|
|
 |
|
 |
|
Свободые радикалы и проблема здоровья.
Категория: Новости |
Новость от: Admin |
28-09-2011
С.А. Баджинян
Научный центр радиационой медицины и ожогов Минздрава РА
В настоящее время развитие многих болезней связывают с разрушительным действием оксидантов — свободных радикалов. К этим болезням относятся рак, сахарный диабет, астма, артриты, атеросклероз, болезни сердца, болезнь Альцгеймера, тромбофлебиты, рассеянный склероз и другие. Свободные радикалы вторгаются в нашу жизнь на каждом шагу и значительно чаще, чем нам кажется.Утомление, развитие воспалений и инфекций, преждевременное старение, возникновение многих тяжелых заболеваний — во всех этих случаях механизмы губительных для организма процессов запускаются свободными радикалами. Изменение условий жизни человека привели к тому, что факторов, повышающих концентрацию свободных радикалов в организме, становится все больше, а антиоксидантов в нашей пище — все меньше. Факторы, вызывающие оксидативный стресс, — нарушение окислительно-восстановительного равновесия в сторону окисления и образования вторичных свободных радикалов — многочисленны и напрямую связаны с нашим образом жизни. Это радиация, курение, напитки с высокой окислительной способностью, хлорированная вода, загрязнение окружающей среды, окисление почвы и кислотные дожди, непомерное количество консервантов и полуфабрикатов, антибиотики и ксенобиотики, компьютеры, телевизоры, мобильники. Многие из вышеперечисленных факторов нам неподвластны, что-то мы и не хотим менять, но многое мы все же в силах изменить. Во всяком случае знать своих «врагов» в лицо мы просто обязаны.
В настоящее время свободные радикалы рассматриваются как неполноценные молекулы, которые лишены одного электрона и всячески пытаются его вернуть, отнимая у других, «нормальных» молекул. Из «нормальных» молекул строятся все клетки и ткани организма, поэтому, когда их атакуют свободные радикалы, они окисляются (то есть отдают свои «родные» электроны «голодным» радикалам) и запускают необратимый процесс разрушения ткани. Отнимая у нормальной молекулы заветный электрон, свободный радикал превращается в стабильное соединение, а атакованная молекула становится свободным радикалом. С каждым разом поражается все больше и больше клеток, и круг замыкается. В результате свободнорадикального окисления молекулы, которые раньше были инертными, вступают в химические реакции. Свободные радикалы образуются из химически нейтрального кислорода под действием:
• загрязнения окружающей среды
• ультрофиолетового излучения
• применении лекарственных средств (подвергаясь всевозможным ферментативным превращениям в организме, молекулы некоторых лекарств теряют свои электроны в этих химических реакциях, превращаясь в свободные радикалы).
• курение (никотин и смолы поражают клетки организма, запуская целый ряд свободнорадикальных реакций)
• стресс(гормоны стресса, адреналин и кортизол, при неблагоприятных жизненных ситуациях вырабатываются в повышенных количествах, нарушая питание и нормальное дыхание клетки, что моментально приводит к накоплению и распространению радикалов во всем организме).
Если действие этих факторов не превосходит некоторого критического предела, организм сам в состоянии нейтрализовать образующие свободные радикалы. Здоровая клетка организма может отразить около 10 тыс. атак свободных радикалов. Однако часто защитный барьер не справляется с внешним воздействием. Этот процесс, известный под названием «окислительный стресс», считается ответственным за множество заболеваний - ишемия, атеросклероз, рак, заболевания нервной и иммунной систем, и, конечно заболевания кожи. Старение и физиологическое изнашивание организма – главные последствия свободнорадикальных реакций.Свободные радикалы в малом количестве они необходимы нашему организму, потому что только при их участии иммунная система может бороться с вирусами и болезнетворными микроорганизмами. Но избыток их губителен и, к сожалению, неизбежен. Вредное воздействие свободных радикалов накапливается в организме, поэтому развитие патологических изменений и начало процесса старения — это только вопрос времени. Но время, как известно, понятие растяжимое. И растянуть его можно довольно сильно, а многие болезни вообще можно можно предотвратить.
