Каталаза в чем содержится антиоксидант

Антиоксиданты. Что это такое и где содержатся

Антиоксиданты являются веществами естественного или искусственного происхождения.

Они защищают ткани от вредоносных свободных радикалов, попадающих в организм человека при нездоровом образе жизни (например, курение) или в результате воздействия агрессивной среды (радиация, загрязненная атмосфера и вода, ультрафиолет).

Механизм негативного влияния

Организм атакуют «ненормальные» молекулы, в составе которых отсутствует один или несколько электронов. Их цель – пополнение недостающих электронов из здоровой ткани. Радикалы запускают начало так называемого окислительного стресса. Чтобы противостоять ему, необходимы антиоксиданты, которые, не теряя устойчивости, отдают свои электроны разрушенной ткани.

Где находятся антиоксиданты

Продукты

Больше всего антиоксидантов находится в черносливе, изюме, чернике. Их много также в лимонах, гранатах, орехах, семечках, овощах и фруктах, зелени, чае и кофе.

Пряности

Специи обладают удивительной способностью препятствовать свободным радикалам, во многом превышая подобное свойство у растений. Введите в свой рацион питания:

Примечание. Карносоловая кислота, улучшающая зрительные способности и мозговое кровообращение в большом количестве находится в розмарине.

Напитки

Делайте свежие соки из мандаринов, апельсинов, яблок, рябины, граната.

Травы

Полезны напитки и чаи из ромашки, клевера, тимьяна, душицы.

Витамины

Для защиты организма необходимы витамины А, С, Е.

Примечание. Заказывайте чаи и сборы, богатые антиоксидантами, а также БАДы и витаминные комплексы сети социальных аптек Столички.

Источник

Антиоксидантные ферменты бактерий

АНТИОКСИДАНТНЫЕ ФЕРМЕНТЫ МИКРООРГАНИЗМОВ

Гемсодержащие антиоксидантные ферменты (АОФ)

Подробнее об антиоксидантных свойствах бифидо- и пропионовокислых бактрий см. перейдя по кнопке-ссылке:

Информация представленная ниже посвящена антиоксидантным ферментам (АОФ), значительный синтез которых обнаружен у ПКБ. Однако и другие бактерии способны продуцир овать некоторые АОФ, например супероксиддисмутазу (СОД), хотя и не так выраженно, как ПКБ. Тем не менее, наиболее известные пробиотики, лакто- и бифидобактерии, являются (как правило) каталаза-отрицательными бактериями, т.е. в отличие от ПКБ не синтезируют антиоксидантный фермент каталазу (CAT). Тем не менее, лакто- и бифидобактерии, как и ПКБ, являются перспективными источниками безопасных пищевых биоантиоксидантов, т.к. синтезируют другие различные антиоксидантные молекулы, делающие указанные микроорганизмы потенциальными терапевтическими агентами для благотворного воздействия на здоровье хозяина путем защиты от оксидативного стресса. Подробнее об этом см. по выше указанной кнопке-ссылке.

СУПЕРАНТИОКСИДАНТЫ

Многие заболевания, начиная от нейродегенеративных и заканчивая некоторыми типами рака, связаны с окислительным стрессом, когда процесс синтеза активных форм кислорода выходит из-под контроля. Введение антиоксидантов может способствовать уменьшению токсичного воздействия радикалов.

Антиоксидантная ферментная система

Как и у животных, пробиотики также имеют свои собственные антиоксидантные ферментативные системы. Одним из наиболее известных из этих ферментов является супероксиддисмутаза (СОД или SOD). Супероксид является одним из наиболее распространенных АФК, вырабатываемых митохондриями, в то время как СОД катализирует расщепление супероксида на перекись водорода и воду и, следовательно, является центральным регулятором уровня АФК. Все СОД являются металлопротеинами : бактерии могут использовать Fe-SOD (как ПКБ) и Mn-SOD, но млекопитающие используют как цитоплазматические, так и внеклеточные формы Cu, Zn SOD и митохондриальные Mn-SOD, которые в эволюционном отношении тесно связаны с бактериальными Mn-SOD. В исследовании Kullisaar с коллегами Lactobacillus fermentum E-3 и E-18 смогли экспрессировать Mn-SOD, чтобы противостоять окислительному стрессу [Kullisaar T., et al. Two antioxidative lactobacilli strains as promising probiotics. Int. J. Food Microbial. 2002, 72, 215–224]. Хотя антиоксидантная активность СОД хорошо известна, терапевтическое применение СОД ограничено, главным образом из-за его короткого периода полувыведения из кровообращения, что ограничивает его биодоступность. Для решения этой проблемы были предприняты попытки найти подходящие транспортные средства для СОД. Пробиотические бактерии, способные к локальной доставке СОД, открывают новый подход к заболеваниям, характеризующимся продуцированием АФК.

