологические свойства
- Координирует передачу сигналов от клеток.
- Активизирует специфические транскрипционные факторы.
- Участвует в фосфорилировании белков.
- Принимает непосредственное участие в иммунных реакциях.
- Осуществляет дифференциацию клеток.
Окислительный стресс в определенных условиях вреден для организма. Но он нередко используется с терапевтической целью для достижения лечебного эффекта. Например, такой метод используется при лечении рака. Правда реактивные виды кислорода используются исключительно в разумных количествах.
Окислительный стресс: в чем опасность?
Окислительный стресс не является отдельной патологией. Это лишь благоприятный для развития других болезней фон. В числе таких состояний:
- аллергические реакции;
- обычная простуда;
- цирроз печени;
- онкологические патологии;
- болезни нервной системы и сосудов.
От интенсивности этого процесса во многом зависит продолжительность жизни конкретного человека. Иными словами, чем боле выражено протекает стресс, тем стремительнее стареет организм.
Заболевания, которые ассоциируется с окислительным стрессом
Сердечно-сосудистые
Эта группа патологий включает заболевания, имеющие в основном многофакторную природу происхождения. Самые распространенные причины:
- повышенный уровень холестерина;
- диабет;
- гипертензия;
- курение;
- стрессы;
- низкая физическая активность;
- несбалансированное питание.
Рассмотрим подробнее несколько примеров.
Образование бляшек в сосудах. Образование атероматозных бляшек происходит в результате раннего эндотелиального воспаления, которое в свою очередь приводит к образованию активных форм кислорода макрофагами. Далее циркулирующие липопротеины низкой плотности окисляются активными формами кислорода, что приводит к образованию пенистых клеток и накоплению липидов. Результатом этих событий является образование атеросклеротических бляшек.
Ишемическая болезнь сердца
В последние годы данные исследований указывают на то что, окислительный стресс стоит рассматривать как первичную или вторичную причину многих сердечно сосудистых заболеваний.
Окислительный стресс действует главным образом как спусковой механизм атеросклероза.
Описание механизма
Результаты исследований показали, что бляшки в сосудах начинают формироваться в результате раннего воспалительного процесса эндотелия, то есть внутренней оболочки стенки сосуда. Это приводит к активации макрофагов, которые образуют АФК. Затем липопротеины с низкой плотностью (ЛПНП) вступают в реакцию с активным кислородом, в результате чего образуются пенистые клетки, а липиды накапливаются. Конечным итогом описанных трансформаций является образование атеросклеротических бляшек.Роль окислительного стресса в развитии многих сердечных патологий — это доказанный факт.Нейродегенеративные
Клинические испытания позволили ученым доказать, что между нейродегенеративными заболеваниями и окислительным стрессом существует прямая связь. Ведь потеря нейронов, что, по сути, и является результатом этого процесса. Так, бета-амилоид, который считается самым токсичным пептидом, поражает мозг пациентов, страдающих от болезни Альцгеймера. Причем данный пептид вырабатывается под влиянием свободных радикалов. Потому можно смело утверждать, что окислительный стресс тесно связан такими болезнями, как:
- Болезнь Альцгеймера.
- Болезнь Паркинсона.
- Повреждение митохондрий.
Клинические исследования показали что окислительный повреждение играет ключевую роль в потере нейронов и прогрессировании деменции.
Остеопороз
Для этого заболевания, которое поражает различные участки опорно-двигательного аппарата, характерным признаком является утрата костной тканью исходной структуры. Когда кости становятся рыхлыми, повышается риск травмирования. Наиболее опасным считается компрессионный перелом позвоночника. Хотя чаще всего страдают от остеопороза люди пожилого возраста, случится такое может и у молодых пациентов, если в из организме нарушено течение биохимических процессов.
Например, произойти такое может при скудном пищевом рационе, что часто является следствием модных диет. Когда организм недополучает с пищей необходимый набор минералов, страдают костные ткани. При оксидативном стрессе минеральные элементы просто не успевают усваиваться, поскольку сам организм отправляет их на нейтрализацию кислот.
Другие заболевания
- Диабет.
- Преждевременное старение.
- Мужское бесплодие.
- Респираторные заболевания. В нескольких исследованиях отмечалось что заболевания легких, такие как астма и хроническая обструктивная болезнь легких, обусловленные системным и локальным хроническим воспалением, связаны с окислительным стрессом.
- Воспалительные заболевания.
Какие признаки должны вызвать тревогу?
Существует ряд клинических признаков, которые могут свидетельствовать о том, что организм человека подвержен окислительному стрессу. На это указывает:
- систематические головные боли;
- проблемы со сном;
- постоянная усталость;
- потеря аппетита;
- апатия или раздражительность без причин;
- кожные высыпания.
Но ни один из перечисленных не входит в перечень специфических для окислительного стресса признаков. Поэтому для уточнения причины, вызвавшей ухудшение состояния нужно проконсультироваться со специалистом.
Диагностика окислительного стресса
Чтобы определить, в каком состоянии находится антиоксидантная защита, потребуется провести комплексное обследование. Он включает в себя следующие показатели:
- общий антиоксидантный статус (TAS);
- определение уровня молочной кислоты;
- определение содержания Коэнзима Q 10;
- также проводится тест на содержание цинка и витаминов;
- в обязательном порядке делаются печеночные пробы (АЛТ, общий билирубин, АСТ);
- исследуется кровь по развернутой формуле.
Такое детальное обследование позволит специалисту провести грамотную коррекцию антиоксидантного статуса, что, в свою очередь, остановить развитие осложнений.
