Оксидативный стресс что это: Что такое оксидативный стресс — Роддом «Лелека»

Содержание

Что такое окислительный стресс? | Здоровье

На упаковках бьюти-средств то и дело пишут об опасных свободных радикалах и спасительных антиоксидантах. До объяснений того, в чем именно состоит их противостояние, дело обычно не доходит. Рассказываем подробнее о них — главных участниках процесса под названием «окислительный стресс».

Есть мнение, что стресс — это главный виновник того, что признаки старения проявляют себя все раньше, обнаруживаясь даже в молодом возрасте. Речь идет не только про бытовой эмоциональный стресс, который возникает из-за внештатных ситуаций, ответственности, нагрузки и многих других факторов при нынешнем ритме жизни. Отдельное понятие — окислительный стресс, то, что происходит с клетками нашего организма и тоже напрямую влияет на механизмы старения, хотя изменений мы долгое время можем не видеть и не ощущать.

В организме непрерывно протекают самые разные окислительно-восстановительные реакции, и в идеале они должны «уравновешивать» друг друга. Когда баланс нарушается, реакций окисления становится больше — так и возникает окислительный стресс, который еще называют оксидативным.

Как правило, винить в этом что-то одно не приходится. Чаще всего неприятности провоцирует образ жизни в целом, а еще — внешний вред вроде плохой экологии и избыточного УФ-излучения. Как все это вместе может вызывать преждевременное старение?

Свободные радикалы

Все начинается с них. Сами по себе свободные радикалы — это нестабильные молекулы с дефектом: им не хватает одного электрона. Из-за этого у свободных радикалов — повышенная активность. Они стремятся к тому, чтобы исправить свой недостаток и забрать недостающий электрон у других молекул — тех, чья структура в полном порядке. Как только его удается забрать, молекула, ставшая «жертвой», сама превращается в свободный радикал. Процесс запускается заново.

Он был задуман природой не просто так. От свободных радикалов бывает и польза — иммунная система использует их для борьбы с вирусами. Они ликвидируют их своими агрессивными атаками в охоте за электронами и помогают таким образом не допустить вреда организму. В большинстве случаев, количество свободных радикалов сильно превышает то, что нужно иммунной системе для защитных «операций». Так они и берутся за повреждение здоровых клеток тоже. И цепная реакция приобретает все большие масштабы, когда под влиянием разного рода негативных воздействий свободных радикалов становится все больше.

Окислительный стресс

Молекулы без дефектов могут быть повреждены загрязнениями из окружающей среды. Или ультрафиолетом, когда мы слишком долго принимаем солнечные ванны. Свободные радикалы множатся из-за неправильного питания рафинированными продуктами, фруктами и овощами, которые выросли на химикатах. Вредные привычки вроде курения и употребления алкоголя тоже на этом сказываются. Так же, как и большие нагрузки — как физические, так и эмоциональные, когда «в стрессе» — это уже состояние души.

В ходе окислительного стресса свободные радикалы находят самые разные уязвимые места в организме и поражают первым делом мембраны клеток. Последствия зависят от того, какие именно клетки попали под удар. От повреждения нервных клеток страдает память; заболевания сердечно-сосудистой системы могут появиться из-за того, что урон нанесен клеткам сосудов. А поврежденные клетки кожи — это снижение ее тонуса, потеря четкости контуров лица, появление морщин, причем произойти это может тогда, когда для этого, казалось бы, еще не время. Хуже всего, если свободные радикалы добираются до клеток ДНК — это чревато опасными мутациями.

Если вы уделите внимание своему самочувствию, то достаточно быстро сможете понять, подвержен ли ваш организм окислительному стрессу. Его явные признаки — это снижение иммунитета, чувство постоянного утомления, ухудшение концентрации и памяти, тусклая и вялая, «уставшая» кожа, ставшая менее упругой, с морщинами, которые ожидались позже.

Антиоксиданты

Хорошая новость — в том, что есть антиоксиданты, способные противостоять свободным радикалам, нейтрализуя их активность. Организм может производить их сам, а еще — вторая хорошая новость — получать вместе со здоровой пищей, богатой витаминами. Самыми мощными антиоксидантами считаются витамины А, С и Е. А помогают им энзимы, многие из которых работают в связке с коэнзимами (их еще называют кофакторами) — такими микроэлементами, как, например, селен и цинк. Задача этих напарников — останавливать реакции, в результате которых образуются новые свободные радикалы.

Проблемой является то, что эти многие из этих веществ в нужном количестве человек не может получить с пищей; в некоторых продуктах их концентрация снижена из-за неправильных обработки или, скажем, хранения. Тем не менее, следить за питанием стоит — это в любом случае лучше, чем ничего. Также среди задач — наладить режим сна, больше бывать в местах с чистым воздухом, много двигаться и постараться оградить себя от стресса. Тогда и окислительный тоже начнет отступать.

Что такое окислительный стресс и почему вам стоит его бояться

Что такое окислительный стресс?

Окислительный стресс — это состояние, при котором в организме слишком много свободных радикалов — молекул без одного электрона. Такие молекулы запускают цепную реакцию, которая нарушает целостность клеток, приводит к их повреждению или гибели.

В нашем организме 100 триллионов клеток. Каждую минуту 300 миллионов клеток разрушаются под действием окислительного стресса.

Откуда берутся свободные радикалы?

Свободные радикалы постоянно возникают в здоровом организме. Они участвуют ^{в борьбе с бактериями и мутирующими клетками, поэтому просто необходимы для иммунитета.}

Однако под влиянием вредных факторов ^{: плохой экологии, приёма лекарств, табачного дыма, стресса или большой физической нагрузки — свободных радикалов становится слишком много, и они начинают вредить организму, разрушая клетки.}

Чем грозит окислительный стресс?

Окислительный стресс провоцирует развитие многих серьёзных заболеваний, включая рак, инсульт, диабет второго типа, негативно влияет ^{на работу мозга: повреждает ^{нейроны, особенно чувствительные к воздействию свободных радикалов.}}

Окислительный стресс связывают ^{с синдромом хронической усталости. Люди с таким заболеванием постоянно чувствуют себя вялыми и сонными, им трудно сосредоточиться, часто портится настроение, всё раздражает без особых причин. Окислительный стресс также наблюдается при депрессиях ^{и тревожных расстройствах.}}

Свободные радикалы негативно влияют и на репродуктивную функцию организма. Они повреждают ^{генетический материал, заложенный в сперматозоидах. Если более 30% сперматозоидов имеют повреждения ДНК, мужчина не сможет стать отцом.}

Как понять, есть ли у меня окислительный стресс?

Есть несколько признаков:

Наличие вышеперечисленных заболеваний и расстройств.
Постоянная усталость.
Снижение концентрации.
Появление морщин и седых волос.
Ухудшение зрения.
Головные боли и чувствительность к шуму.
Восприимчивость к инфекциям.

Можно ли защититься от окислительного стресса?

Да, с помощью антиоксидантов — веществ, нейтрализующих действие свободных радикалов. Наш организм сам производит антиоксиданты и получает их из пищи. В таблице ниже — продукты питания, богатые антиоксидантами.

Витамин С	Плоды шиповника, чёрная смородина, облепиха, красный болгарский перец, зелень петрушки
Витамин E	Растительные масла, орехи
Бета-каротин	Морковь, облепиха, щавель, петрушка
Ликопин	Шиповник, грейпфрут, томаты и томатная паста, арбуз
Кофермент Q10	Говядина, сельдь, арахис, семена кунжута, фисташки
Флавоноиды	Зелёный чай, виноград, яблоки, какао, соя, куркума, ягоды, брокколи

Значит, обычное здоровое питание защитит от окислительного стресса?

Да, если вы живёте в экологически чистом районе без выхлопных газов и промышленных испарений, не курите активно или пассивно, не подвергаетесь стрессам и хорошо защищаете кожу от воздействия ультрафиолета. К сожалению, это невыполнимые условия для большинства жителей городов.

Кроме того, некоторые антиоксиданты сложно получить с пищей в достаточном количестве. Например, чтобы восполнить суточную потребность в коэнзиме Q10 (30 мг), нужно съедать 760 г говяжьей печени или 1 кг арахиса в день, что практически невыполнимо.

Как же тогда бороться с окислительным стрессом?

С помощью пищевых добавок, в которых содержится необходимое количество антиоксидантов.

Исследования показали, что добавки с антиоксидантами укрепляют иммунитет ^{, помогают бороться с воспалениями, наполняют энергией, уменьшают ^{окислительный стресс репродуктивных органов.}}

Хороший пример такой добавки — комплекс антиоксидантов «Синергин».

Что включает этот комплекс?

«Синергин» включает шесть антиоксидантов:

Название	Преимущества для здоровья	Потребность ^{, мг/сутки}	Содержание в «Синергине», мг
Кофермент Q10 (убихинон, коэнзим Q10)	Мощный естественный антиоксидант, который нужен каждой живой клетке. Улучшает ^{работу сердечно-сосудистой системы, понижает ^{кровяное давление, уменьшает ^{риск возникновения рака груди, полезен для репродуктивного здоровья.}}}	30	45
Ликопин	Уменьшает ^{вероятность новообразований предстательной железы, улучшает ^{работу сердечно-сосудистой системы и здоровье кожи ^{, поддерживает ^{иммунитет.}}}}	5	5
Бета-каротин (β-каротин)	Защищает ^{клетки от старения, устраняет ^{симптомы депрессии, положительно влияет ^{на мужскую фертильность, поддерживает ^{здоровье мозга.}}}}	5	5
Рутин (рутозид, витамин Р, софорин)	Защищает ^{печень, обладает противовоспалительным ^{эффектом, предотвращает образование тромбов ^.}}	30	30
Витамин Е	Снижает ^{риск возникновения рака и сердечно-сосудистых заболеваний ^{. Уменьшает ^{воспаления и улучшает ^{состояние кожи.}}}}	10	15
Витамин С (аскорбиновая кислота)	Поддерживает иммунитет. Вместе с витамином Е снижает риск развития сердечно-сосудистых заболеваний ^{, включая инсульт ^{. Улучшает настроение ^.}}	60	180

Как долго принимать «Синергин», прежде чем почувствуешь какой-то эффект?

От «Синергина» не стоит ждать моментального эффекта: нужно время, чтобы антиоксиданты устранили избыток свободных радикалов. Взрослым нужно принимать по две капсулы «Синергина» в сутки на протяжении одного-трёх месяцев.

На уровне ощущений у вас прибавится энергии, изменится общий эмоциональный фон. Также за счёт поддержания иммунитета вы будете реже болеть простудными заболеваниями.

Кому будет полезен «Синергин»?

Всем, кто озабочен своим здоровьем. Добавка особенно рекомендуется тем, кто старше 35 лет, живёт в крупных городах с плохой экологией, имеет вредные привычки, испытывает постоянный стресс, употребляет пищу с высоким содержанием холестерина.

Больше узнать о «Синергине»

БИОЛОГИЧЕСКИ АКТИВНАЯ ДОБАВКА, НЕ ЯВЛЯЕТСЯ ЛЕКАРСТВОМ.

Окислительный стресс и старение. Роль витамина D в генезе ассоциированных с возрастом заболеваний

В статье изложены современные представления о роли окислительного стресса в развитии и прогрессировании возраст-ассоциированных заболеваний и старения в целом. В качестве одного из компонентов профилактики и лечения сердечно-сосудистых заболеваний, ожирения и инсулинорезистентности, сахарного диабета, системного воспаления авторы предлагают рассматривать терапию препаратами витамина D, основываясь на современных исследованиях механизмов его действия и роли его дефицита в патогенезе данных заболеваний. Особое внимание уделяется антиоксидантной терапии, обосновывается рациональное использование наиболее эффективного на данный момент антиоксиданта – альфа-липоевой кислоты в лечении и профилактике возраст-ассоциированных заболеваний.

Таблица 1. Формы и метаболиты витамина D в организме человека

Рис. 1. Схема биосинтеза витамина (гормона) D

Таблица 2. Корреляционные связи между недостаточностью витамина (гормона) D и возраст-ассоциированными заболеваниями [7, 13–16]

Рис. 2. Дефицит витамина D и ожирение: порочный круг

Таблица 3. Основные эффекты альфа-липоевой кислоты

Введение

В последнее десятилетие особенно вырос интерес к антивозрастной медицине. Это неудивительно, поскольку ожидаемая продолжительность жизни населения Земли неуклонно растет и в целом ряде стран уже превышает 80 лет. Соответственно увеличивается частота возраст-ассоциированных болезней (так называемых болезней цивилизации). Сегодня человечество пришло к пониманию, что красота и молодость зависят не только от косметических средств, которые мы используем наружно. Ученые доказали, что красота идет изнутри. Регулярная физическая активность, рациональное питание с высоким содержанием пищевых волокон и витаминов, отказ от вредных привычек – основа хорошего самочувствия и долголетия. Однако в современном постоянно меняющемся мире этого оказывается недостаточно.

Роль окислительного стресса в старении организма

В настоящее время предложено множество теорий старения, выявлены различные пагубные процессы, со временем развивающиеся в организме, и разработаны методы их торможения. Одной из основных гипотез старения является теория окислительного стресса [1, 2].

Окислительный стресс – это несостоятельность антиоксидантной системы организма, при которой клетки подвергаются воздействию чрезмерных уровней реактивных форм кислорода и других свободных радикалов. Свободные радикалы – нестабильные атомы и соединения, они действуют как агрессивные окислители и в результате повреждают жизненно важные структуры организма. Свободные радикалы образуются при влиянии неблагоприятных факторов окружающей среды (плохая экология, курение, хроническая интоксикация, ультрафиолетовое облучение). Кроме того, выработка свободных радикалов может увеличиваться при целом ряде возраст-ассоциированных заболеваний: сахарном диабете второго типа и инсулинорезистентности, ожирении, артериальной гипертонии, возрастном снижении половых гормонов (как у мужчин, так и у женщин), дефиците витамина D [3, 4].

Окислительный стресс возникает при нарастающем поступлении и/или образовании in vivo свободных радикалов и преобладании окислительных реакций над восстановительными. Образование свободных радикалов и свободнорадикальные реакции – физиологический процесс, неизбежно приобретающий патофизиологические черты по мере старения человека. Физиологичность заключается в том, что некоторые свободные радикалы (активные формы кислорода, перекиси) закономерно образуются:

при окислении жирных кислот как энергетического субстрата и в норме нейтрализуются антиоксидантной системой;
перекисном окислении липидов – необходимом процессе в обновлении фосфолипидов клеточных мембран;
индуцированном локальном окислительном стрессе (контакте иммунокомпетентных клеток с антигеном с целью его разрушения).

Физиологичность свободнорадикального окисления прекращается при лавинообразном нарастании окислительных процессов.