Лактобациллы, как и бифидобактерии обычно являются CAT-отрицательными [см.: Spyropoulos, B.G., et. al. Antioxidant properties of probiotics and their protective effects in the pathogenesis of radiation-induced enteritis and colitis. Dig. Dis. Sci. 2011, 56, 285–294].

Итак, ранее мы уже отмечали, что в отличие от других пробиотических микроорганизмов у пропионовокислых бактерий установлен значительный (!) синтез гемсодержащих (см. гем ) антиоксидантных ферментов каталазы, пероксидазы и супероксиддисмутазы (СОД). Стоит сказать, что в отличие от низкомолекулярных антиоксидантов, которые могут связать ограниченное число (как правило, одну) молекул радикалов, антиоксидантные ферменты могут нейтрализовать активные формы кислорода одну за другой, а потому являются своеобразными суперантиоксидантами.

кратко о защите ДНК от свободных радикалов

Некоторые микроорганизмы симбионтной микрофлоры, участвущие в биосинтезе антиоксидантных ферментов, нейтрализуют свободные радикалы и тем самым помогают нам устранить причины р азрушения ДНК, провоцирующие мутагенез и замедлить процессы старения.

Таким образом, система ДНК-репарации на­правлена не на нейтрализацию свободных ради­калов, а на устранение их эффектов на молекуле ДНК. Разумеется, действие антиоксидант­ных ферментов, связывающих свободные ради­калы, препятствует поврежде­нию молекулы ДНК.

ФЕРМЕНТЫ: КАТАЛАЗА, ПЕРОКСИДАЗЫ и СУПЕРОКСИДДИСМУТАЗА (СОД)

Каждая клетка человеческого организма обладает собственной антиоксидантной защитой. Основным фактором, ограничивающим разрушающее влияние свободных радикалов в организме, являются 2 антиоксидантные системы: ферментативная (антиоксиданты: супероксиддисмутаза, каталаза, глутатионпероксидаза) и неферментативная (антиоксиданты: аскорбат, токоферол, глутатион и др.).

Синтезируемые пропионовокислыми бактериями антиоксидантные (прокариотические) ферменты, супероксиддисмутаза (СОД) и каталаза, также как и одноименные (эукариотиические) антиокислительные ферменты человеческого организма, образуют антиоксидантную пару, которая борется со свободными радикалами кислорода, не давая им возможности запустить процессы цепного окисления.

РОЛЬ СУПЕРОКСИДДИСМУТАЗЫ (СОД) В ОРГАНИЗМЕ ЧЕЛОВЕКА

Супероксиддисмутаза или СОД является одним из четырех природных ферментных антиоксидантов, которые вырабатываются естественно в организме человека, и действие которых направлено на то, чтобы уменьшить ущерб, наносимый свободными радикалами. В дополнение к супероксиддисмутазe (СОД) к группе ферментных антиоксидантов относятся каталазa (KAT), пероксидазы (в частности, глутатионпероксидаза (ГП)) и глутатионредуктаза (ГР). Эта группа антиоксидантов отличается от других антиоксидантов, которые классифицируются как неферментные.

ИСТОЧНИКИ СВОБОДНЫХ РАДИКАЛОВ

Пагубное действие на организм многих радиационных излучений и многих химических мутагенов связано с возникновением свободных радикалов. (Дубинин, 1976; Petkau, 1987; Порошенко, Абилев, 1988). Потенциальными биологическими мишенями для радикальной атаки служат липиды, белки, нуклеиновые кислоты. Свободные радикалы часто вовлекаются в активацию многих типов прокарциногенов и промутагенов, превращая их в карциногены и мутагены и связывая эти активированные формы с ДНК (Pryor, 1986). Пероксидный радикал может вызывать повреждения ДНК, а система, продуцирующая супероксидные радикалы, провоцирует возникновение гидроксильных радикалов (и опасный синглетный кислород), образующих радикальные сайты на ДНК. Лучевая болезнь, многие формы рака и ряд других тяжелых заболеваний связаны прямо или косвенно с образованием радикалов. Свободные радикалы содержатся в сигаретном дыме (Pryor, 1985), являющимся опухолеродным агентом.

И в слюне и в человеческой сыворотке содержится супероксиддисмутаза (СОД), пероксидаза и каталаза – антиокислители (ферменты), снижающие уровень H₂O₂ (перекиси водорода) и O₂ и представляющие собой одну из форм естественной защиты организма от действия мутагенных факторов (Nishioka, Nunoshiba, 1986). Клинические исследования показали, что СОД оказывает высокий положительный эффект при лечении сердечных приступов, связанных с повреждением сердечной мышцы (Fass, 1988). СОД имеет перспективы применения не только в медицине, но и в пищевой промышленности, где в сочетании с каталазой и пероксидазой может использоваться для предотвращения окисления липидов и других ценных компонентов пищи (Taylor, Richardson, 1974).

Таблица 1. Классификация и распределение СОД.