Свободные радикалы и иммунная система
Клетки иммунной системы в нормальном состоянии также не могут справиться со своей работой без свободных радикалов - фагоциты с помощью свободных радикалов уничтожают возбудителей болезней (бактерии и вирусы). Но они также страдают от свободно-радикальных процессов одними из первых. Получая повреждения мембран, ослабевают и не могут выполнять свои функции.Именно систематическим повреждением и угнетением иммунной системы объясняется неспособность организма окончательно справиться с попавшей в него инфекцией, и воспаление становится хроническим, растет число аутоиммунных (когда клетки иммунной системы воспринимают клетки собственного организма за чужеродные), аллергических (когда иммунная система слишком бурно реагирует даже на малейшее вторжение) и онкологических процессов (когда клетки иммунной системы не успевают уничтожать измененные клетки организма).
Свободные радикалы и сердечно-сосудистая система
В отверстие, пробитое свободным радикалом в мембране клетки сосуда, могут легко проникнуть вещества, вирусы и бактерии, вызывающие воспаление. Возникшее воспаление приводит к нарушению «гладкости» внутренней выстилки сосудистой стенки, что, в свою очередь, приводит к замедлению тока крови на этом участке, осаждению нитей фибрина, солей кальция, липидов, привлечению клеток, которые стараются как можно быстрее «заделать» дефект. Образуется атеросклеротическая бляшка. Поскольку свободные радикалы разносятся с током крови по всему организму, именно стенки сосудов страдают на всем протяжении. По данным лабораторных исследований, у больных атеросклерозом свободных радикалов в крови гораздо больше, чем у онкологических больных. Это обстоятельство объясняет тот факт, что сердечно-сосудистые заболевания в большинстве западных стран стоят по распространенности на первом месте. Свободные радикалы – высокоактивные молекулы, число которых резко возрастает в результате агрессивных воздействий окружающей среды: неблагоприятная экология, стрессы, солнечная и др. радиация, вредные привычки и т.д. Они повреждают клетки и генетический материал (ДНК), ускоряют процесс старения, запускают процессы многих заболеваний. Научные исследования показали, что 70% смертей происходит в результате снижения антиоксидантной защиты, т.е. неспособности организма человека противостоять действию свободных радикалов.
Свободные. радикалы могут повреждать нуклеиновые кислоты, белки и липиды. Для биологических систем наиболее важны кислородные свободные радикалы, в частности, супероксид- анион (superoxide (.O2−)), оксид азота (nitric oxide (.NO)) и гидроксильный радикал (hydroxyl radical (.OH)).
Но если он взаимодействует с супероксид- анионом, то образуестя пероксинитрит (peroxynitrite (ONOO−)), который разлагается с образованием гидроксильного радикала. Пероксинитрит, как и гидроксильный радикал, реагируют непосредственно с белками и другими макромолекулами с образованием альдегидов и кетонов, поперечных сшивок и продуктов перекисного окисления липидов. Только 1-4% однонитевых разрывов ДНК провоцируется пероксинитритом и гидроксильным радикалом. Кроме того, перекись водорода (hydrogen peroxide (H2O2)) и гипохлорит (hypochlorite (OCl-)) сами по себе не являются свободными радикалами,но эти кислород- содержащие молекулы могут облегчать образование свободных радикалов. Все эти кислород- содержащие молекулы объединены термином активные формы кислорода (АФК). АФК действуют на основания в составе нуклеиновых кислот, аминокислот боковых цепей белков и двойные связи в ненасыщенных жирных кислотах.
Повреждение макромолекул (и клетки вцелом) в результате действия АФК называется оксидативным стрессом.
Оксидативный стресс и нейродегенеративные заболевания
Этиология нейродегенеративных заболеваний малоизучена, сложна и включает в себя множество факторов, генетических и факторов окружающей среды. Важную роль в развитии этих патологий играют свободные радикалы, повреждающие биомолекулы. Роль и степень важности различных факторов до сих пор обсуждаются учеными во всем мире, но ясно одно - оксидативный стресс - это ключевое звено в патогенезе нейродегенеративных заболеваний, т.к. АФК вызывают смерть нейронов, а это основная черта всех нейродегенеративных заболеваний.