«Физиологическое» старение приводит к неизбежной кумуляции (накоплению) свободных радикалов и эффекту накопления мутаций в течение жизни. Несмотря на эффективную систему антиоксидантной защиты организма, уровень образования свободных радикалов при старении превосходит мощность антиоксидантного потенциала. Таким образом, наряду с дисфункцией транскрипции генов происходит прогрессивное нарастание окислительного стресса. Окислительный стресс следует рассматривать как неизбежный для каждого человека процесс – основную причину старения и возраст-ассоциированных заболеваний, в том числе сердечно-сосудистых, метаболических (ожирение и сахарный диабет второго типа) и онкологических, являющихся основными причинами смерти [5].

Как уже упоминалось, определенный вклад в развитие и прогрессирование окислительного стресса при старении организма вносит дефицит витамина D. Рассмотрим механизм этого взаимодействия подробнее.

Метаболизм витамина D и его роль в патогенезе возраст-ассоциированных заболеваний

Традиционные представления о витамине D связаны прежде всего с его ключевой ролью в кальциево-фосфорном обмене и влиянием на минеральную плотность костной ткани [6]. В последнее время произошло обогащение существующих представлений, и сегодня известно, что витамин D является по сути стероидным гормоном, обладающим целым рядом важных эффектов, которые крайне необходимы для обеспечения широкого спектра физиологических процессов и оптимального состояния здоровья человека.

Термин «витамин D» включает целую группу веществ (табл. 1), из которых наиболее известны холекальциферол – витамин D₃ и эргокальциферол – витамин D₂. Витамин D₃ синтезируется в коже человека и животных из 7-дегидрохолестерола (производного холестерина) под воздействием ультрафиолетовых В-лучей солнечного света и поступает в организм в основном из пищевых продуктов животного происхождения (рыбьего жира, сливочного масла, яиц, молока). Витамин D₂ можно получить только из пищи растительного происхождения (дрожжей, хлеба, грибов, некоторых овощей).

Витамины D₂ и D

3 биологически инертны. Для активации и превращения в активную форму D-гормона в организме должны пройти два процесса химического превращения (гидроксилирования). Первый происходит преимущественно в печени и превращает витамин D₃ в 25-гидроксивитамин D [25(OH)D], также известный как кальцидол. Второй происходит преимущественно в почках с участием фермента CYP27B1 – альфа-гидроксилазы, его результатом является синтез биологически активного 1,25-дигидроксивитамина D [1,25(OH)₂D], или кальцитриола [7] (табл. 1, рис. 1). Ограничивает образование активной формы витамина стимуляция фермента CYP24A1 (24-гидроксилазы), который превращает кальцитриол в неактивную водорастворимую форму кальцитроевой кислоты, в дальнейшем выводимой из организма с желчью [6, 8].

В отличие от витаминов к активной форме витамина D (1,25(OH)₂D, или кальцитриолу) в клетках различных органов и тканей выявлены специфические рецепторы (Vitamin D Receptors – VDR). Это позволяет классифицировать витамин D как D-гормон, функции которого состоят в способности генерировать и модулировать биологические реакции в тканях-мишенях за счет регуляции транскрипции генов [8, 9].

Новые представления о витамине D как о мощном стероидном гормоне привели к существенной переоценке его физиологической роли в организме человека в разные периоды жизни. Оказалось, что достаточный уровень D-гормона необходим от внутриутробного развития до самой глубокой старости. D-гормон регулирует крайне важные гены, отвечающие за синтез половых гормонов и регуляцию углеводного обмена, нарушение функции которых закономерно сопровождается низкой продолжительностью и качеством жизни.

Сегодня дефицит витамина (гормона) D – это новая метаболическая пандемия XXI в. Особенно подвержены развитию дефицита витамина D люди, проживающие севернее 35-й параллели (в Северном полушарии), что обусловлено недостаточным уровнем инсоляции большую часть года [7]. Согласно данным современных исследований, можно утверждать, что не менее 50% населения Земли имеют дефицит витамина D [10–12]. Среди лиц старшего возраста дефицит витамина D наблюдается уже в 80–90% случаев [7], что сопровождается развитием разнообразных возраст-ассоциированных заболеваний. Последние эпидемиологические и экспериментальные данные показали, что низкий уровень витамина D тесно связан с высоким риском общей смертности, сердечно-сосудистых и онкологических заболеваний (в основном рака молочной железы, простаты и толстого кишечника), саркопении (дефицита мышечной массы), ожирения, метаболического синдрома, а также инсулинорезистентности и сахарного диабета первого и второго типов (табл. 2) [13–16].

Дефицит витамина D может способствовать проявлению кардиометаболических факторов риска с помощью различных биологических путей. Так, витамин D может модулировать артериальное давление, подавляя ренин-ангиотензин-альдостероновую систему с помощью прямого воздействия на клетки эндотелия сосудов, оказывая ренопротективный эффект, а также влияя на метаболизм кальция [17–19].

Связь дефицита витамина D и развития сахарного диабета второго типа достаточно сложна. С одной стороны, витамин D непосредственно индуцирует секрецию инсулина бета-клетками за счет увеличения внутриклеточного уровня кальция с помощью неселективных потенциал-зависимых кальциевых каналов. Витамин D опосредованно активирует кальций-зависимую эндопептидазу бета-клеток, которая преобразует проинсулин в активный инсулин, а также участвует в механизмах промоции гена инсулина человека и обеспечивает активацию его транскрипции [20, 21]. С другой стороны, витамин D может влиять на чувствительность тканей к инсулину либо непосредственно, стимулируя экспрессию рецепторов инсулина в клетках, либо косвенно. Во втором случае увеличивается уровень внеклеточного кальция. Таким образом в тканях, зависимых от инсулина, повышается приток внутрь клетки кальция, необходимого для инсулин-опосредованных внутриклеточных процессов [22–24].

Витамин D находится в тесной взаимосвязи с половыми стероидами, которые также влияют на экспрессию генов инсулинового рецептора и его чувствительность [25]. Половые гормоны – важнейшие активаторы гена инсулинового рецептора, а тестостерон у представителей обоего пола обеспечивает метаболизм мышечной ткани – основного места утилизации глюкозы в организме. Существует точка зрения, что дефицит витамина D, приводя к дефициту половых гормонов, способствует нарушению соотношения жирозапасающих (пролактин, инсулин, кортизол) и жиросжигающих (гормон роста, катехоламины, половые гормоны, тиреоидные гормоны) факторов. Возникшее и прогрессирующее ожирение уменьшает уровень циркулирующего в крови 25(ОН)D в результате повышенного захвата кальцидола жировой тканью и снижения скорости гидроксилирования в печени из-за жирового гепатоза. Так формируется порочный круг патогенеза, характерный для ожирения (рис. 2) [26]. Доказано, что низкий уровень витамина D может рассматриваться как независимый предиктор формирования и прогрессирования ожирения, ведущего к инсулинорезистентности и сахарному диабету второго типа [27].

Витамин D также оказывает существенное влияние на синтез некоторых воспалительных цитокинов, препятствуя транскрипции ряда генов цитокинов, таких как интерлейкины 1, 6, фактор некроза опухоли альфа, или подавляя факторы транскрипции, участвующие в генерации цитокинов [28]. Предшествующие исследования показали экспрессию VDR в T- и В-лимфоцитах. В частности, экспрессия VDR была выражена только у иммунологически функционально активных пролиферирующих клеток, что позволяет предположить антипролиферативную роль 1,25(OH)₂D для этих клеток [19, 30]. Таким образом, витамин D оказывает мощное модулирующее влияние на иммунную систему, а дефицит витамина D может вызывать системный воспалительный ответ, который является одним из основных кардиометаболических факторов риска, а также фактором риска развития онкологических заболеваний [31, 32].

Учитывая вышеизложенное, можно рекомендовать рутинную оценку уровня витамина D, особенно у тех, кто подвержен риску его дефицита, например пожилых людей, лиц с нарушением всасывания, страдающих ожирением, не имеющих возможности регулярного пребывания на солнце. Наиболее адекватным методом оценки достаточности витамина D является определение в крови его промежуточного метаболита 25-гидроксивитамина D [25(OH)D]. 25(OH)D в полной мере отражает суммарное количество витамина D, производимого в коже из 7-дегидрохолестерола под действием ультрафиолетовых B-лучей и получаемого из пищевых продуктов и пищевых добавок, и имеет довольно продолжительный период полураспада в крови – около 15 дней [7]. Золотым стандартом определения концентрации 25(ОН)D в крови во всем мире является метод тандемной хромато-масс-спектрометрии (мультистероидный анализ), который позволяет максимально точно (в отличие от наиболее распространенного радиоиммунного анализа) выявить дефицит или недостаточность витамина D. При подтверждении низкого уровня витамина D восполнение его дефицита может стать важным дополнительным методом лечения возраст-ассоциированных заболеваний.

Альфа-липоевая кислота в борьбе с окислительным стрессом

Поддержание гормонально-метаболического равновесия (в том числе нормальной концентрации витамина D в крови) несомненно является основополагающим направлением профилактики и лечения возраст-ассоциированных заболеваний, развивающихся на фоне окислительного стресса. Старение приводит к неизбежной кумуляции свободных радикалов, уровень образования которых превосходит мощность физиологического антиоксидантного потенциала. Защитить клетки от окислительного повреждения, восстановить нормальный окислительно-восстановительный баланс возможно путем приема антиоксидантов.

Альфа-липоевая, или тиоктовая, кислота и промежуточный продукт ее обмена – дигидролипоевая кислота относятся к самым эффективным эндогенным антиоксидантам [33]. Альфа-липоевая кислота была впервые выделена в 1951 г. L.J. Reed и его сотрудниками из бычьей печени и изначально носила название «витамин N», что подчеркивало ее значение для функции нервной ткани (витамины – незаменимые вещества, поступающие с пищей, N – «невро»). Однако витамином она не является по химической структуре, к тому же в небольшом количестве образуется в организме, что не позволяет причислить ее к абсолютно незаменимым жирным кислотам.

Альфа-липоевая кислота – кофермент как минимум двух дегидрогеназных комплексов цикла трикарбоновых кислот (цикла Кребса). Ключевое значение дефицита именно альфа-липоевой кислоты как кофермента доказано экспериментально в проведенных исследованиях и теоретически обосновано [5, 34, 35]. Дефицит альфа-липоевой кислоты возникает из-за того, что актуальный для других коферментов (витамины группы B, пантотеновая кислота) алиментарный способ поступления необходимых доз для нее невозможен: содержание этой кислоты в продуктах питания крайне мало. В условиях окислительного стресса отмечается повышенный расход альфа-липоевой кислоты, и ее суточная потребность для взрослого человека достигает около 300 мг в сутки [34, 35].

Альфа-липоевая кислота предотвращает свободнорадикальное повреждение клетки. Будучи мощным утилизатором свободных радикалов (супероксидного и гидроксильного радикалов, перекисных радикалов, синглетного кислорода и оксида азота), а также модулятором воспалительного процесса, альфа-липоевая кислота оказывает выраженный антивозрастной эффект [36].

К сожалению, терапевтическая ценность этой кислоты недооценена, а показания к назначению необоснованно сужены. Исходя из представлений о биохимических свойствах альфа-липоевой кислоты, истории ее изучения и доказанной эффективности в лечении, в том числе невропатии любой этиологии, показания к ее применению должны быть значительно шире (табл. 3) [5]. Кроме того, альфа-липоевая кислота не только обладает универсальным антиоксидантным эффектом, но и повышает эффективность любой другой терапии.

Альфа-липоевая кислота – уникальный компонент борьбы со старением, крайне необходимый при проявлениях окислительного стресса. В отсутствие выраженных проявлений окислительного стресса альфа-липоевая кислота показана каждому человеку начиная с 35–40 лет, поскольку примерно с этого возраста естественная антиоксидантная защита организма начинает ослабевать. Средняя суточная терапевтическая доза альфа-липоевой кислоты, на наш взгляд, должна составлять 300–600 мг. В терапевтической практике традиционно используются таблетированные препараты альфа-липоевой кислоты, капсулы с альфа-липоевой кислотой и внутривенные инъекции. Одним из наиболее привлекательных по фармакоэкономическим показателям препаратом альфа-липоевой кислоты, представленным в России, является препарат Эспа-Липон.

Заключение

Необходимость приема эндогенных антиоксидантов в качестве основы профилактической и антивозрастной терапии не вызывает сомнений. Своевременная защита от проявлений окислительного стресса позволяет не только предупреждать и лечить возраст-ассоциированные заболевания, но и увеличивает продолжительность жизни и ее качество. Коррекция гормонально-метаболических нарушений (в том числе дефицита витамина D) наряду с назначением антиоксидантной терапии – это основополагающие направления борьбы с окислительным стрессом и старением.

Оксидативный стресс у беременных с сахарным диабетом | Капустин

ПРООКСИДАНТЫ

Оксидативный стресс (ОС) – состояние, обусловленное нарушением статуса равновесия прооксидантной и антиоксидантной систем в клетке. Процесс избыточного ОС приводит к массивному повреждению белков, липидов и ДНК клеточных структур. Ключевую роль в данном механизме играют активные формы кислорода. Активные формы кислорода (АФК, ROS) представляют собой обширные группы производных свободнорадикальных процессов, включающие: супероксид-анион (О2-), перекись водорода (h3O2), гидроксильный радикал (-OH), гидропероксид (ROOH). Окислению подвергаются как белки, так и фосфолипиды [1].

Перекисное окисление липидов – важный патофизиологический процесс, который обусловливает синтез многих конечных продуктов распада в организме (конъюгированные диены, алканы, изопростаны). Данные метаболиты являются токсичными и участвуют в повреждении клеточных мембран. Наиболее изученными конечными продуктами окисления липидов являются малоновый диальдегид (MDA), 4-гидроксиноненаль (4-HNE) и 8-изопростан (8-эпипростагландин F2α, 8-iso-PGF2α) [1]. Малоновый диальдегид – токсичный и реактивный альдегид, использующийся в рутинной практике для оценки степени выраженности ОС. Данный альдегид посредством образования ковалентных связей в большом количестве экспрессирует конечные продукты липолиза макромолекул (аналогично конечным продуктам гликирования). 8-изопростан – один из уникальных простагландинподобных продуктов, синтезирующийся в результате процессов свободнорадикального окисления арахидоновой кислоты. Этот биомаркер признан одним из наиболее чувствительных индикаторов ОС, отражающим степень выраженности процессов перекисного окисления липидов в организме человека [1].