СОД (SOD) можно разделить на 2 группы по структуре : Cu/Zn-SOD первая группа, и Mn-SOD и Fe-SOD вторая группа. Естественно возникающие SOD имеют различные ионы активного центра, но каталитически активные места имеют высокую степень структурной идентичности и эволюционной консервации, т.е. ионы активного центра представляют собой тетрагональную пирамиду или тетраэдр, состоящий из 3 или 4 молекул гистидина (His), имидазолила и 1 H 2 O.

Интересное дополнение по поводу бактериальных СОД

Анаэробные, но аэротолерантнные бактерии Propionibacterium freudenreichii sp. shermanii содержат одну супероксиддисмутазу, проявляющую сравнимую активность с железом или марганцем в качестве кофактора металла. Образование супероксиддисмутазы не зависит от добавки железа или марганца в питательную среду. Даже в отсутствие этих металлов белок строится в сопоставимых количествах. Бактерии, выращенные в отсутствие железа и марганца, синтезируют супероксиддисмутазу с очень низкой активностью, в состав которой входит медь. Если среда также не содержала меди, в нее включали кобальт, что приводило к ферментативно неактивной форме. В отсутствие кобальта была создана ферментативно неактивная супероксиддисмутаза с неизвестным содержанием металлов. После аэрации количество супероксиддисмутазной активности непрерывно увеличивалось до 9 ч благодаря синтезу белка de novo. Эта супероксиддисмутаза включила железо в активный центр. Супероксиддисмутаза Propionibacterium shermanii способна образовывать гораздо более широкий спектр комплексов с ионами микроэлементов in vivo, чем это было признано ранее, что позволяет предположить, что первоначальной функцией этих белков было связывание цитоплазматических микроэлементов, присутствующих в избытке.

Также бактерии, которые выработали СОД, проявляющие активность только с железом или марганцем, могут инкорпорировать другой металл in vivo, если нативный металл недоступен. Это было тщательно изучено в Escherichia coli, имеющей конститутивный Fe-SOD и индуцибельный Mn-SOD. Несмотря на высокое структурное сходство и сравнимые каталитические константы, гены Mn- и Fe-SOD по-разному реагируют на сигналы окружающей среды. Транскрипция Mn-SOD регулируется не только кислородом или окислительно-восстановительными препаратами, но и железом сложным образом. Напротив, активность Fe-SOD не отвечает ни на один из этих факторов. Поэтому Fe-SOD обычно считается конститутивным, а Mn-SOD индуцибельным, особенно в отношении окислительного стресса.

Со времени открытия СОД у анаэробных бактерий в сопоставимых количествах с аэробными организмами (у анаэробных Methanobacterium bryantii СОД достигает до 0,4%], а у P. shermanii до более чем 1% цитоплазматических белков) возникли сомнения по поводу ферментативной функции СОД и возникли вопросы о другой «активности». Наблюдение, что СОД P. shermanii включает множество металлов in vivo, предполагает гипотезу, что этот белок первоначально функционировал, чтобы сформировать комплексы с избытком следовых металлов, которые были токсичны для организмов. Это все еще может быть причиной, по которой СОД синтезируется анаэробными бактериями. С увеличением концентрации кислорода в окружающей среде дисмутация супероксидных радикалов, вероятно, стала основной функцией в аэробных организмах.

Признаки дефицита СОД в организме:

Существенная роль отводится супероксидным радикалам в развитии воспалительных и других хронических заболеваний. Результатом исследования этих процессов явилось использование СОД в качестве противовоспалительного средства (орготеин, пероксинорм), а также применение в составе др. антиоксидантных препаратов (см. рис.):

Эти дополнительные свободные радикалы наносят ущерб окружающей ткани и на протяжении многих лет вызывают её постепенные физиологические изменения, в результате которых появляются видимые признаки старения. Для оказания помощи в нейтрализации активных форм кислорода в клетках, человеческий организм разработал ферментативную антиоксидантную систему, состоящую из четырех ферментов, перечисленных выше.

Прим.: Исследования, проведенные на дрозофилах (плодовые мушки), показали, что повышение уровня супероксиддисмутазы СОД может замедлить процесс старения. Когда генетические характеристики плодовых мух были изменены и уровни СОД повышены, средняя продолжительность жизни мух увеличилась до 40%.

Итак, СОД является эндогенным акцептором свободных кислородных радикалов, избыточное накопление которых в клетке имеет значение в развитии целого ряда кислород зависимых патологических процессов (гипоксия, воспаление, интоксикация и др.) СОД удаляет супероксидные радикалы и предотвращает образование других, более опасных для организма свободных радикалов: гидроксильного радикала и синглетного кислорода. Кроме того, СОД предотвращает накопление в очаге воспаления нейтрофилов, которые секретируют значительные количества лизосомальных ферментов, разрушающих близлежащие ткани. Очевидно, что лекарственные препараты на основе СОД являются наиболее перспективными среди противовоспалительных препаратов.

