Профилактика возрастзависимых заболеваний. Факторы, снижающие риск возникновения: рака, болезней Аль - Мовсесян Александр. Страница 17
Таким образом, только комплексное использование правильно подобранных антиоксидантов позволяет добиться максимального защитного эффекта при меньшей концентрации. Всемирная организация здравоохранения с целью получения необходимого уровня антиоксидантов рекомендует увеличить ежедневную дозу принимаемых фруктов и овощей с пяти до восьмидесяти порций, что особенно важно для профилактики раковых заболеваний. Однако не все фрукты и овощи обладают одинаковыми антиоксидантными свойствами. На Западе для оценки оксидативных свойств продуктов используют показатель способности абсорбции радикалов кислорода ORAC (oxygen radical absorbency capacity). Это показывает, насколько эффективно принимаемый продукт справляется с окислением. Рекомендуется потреблять не менее 6000 единиц ORAC в день. Ниже приведена таблица нутриентов, разработанная Департаментом сельского хозяйства США [4], в которой каждая порция содержит около 2000 единиц. Прием минимум трех из этих продуктов обеспечивает в день 6000 единиц ORAC.
Считается, что в тех фруктах и овощах, где более насыщенный цвет и в которых «больше вкуса», содержится и наиболее высокий уровень антиоксидантов. Черника, малина, клубника, голубика, ежевика несут очень высокий уровень антиоксидантов – антоцианов. По содержанию бета-каротина на первом месте стоит артишок, затем морковь, горох, шпинат и т. д. В черном шоколаде содержатся сразу два флавоноида, обладающие мощными антиоксидантными свойствами, – галловая кислота и эпикатехин, которые замедляют старение организма. Однако, несмотря на использование диеты с высокой ORAC, в некоторых ситуациях (возраст более 50 лет, болезненное состояние и т. д.) полезно дополнительно применять определенное количество добавок и поливитаминов. Английский диетолог Патрик Холфорд рекомендует следующую комбинацию:
В дополнение Холфорд также советует принимать ежедневно витамин А (3000 мкг) как из ретинола, так и из бета-каротина, витамин С (1500–2000 мг), витамин Е (100 мг) и селен (30— 100 мг), а также витамины группы B, цинк и магний. Однако, прежде чем принимать решение об употреблении тех или иных добавок и витаминов, необходимо оценить степень оксидантного стресса в организме, так как антиоксидантная система здорового человека полностью самостоятельно поддерживает безопасный уровень свободных радикалов.
Диагностика окислительного стресса
Окислительный стресс – это дисбаланс между образованием и нейтрализацией свободных радикалов системой антиоксидантной защиты. Свободные радикалы постоянно образуются как побочный эффект и при нормальном метаболизме в клетках. Около 2 % всего поглощенного кислорода превращается в свободные радикалы. Чтобы оценить степень оксидативного стресса, необходимо выбрать специальные маркеры, которые появляются в биологических жидкостях при окислении белков, молекул ДНК, липидов, углеводов. В качестве таких маркеров широкое распространение получили малоновый диальдегид, тирозин и его производные, 8-гидрокси-2-дезоксигуанозин. Можно также определять степень окислительного стресса по соотношениям глутатиона восстановленного к окисленному, цистеина к цистину, нитрата к нитриту, убихинола к убихинону. Дополнительно можно оценивать содержание глутатиона, цистеина, мочевой кислоты, количество измененных нуклеотидов и т. д.
В наибольшей степени подвержены воздействиям свободных радикалов липиды, находящиеся в мембранах клеток и содержащие ненасыщенные связи. Маркерами окисления липидов являются альдегиды, диальдегиды, изопростаны, метилглиоксаль, производные гексеналя и ноненаля. Отношение окисленных липопротеидов низкой плотности к липопротеидам низкой плотности, а также уровни аутоантител против окисленных липопротеинов низкой плотности используются в качестве плазменного липопротеинового биомаркера окисления. Однако наиболее информативным и широко используемым маркером является малоновый диальдегид (МДА), который образуется при перекисном окислении липидов в случае разрыва молекул полиненасыщенных жирных кислот. МДА создает нерастворимые липид-белковые комплексы в результате взаимодействия с аминогруппами белков и образования оснований Шиффа. Повышенная концентрация в крови МДА является наглядным показателем степени окисления липидов мембран. Хотя МДА находится во многих биологических жидкостях (в том числе сыворотке и плазме крови, моче, выдыхаемом воздухе и даже в клетках), наиболее надежно оценивать его содержание в сыворотке крови. Содержание МДА в сыворотке повышается при заболеваниях печени, почек, легких, панкреатите, атеросклерозе, сепсисе, холецистите, при высоких физических нагрузках и т. д.