АНТИОКСИДАНТЫ

Антиоксиданты – большая ферментативная группа, представленная водо- либо жирорастворимыми дериватами. К водорастворимым антиоксидантам относятся вещества, взаимодействующие с оксидантами в цитоплазме и плазме крови: витамин С, глутатион, альфа-липоевая и мочевая кислоты. Жирорастворимые антиоксиданты защищают клеточные мембраны от перекисного окисления липидов: каротин, витамин Е, убихинол (коэнзим Q). Особенности распределения и синтеза антиоксидантов зависят от типа тканей.

Энзимные антиоксиданты ответственны за детоксикацию супероксид-ионов до перекиси водорода с последующим образованием воды. Основным энзимом, участвующим в данном процессе, является супероксиддисмутаза (СОД). В организме млекопитающих представлено три типа СОД: медная/цинковая СОД (Cu/ZnSOD), марганцевая СОД (MnSOD) и экстрацеллюлярная СОД (EсSOD). Первая СОД локализуется преимущественно в цитоплазме, в то время как последние – в клеточных мембранах и митохондриальном матриксе [1].

Другой важной системой, ответственной за детоксикацию, является глутатионовая. Данная система включает в себя несколько типов энзимов: глутатион (GSH), глутатион-редуктазу (GR), глутатион-пероксидазу (GP), глутатион-S-трансферазу (GST). Значение глутатиона в клетке определяется его антиоксидантными свойствами. Глутатионовая система является ключевой в процессах расщепления перекиси водорода и липидных гидроксидов до нетоксичных спиртов и воды. При ферментативном воздействии восстановленная форма глутатиона превращается в окисленную (GSSG). Соотношение восстановленной и окисленной форм глутатиона в клетке является одним из важнейших параметров, который показывает уровень окислительного стресса. Таким образом, глутатион не только защищает клетку от токсичных свободных радикалов, но и в целом определяет окислительно-восстановительные характеристики внутриклеточной среды [1].

ОКСИД АЗОТА (NO)

Оксид азота – сигнальная молекула, обладающая широким спектром биологических эффектов в организме. NO синтезируется из L-аргинина под действием фермента NO-синтазы, представленной тремя изоформами: нейрональной, индуцибельной (iNOS) и эндотелиальной (eNOS). Все формы синтазы требуют участия кофакторов, ведущим из которых является никотинамидадениндинуклеотидфосфатаза (НАДФ) [2].

Основными метаболическими эффектами оксида азота в организме являются вазодилятация, регуляция процессов агрегации тромбоцитов, расслабления мышц, пострецепторные реакции. ОС играет значимую роль как в гиперпродукции NO, так и снижении биодоступности и секреции данного биомаркера. При патологических состояниях, таких как сахарный диабет, происходит снижение продукции eNOS и увеличение iNOS, которые приводят к дисбалансу синтеза оксида азота в организме беременной женщины. С другой стороны, NO может усиливать процессы антиоксидантной активности путем индукции синтеза ферментов СОД и оксигеназы, что приводит к увеличению внутриклеточной концентрации глутатиона и активации процессов липопероксидации [1].

Избыточное окисление оксида азота приводит к образованию мощного оксиданта – пероксинитрита. Данная реакция обусловлена взаимодействием NO с супероксиданион-радикалом, что приводит к образованию данного аниона (ONOO-). Пероксинитрит индуцирует повреждение белков, липидов и ДНК, обусловливая клеточную дисфункцию и апоптоз [3].

Другим важным биомаркером, оказывающим значительное влияние на биологические свойства оксида азота, является асимметричный диметиларгинин (ADMA). Данный протеин, являясь ингибитором NO-синтазы, выступает важным фактором развития эндотелиальной дисфункции и окислительного стресса [4]. Повышенные уровни ADMA наблюдаются при различных заболеваниях, ассоциированных с сосудистой дисфункцией в организме человека: гипертоническая болезнь, коронарный синдром. По данным Altinova и соавт. (2007), в патогенезе формирования васкулопатий при СД 1 типа (СД1) этот протеин также играет важную роль [5]. Основной вопрос у исследователей вызывает парадигма первоэтапности экспрессии патологических реакций: ОС усиливает выработку ADMA или же избыточная продукция данного биомаркера вызывает гиперэкспрессию АФК? Однако исследования на примере метаболического синдрома, СД и ишемической болезни сердца показали, что данные реакции тождественны и протекают параллельно в организме человека. Основным патогенетическим механизмом развития как эндотелиальной дисфункции, так и ОС при изменении экспрессии ADMA является снижение биодоступности NO [4]. Таким образом, ADMA выступает медиатором развития вышеуказанных состояний.

Индуцибельный фактор гипоксии-1 (HIF-1) – транскрипционный фактор, играющий важную роль клеточного ответа на гипоксию. Известны три члена семейства HIF-1, которые содержат две субъединицы (α, β). При нормальных условиях окислительного состояния в клетке экспрессия данного биомаркера находится на низком уровне. В условиях гипоксии происходит накопление HIF-1 в клетке [6]. Идентифицированы сигнальные пути, которые предполагают участие некоторых АФК и редко чувствительных транскрипционных факторов в генерации ОС в клетке.

Не только гипоксия является фактором активации HIF-1 в клетке. Различные гормоны и факторы роста, такие как инсулиноподобный фактор роста, ангиотензин II, тромбин и эндотелин-1, интерлейкин-1, фактор некроза опухоли-α, могут являться медиаторами в инициации активности данного биомаркера в клетке. Известно, что вышеуказанные сигнальные молекулы в большом количестве экспрессируются при различных типах СД во время беременности у матери [7].

МЕХАНИЗМЫ РАЗВИТИЯ ОКСИДАТИВНОГО СТРЕССА ПРИ СД

Важным источником синтеза свободных радикалов при СД является взаимодействие избытка глюкозы с белками, что приводит к синтезу конечных продуктов окисления глюкозы (AGEs). Внеклеточные AGE связываются с собственным рецептором (RAGE). Данные связи стимулируют образование АФК путем активации фермента НАДФ-оксидазы (рис. 1). Вследствие этих процессов происходит повреждение клеточных мембран, которые являются дополнительным источником АФК. Активное связывание AGE-RAGE приводит к генерации АФК и активации процессов воспаления, что еще больше усугубляет оксидативный стресс при СД [8] (рис. 1). В течение беременности ось AGE-RAGE играет важную роль в процессах окислительного стресса и воспаления. AGE активирует транскрипционный внутриклеточный ядерный фактор (NF-kB), который является промоутером регуляции множества генов, ответственных за экспрессию и синтез провоспалительных цитокинов и медиаторов эндотелиальной дисфункции. Это приводит к гиперэкспрессии провоспалительных биомаркеров, простагландинов и 8-изопростана (рис. 2) [9].

Рис. 1. Схема генерации АФК при гипергликемии.

Рис. 2. Патогенез развития акушерских осложнений, обусловленных оксидативным стрессом при сахарном диабете.

Гипергликемия при СД активирует процессы окисления глюкозы путем пентозофосфатного цикла [10]. Этот путь метаболизма глюкозы использует каскад ферментов, первичным из которых является глюкозо-6-фосфатаза. Глюкоза-6-фосфатаза является ингибитором фермента глюкозо-6-фосфат-дегидрогеназы (G6PD), являющегося основным медиатором образования альтернативной НАДФ в клетке при пентозофосфатном пути гликолиза. G6PD выступает и ингибитором синтеза глутатионсинтазы. Снижение экспрессии данного фермента увеличивает синтез АФК и процессы ОС в клетке (рис. 1).

Другим путем активации оксидативных процессов во время беременности при СД может являться полиоловый путь окисления глюкозы (рис.1). Он приводит к генерации АФК несколькими путями. В условиях гипергликемии внутриклеточная концентрация глюкозы увеличивается, что вызывает активацию фермента альдоредуктазы. При нормальном состоянии данный фермент обладает низкой аффинностью для глюкозы. В условиях гипергликемии он стимулирует конверсию глюкозы в сорбитол. Сорбитол не проникает через клеточную мембрану и таким образом аккумулируется на поверхности клетки, что приводит к их повреждению и гибели. В дальнейшем сорбитол может окисляться посредством фермента сорбитол-дегидрогеназы во фруктозу, что требует избыточного участия НАДФ. Нарушение равновесия цитозольного НАДФ ингибирует фермент гликоальдегид-3-фосфат-дегидрогеназу, что приводит к накоплению конечных продуктов окисления глюкозы [10] (см. рис. 1). Полиоловый путь также приводит к подавлению синтеза глутатиона, что ведет к избыточной продукции АФК в клетке.

НАДФ-оксидаза – цитозольный фермент, играющий одну из значимых ролей в генерации активных форм кислорода и окислительно-восстановительных реакциях. Данный фермент является главным источником супероксидного анион-радикала в нейтрофилах и эндотелиальных клетках сосудов. Гипоксия является важным фактором активации НАДФ-оксидазы. С другой стороны, гипергликемия выступает не менее значимым фактором активации данного внутриклеточного фермента. По данным Poston L. и соавт. и соавт. (2004), НАДФ-оксидаза выступает важным ферментным источником супероксид-ионов в плаценте и регулирует продукцию супероксид-анион радикала [11]. Данный фермент редуцирует уровни глутатиона, что повреждает клеточную антиоксидантную систему. При СД происходят изменения экспрессии и активности НАДФ-оксидазы. При этом повышается экспрессия практически всех субъединиц НАДФ-оксидаз (p22phox, p47phox, p67) как в трофобласте, так и в гладкомышечных клетках плаценты [12].

ЭКСПРЕССИЯ ОКСИДАТИВНЫХ ФАКТОРОВ В КРОВИ БЕРЕМЕННЫХ, БОЛЬНЫХ САХАРНЫМ ДИАБЕТОМ

Прооксидантная система

В ряде исследований было установлено, что уровень малонового диальдегида в крови у беременных с нарушениями углеводного обмена был достоверно выше, чем у женщин с нормальной толерантностью к глюкозе [13–16] (табл. 1). Различными исследователями была показана прямая корреляционная связь между уровнем MDA и гликированного гемоглобина, подтверждающая предположения о значимой роли гипергликемии в развитии перекисного окисления липидов (ПОЛ) [15, 17].

Таблица 1. Состояние прооксидантной системы во время беременности, отягощенной СД

Биомаркер	Автор, год	Группы исследования (n)	Среда исследования	СД1	ГСД
Малоновый диальдегид (MDA)	Peuchant [14] 2004	27 СД1 27 ГСД 27 Контроль	Эритроциты Плазма	↑ MDA	↑ MDA
	Biri [17] 2005	13 ГСД 13 Контроль	Плазма Плацента	—	↑ MDA ↑ MDA
	Madazli [13] 2008	22 ГСД 22 Контроль	Плазма Плазма пуповинной крови	—	↑ MDA ↑ MDA
	Araújo [52] 2013	5 СД 1 тип 15 ГСД 11 Контроль	Плацента	↑ MDA	NS
	Shang [15] 2015	28 ГСД 40 Контроль	Плазма Плазма пуповинной крови	—	↑ MDA ↑ MDA
	Aydemir [16] 2016	116 ГСД 120 Контроль	Плазма		↑ MDA
8-изопростан (8-iso-PGF2α)	Lappas [21] 2004	22 ГСД	Плацента Мышечная и жировая ткань	—	↑8-iso-PGF2α
	Coughlan [22] 2004	ГСД Контроль	Плацента Плазма	—	↑8-iso-PGF2α ↑8-iso-PGF2α
	Lappas 2010 [51]	13 ГСД 27 Контроль	Плазма Плацента Жировая ткань	—	↑8-iso-PGF2α ↑8-iso-PGF2α
	Shang [15] 2015	28 ГСД 40 Контроль	Плазма матери Плазма пуповинной крови	—	↑8-iso-PGF2α ↑8-iso-PGF2α
	Li H [53] 2016	14 ГСД 30 Контроль	Плазма	—	↑8-iso-PGF2α
Пероксинитрит (ONOO-)	Kossenjans [41] 2000	6 СД 1 тип 6 Преэклампсия 5 Контроль	Плацента	↑ONOO-	—
	Horvath [25] 2009	22 ГСД (диета) 5 ГСД (инсулин) 25 Контроль	Плазма Плацента	—	↑ONOO- ↑ONOO-
	Gelisgen [24] 2011	23 ГСД 22 Контроль	Плазма		↑ONOO-
Асимметричный диметиларгинин (ADMA)	Telejko [27] 2007	ГСД Контроль	Плазма	—	NS
	Mittermayer [26] 2007	77 c ГСД при предыдущей беременности	Плазма	—	↑ADMA
	Akturk [28] 2010	54 ГСД 69 Контроль	Плазма	—	↑ADMA
	Gumus [29] 2012	30 ГСД в анамнезе 40 Контроль	Плазма		↑ADMA
Ксантиноксидаза (ХО)	Biri [17] 2005	13 ГСД 13 Контроль	Плазма Плацента	—	↑XO ↑XO
	Lappas 2010 [51]	13 ГСД 27 Контроль	Плазма Плацента Жировая ткань	—	↑XO ↑XO
	Shang [15] 2015	28 ГСД 40 Контроль	Плазма матери Плазма пуповинной крови	—	↑XO ↑XO
HIF-1	Li [53] 2013	6 ГСД 6 Контроль	Плацента	—	↑ HIF-1

Имеются данные о достоверно более высоком уровне плазменной концентрации 8-iso-PGF2α у пациентов с СД 1 типа (СД1) по сравнению с группой контроля [18]. Уровни содержания 8-iso-PGF2α при СД1 повышаются не только в плазме крови, но и в моче, а также прямо коррелируют с показателями гликемии натощак [19]. На экспериментальных моделях беременных самок крыс показано, что экскреция 8-iso-PGF2α в суточной моче при СД достоверно выше, чем в группе контроля [20]. Кроме этого, повышенные уровни содержания 8-iso-PGF2α обнаружены у пациентов с СД 2 типа (СД2), подтверждающие роль этого биомаркера как медиатора оксидации липидов при гипергликемии. При гестационном СД (ГСД), по данным Lappas М и соавт.(2004) [21], Coughlan и соавт. (2004) [22] и Li и соавт. (2016) [23], уровень плазменного содержания 8-изопростана был достоверно выше по сравнению с группой контроля (табл. 1).

При наличии СД гиперэкспрессия АФК и NO приводит к активному формированию пероксинитрита. В недавнем исследовании Gelisgen R. и соавт. (2011) установлено более высокое плазменное содержание ONOO- у женщин с диабетом беременных [24]. В работе Horvath EM и соавт. (2009) показано, что наличие метаболических нарушений у беременных c ГСД, использующих инсулинотерапию, связано с большим плазменным содержанием пероксинитрита по сравнению с женщинами, не использующими инсулин [25]. Таким образом, подтверждается значимая роль гипергликемии в инициации окислительных процессов при СД (табл. 1). В дальнейшем на экспериментальных моделях, имитирующих ГСД у крыс, была получена более высокая концентрация пероксинитрита в плазме крови в послеродовом периоде [26]. Это свидетельствует о роли оксидативных процессов в развитии сосудистых осложнений в дальнейшем у пациенток с ГСД в анамнезе.