Кроме общебиологического значения данного фермента, связанного с основополагающей ролью эндогенного антиоксиданта, пристальное внимание к данному белку привлечено в связи с его высокой лекарственной эффективностью. СОД воздействует на ключевые этапы заболеваний различной природы (вирусные и бактериальные инфекции, аутоиммунные заболевания, болезни ЦНС, радиационные поражения и др.), что определяет перспективность применения препаратов на основе СОД в ревматологии, кардиологии, офтальмологии, гастроэнтерологии и т.д.

РАБОТА ФЕРМЕНТНОЙ ЗАЩИТЫ

Итак, передовой линией защиты от токсического действия производных O₂ являются ферменты: супероксиддисмутаза, захватывающая молекулы O₂ – , каталаза и пероксидаза, улавливающие H₂O_2. Они сводят до минимума концентрацию в клетке O₂ – и H₂O₂ и не дают им возможности взаимодействовать с образованием гидроксильного радикала ОН*_, превосходящего супероксидный радикал O₂ – по окислительной активности и токсичности.

Источником возникновения О Н _* могут служить также реакции одноэлектронного окисления перекиси водорода, катализируемые железосодержащими соединениями, всегда имеющимися в клетках:

Иными словами, избыточное накопление перекиси водорода Н₂О₂ очень токсично, особенно для нефагоцитирующих клеток. Накопление пероксидов и генерация свободных радикалов может приводить к повреждению мембран (рак, атеросклероз).

Т.е. для предотвращения повреждающего действия пероксидов служат две ферментативные системы:

Простетической группой пероксидаз (т.е. небелковым и не производным от аминокислот компонентом, ковалентно связанным с белком) является протогем, т.е. п ероксидазы — сложные белки-гемопротеиды, активным центром которых является железо гема. Ферменты этого типа широко представлены у растений, а также встречаются в молоке, лейкоцитах, тромбоцитах и тканях, продуцирующих эйкозаноиды.

Пероксидазы найдены в тканях человека и животных, в бактериях и растениях. Субстратами пероксидаз служат полифенолы, ароматические амины, аскорбиновая кислота и т. д., а донаторами кислорода, наряду с Н₂O₂, могут быть органические перекиси.

Эта реакция напоминает пероксидазную, только вместо RH₂ используется Н₂О₂. Каталазу находят в крови, костном мозге, слизистых оболочках, печени, почках, т.е. в клетках, где происходит интенсивное окисление с образованием Н₂О₂.

Поскольку перекись водорода H₂O₂, также является радикалом и оказывает повреждающее действие, в клетке происходит ее постоянная инактивация ферментом каталазой. Каталаза катализирует расщепление перекиси водорода H₂O₂ до молекул воды и кислорода и может разложить 44 000 молекул H₂O₂ в секунду.

Биологическое значение Каталазы заключается именно в разложении перекиси водорода, которая образуется в клетках при воздействии ряда флавопротеиновых оксидаз, чем обеспечивается действенная защита клеточных структур от разрушения, которое осуществляет перекись водорода. Если вследствие генетических причин возникает дефицит Каталазы развивается акаталазия. Это наследственная болезнь, клиническими проявлениями которой являются изъязвления слизистой носа и полости рта, а в некоторых случаях явно выраженные выпадение зубов и атрофические изменения альвеолярных перегородок.

Таким образом, ферменты каталаза и пероксидаза в сочетании с СОД создают клеткам антиокислительную защиту

Каталаза, пероксидазы, супероксиддисмутаза (СОД), система ДНК-репарации, а также различ­ные субстраты, участвующие в нейтрализации сво­бодных радикалов, составляют антиоксидантную ферментную систему микроорганизмов

На основании изложенного можно сделать вывод, что антиоксидантная ферментная система дружественных нам бактерий также играет огромную роль в защите клеток нашего организма от постоянных и многочисленных атак свободными радикалами кислорода. Антиоксидантные ферменты (АОФ) микроорганизмов, препятствуя запуску процессов цепного окисления, предотвращают в т.ч. и процессы разрушения ДНК свободными радикалами, которые в свою очередь провоцируют процессы мутации (мутагенез).

ОТСУТСТВИЕ КАТАЛАЗЫ У МОЛОЧНОКИСЛЫХ БАКТЕРИЙ

Отсутствие каталазы у молочнокислых бактерий связано с тем, что они не могут синтезировать гем — простетическую группу фермента, но способны к синтезу апофермента. При добавлении гемовых групп извне молочнокислые бактерии образуют гемсодержащую каталазу. У ряда молочнокислых бактерий обнаружена каталаза, не содержащая гемовой группы, названная поэтому псевдокаталазой. Выделенный фермент состоит из шести идентичных полипептидных цепей, соединенных между собой нековалентными силами. Каждая субъединица содержит 1 атом марганца.

