in ,

Свободные радикалы: жестокие убийцы или верные помощники?

На обложке кадр из мультфильма «Три богатыря на дальних берегах», 2012.

Оксиданты (или свободные радикалы) возникают не только из-за плохой экологии, курения или болезни, как многие думают. Свободные радикалы возникают в каждой клетке в процессе окисления (горения в кислороде) углеводов, липидов и аминокислот, то есть, в процессе образования энергии в наших клетках.

Мы живем, следовательно, обязательно образуем свободные радикалы, которые являются, как ни странно, нашими помощниками.  Так формирование свободных радикалов — важный защитный механизм, лежащий в основе неспецифического иммунитета. При внедрении в организм чужеродных веществ в 20 и более раз повышается потребление кислорода, что сопровождается повышенной выработкой свободных радикалов иммунными клетками — фагоцитами, которые поглощают и разрушают чужеродные агенты, удаляют погибшие и деградировавшие структуры организма. Возникает, так называемый,  «дыхательный взрыв», задача  которого уничтожить «чужого».

Однако свободные радикалы могут стать нашими убийцами, если их очень много образуется в организме или много поступает извне, но одновременно нарушена защита организма от свободных радикалов.

Наиболее опасными свободными радикалами являются реактивные формы кислорода, в которые входят свободные радикалы и пероксиды. Около 95 % поступающего в организм кислорода восстанавливается в митохондриях до воды, остальные 5 % преобразуются в его активные ­формы, являющиеся высокотоксичными для клеток. Одна из наиболее реактивных форм кислорода — супероксид, который может превратиться в более агрессивные формы, что нарушает образование энергии в клетках, вызывает повреждения и разрушения многих клеточных компонентов – липидных мембран клеток, ДНК и белков в результате их окисления.

В противовес свободнорадикальным процессам для всех организмов, живущих на Земле, генетически предусмотрена возможность надежной защиты от свободных радикалов – антиоксидантная система нашего организма, направленная на сохранение и поддержание баланса между этими двумя процессами, препятствуя развитию цепной реакции, приводящей к окислительному стрессу. Без антиоксидантной системы защиты нормальное существование организмов в биосфере Земли,  в условиях радиационного фона и ультрафиолетового излучения Солнца было бы невозможным.

Многие отлично осведомлены от таких важных антиоксидантах, как витамины А, С и Е, кофермент Q10, карнозин и многих других. Токоферолы (витамин Е) перехватывают радикалы липидов,  витамин С регенерирует окисляющиеся токоферолы (иначе они сами станут свободными радикалами), убихинон (кофермент Q10), витамин А взаимодействуют со свободными радикалами различных типов, разрушая их, а также усиливает антиоксидантное действие витамина Е.

Однако, в нашем организме синтезуются антиоксиданты, которые в тысячи раз сильнее, чем указанные витамины. Это антиоксиданты-ферменты и антиоксиданты-металлопротеины:

Ферменты-антиоксиданты:

  • супероксиддисмутазы (удаляют супероксид с образованием пероксида водорода),
  • каталаза (разлагает пероксид водорода с выделением кислорода);
  • глутатионпероксидазы (удаляют пероксид водорода за счет окисления глутатиона, удаляют гидроперекиси липидов);
  • глутатионредуктаза (восстанавливает окисленный глутатион);
  • глутатион-S-трансфераза (восстанавливает гидроперекиси полиненасыщенных высших жирных кислот, фосфолипидов, холестерина);
  • глутатион (используется для восстановления пероксидов, вместе с селеном образует фермент глютатионпероксидазу, которая нейтрализует перекись водорода, также входит в состав глутатионредуктазы).

Металлопротеины-антиоксиданты, собирающие свободные ионы металлов, которые могут  вызывать образование наиболее активных гидроксил радикалов:

  • церулоплазмин (окисляет Fe2+ до Fe3+ молекулярным кислородом),
  • ферритин (окисляет Fe2+ и депонирует Fe3+)
  • лактоферрин, трансферрин (связывает Fe3+)

Повышенное образование свободных радикалов  возникает в следующих ситуациях:

  • при многих инфекционных и других воспалениях;
  • при стрессах любого происхождения;
  • при гипоксиях, в том числе вызванных повышенными физическими нагрузками, анемиями, заболеваниями легких, дефиците кислорода (анемиях, заболеваниях легких) и др.;
  • при уменьшении кровоснабжения участка тела, органа или ткани вследствие ослабления или прекращения притока артериальной крови (ишемия, гиподинамия, сдавливание и др.);
  • при избыточной солнечной инсоляции;
  • при сахарном диабете, оперативных вмешательствах, избыточном употреблении алкогольных напитков, курении;
  • при приеме некоторых лекарств;
  • при гиперфункции щитовидной железы;
  • при недостаточном поступлении витаминов-антиоксидантов и нутриентов, необходимых для синтеза создания собственных антиоксидантов при голоде, частичном голоде, дефиците отдельных нутриентов при неполноценном питании (вегетарианство, пост, избыточной потребности или избыточном выведении антиоксидантов, микроэлементов).

10 важных вещей, которые медики знают о жизни, но никогда скажут вслух

Еженедельное употребление рыбы улучшает сон и интеллект детей