По данным Telejko В и соавт. (2007), плазменные уровни содержания ADMA, исследованные во II триместре у женщин с ГСД и без нарушений углеводного обмена, достоверно не различались [27]. Более позднее исследование Akturk et al. (2010) подтвердило достоверно более высокие уровни плазменной концентрации ADMA у беременных с ГСД [28] (табл. 1).

В исследованиях, посвященных особенностям плазменной концентрации ADMA в послеродовом периоде, установлено достоверное повышение его уровня при беременности, отягощенной СД [26, 29]. Это подтверждает концепцию о том, что ADMA является не только маркером эндотелиальной дисфункции, но и предиктором развития метаболического синдрома и кардиоваскулярных нарушений в дальнейшем у женщин с ГСД в анамнезе.

По нашим данным, при ГСД повышается синтез уровня эндотелина-1 в крови матери [30], который нарушает баланс между прооксидантами (повышение уровня MDA) и антиоксидантами (снижение глутатиона, аскорбиновой кислоты в плазме). Таким образом, повышение уровня эндотелина-1 при беременности, отягощенной СД, может играть дополнительную роль в усугублении оксидативного стресса.

Антиоксидантная система

Содержание глутатиона в крови при СД у беременных, по данным различных авторов, различается: низкое [31, 32] либо повышенное [33]. Активность других участников глутатионовой системы (GR, GP и GST) у беременных с СД также была различной: не измененной [34], высокой [32] или низкой [14, 31, 36] (табл. 2).

Таблица 2. Состояние антиоксидантной системы во время беременности, отягощенной СД

Биомаркер	Автор, год	Группы исследования (n)	Среда исследования	СД 1	ГСД
Супероксиддисмутаза (SOD)	Peuchant [14] 2004	27 СД1 27 ГСД 27 Контроль	Эритроциты Плазма	↓ SOD	↓ SOD
	Coughlan 2004 [22]	ГСД Контроль	Плацента	—	↑ SOD
	Rajdl [31] 2005	12 СД1 8 ГСД 18 Контроль	Эритроциты	↓ SOD	↓ SOD
	Biri [17] 2005	13 ГСД 13 Контроль	Плазма Плацента	—	NS NS
	Surapaneni [32] 2008	20 ГСД 20 Контроль	Эритроциты	—	↑ SOD
	Dey [33] 2008	ГСД Контроль	Плазма	—	↓ SOD
	Lappas [51] 2010	13 ГСД 27 Контроль	Плазма Плацента	—	NS
	López-Tinoco [36] 2013	53 ГСД 20 Контроль	Плазма	—	↓ SOD
	Shang [15] 2015	28 ГСД 40 Контроль	Плазма матери Плазма пуповинной крови	—	↓ SOD ↓ SOD
Глутатионпероксидаза (GPX)	Orhan [34] 2003	3 СД 1 тип 3 ГСД 16 Контроль	Плазма Эритроциты	NS	NS
	Peuchant [14] 2004	27 СД1 27 ГСД 27 Контроль	Эритроциты Плазма	↓ GPX	↓ GPX
	Rajdl [31] 2005	12 СД1 8 ГСД 18 Контроль	Эритроциты	↓ GPX	↓ GPX
	Surapaneni [32] 2008	20 ГСД 20 Контроль	Эритроциты	—	↑ GPX
	López-Tinoco [36] 2013	53 ГСД 20 Контроль	Плазма	—	↓ GPX
	Araújo [52] 2013	5 СД 1 тип 15 ГСД 11 Контроль	Плацента	↑ GPX	NS
	Li H [53] 2016	14 ГСД 30 Контроль	Плазма	—	↓ GPX
Глутатион (GSH)	Rajdl [31] 2005	12 СД1 8 ГСД 18 Контроль	Эритроциты	↓↓ GSH	↓ GSH
	Surapaneni [32] 2008	20 ГСД 20 Контроль	Эритроциты	—	↓ GSH
	Dey [33] 2008	ГСД Контроль	Эритроциты	—	↑ GSH
	Araújo [52] 2013	5 СД 1 тип 15 ГСД 11 Контроль	Плацента	↓ GSH	NS
Каталаза (CAT)	Orhan [34] 2003	3 СД1 тип 3 ГСД 16 Контроль	Плазма Эритроциты	↑ CAT	NS
	Biri [17] 2005	13 ГСД 13 Контроль	Плазма Плацента	—	NS ↓CAT
	Surapaneni [32] 2008	20 ГСД 20 Контроль	Эритроциты	—	NS
	Lappas [51] 2010	13 ГСД 27 Контроль	Плазма Плацента Жировая ткань	—	↑ CAT ↑ CAT
	López-Tinoco [36] 2013	53 ГСД 20 Контроль	Плазма	—	↓CAT
Витамин Е	Peuchant [14] 2004	27 СД1 27 ГСД 27 Контроль	Эритроциты Плазма	↓ Vit E	↓ Vit E
	Surapaneni [32] 2008	20 ГСД 20 Контроль	Плазма	—	↓ Vit E
	Dey [33] 2008	ГСД Контроль	Плазма	—	NS
Общая антиоксидантная активность	Rajdl [31] 2005	12 СД1 8 ГСД 18 Контроль	Эритроциты	↓ОАА	↓ ОАА
	Biri [17] 2005	13 ГСД 13 Контроль	Плазма	—	NS
	Shang [15] 2015	28 ГСД 40 Контроль	Плазма матери Плазма пуповинной крови	—	↓ ОАА ↓ ОАА

Примечания: NS – нет достоверных различий

Уровень активности другого значимого антиоксиданта СОД в крови при СД также различался. По данным Surapaneni КМ и соавт. (2008), он был повышен по сравнению с женщинами группы контроля [32]. Тем не менее, в ряде многочисленных исследований было показано, что активность этого фермента снижается при различных типах СД во время беременности [14, 31, 33, 36]. Имеются данные и о том, что активность данного фермента при СД не изменена [17] (табл. 2).

Показатели активности каталазы у женщин с СД, по данным одних исследователей, не отличались от содержания у здоровых беременных [17, 32]. С другой стороны, в работе Lappas М и соавт. (2010) плазменное содержание данного фермента при диабете беременных было повышено [48], а в более позднем исследовании Lopez-Tinoco (2013) – снижено [36]. По данным Orchan и соавт. (2003), содержание данного фермента в крови женщин с СД1 было повышено, а в группе имеющих ГСД не отличалось [34]. Возможно, это связано с прямой связью активности каталазы со степенью нарушений углеводного обмена.

Высокие плазменные уровни мочевой кислоты наблюдаются у больных СД2. В последнее время данный биомаркер признан одним из факторов развития инсулинорезистентности. Во время беременности было показано, что содержание мочевой кислоты в сыворотке женщин, имеющих СД, повышено по сравнению с показателями группы контроля [35]. Эти данные также были подтверждены в работе Назаровой СИ и соавт. [38].

По данным различных исследований, уровень плазменного содержания витамина Е при СД снижается. Причем это характерно как для СД1 [14], так и для ГСД [32] (см. табл. 2). Однако в исследовании Dey Р и соавт. (2008) данные выводы не были подтверждены [33].

Общая антиоксидантная активность (ОАА) характеризует уровень и способность клеток организма противостоять ОС. Не было получено различий по плазменному содержанию ОАА у женщин с ГСД и группой контроля [17, 37]. С другой стороны, имеются результаты, указывающие на снижение уровня ОАА при СД [31]. Противоположные данные получили СИ и соавт. (2006), установившие более высокий уровень ОАА при СД1. (табл. 2) [38]. Возможно, неопределенность полученных результатов обусловлена различными типами исследованного диабета и исходного состояния углеводного обмена у беременных.

Известно, что селен входит в состав ферментов глутатионпероксидазы и глутатионредуктазы. В рандомизированном исследовании Asemi Z и соавт. (2015) показано, что применение селена у женщин с ГСД достоверно повышает плазменное содержание глутатиона и снижает уровень малонового диальдегида [39].

ОКСИДАТИВНЫЙ СТРЕСС В ПЛАЦЕНТЕ ПРИ СД

Плацента является источником продукции многих оксидантов и антиоксидантов. Являясь уникальным «интерфейсом» материнско-плодового взаимодействия, сохранение оксидантного статуса плацентой является важным механизмом поддержания благополучного функционального состояния плода и течения беременности. Нормальное развитие плаценты сопряжено с различными механизмами поддержания адекватных процессов ангио- и васкулогенеза. Как было указано ранее, ОС играет значимую роль в развитии плацентарной эндотелиальной дисфункции при СД. Это обусловлено избыточной продукцией AGEs в сыворотке крови и ткани плаценты, сопровождающейся возрастанием содержания продуктов окислительной модификации липидов, белков и ДНК [40]. Гиперэкспрессия АФК может нарушать данные процессы и усугублять сосудистую дисфункцию в маточно-плацентарном кровотоке. Это приводит к редукции плацентарного кровотока, что является значимым фактором риска развития преэклампсии и синдрома задержки роста плода (СЗРП).

Существует большое количество исследований, посвященных особенностям распределения NO в плаценте при СД у матери: повышение экспрессии [42] либо отсутствие различий по сравнению с группой контроля [41]. Разрозненность данных определяется и при оценке особенностей экспрессии эндотелиальной NO-синтазы [43, 44]. По нашим данным, при наличии ГСД, требующего диетотерапии, наблюдалась повышенная экспрессия eNOS в плаценте. В то же время при необходимости инсулинотерапии экспрессия данного маркера в плаценте была резко снижена по отношению к группе контроля [45].

В условиях ОС под действием АФК происходят нарушение биодоступности NO и гиперэкспрессия плацентарного пероксинитрита. Вследствие окислительного процесса происходит активация процессов эндотелиальной дисфункции и повреждение клеток трофобласта. Наибольшая экспрессия плацентой NO происходит у женщин с СД1 [41] (табл. 1).

При наличии СД у беременной происходит увеличение продукции плацентой многих других прооксидантов: малонового диальдегида [17, 52], 4-гидроксиноненаля [46]. По данным Lappas М и соавт. (2004), уровень экспрессии 8-изопростана в плазме крови и в плаценте у женщин с ГСД достоверно выше, чем в группе контроля [51]. Более высокая экспрессия 8-изопростана в плаценте при ГСД подтверждается и в исследовании Coughlan МТ и соавт. (2005) [50]. В недавнем исследовании Li Н-Р и соавт. (2016) эта закономерность была также показана [53] (см. табл. 1). Интересными являются сведения о том, что продукция 8-изопростана тканью плаценты увеличивается при аномальных значениях гликемии при проведении перорального глюкозотолерантного теста [51].

Другим ферментом, генерирующим избыточное количество АФК, является ксантиноксиредуктаза [47]. Данный фермент относится к ферментативной группе, состоящей из двух изоформ: ксантиноксидазы и ксантиндегидрогеназы. Увеличение экспрессии ксантиноксидазы наблюдается в плаценте от матерей с СД [17, 51] (см. табл. 1).

Наряду с увеличением процессов активности ПОЛ в крови происходит закономерное увеличение липопероксидации в плаценте. В исследовании Pustovrh МС и соавт. (2005) установлено, что большая экспрессия липопероксидазы наблюдается преимущественно в клетках децидуальной оболочки, чем в плаценте. Это подтверждает протективную роль плаценты в отношении ОС [49].

Coughlan МТ и соавт. (2004) показали, что метаболические нарушения, сопутствующие ГСД, приводят к снижению способности плаценты противостоять ОС [22]. Авторы установили снижение экспрессии генов ферментов каталазы и глутатионпероксидазы, играющих одну из ключевых ролей в инициации антиоксидантной активности клетки [51]. Другой важной особенностью данного исследования являются установленные нарушения в отношении ферментативного равновесия гипоксантин/ксантиноксидаза, которые ответственны за экспрессию генов антиоксидантной системы. По данным Araújo JR и соавт. (2013), уровень плацентарной экспрессии глутатиона снижается, а глутатионпероксидазы, напротив, повышается. Эта закономерность характерна для последов от пациенток с СД1, но не для женщин с ГСД [52].

В литературе имеются противоречивые данные об уровнях экспрессии каталазы в плаценте при СД. В более ранних исследованиях установлено снижение синтеза данного фермента при наличии СД у матери [17]. В более позднем исследовании [51] этой закономерности не обнаружено (см. табл. 2). Данные об уровне экспрессии СОД в плаценте при ГСД также расходятся. Coughlan МТ и соавт. (2004) установили, что экспрессия СОД плацентой при СД повышается [22]. Авторы считают, что повышение активности данного фермента может являться компенсаторным механизмом против возрастания активности ксантиноксидазы и продукции супероксид-ионов. Тем не менее, при ГСД ферментативное отношение СОД/8-изопростан не снижается, что свидетельствует о неспособности СОД противостоять увеличивающемуся окислительному стрессу при СД [22]. В противовес этому мнению, более поздние исследования [17, 51] не выявили различий плацентарной экспрессии СОД при СД по сравнению с группой контроля.

Li Н-Р и соавт. (2013) установили повышенную экспрессию HIF-1 как в плаценте, так и в плазме крови у экспериментальных самок крыс с ГСД [53]. Важная регуляторная роль этого фактора позволяет как инициировать прооксидантный статус в клетке, так и опосредованно стимулировать рост новых сосудов и обуславливать повышенную васкуляризацию плаценты при СД у матери. Однако данных, посвященных этому вопросу, крайне мало.

ОКСИДАТИВНЫЙ СТРЕСС И РАЗВИТИЕ ПЛОДА ПРИ СД

Важную роль в эмбриональном дисморфогенезе играет ОС, возникающий при СД. Повышенный уровень гликемии приводит к нарушению гомеостаза и функции клетки. При этом происходит повреждение эндоплазматического ретикулума. Потенциальная роль нарушений функции эндоплазматического ретикулума в патогенезе врожденных пороков развития (ВПР) плода была показана в экспериментальных исследованиях [55]. Высокие уровни гликемии также повреждают морфологию и функцию митохондрий. Митохондриальные нарушения приводят к избыточной генерации активных форм кислорода. Высокий уровень гликемии снижает выработку основных антиоксидантных ферментативных систем (глютатион и тиреодоксин пероксидаз). Дисбаланс внутриклеточных прооксидантных и антиоксидантных систем приводит к нарушению сигнальных путей протеомного генеза. В результате нарушаются процессы митоза и апоптоза, что приводит к формированию ВПР плода при СД [54]. В ответ на гипергликемическое состояние эмбриональные клетки продуцируют избыточные уровни оксида азота. При взаимодействии с АФК оксид азота образует более токсичный радикал – пероксинитрит, который является мощным фактором разрушения клеточных мембран [56]. Данный процесс способствует развитию ВПР при СД.