Вопрос участия свободных радикалов в процессах возникновения опухолей постоянно привлекал к себе внимание исследователей, однако до настоящего времени он однозначно не решен. Предполагают, что свободные радикалы повреждают хроматин, ДНК, мембраны, изменяют регуляцию внутриклеточного кальция и пр. В целом, видимо, имеет место сложная динамическая регуляция иммунной системы с участием свободных радикалов.
С возрастом изменяется скорость накопления соматических мутации в разных тканях, все это позволяет ряду авторов говорить о возможности использования антиоксидантов в качестве геропротекторов и средств коррекции возрастной патологии, в том числе опухолей, так как риск их возникновения отчетливо увеличивается с возрастом.
Старение организма - сложный и многогранный процесс. Как отмечают специалисты, он не может быть сведен к одному конкретному фактору, однако среди наиболее значимых рассматривается нарушение окислительного метаболизма. Абсолютно доказана прямая связь между степенью нарушения этого процесса и продолжительностью жизни. Эти факты послужили основой для выдвижения свободнорадикальной теории старения.
Ученые выделяют основные специфичные биологические причины старения:
1. Избыток свободных радикалов в клетках, так-как клетки поглощают кислород для выработки энергии.
2. Повышенный уровень инсулина и кортизола - гормонов старения.
3. Снижение уровня супергормонов, замедляющих старение - тестостерон, эстроген, прогестерон, мелатонин и гормон роста.
4. Биологические часы в каждой клетке - теломеры, контролирующие деление клеток.
Первые три фактора - это естественные процессы, которые во многом являются результатом современного стиля жизни и в какой-то мере зависят от нас. Эти факторы обычно становятся причиной многих возрастных заболеваний. На последний фактор мы пока почти не можем влиять, но исследования в этой области идут.
По мнению ученых-биологов и геронтологов, именно свободные радикалы являются критическим фактором процесса старения.
По мнению британских ученых, свободные радикалы безвредны и вырабатываются организмом для совершенно определенных целей. Если этот процесс нарушен искусственно, то сопротивляемость инфекциям резко понижается. А люди, у которых синтез свободных радикалов заблокирован генетически, как правило, страдают тяжелыми хроническими заболеваниями.
Существует устойчивое мнение, что свободные радикалы провоцируют старение организма, а вот антиоксиданты, работающие против этих веществ, наоборот, омолаживают. Недавние исследования, проведенные командой ученых из разных стран, заставило задуматься над справедливостью этого утверждения.
В ходе эксперимента исследователи наблюдали за нематодами, которые вырабатывали большое количество свободных радикалов и самопроизвольно, и при внешнем воздействии. Эти черви жили дольше среднего возраста, но как только в их организм начинали вводить антиоксиданты, срок их жизни приближался к стандартному.
Канадский исследователь Хекими считает, что свободные радикалы вырабатываются организмом в ответ на стресс. Это явление нормально, оно позволяет телу выжить в сложных условиях.
Вероятно, связь между наличием свободных радикалов и старением организма вызвана тем, что активные формы кислорода образуются в клетках в ответ на нарушения, вызванные старением. То есть это механизм, с помощью которого организм борется с негативным процессом. Кроме того, ученые предложили объяснение пользы физической нагрузки. Ведь при интенсивном движении в тканях нарастает содержание активных форм кислорода (а это и есть свободные радикалы). Исследователи делают еще один вывод: позитивное воздействие умеренного потребления красного вина вызвано не содержанием антиоксидантов в этом напитке, а умеренным процессом окисления, запускаемым алкоголем.
Не нужно думать, что свободные радикалы однозначно полезны. Их положительное воздействие сохраняется лишь при нормальном функционировании организма, а в случае большой нервной нагрузки эти вещества начинают вредить.
Механизм, посредством которого свободные радикалы продлевают жизнь, остается неизученным. Стоит также отметить, что увеличение продолжительности жизни вовсе не обязательно означает повышение ее качества.
|
|
 |
|
 |
|
|
|
|
|
Проекты АТА
|
|
 |
|
 |
|
Центр Здоровья и Долголетия
Путеводитель по Армении
Негорючая электропроводка.
Эластичные чулки из быстро высыхающей гели с лечебными свойствами.
Создание на основе природных компонентов эффективного антикаогулянта, дешевого и без побочных явлений.
Инновационные проекты в области возобнавляемой энергетике.
Сигареты с лечебными свойствами.
|
|
|
|
|
|
