ECALM 2018
Логотип 1nep.ru
facebook vk.com youtube
Регистрация
Статьи

Антиоксиданты в мезотерапии. Часть 1

7074
Антиоксиданты в мезотерапии. Часть 1

Свободнорадикальная теория старения Д. Хармана (1956) и Н.М. Эммануэля (1958) продолжает оставаться наиболее популярной в геронтологии. Установлено, что с возрастом...

В последнее время сложилось представление об окислительном стрессе – таком состоянии организма, при котором либо повышается образование свободных радикалов, либо не справляется со своей функцией антиоксидантная защита.

Согласно свободнорадикальной теории, именно окислительный стресс является главным фактором старения. К сожалению, у нас пока еще не сложилась культура применения препаратов с антиоксидантными свойствами, и существуют прямо противоположные варианты их использования: от бессистемного приема до пренебрежительного отношения к ним как к чему-то устаревшему и не модному. Между тем, свойства антиоксидантов хорошо изучены, и польза их применения в эстетической медицине доказана.

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 [6].

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 [1].

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 свободнорадикальным окислением. При чрезмерной активации этих реакций возникает окислительный стресс.

Причины окислительного стресса

Основные причины, приводящие к активации свободнорадикального окисления в тканях:

  • уменьшение поступления в организм экзогенных антиоксидантов (токоферола, аскорбиновой кислоты, биофлавоноидов и др.);
  • стресс различного происхождения;
  • поступление в организм прооксидантов (пестицидов, лекарств-окислителей, фотохимических продуктов смога и т.д.);
  • избыточное потребление жиров и углеводов при недостаточном их расходовании;
  • гипокинезия;
  • влияние физических факторов (УФ-излучения, электромагнитного поля и т.д.);
  • возрастное уменьшение активности антиоксидантных ферментов;
  • врожденные энзимопатии антиоксидантных ферментов.[7].

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 [1]. В здоровой клетке и нормально функционирую-

щем организме существует равновесие между свободнорадикальными и антиоксидантными реакциями. Если это равновесие сдвигается в сторону активации свободнорадикально го 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 повышеия проницаемости мембраны до некроза клетки. Синдром пероксидации включает повреждение мембран, инактивацию или трансформацию ферментов, подавление деления клеток и накопление инертных полимеров типа липофусцина.

Факторы, регулирующие интенсивность перекисного окисления липидов

Активирующие

Тормозящие

Гипероксигенация.

Ферменты антиоксидантной системы.

Ионизирующее излучение.

Алиментарные факторы.

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).

Активация фагоцитоза.

Состояние стресса.

Гиперлипидемия.

Избыток углеводов в пище.

Возрастное снижение активности энзимов


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, поврежденные 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 [4, 11].

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 [14 ,15].

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:

  • «мусорщиков» – защищают организм от всех свободных радикалов, восстанавливая их до стабильных форм;
  • «ловушки» – имеют сродство к конкретному веществу;
  • антиоксиданты, обрывающие цепи – вещества, еще более активные, чем радикалы. После взаимодействия с радикалом эти вещества превращаются в свободный, но малоактивный радикал.

В состав антиоксидантной системы тканей входят:

  1. Ферменты-антиоксиданты: супероксиддисмутаза, каталаза, пероксидаза, фосфолипаза, глутатионпероксидаза и пр.
  2. Макромолекулярные неферментные соединения: трансферрин, церрулоплазмин, ферритин, сывороточный альбумин, мелатонин.
  3. Низкомолекулярные неферментные соединения: аскорбиновая кислота, глутатион, серосодержащие аминокислоты, мочевина, мочевая кислота, билирубин, адреналин, стероидные гормоны, витамины А, Е, К, убихинон, флавоноиды, микроэлементы с антиоксидантным действием [10].

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.

1. Внеклеточная антиоксидантная защита кожи - обеспечивается действием внеклеточных антиоксидантов, которые отвечают заосвобождение от свободных радикалов, в первую очередь, межклеточного пространства, основными среди которых являются:

  • 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.
  • Гутатионпероксидаза – 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 [4, 9, 13].

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 [4].

Продолжение темы...

Поделиться

Подписаться на ежедневный дайджест 1nep.ru

Другие статьи по темам

Как не пропустить главное на InterCHARM 2017 Обзор Как не пропустить главное на InterCHARM 2017
Осень года – но не осень жизни Реклама Осень года – но не осень жизни
Кот в мешке: исследование состава популярных местных анестетиков Статьи Кот в мешке: исследование состава популярных местных анестетиков

Читайте также

Solta Medical получила одобрение FDA для аппарата Thermage FLX System Solta Medical получила одобрение FDA для аппарата Thermage FLX System
Alastin Skincare запускает TriHex Transition Duo Alastin Skincare запускает TriHex Transition Duo
Silk'n представляет новое устройство для домашнего использования Silk'n представляет новое устройство для домашнего использования
YANDEX DIRECT

Комментарии (0)

Войти по логину портала 1nep.ru или с помощью
img img