Гипергликемия приводит к торможению поглощения миоинозитола, который имеет важное значение для гаструляции и нейруляции на ранних стадиях эмбриогенеза. Дефицит миоинозитола обусловливает нарушения в фосфоинозитольной системе, что приводит к нарушениям цикла арахидоновой кислоты и синтеза простагландинов. Ключевым фактором является изменение активности цитозольной фосфолипазы А2 (cPLA2). Известно, что cPLA2 является мессенджером арахидоновой кислоты в клетку. В цитоплазме арахидоновая кислота посредством циклооксигеназы 2 типа (СОХ-2) конвертируется в простагландин Е2 (PGE2) либо в 8-изопростагландин F2 (изопростан). В исследованиях, проведенных на эмбрионах in vitro, культивированных в концентрированных растворах глюкозы, показано, что происходит выраженный дисбаланс синтеза данных простагландинов: снижение PGE2 и повышение 8-изопростагландина F2 [57]. Данная закономерность установлена в работах, проведенных у пациенток с различными типами СД. Гиперэкспрессия 8-iso-PGF2 приводит к повреждению клеточной мембраны, в то время как PGE2 оказывает протективный эффект на клетки эмбриона в условиях гипергликемии [57].

В результате ОС происходят нарушения регуляции внутриклеточных сигнальных систем, основными из которых являются семейства митогенактивированной (MAPK) и протеинкиназы С (PKC). Семейство протеинкиназы С состоит из 12 типов, каждый из которых по-разному регулируется в условиях гипергликемии. Показано, что активация типов PKCα, β, и δ при СД достоверно повышает частоту развития ВПР плодов экспериментальных животных [58]. Семейство МАРК-киназ играет не менее значимую роль в эмбриогенезе при СД. Его члены – экстрацеллюлярная киназа (ERKs) и N-терминальная киназа (JNKs) имеют различную активность в условиях гипергликемии и ОС. ERKs обуславливает пролиферативную и митотическую клеточную активность, в то время как JNKs участвует в проапоптотических процессах [58]. При СД происходит увеличение активности JNKs и снижение ERKs. Данные процессы дисрегуляции могут приводить к развитию ВПР при СД.

ЗАКЛЮЧЕНИЕ

Процессы равновесия окислительно-восстановительных реакций являются важными механизмами жизнедеятельности клетки. Вследствие неблагоприятного экзо- и эндогенного влияния нормальный клеточный гомеостаз может нарушаться, что приводит к формированию ОС. Такое состояние характерно для декомпенсированного СД, которое ассоциировано с гипергликемией и гиперэкспрессией провоспалительных биомаркеров. Это приводит к формированию каскада патологических реакций, обусловливающих синтез активных форм кислорода и конечных продуктов окисления глюкозы. Избыточное формирование АФК приводит к усилению окислительных процессов и синтезу патологических продуктов распада в организме. Наибольший вклад в развитие ОС АФК оказывают в результате взаимодействия с оксидом азота, что, с одной стороны, снижает его свободную экспрессию, а с другой – биодоступность. Немаловажным патофизиологическим механизмом выступает формирование эндотелиотоксичных продуктов: пероксинитрита и асимметричного диметиларгинина. Параллельно с этим процессом происходит активация синтеза оксидативных ферментов и факторов (HIF-1, НАДФ-оксидаза, ксантиноксидаза), и снижение экспрессии антиоксидантов (глутатионовой системы и супероксиддисмутазы). С другой стороны, в результате процессов пероксидации формируются токсичные малоновый диальдегид, 8-изопростан, 4-гидроксиноненаль (см. рис. 2). В конечном итоге данные биомаркеры разрушают клеточные мембраны, что еще больше приводит к гиперэкспрессии активных форм кислорода и усугублению ОС в клетке. Это формирует патологический круг реакций, оказывающий неблагоприятное течение на формирование плацентарного комплекса и выступает значимым фактором развития эндотелиальной дисфункции и сопряженных с ней преэклампсии и СЗРП. Тем не менее, несмотря на полученные данные, вызывают интерес особенности детальной экспрессии описанных биомаркеров при различных типах СД.

Проведенный анализ работ, посвященных проблеме ОС у беременных с СД, свидетельствует о том, что имеется еще целый ряд невыясненных вопросов. Противоречивость полученных данных диктует необходимость выполнения дальнейших научных исследований в этом направлении.

ДОПОЛНИТЕЛЬНАЯ ИНФОРМАЦИЯ

Конфликт интересов. Авторы декларируют отсутствие явных и потенциальных конфликтов интересов, связанных с публикацией настоящей статьи.

Участие авторов. Капустин Р.В. – отбор, структурирование и анализ материала, формулирование выводов; Аржанова О.Н. – анализ материала, формулирование выводов; Тиселько А.В. – анализ материала, формулирование выводов.

1. Lappas M, Hiden U, Desoye G, et al. The role of oxidative stress in the pathophysiology of gestational diabetes mellitus. Antioxid Redox Signal. 2011;15(12):3061-3100. doi: 10.1089/ars.2010.3765

2. Cuffe JS, Xu ZC, Perkins AV. Biomarkers of oxidative stress in pregnancy complications. Biomark Med. 2017;11(3):295-306. doi: 10.2217/bmm-2016-0250

3. Xia Y. Superoxide generation from nitric oxide synthases. Antioxid Redox Signal. 2007;9(10):1773-1778. doi: 10.1089/ars.2007.1733

4. Liu X, Hou L, Xu D. et al. Effect of asymmetric dimethylarginine (ADMA) on heart failure development. Nitric Oxide. 2016;54:73-81. doi: 10.1016/j.niox.2016.02.006

5. Altinova A, Arslan A, Sepici-Dincel M, et al. Uncomplicated type 1 diabetes is associated with increased asymmetric dimethylarginine concentrations. J Clin Endocrinol Metab. 2007;92(5):1881–1885. doi: 10.1210/jc.2006-2643

6. Jadoon A, Cunningham P, McDermott LC. Regulation of fatty acid binding proteins by hypoxia inducible factors 1α and 2α in the placenta: relevance to pre-eclampsia. Prostaglandins Leukot Essent Fatty Acids. 2015;93:25-29. doi: 10.1016/j.plefa.2014.09.004

7. Grissa O, Ategbo JM, Yessoufou A, et al. Antioxidant status and circulating lipids are altered in human gestational diabetes and macrosomia. Transl Res. 2007;150(3):164-171. doi: 10.1016/j.trsl.2007.03.007

8. Nowotny K, Jung T, Hohn A, et al. Advanced glycation end products and oxidative stress in Type 2 diabetes mellitus. Biomolecules. 2015;5(1):194–222. doi: 10.3390/biom5010194

9. Lappas M, Permezel M, Rice GE. Advanced glycation endproducts mediate pro-inflammatory actions in human gestational tissues via nuclear factor-kappaB and extracellular signal-regulated kinase 1/2. Journal of Endocrinology. 2007;193(2):269-277. doi: 10.1677/JOE-06-0081

10. Rajapakse A, Ming XF, Carvas J, et al. The hexosamine biosynthesis inhibitor azaserine prevents endothelial inflammation and dysfunction under hyperglycemic condition through antioxidant effects. Am J Physiol Heart Circ Physiol. 2009;296(3):H815–H822. doi: 10.1152/ajpheart.00756.2008

11. Poston L, Raijmakers MT. Trophoblast oxidative stress, antioxidants and pregnancy outcome – a review. Placenta. 2004;25(Suppl):S72-78. doi: 10.1016/j.placenta.2004.01.003

12. Cui XL, Brockman D, Campos B, Myatt L. Expression of NADPH oxidase isoform 1 (Nox1) in human placenta: involvement in preeclampsia. Placenta. 2006 Apr-May;27(4-5):422-431. doi: 10.1016/j.placenta.2005.04.004

13. Madazli R, Tuten A, Calay Z, et al. The incidence of placental abnormalities, maternal and cord plasma malondialdehyde and vascular endothelial growth factor levels in women with gestational diabetes mellitus and nondiabetic controls. Gynecol Obstet Invest. 2008;65(4):227-232. doi: 10.1159/000113045

14. Peuchant E, Brun JL, Rigalleau V, et al. Oxidative and antioxidative status in pregnant women with either gestational or type 1 diabetes. Clin Biochem. 2004;37(4):293–298. doi: 10.1016/j.clinbiochem.2003.12.005

15. Shang M, Zhao J, Yang L, Lin L. Oxidative stress and antioxidant status in women with gestational diabetes mellitus diagnosed by IADPSG criteria. Diabetes Res Clin Pract. 2015;109(2):404-410. doi: 10.1016/j.diabres.2015.05.010

16. Aydemir B, Baykara O, Cinemre FB, et al. LOX-1 gene variants and maternal levels of plasma oxidized LDL and malondialdehyde in patients with gestational diabetes mellitus. Arch Gynecol Obstet. 2016;293(3):517–527. doi: 10.1007/s00404-015-3851-6

17. Biri A, Onan A, Devrim E, et al. Oxidant status in maternal and cord plasma and placental tissue in gestational diabetes. Placenta. 2006;27(2-3):327-332. doi: 10.1016/j.placenta.2005.01.002

18. Răchişan AL, Hruşcă A, Căinap S, et al. The activity of 8-iso-prostaglandin F2alpha as an oxidative stress marker in vivo in paediatric patients with type 1 diabetes mellitus and associated autoimmunities. Clin Lab. 2014;60(2):253-259.

19. Tabak O, Gelisgen R, Erman H, et al. Oxidative lipid, protein, and DNA damage as oxidative stress markers in vascular complications of diabetes mellitus. Clin Invest Med. 2011;34(3):E163-171. doi: 10.25011/cim.v34i3.15189

20. Cederberg J, Basu S, Eriksson UJ. Increased rate of lipid peroxidation and protein carbonylation in experimental diabetic pregnancy. Diabetologia. 2001;44(6):766-774. doi: 10.1007/s001250051686

21. Lappas M, Permezel M, Rice GE. Release of proinflammatory cytokines and 8-isoprostane from placenta, adipose tissue, and skeletal muscle from normal pregnant women and women with gestational diabetes mellitus. J Clin Endocrinol Metab. 2004;89(11):5627-5633. doi: 10.1210/jc.2003-032097

22. Coughlan MT, Vervaart PP, Permezel M, et al. Altered placental oxidative stress status in gestational diabetes mellitus. Placenta. 2004;25(1):78–84. doi: 10.1016/S0143-4004(03)00183-8

23. Li H, Yin Q, Li N, et al. Plasma Markers of Oxidative Stress in Patients with Gestational Diabetes Mellitus in the Second and Third Trimester. Obstet Gynecol Int. 2016;2016:3865454. doi: 10.1155/2016/3865454

24. Gelisgen R, Genc H, Kayali R, et al. Protein oxidation markers in women with and without gestational diabetes mellitus: a possible relation with paraoxonase activity. Diabetes Res Clin Pract. 2011;94(3):404-409. doi: 10.1016/j.diabres.2011.08.001

25. Horvath EM, Magenheim R, Kugler E, et al. Nitrative stress and poly(ADP-ribose) polymerase activation in healthy and gestational diabetic pregnancies. Diabetologia. 2009;52(9):1935–1943. doi: 10.1007/s00125-009-1435-3

26. Mittermayer F, Kautzky-Willer A, Winzer C, et al. Elevated concentrations of asymmetric dimethylarginine are associated with deterioration of glucose tolerance in women with previous gestational diabetes mellitus. J Intern Med. 2007;261(4):392–398. doi: 10.1111/j.1365-2796.2007.01772.x

27. Telejko B, Zonenberg A, Kuzmicki M, et al. Circulating asymmetric dimethylarginine, endothelin-1 and cell adhesion molecules in women with gestational diabetes. Acta Diabetol. 2009;46(4):303–308. doi: 10.1007/s00592-008-0088-x

28. Akturk M, Altinova A, Mert I, et al. Asymmetric dimethylarginine concentrations are elevated in women with gestational diabetes. Endocrine. 2010;38(1):134–141. doi: 10.1007/s12020-010-9361-1

29. Gumus II, Kargili A, Kaygusuz I, et al. The association between serum asymmetric dimethyl arginine levels and a history of gestational diabetes among healthy women. Blood Coagul Fibrinolysis. 2012;23(5):391-395. doi: 10.1097/MBC.0b013e3283468acc

30. Капустин Р.В., Аржанова О.Н., Соколов Д.И., и др. Оценка концентрации эндотелина-1 и sICAM-1 в плазме крови у беременных с гестационным сахарным диабетом // Акушерство и гинекология. – 2013. – №5. – С.36-41. [Kapustin RV, Arzhanova ON, Sokolov DI, et al. Estimation of the plasma concentration of endothelin-1 and sicam-1 in pregnant women with gestational diabetes mellitus. Akusherstvo i ginekologiya. 2013;(5):36-41. (In Russ.)]

31. Rajdl D, Racek J, Steinerova A, et al. Markers of oxidative stress in diabetic mothers and their infants during delivery. Physiol Res. 2004;54(4):429–436.

32. Surapaneni KM, Vishnu PV. Antioxidant enzymes and vitamins in gestational diabetes. J Clin Diagn Res. 2008;2(5):1081–1085.

33. Dey P, Gupta P, Acharya NK, et al. Antioxidants and lipid peroxidation in gestational diabetes – a preliminary study. Indian J Physiol Pharmacol. 2008;52(2):149–156.

34. Orhan H, Onderoglu L, Yucel A, et al. Circulating biomarkers of oxidative stress in complicated pregnancies. Arch Gynecol Obstet. 2003;267(4):189–195. doi: 10.1007/s00404-002-0319-2

35. Kharb S. Ascorbic acid and uric acid levels in gestational diabetes mellitus. J Obstet Gynecol India. 2007;57(5):401–402.