Прим.: Перекись водорода, возникающая в результате взаимодействия клеток с O₂, устраняется и неферментативными путями. Известно, что ионы Fe 2+ в водном растворе ускоряют восстановление H₂O₂ до H₂O. В клетке всегда содержится некоторое количество ионов железа. Разрушение H₂O₂ может происходить и за счет выделяющихся в культуральную среду восстановленных веществ.

Резкое возрастание масштабов взаимодействия прокариот с O₂ при функционировании метаболизма аэробного типа делает неэффективными неферментативные пути устранения H₂O₂. Для разложения перекиси водорода, образующейся в больших количествах, необходимы ферменты, повышающие скорость разложения H₂O₂ на несколько порядков. Это обеспечивается каталазой и пероксидазой. Таким образом, в условиях активного взаимодействия клеток с O₂, делающего возможным аэробную жизнь, система ферментной защиты от его токсических эффектов сформирована с участием супероксиддисмутазы, каталазы и пероксидазы в качестве необходимых компонентов.

Основные позитивные воздействия СОД (Супероксиддисмутазы) на системы человеческого организма

Антиоксидантное; регенерирующее; ранозаживляющее; противоаллергическое; противовоспалительное; антиатерогенное; противоожоговое; геропротекторное; радиопротекторное; кардиопротекторное; онкопротекторное; антитоксическое; антивирусное; поддержка функции половых желез.

Защита от преждевременного старения: длительность жизни человека тесно связана с концентрацией СОД в теле и органах.

Защита кожного покрова:

Сохранение волос:

Использование СОД полезно при:

профилактике старения организма; профилактике рака; воспалительных процессах (альтернатива кортикостероидам); снижении АД; снижении уровня липидов и сахара в крови; миокардиальной ишемии; сахарном диабете; эмфиземе легких; респираторных инфекциях; пневмонии; гепатопатии; нефропатии; цистите; воспалении толстого кишечника; проктите; ожогах; дерматомиозитах; механических травмах глаз; ожогах роговиц; дистрофии роговицы различного генеза; инфекционных кератитах (в составе комплексной терапии); первичной глаукоме (в составе комплексной терапии); предотвращении повреждений при радиационной терапии; остеоартрите; ревматическом артрите; бурсите; красной волчанке; обработке сигарет для уменьшения содержания нефтяных смол и никотина.

Будьте здоровы!

ССЫЛКИ К РАЗДЕЛУ О ПРЕПАРАТАХ ПРОБИОТИКАХ

Источник

Антиоксиданты в мезотерапии

Свободные радикалы и окислительный стресс

В настоящее время признано, что окислительное повреждение различных макромолекул (нуклеиновых кислот, белков, липидов) – это главный фактор, который обуславливает старение организма и, в частности, кожи. При чрезмерном накоплении в клетках и тканях кожи активных форм кислорода – свободных радикалов с наибольшей повреждающей способностью – происходит повреждение и, в прямом смысле, укорочение жизни клеток. Окисление – это не что иное, как передача электрона от атома одного вещества к атому другого, являющегося окислителем. Окислитель, приняв электрон, восстанавливается. Кислород – главный окислитель в природе, но еще более сильным окислительным действием обладают его свободнорадикальные активные формы.

Свободные радикалы – атомы и молекулы с неспаренным электроном, обладающие высокой реакционной способностью. Они чрезвычайно активно вступают в химические реакции, поскольку имеют свободное место для электрона, который пытаются «отнять» у других веществ. Если это удается, восстановленный радикал становится неактивным, но зато окисленное (лишенное электрона) вещество становится агрессивным радикалом. В результате ранее инертные вещества начинают активно вступать в химические реакции.

Например, в окисленной ДНК радикалами могут стать даже две части одной нити. Повреждения же в молекулах ДНК становятся причиной гибели или еще хуже – ракового перерождения клеток.

Свободные радикалы появляются как побочный продукт восстановления молекулярного кислорода до воды, которое осуществляется как в процессе нормального дыхательного цикла в митохондриях, так и в результате агрессивного влияния экзогенных факторов (УФ-излучения, радиоактивного излучения и т.д.) и веществ (прооксидантов). Радикальные формы кислорода (свободные радикалы) и, прежде всего, супероксид-анион и гидроксид-радикал, обладая свободным местом для электрона, могут быть окислителями (первый – слабым, второй – очень сильным). Реакции с участием радикалов в организме обычно называют вободнорадикальным окислением. При чрезмерной активации этих реакций возникает окислительный стресс.