Не менее серьезными последствиями для здоровья чревато не только окисление липидов, но и окисление белков. Как известно, белок – это полимер, в котором аминокислоты объединены в одну цепочку. Чтобы белки начали выполнять свои функции, эта цепочка должна быть соответствующим образом расположена в пространстве. Белки, образующиеся из 20 аминокислот, выполняют множество самых разнообразных и важных функций, среди них: метаболическая, сигнальная, транспортная, двигательная, рецепторная, иммунная, управленческая и т. д. Когда нарушается конформация белка, а при окислении пространственная укладка его изменяется, белок перестает выполнять возложенные на него функции со всеми вытекающими отсюда последствиями. Однако в клетках постоянно происходит распад белковых молекул и замена их новыми; причем заменяются как нормальные, так и модифицированные (окисленные) белки.
Но существуют и белки, которые практически не обновляются (например, белки, управляющие активностью ДНК) или обновляются очень медленно (те, что находятся в стенках кровеносных сосудов, головном мозге, сердечных мышцах). В этих белках повреждения накапливаются, – в частности, это относится к карбонильным группам. Карбонильные группы измененных белков могут взаимодействовать с аминогруппами других белков с образованием шиффовых оснований, которые легко гидролизируются. Еще один механизм сшивания белков основан на способности гидроксила атаковать сульфгидрильные группы. Практически любые аминокислоты с неалифатическими остатками – такие, как метионин, фенилаланин, пролин, аргинин, – могут являться участниками описанных процессов в белках. Модификация белков может осуществляться и активными формами азота: так, продукт взаимодействия углекислого газа и пероксинитрита нитрует ароматические аминокислоты и их производные, например катехоламины. В этом случае для оценки степени повреждения, нанесенного активными формами азота, используется образующийся в результате нитрования тирозина 3-нитротирозин.
Вообще, тирозин используется как один из распространенных показателей окисления белков. В организме человека присутствует только L-тирозин, содержащийся в составе белков и ферментов. В результате воздействия свободных радикалов на тирозин он окисляется и образуются его производные: 3-хлортирозин, 3-бромтирозин, дитирозин, 3-нитротирозин, 3,5-дихлортирозин, 3,5-дибромтирозин. Эти соединения особенно активно появляются в биологических жидкостях при воспалительных процессах, атеросклерозе, болезнях Альцгеймера и Паркинсона и др. Можно также оценивать степень окисления белков по концентрации специальных продуктов, которые создаются в биологических жидкостях при окислении белков. Среди них – карбонильные и битирозиновые продукты окисления белков, концентрация окислительно-модифицированного фибриногена, концентрация модифицированного альбумина, степень нарушения связывающей способности сывороточного альбумина, продукты неферментативного гликирования белков и флуоресценции остатков триптофана и т. д.
Окислительный стресс, приводящий к изменениям молекул ДНК и РНК, носит, как правило, мутагенный характер и является одной из причин онкологических заболеваний и преждевременного старения. Со временем накапливается достаточное количество продуктов окислительной модификации нуклеотидов, в частности 8-гидрокси-2-дезоксигуанозин (8-ОН-2-ДГ), который является одним из основных маркеров окислительного повреждения ДНК. Другими менее часто используемыми маркерами являются 5-гидрокси-2-дезоксицитидин и 5-гидрокси-2-дезок сиуридин. Однако в организме существует механизм обнаружения и замены поврежденных нуклеотидов на нормальные. Этот процесс называется репарацией ДНК; если бы такого механизма не было, это приводило бы к повсеместному и раннему образованию опухолей. Эффективно функционирующие процессы репарации удаляют поврежденные нуклеотиды из молекулы ДНК, и они затем выводятся из организма с мочой.