36. López-Tinoco C, Roca M, García-Valero A. et al. Oxidative stress and antioxidant status in patients with late-onset gestational diabetes mellitus. Acta Diabetol. 2013;50(2):201-208. doi: 10.1007/s00592-011-0264-2

37. Toescu V, Nuttall SL, Martin U, et al. Changes in plasma lipids and markers of oxidative stress in normal pregnancy and pregnancies complicated by diabetes. Clin Sci (Lond). 2004;106(1):93–98. doi: 10.1042/CS20030175

38. Назарова С.И., Прокопенко В.М., Кошелева Н.Г., Арутюнян А.В. Уровень перекисной хемилюминесценции в сыворотке крови у здоровых и больных СД 1 типа женщин вне и в динамике беременности // Журнал акушерства и женских болезней. – 2006. – T. LV. – №2. – C. 14-19. [Nazarova SI, Prokopenko VM, Kosheleva NG, Arutjunyan AV. The level of peroxide chemiluminescention of the blood serum in healthy women and patients having diabetes mellitus type 1 beyond and in the dynamics of pregnancy. Journal of obstetrics and woman disease.2006;LV(2):14-19. (In Russ.)]

39. Asemi Z, Jamilian M, Mesdaghinia E, Esmaillzadeh A. Effects of selenium supplementation on glucose homeostasis, inflammation, and oxidative stress in gestational diabetes: Randomized, double-blind, placebo-controlled trial. Nutrition. 2015;31(10):1235-1242. doi: 10.1016/j.nut.2015.04.014.

40. Chekir C, Nakatsuka M, Noguchi S, et al. Accumulation of advanced glycation end products in women with preeclampsia: possible involvement of placental oxidative and nitrative stress. Placenta. 2006;27(2-3):225–233. doi: 10.1016/j.placenta.2005.02.016

41. Kossenjans W, Eis A, Sahay R, et al. Role of peroxynitrite in altered fetal-placental vascular reactivity in diabetes or preeclampsia. Am J Physiol Heart Circ Physiol. 2000;278(4):h2311–h2319. doi: 10.1152/ajpheart.2000.278.4.h2311

42. Gauster M, Desoye G, Tötsch M, Hiden U. The placenta and gestational diabetes mellitus. Curr Diab Rep. 2012;12(1):16-23. doi: 10.1007/s11892-011-0244-5

43. Loukovaara MJ, Loukovaara S, Leinonen PJ, et al. Endothelium-derived nitric oxide metabolites and soluble intercellular adhesion molecule-1 in diabetic and normal pregnancies. Eur J Obstet Gynecol Reprod Biol. 2005;118(2):160–165. doi: 10.1016/j.ejogrb.2004.11.009

44. San Martin R, Sobrevia L. Gestational diabetes and the adenosine/L-arginine/nitric oxide (ALANO) pathway in human umbilical vein endothelium. Placenta. 2006;27(1):1–10. doi: 10.1016/j.placenta.2005.01.011

45. Капустин Р.В., Аржанова О.Н., Полякова В.О. Экспрессия сосудистотропных сигнальных молекул в ткани плацент при гестационном сахарном диабете // Молекулярная медицина. – 2012. – № 5. – С. 45-49. [Kapustin RV, Arzhanova ON, Polyakova VO. Vascular tropic signaling molecules expression in the placentaltissue samples from puerperae with gestational diabetes mellitus. Molekulyarnaya Meditsina. 2012;(5):45-49. (In Russ.)]

46. Navarro A, Alonso A, Garrido P, et al. Increase in placental apolipoprotein D as an adaptation to human gestational diabetes. Placenta. 2010;31(1):25–31. doi: 10.1016/j.placenta.2009.11.002

47. Rajesh M., Mukhopadhyay P, Bátkai S, et al. Xanthine oxidase inhibitor allopurinol attenuates the development of diabetic cardiomyopathy. J Cell Mol Med. 2009;13(8B):2330-2341. doi: 10.1111/j.1582-4934.2008.00564.x

48. Lappas M, Permezel M, Ho PW, et al. Effect of nuclear factor-kappa B inhibitors and peroxisome proliferator-activated receptor-gamma ligands on PTHrP release from human fetal membranes. Placenta. 2004;25(8-9):699–704. doi: 10.1016/j.placenta.2004.02.003

49. Pustovrh MC, Jawerbaum A, Capobianco E, et al. Oxidative stress promotes the increase of matrix metalloproteinases-2 and -9 activities in the feto-placental unit of diabetic rats. Free Radic Res. 2005;39(12):1285–1293. doi: 10.1080/10715760500188796

50. Coughlan MT, Permezel M, Georgiou HM, Rice GE. Repression of oxidant-induced nuclear factor-kappaB activity mediates placental cytokine responses in gestational diabetes. J Clin Endocrinol Metab. 2004;89(7):3585–3594. doi: 10.1210/jc.2003-031953

51. Lappas M, Mitton A, Permezel M. In response to oxidative stress, the expression of inflammatory cytokines and antioxidant enzymes are impaired in placenta, but not adipose tissue, of women with gestational diabetes. J Endocrinol. 2010;204(2):75–84. doi: 10.1677/JOE-09-0321

52. Araújo JR, Ramalho C, Correia-Branco A, et al. A parallel increase in placental oxidative stress and antioxidant defenses occurs in pre-gestational type 1 but not gestational diabetes. Placenta. 2013;34(11):1095-1098. doi: 10.1016/j.placenta.2013.09.001

53. Li H-P, Chen X, Li M-Q. Gestational diabetes induces chronic hypoxia stress and excessive inflammatory response in murine placenta. Int J Clin Exp Pathol. 2013;6(4):650-659. doi: 10.1677/JOE-09-0321

54. Dheen ST, Tay SS, Boran J, et al. Recent studies on neural tube defects in embryos of diabetic pregnancy: an overview. Cur. Med Chem. 2009;16(18):2345-2354. doi: 10.2174/092986709788453069

55. Zhao Z. Endoplasmic reticulum stress in maternal diabetes-induced cardiac malformations during critical cardiogenesis period. Birth Defects Res B Dev Reprod Toxicol. 2012;95(1):1–6. doi: 10.1002/bdrb.20330

56. Zhao Z, Eckert RL, Reece EA. Reduction in embryonic malformations and alleviation of endoplasmic reticulum stress by nitric oxide synthase inhibition in diabetic embryopathy. Reprod Sci. 2012;19(8):823–831. doi: 10.1177/1933719111434543

57. Zhao Z, Reece EA. New Concepts in Diabetic Embryopathy. Clinics in Laboratory Medicine. 2013;33(2):207-233. doi: 10.1016/j.cll.2013.03.017

58. Cao Y, Zhao Z, Eckert RL, Reece EA. Protein kinase Cb2 inhibition reduces hyperglycemia-induced neural tube defects through suppression of a caspase 8-triggered apoptotic pathway. Am J Obstet Gynecol. 2011;204(3):226.e1–5. doi: 10.1016/j.ajog.2011.01.013

Оксидативный стресс — механизм и симптомы

Окислительный стресс кожи — что такое , и почему он заставляет нас стремительно стареть?

Около 7 миллиардов токсинов накапливаются в нашей коже каждый день. Для нормального роста клеток необходим хорошо контролируемый баланс между их синтезом и деградацией. Белки и нефункциональный цитоплазматический материал, в случае накопления, действуют как клеточные токсины. Накопленные токсины оказывают большое влияние на регенерацию клеток и в конечном итоге приводят к дегенеративному и необратимому процессу, называемому старением.

Наша кожа имеет уникальную способность самообновляться. Если мантия Маркионини (гидро-липидный барьер) нарушена, внутрь кожи могут проникнуть чужеродные частицы (биологической или химической природы), которые способны вызвать патологические состояния.

Основная роль в борьбе с чужеродными частицами принадлежит клеткам иммуноцитам. Они становятся «зачинщиками» воспалительной реакции, в процессе которой образуется большое количество свободных радикалов и активных форм кислорода, которые интенсивно борются с патогенами.

Когда в организме появляется большое количество свободных радикалов, нарушается окислительно-восстановительный баланс и они начинают «атаковать» не только микробы и токсины, но и ткани организма. В результате окисления начинается процесс повреждения клеток. Окислительный стресс (окисление компонентов клеток) – одна из главных причин старения.

Свободные радикалы повреждают клеточные белки, нуклеиновые кислоты и липиды. Здесь на помощь приходят антиоксиданты, которые выполняют свою основную функцию – защиту организма от окислительного стресса (оксидативный стресс). Интенсивность окислительного стресса может разниться от временного повышения проницаемости мембран клеток до полного повреждения внутриклеточных структур и преждевременной гибели клеток. Окислительный стресс приводит к преждевременному старению тканей.

К основным причинам возникновения окислительного стресса, оксидативный стресс — относятся:

Чрезмерное ультрафиолетовое и ионизирующее излучение;
Инволюционное снижение активности антиоксидантных ферментов;
Физический и психологический стресс;
Влияние на организм бытовой химии, пестицидов, солей тяжелых металлов, лекарственных препаратов с окислительной активностью;
Курение и злоупотребление алкоголем;
Низкая физическая активность;
Несбалансированное питание, перенасыщенное жирами и простыми углеводами, с дефицитом антиоксидантов;
Некоторые острые или хронические заболевания внутренних органов и систем.

Еще одной причиной накопления свободных радикалов является воздух. Воздух больших городов накапливает токсичные вещества, такие как окись углерода и двуокись серы, которые раздражают нашу кожу. Воздух в основном состоит из смеси газов, таких как азот, кислород и водяной пар. Кислород, на долю которого приходится 21% состава, может быть особенно вредным (он наиболее опасен в форме гидроксила и супероксида).

Кроме того, некоторые продукты, такие как красное мясо, копченая рыба, кофе, вредные виды жиров и особенно жареное и перегретое масло, могут быть источником свободных радикалов.

Систематический окислительный стресс (оксидативный стресс) не только разительно ускоряет процессы старения. Он может нанести вред всем органам и системам организма и стать причиной серьезных заболеваний, таких как инсульт, болезнь Паркинсона, болезнь Альцгеймера, астма, псориаз, онкологические заболевания и др.

Антиоксидантная система человеческого организма не способна в полной мере справиться с окислительным стрессом. Для восстановления естественного баланса необходима комплексная антиоксидантная программа. Такая программа должна включать насыщение кожи антиоксидантами в виде активных компонентов профессиональных косметологических средств и насыщения организма в целом с помощью биологически активных пищевых добавок. (Ист.1)

Компонент

DETOXIQUIN, как один из самых эффективных детокс-комплексов для кожи

DETOXIQUIN – новый революционный косметический ингредиент, который дезактивирует свободные радикалы, генерируемые окружающей средой, а также свободные радикалы, образующиеся в коже (избегая протеасомной деградации). С его помощью усиливается клеточная регенерация, а также обеспечивается омолаживающий эффект.

Комплекс DETOXIQUIN нейтрализует активные формы кислорода, которые вызывают внутриклеточное накопление окислительного повреждения, поддерживая физиологические уровни активности аутофагии и протеасом, предотвращая преждевременное старение и способствуя регенерации клеток. DETOXIQUIN объеденил в себе натуральный экстракт и синтетический биомиметический пептид (экстракт ледяного гриба и гексапептид железа-35), чтобы уменьшить повреждение ДНК, минимизировать перекисное окисление липидов (ПОЛ) и уменьшить расщепление белка.

Экстракт ледяного гриба (Tremella Fuciformis)

Гетерополисахариды экстракта ледяного гриба (маннозы, ксилозы) и глюкуроновая кислота стимулируют образование и активность фермента супероксиддисмутазы.

Супероксиддисмутаза – ключевой фермент антиоксидантной ферментной системы. Он служит протектором от ультрафиолетовых излучений и загрязнений из внешней среды.

Супероксиддисмутаза нейтрализует супероксидный радикал, который ускоряет сшивание коллагеновых молекул, и, как следствие, образование морщин. После 30 лет образование супероксиддисмутазы в организме резко снижается, поэтому экстракт ледяного гриба – незаменимый компонент в антивозрастных уходовых средствах.

Анализ супероксиддисмутазы (SOD)

На данном графике показана тенденция увеличения содержания супероксиддисмутазы в фибробластах и кератиноцитах после использования средств, включающих комплекс DETOXIQUIN. Это подтверждает способность комплекса DETOXIQUIN действовать как индуктор SOD.

Анализ активности экзогенной детоксикации (с течением времени)

Скорость экзогенной детоксикации h3O2 (пероксида водорода) с помощью DETOXIQUIN значительно выше, чем с помощью одного из самых сильных антиоксидантов – витамина Е. Одна молекула синтетического биомиметического пептида обладает способностью расщеплять несколько молекул h3O2, в отличие от витамина Е.

Анализ активности детоксикации показывает высокую ферментативную активность DETOXIQUIN при экзогенной детоксикации h3O2.

Внутриклеточная детоксифицирующая активность (окрашивание берлинской лазурью)

Окрашивание берлинской лазурью было использовано для доказательства присутствия железа в комплексе Detoxiquin. Ведь, его ферментативная активность в значительной степени зависит от присутствия Fe в молекуле. Наличие Fe в пептиде Detoxiquin и его магнитные свойства определили с помощью МРТ (магнитно-резонансная томография).

Присутствие железа обеспечивает магнитные свойства для конечного продукта, что улучшает качество кожи путем очистки от вредных положительно-заряженных ионов. Кроме того, биомиметический пептид Detoxiquin служит источником железа для кожи и организма в целом.

Как результат – биомиметический пептид Detoxiquin устраняет свободные радикалы, образующиеся не только во внеклеточном, но и во внутриклеточном пространстве.

Профилактическое и очищающее действие пероксидаз

Detoxiquin – синтетический биомиметический пептид с эффектом пероксидаз. Пероксидазы – группа окислительно-восстановительных ферментов класса оксидоредуктаз, которая участвует в нейтрализации сво¬бодных радикалов, составляет антиоксидантную ферментную систему микроорганизмов. Препятствуя запуску процессов цепного окисления, пероксидазы предотвращают процессы разрушения ДНК свободными радикалами, которые провоцируют мутагенез.

В ненормальном физиологическом состоянии или во время процесса старения клетки не могут полностью избавиться от избытка свободных радикалов. Отсюда и необходимость действия пероксидаз, которые катализируют окисление органических субстратов с участием кислорода.

Несмотря на важность пероксидазы, этот фермент содержится в коже в очень ограниченных количествах. Таким образом, его постепенное дозирование становится необходимым.

Дефицит пероксидазы в коже и вообще в теле может вызвать различные повреждения и преждевременное старение. Его признаками может быть:

• Уровень повреждения ДНК, вызывающий изменение нуклеотидных оснований, обмен сестринских хроматид и дефектное связывание в ДНК и белке. Это приводит к мутациям и потере клеточного контроля.
• Перекисное окисление липидов (ПОЛ) – цепная реакция, в которой группа ОН (гидроксильная группа, где О – кислород, Н – водород) удаляет атом водорода из метиленовой группы жирной кислоты клеточной мембраны, превращая ее в новый свободный радикал (гидропероксильный радикал). Это удаляет метиленовый атом водорода из соседней жирной кислоты. Этот процесс повторяется до гибели цепи клеток.