Причины окислительного стресса

Основные причины, приводящие к активации свободнорадикального окисления в тканях:

Перекисное окисление липидов – один из главных механизмов повреждения клетки

Окисление липидов называется перекисным, потому что его продуктами являются различные перекиси, в том числе – перекись водорода. По данному механизму окисляются, прежде всего, ненасыщенные жирные кислоты, входящие в состав клеточных мембран. Это ряд цепных реакций, при которых продукт одной реакции является катализатором следующей, а количество свободных радикалов в результате лавинообразно возрастает. Продукты перекисного окисления липидов накапливаются и могут вызвать гибель клетки, разрушая ее мембранные липиды. Но главная опасность перекисного окисления липидов заключается в том, что агрессивные липидные перекиси легко превращаются в новые радикалы, количество их возрастает в геометрической прогрессии, они реагируют со всеми веществами, которые встречаются на их пути, а таковыми могут быть и липиды, и белки, и ДНК.

На скорость перекисного окисления липидов влияют различные внешние условия и химические соединения, которые принято делить на прооксиданты (усиливающие процессы перекисного окисления) и антиоксиданты (тормозящие перекисное окисление).

Последствия свободнорадикальных реакций

Активация свободнорадикального окисления, прежде всего, перекисного окисления липидов – универсальная реакция организма на внешние воздействия самой разной природы. Образующиеся при этом радикалы могут участвовать в физиологических реакциях организма, таких как распад отработавших свой срок молекул белков и фосфолипидов, синтез липидных биорегуляторов (простагландинов, лейкотриенов, тромбоксанов), процессы редокс-сигнализации. Свободнорадикальное окисление может быть звеном различных физиологических процессов – раздражимости и проведения возбуждения, биосинтеза гормонов, клеточного деления и дифференцировки, неспецифического иммунного ответа. В здоровой клетке и нормально функционирующем организме существует равновесие между свободнорадикальными и антиоксидантными реакциями.

Факторы, регулирующие интенсивность перекисного окисления липидов

Ферменты антиоксидантной системы.

Нарушения структуры клеточной мембраны.

Достаточное поступление в организм токоферола, селена, серосодержащих аминокислот (источников тиогрупп), других соединений с тиогруппами, витаминов с антиоксидантными свойствами (витамина С, рутина).

Избыток углеводов в пище.

Возрастное снижение активности энзимов.

Если это равновесие сдвигается в сторону активации свободнорадикального окисления, а собственные антиоксиданты не могут его скомпенсировать – развивается окислительный стресс. В зависимости от степени активации окислительных реакций конечный результат может быть разным – от временного повышения проницаемости мембраны до некроза клетки. Синдром пероксидации включает повреждение мембран, инактивацию или трансформацию ферментов, подавление деления клеток и накопление инертных полимеров типа липофусцина.

Проявления окислительного стресса

Итак, следствием перекисного окисления липидов является повреждение макромолекул и мембран. Это приводит к нарушению барьерной и других функций клеточных мембран, к разобщению процессов окисления и фосфорилирования на мембранах митохондрий. Дефицит энергии отражается на всех процессах, включая пролиферацию, дифференцировку клеток, синтез различных веществ. Страдают не только клетки всех слоев кожи, но и межклеточного вещества. Повреждение белков ферментов ведет к нарушению метаболизма в клетке и межклеточном пространстве, по врежденные свободными радикалами клеточные ферменты уже не могут полноценно управлять химическими превращениями в клетках. Нарушается природная конформация белковых молекул и функциональное взаимодействие белков друг с другом. Окисленные белки начинают неправильно реагировать на внутриклеточные сигналы, их ошибки становятся опасными для клеточного метаболизма. Причем эти процессы протекают в клетке даже при незначительном накоплении свободных радикалов.

Окисленные свободными радикалами молекулы коллагена, сами превратившись в активные радикалы, могут связываться друг с другом, образуя димеры. «Сшитый» коллаген становится менее эластичным, накопление же коллагеновых димеров ведет к старению кожи и возникновению морщин. Кроме того, увеличивающееся число межмолекулярных связей повышает содержание коллагена, резистентного к действию энзимов. В настоящее время установлено, что перекисное окисление липидов и другие виды свободнорадикальных реакций участвуют в патогенезе большинства заболеваний (включая инфекционные) и формировании эстетических дефектов кожи. А их роль в преждевременном старении кожи, в процессах фотостарения и канцерогенеза – убедительно доказана. В условиях фотоокислительного стресса активные радикалы кислорода тормозят процессы фибриллогенеза, способствуют фрагментации коллагена и образованию дополнительных сшивок, нарушают структуру и функции межклеточного матрикса, повреждают эндотелий сосудов. Повреждение ядерных структур клетки становится причиной роста опухолевых клеток.

Проявления повреждений кожи свободными радикалами и окислительным стрессом различны и, безусловно, зависят от силы, времени воздействия и природы негативных факторов. Это может быть сухость кожи, ее повышенная чувствительность, склонность к воспалительным реакциям, гиперкератоз, гиперпигментация, морщины, телеангиэктазии и даже различные новообразования.

