Коротко о свободных радикалах. Окисление молекул – это процесс, в результате которого осуществляются элементарные и повсеместные биохимические реакции обмена в клетках. При этом в организме возникают высокореактивные недолговечные продукты обмена, называемые свободными радикалами, т.е. атомы и молекулы с неспаренным электроном. Среди них особое клиническое значение имеют радикалы кислорода. В организме человека 98-99% молекулярного кислорода подвергается полному восстановлению в цитохромной системе за счет присоединения двух молекул воды:

О2 + 4е + 4 Н+ = 2Н2О

Однако, 1-2% от общего количества потребляемого в организме кислорода подвергается неполному восстановлению за счет присоединения одного или двух электронов с образованием активных форм кислорода, имеющим неспаренный электрон, к которым относятся:

супероксидный анион (О–2),

перекись водорода (Н2О2),

гидропероксильный радикал НО2.

гидроксильный радикал (НО.).

Эти чрезвычайно активные формы кислорода в небольших количествах необходимы нашему организму, так как с их помощью происходит уничтожение бактерий, отживших клеток, поддерживается клеточный гомеостаз. В то же время, когда свободных радикалов становится слишком много, они начинают активно повреждать и здоровые клетки, их мембраны, генетический материал, т. е. ведут себя как настоящие «молекулярные террористы». Наиболее чувствительными к действию свободных радикалов компонентами клетки являются ненасыщенные жирные кислоты, входящие в состав фосфолипидов клеточных и субклеточных мембран. Взаимодействие свободных радикалов с полиненасыщенными жирными кислотами приводит к цепным реакциям, известным как реакции пероксидного окисления липидов (ПОЛ). Образующиеся в процессе ПОЛ гидропероксиды и продукты их распада крайне токсичны для клеток. Доказано участие свободных радикалов в патогенезе очень многих заболеваний и преждевременного старения.

Заболевания, в возникновении которых участвуют свободные радикалы:

  • Атеросклероз
  • Нарушения мозгового, коронарного и периферического кровообращения
  • Сахарный диабет и диабетическая ангиопатия
  • Ревматоидные, воспалительные и дегенеративные заболевания суставов
  • Катаракта
  • Легочные заболевания (хронический обструктивный бронхит, бронхиальная астма, эмфизема)
  • Онкологические заболевания
  • Ожоговая болезнь
  • Различные интоксикации
  • Прием препаратов, обладающих прооксидантными свойствами (тетрациклины, изониазид, аминазин, кордарон, адриамицин, рубомицин, препараты железа, меди, ртути, свинца)
  • Проведение ряда лечебных процедур (кислородотерапия, гипербарическая оксигенация, ультрафиолетовое облучение, лазерная коррекция зрения, облучение).

К повышенному образованию свободных радикалов в организме приводят также различные экологически неблагоприятные факторы окружающей среды: загрязнение атмосферного воздуха, ультрафиолетовое и ионизирующее излучение, курение, пестициды, перегрузки и многие другие факторы, с которыми человек сталкивается в повседневной жизни. Особенно это касается тех, кто проживает в промышленно развитых районах.

Антиоксидантная система нашего организма

В нормальных условиях воздействию свободных радикалов в нашем организме противодействует так называемая «антиоксидантная система», способная нейтрализовать возникающие в процессе обмена веществ радикальные формы кислорода.

Существуют ферментные и неферментные системы инактивации этих активных радикалов. Ферментные – супероксиддисмутаза (превращает О-2 в Н2О2), каталаза, глутатионпероксидаза и др. типы пероксидаз (превращают Н2О2 в Н2О и О2), неферментные – аскорбиновая и мочевая кислоты (восстанавливают водорастворимые свободные радикалы), альфа- токоферол и бета-каротин (связывают жирорастворимые свободные радикалы), мелатонин (связывает жиро- и водорастворимые свободные радикалы) хелатные агенты - трансферрин, лактоферрин, церулоплазмин, альбумин (предотвращают катализ свободнорадикальных реакций переходными металлами).

При резком возрастании количества свободных радикалов или снижении активности антиокислительной системы может наступить так называемый «окислительный (оксидантный) стресс», который и приводит к возникновению указанных выше заболеваний.

При дисбалансе окислительной и антиокислительной систем нашему в организму необходима помощь. Мы можем вступить в борьбу с окислительным стрессом. Для этого нам нужно постоянно пополнять организм антиоксидантами, чтобы их количество преобладало над продукцией свободных радикалов.

Антиоксиданты способны сбалансировать нарушенное равновесие различными путями: 1) непосредственным взаимодействием с активными формами кислорода; 2) устранением ионов меди и железа, активирующих свободнорадикальные реакции; 3) изменением структуры мембран, ограничивая доступность полиненасыщенных жирных кислот для окислителей (так называемые структурные антиоксиданты); 4) повышением активности эндогенных антиоксидантных ферментов.

Несмотря на то, что синдром пероксидации носит настолько универсальный характер, что может рассматриваться как неспецифический фактор патогенеза большинства заболеваний, в распоряжении врача имеется весьма ограниченный набор лекарственных препаратов, которые используются как антиоксиданты. К ним относятся аскорбиновая кислота, витамин Е, биофлавоноиды (рутин, кверцетин). Синтетические антиоксиданты (ионол, мексидол, эмоксипин), исследованию которых было уделено значительно больше внимания, чем природным, широкого применения так и не получили, прежде всего из-за их побочных эффектов и токсичности. Следует подчеркнуть, что использование антиоксиданты требуется длительными повторными курсами, что делает требования безопасности применения весьма актуальными.