На данном графике мы можем наблюдать как снизилось перекисное окисление липидов в фибробластах и кератиноцитах после применения средств, включающих комплекс DETOXIQUIN. Чем выше концентрация DETOXIQUIN, тем ниже перекисное окисление липидов.

• повреждение белков (в первую очередь – коллагена) путем изменения конформации и функции белков из-за окисления определенных аминокислот, таких как лизин, серин, аргинин и пролин. Потеря функции приводит к замедлению метаболического процесса и вызывает выработку антител.
• редокс-сигнал – измененный окислительно-восстановительный баланс изменяет внутриклеточные сигналы, вызывая пролиферацию, апоптоз, генетические изменения и некроз.

Из-за сложной структуры белка-фермента пероксидазы комбинаторная химия становится очень полезным инструментом для имитации эндогенных молекул. Комплекс DETOXIQUIN был разработан со способностью, подобно группе пероксидаз, нейтрализовать вредное воздействие свободных радикалов.

В дополнение к его пероксидазной активности, биомиметический пептид Detoxiquin обладает уникальной способностью восстанавливать свою собственную активность, чего не происходит с другими антиоксидантами, которые потребляются во время реакции, и это может усиливать его защитное действие на кожу.

В арсенале продуктов TOTIS присутствуют средства с интенсивным anti-age и антиоксидантным эффектом с содержанием комплекса DETOXIQUIN:

Urban Day Cream – защитный крем с усиленным антиоксидантным действием. Он интенсивно восстанавливает кожу после агрессивного воздействия свободных радикалов, вредных солнечных излучений, оксидации (окислительного стресса).

В составе крема присутствует уникальная система Smart GPS – особенный носитель, который безопасно доставляет все активные ингредиенты средства в глубокие слои кожи, туда, где они смогут максимально выполнить свои функции.

Antiox Serum – антиоксидантная сыворотка с детокс-эффектом, которая восстанавливает клеточную ДНК. Продукт обеспечивает идеальную текстуру кожи, заметно освежает, выравнивает тон кожи, возвращает природный румянец, обладает мощными защитными свойствами.

Экстракт альпийского эдельвейса оказывает дополнительное мощное антиоксидантное действие, а также обладает омолаживающим, противовоспалительным, успокаивающим и антибактериальным эффектом.

Age Perfection Serum – антивозрастная сыворотка, которая защищает ДНК клеток от окислительного стресса. Тормозит механизмы биологического старения, стимулируя синтез эндогенной гиалуроновой кислоты и нескольких типов коллагена, снижая трансэпидермальную потерю влаги.

Феруловая кислота в борьбе с гибелью стволовых клеток вследствие окислительного стресса

Апоптоз – запланированная и естественная гибель клеток. Дословно этот термин означает «падение листьев с деревьев в осенний сезон», – как дерево должно сбросить листву, так и клетка, прожив свой жизненный цикл, должна умереть. Дерегуляция апоптоза обычно приводит к серьёзным последствиям: от рака до нейродегенерации.

Апоптотическую гибель клеток можно разделить на четыре последовательных этапа: инициация, решение умереть, гибель и поглощение. Когда в организм поступает сигнал, что с клеткой что-то не так, клетке поступает «указание» самоликвидироваться. Это указание передается через цепочку белков. Последний белок в цепи дает клетке указание исполнить приказ, и она погибает. Как только клетка приняла решение умереть, молекулы, действующие как палачи, активируются. Во всех изученных типах апоптоза в различных многоклеточных организмах «палачи» включают цитозольные протеазы, большинство из которых принадлежит к семейству каспазы. Эти протеазы атакуют специфические клеточные белки, что приводит к необратимому разрушению критических клеточных процессов и структур. На последней стадии апоптоза остатки умирающей клетки распознаются, поглощаются и разлагаются либо соседней клеткой, либо макрофагом-мусорщиком.

Смерть клеток – это естественный процесс, однако существует и такое явление, как преждевременная смерть клеток, которое неизбежно приводит к преждевременному старению. Дело в том, что в организме человека содержится ограниченное количество стволовых клеток. Истощение запаса стволовых клеток лишает организм возможности саморегенерироваться. Токсиканты также вызывают гибель клеток посредством апоптоза, и в большинстве случаев это включает активацию цистеиниласпартат-специфических протеаз (каспаз). Ряд клеточных стрессов может инициировать апоптоз путем активации внутриклеточных сигнальных путей или высвобождения вторичных мессенджеров.

УФ-излучение также провоцирует возникновеие апоптоза, вызывая каскад каспаз как в эпидермисе, так и в дерме. Феруловая кислота оказывает мощную фотозащиту кожи.

Кроме того, она обеспечивает дополнительную защиту от образования димера тимина, что очень полезно для профилактики рака кожи. Феруловая кислота защищает от активации каспазы, вследствие окисительного стресса. Она является мощным фенольным антиоксидантом. Феруловая кислота защищает мембраны клеток от перекисного окисления липидов и нейтрализованных алкоксильных и пероксильных радикалов. Механизм действия этой кислоты объясняется наличием в структуре ее молекулы лишнего электрона, за счет чего она легко вступает в реакцию с активным кислородом и прерывает цепь пагубных окислительных процессов.

Местное применение феруловой кислоты может ингибировать эритему, вызванную ультрафиолетом. Феруловая кислота поглощает УФ-излучение с максимумом поглощения при 307 нм (log e = 4,19). Теоретически это поглощение может привести к эффекту солнцезащитного крема, обеспечивающего местную защиту от ультрафиолетового излучения. Феруловый пилинг Ferulico Peeling от испанской лаборатории Simildiet содержит 8% феруловой кислоты, в сочетании с яблочной кислотой 5%, лимонной кислотой 5% и молочной кислотой 5% оказывает мощное антиоксидатное, и, соотвтсвенно, омолаживающее действие.

Ferulico Peeling восстанавливает кожу после активной инсоляции. Феруловый пилинг от Simildiet активно применяется для профилактики и при наличии признаков фото- и хроностарения.

Другие источники антиоксидантов в борьбе с фотостарением кожи

Ультрафиолетовое (УФ) излучение вызывает окислительный стресс в коже, и, как следствие, фотоповреждения. Фотон излучения взаимодействует с транс-урокановой кислотой в коже, генерируя синглетный кислород. Эта реакция происходит максимально при длине волны около 345 нм. Синглетный кислород может генерировать весь каскад свободных радикалов кислорода с окислением нуклеиновых кислот, белков и липидов, что приводит к раку кожи и процессам фотостарения.

Организм борется с окислительным стрессом, применяя ряд низкомолекулярных антиоксидантов, которые нейтрализуют активные формы кислорода, прежде чем они могут вызвать окислительные изменения в тканях. В коже преобладающим антиоксидантом является витамин С. Липидная фаза, включая клеточные мембраны и роговой слой, защищена витамином Е.

Растения вырабатывают витамины Е и С, чтобы защитить себя от солнечного света. Большинство животных вырабатывают витамин С, но люди утратили эту способность (необходимый ген мутирует). Поэтому так важно получать витамины С и Е из рациона и витаминных добавок.

Богатым источником антиоксидантов являются ягоды, фрукты и овощи. В этом списке также находятся сухофрукты, чай, горький шоколад, бобовые, зелень.

Нутрицевтик PLINEST CARE IN от итальянской компании MASTELLI содержит в 1 капсуле 120 мг витамина С, что покрывает 150 % суточной потребности человеческого организма.

В сочетании с коэнзимом Q10 и витамином Е, он уменьшает повреждающее действие свободных радикалов, замедляя процессы фото- и хроностарения кожи. А высокоочищенные полинуклеотиды запускают естественные процессы омоложения и регенерации клеток на уровне ДНК.

Список литературы:
• «Система молодости лица», Ольга Малахова.

окислительный стресс — Академия Глобал

Энергогомеостаз: роль антиоксидантной системы и сохранной функции митохондрий в формировании здоровья

Цель:

Рассмотреть биохимические основы функционирования системы антиоксидантной защиты, функциональные и биохимические аспекты работы и физиологию работы митохондрий

Результат:

Вы разберете механизмы нарушения и пути восстановления работы антиоксидантной системы организмы и нормализации функционирования митохондриального пула.

Темы:

1. Оксидативный стресс и митохондриальная дисфункция: персонализированный подход к коррекции
2. Патофизиологические основы формирования оксидативного стресса.

Современные диагностические подходы к выявлению нарушений работы антиоксидантной системы и митохондриальной дисфункции

Важнейшие процессы усвоения и метаболизма питательных веществ. Подходы к персонализированному питанию.

Цель:

Выявить взаимосвязь метаболических процессов в организме с саногенетическими физиологическими и патологическими вариантами работы антиоксидантной системы организма

Результат:

Вы освоите диагностический алгоритм выявления нарушений антиоксидантной системы.

Темы:

3. Биохимические основы оксидативного стресса и принципы диагностики. Баланс в организме и механизмы его нарушения.
4. Роль оксидативного стресса в дисфункции органов и систем и развитии патологических состояний.
5. Диагностический алгоритм выявления нарушений антиоксидантной системы.

Персонализированная стратегия подбора антиоксидантной терапии

Цель:

Изучить фармакологические способы коррекции оксидативного стресса и митохондриальной дисфункции.

Результат:

Вы освоите основные принципы таргетного подбора антиоксидантных препаратов и компонентов нутрицевтической поддержки на основе индивидуальных особенностей пациентов.

Темы:

6. Биологически активные вещества — антиоксиданты
7. Стратегия антиоксидантной терапии. Подбор препаратов
8. Нелекарственные методы коррекции оксидативного стресса. Антиоксиданты в продуктах питания.

Основные принципы модификации образа жизни в программах комплексной коррекции митохондриальной дисфункции и восстановлению работы антиоксидантной системы организма

Цель:

Изучить физиологические и нефармакологические способы коррекции оксидативного стресса и митохондриальной дисфункции.

Результат:

Вы исследуете современные подходы к коррекции оксидативного стресса и митохондриальной дисфункции и освоите алгоритмы персонализации программ модификации образа жизни

Темы:

9. Современные возможности управления питанием для коррекции оксидативного стресса и митохондриальной дисфункции.
10. Физическая нагрузка как компонент модификация образа жизни.
11. Многофакторные заболевания как следствие нарушения образа жизни, запрограммированного в генах.
12. Основные принципы комплексной коррекции митохондриальной дисфункции.
13. Алгоритмы разработки программ комплексной коррекции оксидативного стресса и митохондриальной дисфункции.

ОКСИДАНТНЫЙ СТРЕСС ПРИ ОСТРОМ СЕРОЗНОМ И ГНОЙНОМ ПИЕЛОНЕФРИТЕ | Холименко

ВВЕДЕНИЕ

К наиболее распространенным заболеваниям, встречающимся в практике врачей различных специальностей как на амбулаторном, так и на госпитальном этапах, относят инфекции мочевыводящих путей. Частота встречаемости острого пиелонефрита в России составляет 100 больных на 100 000 человек, у женщин наблюдается в 4-5 раз чаще, чем у мужчин, имеет стойкую тенденцию к росту заболеваемости, частоты обострений, хронизации процесса, инвалидизации и смертности [1, 2].

Реализация защитных функций врожденного иммунитета при остром пиелонефрите происходит в рамках воспалительной реакции, инициирующейся локально (тучными клетками, макрофагами и т.д.) в ответ на воздействие патогенных бактерий. Развивающиеся процессы, в первую очередь, направлены на изменение местного кровотока и привлечение лейкоцитов из крови в очаг воспаления. Движение клеток осуществляется благодаря их взаимодействию с молекулами адгезии, хемокинами и активации ряда рецепторов. Нейтрофилы обеспечивают первую линию защиты от антигенов различной природы при реализации их основной фагоцитарной функции, которая состоит в создании оптимальных условий для киллинга и цитолиза патогенов. Эффективность фагоцитоза обусловлена не столько поглощением патогена, сколько его разрушением внутри клетки. Киллинг происходит в фаголизосомах фагоцитов, где содержатся факторы, разрушающие микроорганизмы: активные формы кислорода, азотистые метаболиты, кислород- и оксид азотанезависимые факторы [3, 4]. При их избыточном выделении и накоплении на местном и системном уровнях, а также при нарушении равновесия между оксидантами и факторами антиоксидантной защиты возникает оксидантный стресс, которому, наряду с иммунными нарушениями в патогенезе заболеваний мочевыводящей системы, придают большое значение [5, 6].

Анализ литературы последних лет свидетельствует об увеличение частоты и атипичного течения пиелонефрита. Это обусловлено возросшей вирулентностью микроорганизмов, изменением характера течения инфекционного процесса в почке вследствие иммунных и оксидантных реакций. Острый инфекционно-воспалительный процесс может заканчиваться выздоровлением, однако, до 40% случаев трансформируются в хроническую форму заболевания [2, 7].

Несмотря на то, что основные механизмы мембранодестабилизации, приводящие к хронизации и прогрессированию пиелонефрита, известны, ряд из них требуют уточнения и переосмысления. Характер лечения больных с острым пиелонефритом определяется патогенезом и особенностями клинического течения заболевания. При первичном серозном пиелонефрите показано консервативное лечение, при вторичном серозном и гнойном пиелонефрите, помимо антибактериальной, противовоспалительной и дезинтоксикационной терапии, показано хирургическое лечение [1, 8, 9]. Кроме того, в зависимости от формы заболевания необходимо решение вопросов о применении в комплексном лечении острого пиелонефрита препаратов с антиоксидантными, цитопротекторными и иммуномодулирующими эффектами. Дополнительно показатели оксидативного стресса и антиоксидантной защиты могут служить информативными тестами для оценки тяжести заболевания, его прогноза, эффективности лечения и проведения профилактических мероприятий.

Целью исследования стало изучение состояния про- и антиоксидантной систем на системном и локальном уровне при остром серозном (ОСП) и гнойном (ОГП) пиелонефрите.

ПАЦИЕНТЫ И МЕТОДЫ

Под наблюдением находились пациенты с диагнозом острый пиелонефрит, проходившие стационарное лечение в период 2014-2015 гг. в урологическом отделении ОБУЗ ГБ СМП г. Курска и урологическом центре НУЗ «Научный клинический центр ОАО «РЖД» (Москва). Всем больным проводили комплексное обследование в соответствии с клиническим стандартами.

В исследование были включены 62 пациента (56 женщин и 6 мужчин в возрасте 41,5±3,9 года) с верифицированным диагнозом ОСП или ОГП. Критериями включения в исследование были: вовлечение в процесс одной почки, переносимость использованных фармакологических препаратов и нефармакологических методов воздействия, письменное согласие на участие в проводимых исследованиях. Критериями исключения были: двусторонний процесс, наличие специфических инфекций, передаваемых половым путем, инфравезикальной обструкции, соматической патологии в фазе обострения, аллергических реакций на проводимое лечение.