Виды антиоксидантов в организме

Поскольку процесс свободнорадикального окисления происходит в организме постоянно, должна существовать контролирующая его система. Это система антиоксидантов. Антиоксиданты могут быть экзогенными, как, например, витамин Е, поступающий только с пищей, и эндогенными.

По механизму действия антиоксиданты делят на:

В состав антиоксидантной системы тканей входят:

Антиоксидантная защита кожи – мощная многокомпонентная система. На поверхности кожи в больших количествах находятся жирорастворимые антиоксиданты: сквален, альфа-токоферол и бета-каротин. Они составляют первую линию защиты от внешних факторов (в первую очередь, от УФ-излучения). Следующим барьером для прооксидантных факторов становятся внеклеточные и внутриклеточные антиоксиданты.

— Витамин Е (токоферол) – обрывает цепи свободнорадикальных реакций в липофильной среде, является надежным защитником липидных мембран, останавливая процесс перекисного окисления липидов.
— Витамин С (аскорбиновая кислота) – является гидрофильным веществом, напрямую реагирует с супероксид-анионом, гидроксильным радикалом и многочисленными липидными гидроперекисями, кроме того, восстанавливает антиоксидантную активность токоферола.
— Каротиноиды – обладают способностью захватывать свободные радикалы, наиболее активен бета-каротин, прекрасно предохраняет липиды от перекисного окисления.
— Глутатион – взаимодействует со свободными радикалами, особенно гидроксильными и углеводородными.
— Супероксиддисмутаза – антиоксидантые свойства заключаются в катализе дисмутации супероксидного анион-радикала в перекись водорода, что предотвращает дальнейшую генерацию свободных радикалов.
— Глутатионпероксидаза – использует глутатион для восстановления перекиси водорода и липидных гидроперекисей до нейтральных и малотоксичных соединений.
— Каталаза – катализирует превращение перекиси водорода в воду, действует в паре с глутатионпероксидазой.
— Оба фермента обезвреживают кислородсодержащие радикалы.

2. Процессы внутриклеточной системы защиты происходят непосредственно в клетках. Клетки содержат все типы антиоксидантов, что позволяет противостоять действию любых свободных радикалов. Жирорастворимые антиоксиданты локализуются в мембранах, водорастворимые – в цитозоле клетки и мембранных органоидов, причем располагаются они в тех участках, где образуются соответствующие свободные радикалы, либо там, где клетка сталкивается с ними (наружная мембрана клетки).

Один из основных растворимых антиоксидантов в клетке – трипептид глютатион. Его концентрация превышает концентрацию других растворимых антиоксидантов, таких как витамин С, мочевина. Витамины А и Е могут накапливаться в клеточных мембранах и расходоваться по мере надобности, а вот витамин С и восстановленный глутатион не депонируются. Поэтому в условиях окислительного стресса необходимо поступление наиболее важных антиоксидантов извне.

Для нормальной жизнедеятельности кожи необходима активная работа обеих составляющих, поскольку данный орган подвергается агрессивным воздействиям внешней среды и представляет собой первый барьер антиоксидантной защиты организма. Вот почему так важно применение ингредиентов с антиоксидантным действием в наружных и инъекционных косметических средствах.

В последнее время стал популярен термин «вторичная фотозащита». Она осуществляется посредством ферментов, удаляющих продукты деградации биомолекул в результате свободнорадикальных реакций, веществ, участвующих в метаболизме антиоксидантов, а в коже – факторов, повышающих ее фоторезистентность. На первом месте в этом ряду находится пигмент меланин, который предохраняет от повреждения не только клетки базального слоя эпидермиса, но и клетки дермы, нервы, сосуды.

Применение антиоксидантов в эстетической медицине

Можно с уверенностью сказать, что применение антиоксидантов в косметологии началось задолго до открытия свободных радикалов. Речь идет о растительных экстрактах. Растения содержат в себе уникальные композиции антиоксидантов, природные коктейли, сложившиеся в ходе эволюции. В их составе – каротиноиды, витамины С и Е, а также флавоноиды (полифенолы). Помимо экстрактов растений с антиоксидантными свойствами, в состав наружных косметических средств включают витамины, органические и неорганические соли, такие вещества, как супероксиддисмутаза, пероксидазы. Как правило, в косметическом средстве антиоксиданты выполняют двойную роль – являются БАВами и предохраняют препарат от окислительного повреждения. Для увеличения срока хранения косметических средств применяют, в основном, синтетические антиоксиданты (ионол, фенозаны, оксипиридины, бутилгидрокситолуол, бутилокситолуол). Ряд веществ – антиокислителей и хелатообразующих агентов, «непрямых антиоксидантов» (ЭДТА, глицин, аргинин, бета-глюканы и пр.) также используются в косметике, например, солнцезащитной.

Препараты с антиоксидантным действием, применяющиеся в мезотерапии

В мезотерапии широко используются экстракты растений с выраженными антиоксидантными свойствами: препараты, содержащие олигоэлементы и витамины. Эффективность антиоксидантной мезотерапии повышают «непрямые антиоксиданты» (витамины группы В, аминокислоты и др.), которые назначают в дополнение к классическим антиоксидантам для улучшения метаболизма клетки.

В антиоксидантных программах рекомендуется использовать следующие препараты: Аскорбиновая кислота (Ascormax 10, Toskanicоsmetics, Испания), Экстракт зеленого чая (Камезин, Скинасил, Россия), Экстракт гинкго билоба (Гибилан, Скинасил, Россия), Рутин и экстракт мелилота (Rutinel, Toskanicоsmetics, Испания), Экстракт центеллы азиатской (Центазан, Скинасил, Россия), олигоэлементы (олигоэлементы Zn, Se, Si, ID-фарма, Испания; Cobre, Cobre-oroplata, Selenio, DIETBEL, Испания). Все препараты содержат витамины, олигоэлементы, фенольные соединения как в моновиде, так и в виде синергетических коктейлей.

Для составления коктейлей с антиоксидантами хорошо использовать препараты гиалуроновой кислоты: Гиалулит 1%, 2%, 3,5% (Скинасил, Россия), Гиалуформ мезолифт 1%, 1,8%, 2,5% (Тоскани, Россия) – препараты содержат гиалуроновую кислоту биотехнологического происхождения, используются для составления коктейлей с органическим кремнием и антиоксидантами.

Существуют комплексные препараты, содержащие гиалуроновую кислоту и другие антиоксиданты:

Существуют и другие комплексные препараты, содержащие антиоксиданты, которые могут применяться не только для воздействия на последствия окислительного стресса, но и как вспомогательные ингредиенты для решения таких проблем как целлюлит, излишние жировые отложения, акне и др.

Антиоксидантная мезотерапия

Несмотря на коммерческую шумиху вокруг антиоксидантов в медицине, вопрос о том применять или не применять их в мезотерапии – уже не задается. Назначать, безусловно, надо. Но как? Использование препаратов с антиоксидантными свойствами в мезотерапии соответствует основным принципам антиоксидантной терапии, а именно – предпочтение отдается готовым коктейлям, в которых проявляется функциональный синергизм различных типов антиоксидантов. Исследования показали, что к назначению антиоксидантной терапии следует подходить дифференцированно. Для достижения хороших результатов требуется разная тактика при лечении поврежденных вследствие солнечных ожогов структур, плохо заживающих ран, воспалительных элементов и т.д. и для повышения устойчивости кожи к факторам, активирующим свободнорадикальное окисление. Применение антиоксидантов в больших концентрациях может рассматриваться как «скорая помощь» для «усталой», возрастной, воспаленной кожи. В этих случаях рекомендуется проводить короткие интенсивные курсы или однократные сеансы. В профилактических целях лучше применять антиоксиданты природного происхождения или препараты, содержащие небольшие дозы антиоксидантов.

Не следует составлять коктейли из антиоксидантов самостоятельно, поскольку в сочетании с некоторыми ингредиентами антиоксиданты теряют свои свойства или запускают негативные реакции. Кроме того, известно, что большинство соединений данной группы характеризуется двухфазным действием – при превышении некоторой пороговой величины антиоксидантный эффект сменяется прооксидантным. В дополнение к индивидуальным эффектам антиоксиданты могут действовать в синергизме и защищать друг друга от окислительных разрушений.

Не случайно, что большим эффектом обладает комплексная антиоксидантная терапия, в ходе которой сочетаются водо- и жирорастворимые антиоксиданты с синергичным действием. В ряде случаев одновременно с выполнением эстетических процедур необходимо принимать пероральные препараты или природные антиоксиданты (свежие соки, фрукты, овощи и т.д.).

Показания для антиоксидантной терапии:

Примеры коктейлей

Признаки возрастных изменений кожи и признаки фотостарения

«Кожа курильщика», телеангиэктазии, реабилитация после инвазивных процедур

Нарушения пигментации

Каждый из предложенных коктейлей, безусловно, обладает не только антиоксидантными свойствами, но и оказывает действие, специфичное для каждого препарата. Список антиоксидантных коктейлей можно продолжить, но каждый врач, зная наиболее эффективные мезопрепараты с антиоксидантным действием, выберет наиболее подходящий из уже известных ему коктейлей, исходя из клинической картины, целей терапии, общей программы лечения и платежеспособности пациента.

Заключение

Тема антиоксидантов продолжает оставаться актуальной как для врачей-практиков, так и для исследователей. Сегодня изучается не только применение и действие различных антиоксидантов, но и их эффективность при введении в дерму в том или ином химическом состоянии. Все это дает возможность применять качественно новые препараты, в состав которых входят как моно-, так и комплексные антиоксиданты, продолжительность и эффективность действия которых в тканях уже хорошо известны.

Источник