Больные с ОСП (1-я группа) получали консервативную терапию: комбинированную антибактериальную (цефалоспорины, аминогликозиды, фторхинолоны) внутривенно, инфузионнодезинтоксикационную, противовоспалительную. Кроме этого, назначали дезагреганты и антикоагулянты. Пациентам с ОГП (2-я группа) выполняли оперативное пособие на пораженной почке с целью ее дренирования, включающее в себя чрескожную нефростомию (66% больных) или открытую нефростомию (34% больных) с иссечением гнойных элементов. После дренирования назначали стандартную антибактериальную (меропенем инфузионно), инфузионно- дезинтоксикационную, противовоспалительную терапию. По показаниям применяли также дезагреганты, антикоагулянты и витамины.

Забор крови и мочи производили до начала комплексного лечения и перед выпиской на 10-11-е сутки после начала лечения. Эритроциты получали из 5 мл гепаринизированной крови по методу E. Beutler. Интенсивность процессов перекисного окисления липидов (ПОЛ) оценивали общепринятыми методами по содержанию в плазме крови, утренней порции мочи и эритроцитах продуктов деградации полиненасыщенных жирных кислот — производных тиобарбитуровой кислоты — малонового диальдегида (МДА) и ацилгидроперекиси (АГП). Для оценки состояния антиоксидантной системы определяли активность супероксиддис- мутазы (СОД), каталазы методом прямого/конкурентного твердофазного иммуноферментного анализа с применением готовых коммерческих наборов. Общую антиокислительную активность (ОАА) определяли методом, основанным на степени ингибирования аскорбат- и ферроиндуцированного окисления твина-80 до МДА. Уровень неоптерина выявляли методом твердофазного иммуноферментного анализа с помощью набора компании «IBL», а общий оксид азота с использованием двух аналитических операций: измерение эндогенного нитрита и превращение нитрата в нитрит с использованием нитрит-редуктазы с последующим измерением общего нитрита по абсорбции азокрасителя в реакции Грисса при длине волны 540 нм с применением коммерческого набора для твердофазного ИФА фирмы «R&D» (Великобритания). Содержание С-реактивного белка (СРБ) в плазме крови определяли методом твердофазного иммуноферментного анализа с детекцией продуктов реакции в диапазоне длин волн 405-630 нм с использованием коммерческих наборов.

Фагоцитарную активность полиморфноядерных лейкоцитов в крови после их выделения из крови на градиенте плотности фиколл- урографина (d=1,077), оценивали по общепринятой методике, определяя фагоцитарный индекс (ФИ), фагоцитарное число (ФЧ) и индекс активности фагоцитоза (ИАФ). Активность кислород- зависимых систем нейтрофилов оценивали спектрофотометрически при помощи спектрофотометра PD 303 S Apel (Япония) по реакции восстановления нитросинего тетразолия (НСТ-тест), спонтанного и стимулированного зимозаном (НСТ-сп., НСТ-ст.), индексу стимуляции (ИСН) и функциональному резерву нейтрофилов (ФРН).

Группа контроля включала 15 здоровых доноров добровольцев того же возраста.

Статистический анализ результатов выполняли с использованием пакета прикладных статистических программ Microsoft Excel 2003 («Microsoft Corporation», США). Результаты представлены в виде среднего арифметического±ошибка средней. Для сравнения количественных данных использовали U-тест Манна-Уитни. Оценку силы взаимосвязи между количественными признаками проводили с помощью коэффициента корреляции (r)

Пирсона. Нулевую статистическую гипотезу об отсутствии различий и связей отвергали при p<0,05.

РЕЗУЛЬТАТЫ

До лечения, при ОСП и ОГП отмечались в основном однотипные изменения в стандартных лабораторных показателях (в крови — лейкоцитоз с повышением количества палочкоядерных и сегментоядерных нейтрофилов, снижение % содержания лимфоцитов, эозинопения, увеличение СОЭ, индексов лейкоцитарно-токсического и сдвига лейкоцитов, концентрации билирубина, креатинина, СРБ; в моче — лейкоцитурия, эритро- цитурия, микроальбуминурия, повышение содержания эпителиальных клеток). Кроме этого, в сыворотке крови и моче пациентов с ОСП выявлено снижение концентрации цистатина, а у больных с ОГП в сыворотке повышение содержания мочевины и мочевой кислоты, а в моче — белка. Проведенное комплексное лечение способствовало нормализации или значительной коррекции всех измененных показателей как при ОСП, так и при ОГП, что не объясняет длительность периода реабилитации пациентов с данными формами острого пиелонефрита и существенным отсутствием статистически значимых показателей для их дифференцировки (табл. 1).

Если период реабилитации у пациентов с ОСП составил 8,73±0,32 койко-дня, то у больных с ОГП — 20,33±1,76, что практически не отличается от литературных данных. Так, при остром неосложненном пиелонефрите через 7 дней от начала лечения была достигнута эрадикация возбудителей заболевания, а к 14-16-му дню нормализовались анализы крови и мочи у всех больных, при гнойно-деструктивных формах острого пиелонефрита купирование атаки пиелонефрита и нормализация анализов происходили на 21±1,4-й койко-день [10, 11].

Данные стандартного лабораторного обследования подтвердили данные литературы о том, что при остром пиелонефрите или обострении хронического современные ультразвуковые и рентгеновские методы (КТ, МРТ) информативны лишь при наличии выраженной деструкции паренхимы почек (абсцессы, карбункулы) [8, 9, 12]. В нашей работе на дооперационном этапе при инструментальном обследовании выявлены карбункулы и апостемы в 60% случаев, а интраоперационно данные изменения установлены у 40% пациентов.

Таблица 1

Лабораторные показатели крови и мочи у больных с ОСП и ОГП (M±m)

Примечание. Здесь и в табл. 2-5: звездочкой отмечены статистически значимые (р < 0,05) различия между показателями у больных с ОСП и ОГП; цифры рядом со звездочкой — по отношению к показателям какой группы даны эти различия.

Таблица 2

Показатели оксидантного статуса плазмы крови у больных с ОСП и ОГП (M±m)

Показатели	Единицы измерения	1	2	3	4	5
		Здоровые	Больные с острым пиелонефритом
			серозный		гнойный
			до лечения	после лечения	до лечения	после лечения
МДА	мкмоль/л	0,24±0,02	0,75±0,08*¹	0,74±0,04*¹	4,4±0,2*¹²	1,3±0,09*¹⁴
АГП	у.е.	0,13±0,01	0,38±0,03*¹	0,3±0,02*¹²	1,3±0,06*¹²	0,64±0,06*¹⁴
ОАА	%	41,0±0,5	36,3±0,4*¹	40,7±0,3*²	37,4±0,3*¹	36,3±0,4*¹
СОД	у.е.	15,7±0,4	16,6±0,5	18,3±0,5*¹²	8,3±0,4*¹²	16,6±0,5*⁴
Каталаза	мкат/л	11,2±0,2	15,4±0,5*¹	16,3±0,5*¹	8,6±0,3*¹²	10,7±0,7*⁴
Неоптерин	нмоль/л	4,2±0,3	4,6±0,2	4,0±0,5	3,1±0,1*¹²	3,9±0,2*⁴
СМ_NO	мкмоль/л	0,8±0,02	1,7±0,1 ¹	1,9±0,08*¹	2,4±0,05*¹²	1,6±0,03*¹⁴

У пациентов с ОСП до начала лечения в плазме крови установлено увеличение концентрации продуктов ПОЛ (МДА и АГП), стабильных метаболитов оксида азота и активности каталазы, снижение ОАА. Без изменения остались активность СОД и уровень неоптерина. После проведенного лечения ОАА нормализовалась, увеличилась активность СОД и снизилась концентрация МДА.

У больных с ОГП исходно, по сравнению с ОСП, выявлено дальнейшее повышение концентрации МДА, АГП и CM_NO, снижение ОАА, активности СОД, каталазы и содержания неоптерина. На момент окончания комплексного лечения нормализовалось содержание неоптерина, улучшилась активность ферментов антиоксидантной защиты, уровни МДА, АГП и стабильных метаболитов оксида азота (табл. 2).

Таблица 3

Показатели оксидантного статуса мочи у больных с ОСП и ОГП (M±m)

Показатели	Единицы измерения	1	2	3	4	5
		Здоровые	Больные с острым пиелонефритом
			серозный		гнойный
			до лечения	после лечения	до лечения	после лечения
МДА	мкмоль/л	0,2±0,02	0,52±0,05*¹	0,29±0,02*¹²	1,7±0,2*¹²	0,69±0,1*¹⁴
АГП	у.е.	0,11±0,02	0,23±0,04*¹	0,12±0,02*²	0,86±0,05*¹²	0,33±0,04*¹⁴
СОД	у.е.	7,1±0,3	7,5±0,3	8,5±0,4*¹²	5,2±0,2*¹²	7,4±0,4*⁴
Каталаза	мкат/л	7,8±0,2	12,0±0,3*¹	12,7±0,5*¹	5,7±0,6*¹²	7,4±0,4*⁴
Неоптерин	нмоль/л	2,3±0,2	2,4±0,1	2,6±0,3	1,8±0,08*¹²	2,2±0,1*⁴
СМ_NO	ммоль/л	0,3±0,02	1,1±0,04*¹	0,34±0,03*²	2,3±0,2*¹²	1,8±0,2*¹⁴

Таблица 4

Показатели оксидантного статуса эритроцитов у больных с ОСП и ОГП (M±m)

Показатели	Единицы измерения	1	2	3	4	5
		Здоровые	Больные с острым пиелонефритом
			серозный		гнойный
			до лечения	после лечения	до лечения	после лечения
МДА	мкмоль/л	0,32±0,02	0,41±0,02*¹	0,3±0,02*²	0,85±0,04*¹²	0,64±0,03*¹⁴
АГП	усл. ед.	0,1±0,01	0,22±0,03*¹	0,11±0,02*²	0,4±0,03*¹²	0,12±0,02*⁴
Каталаза	мккат/л	12,7±0,9	12,2±0,5	11,9±0,5	9,2±0,2*¹²	11,9±0,8*⁴
СОД	усл. ед.	11,2±0,8	10,2±1,3	12,4±1,5	8,4±0,3*¹²	9,8±0,3*¹⁴
СМ_NO	мкмоль/л	0,23±0,01	0,25±0,02	0,21±0,02	0,81±0,03*¹²	0,43±0,02*¹⁴

В моче у больных с ОСП выявлено повышение содержание МДА, АГП, CM_NO, активности каталазы при нормальной активности СОД и концентрации неоптерина. После лечения нормализовалось содержание АГП и стабильных метаболитов NO, увеличивалась активность СОД, снижалась концентрация МДА. При ОГП исходно более значительно, чем у пациентов с ОСП, повышался уровень продуктов ПОЛ и CM_NO, были снижены факторы антиоксидантной защиты. После проведенного комплексного лечения нормализовались уровень неоптерина и активность ферментов антиоксидантной защиты, отмечалась тенденция к нормализации остальных исследованных показателей (табл. 3).

При изучении оксидантного статуса эритроцитов выявлено, что у пациентов с ОСП повышена концентрация МДА и АГП при неизмененных остальных исследованных параметрах. После лечения содержание показателей ПОЛ нормализовалось. У больных с ОГП, по сравнению с ОСП, в большей степени оказались повышены показатели ПОЛ и концентрация нитритов и нитратов, снижена активность антиоксидантных ферментов. После комплексного лечения активность каталазы и содержание АГП нормализовались, концентрация МДА, CM_NO и активность СОД корригировались, но не до показателей здоровых доноров (табл. 4).

При поступлении в клинику у пациентов с ОСП выявлено снижение активности и интенсивности фагоцитоза нейтрофилов в периферической крови (снижение ФИ, ФЧ и ИАФ). Одновременно с этим оказалась повышенной активность кислородзависимых систем полиморфно-ядерных лейкоцитов, так как тесты НСТ-сп., НСТ-ст. и ФРН оказались выше значений здоровых доноров, но при одновременном снижении ИСН. После проведенного стандартного лечения нормализовался только один показатель — ИСН. У больных ОГП также оказались сниженными показатели активности и интенсивности фагоцитоза. Активность кислород-зависимых систем нейтрофилов тоже значительно отличалась от контроля и показателей пациентов с ОСП: НСТ-сп. и НСТ-ст. оказались выше, а ФРН и ИСН ниже. По окончании комплексного лечения нормализовался ФРН и корригировались в сторону, но не до уровня контроля, НСТ-тесты и ИСН (табл. 5).

Представляет большой интерес возможность использования для оценки тяжести заболевания, его прогноза, эффективности лечения показателей оксидантного статуса на начальной стадии заболевания. При анализе исследованных 22 показателей, характеризующих развитие оксидатив- ного стресса, у пациентов с ОСП и ОГП до начала лечения установлены статистически значимые различия 21 из них в абсолютном отношении и, что наиболее важно, 7 показателей отличались от референсных значений при ОСП (каталаза и CM_NO в эритроцитах, неоптерин в плазме и моче, СОД в плазме, эритроцитах и моче), а 3 были разными и по направленности изменений (каталаза плазмы и мочи, функциональный резерв нейтро- филов крови). Таким образом, определение данных параметров может быть перспективным для практического применения.

ОБСУЖДЕНИЕ

Оксидативный стресс — это состояние, при котором окислительные процессы превышают мощность АОС организма. Жизнедеятельность любого организма сопровождается образованием свободных радикалов и окислителей в клетках и межклеточном пространстве. Они составляют особый класс химических веществ, которые различаются по атомарному составу, но все характеризуются наличием в молекуле непарного электрона. Среди них наибольшее значение имеют свободные радикалы или активные формы кислорода (АФК): супероксидный анион радикал (О₂), пероксидный анион (О₂^2-), гидроксильный радикал (ОН), оксид азота (NO), пероксинитрит (ONOO^—). Перекись водорода (Н₂О₂), гипохлорная кислота (HOCl), липидные радикалы не являются радикалами, но обладают сильными окислительными свойствами [5, 13].

Оксидативный стресс при сниженной анти- оксидантной защите является патогенетическим звеном в развитии рака, сахарного диабета, заболеваний сердечно-сосудистой, нервной, дыхательной систем, поражений поджелудочной железы, печени, профессиональных заболеваний. Исключением не является и урологическая патология [6, 14-16].

При воспалительных заболеваниях почек мигрировавшие в ткани нейтрофилы и моноциты, а также клетки гломерулярного эпителия и мезангия при действии мембраноатакующих иммунных комплексов и фактора, активирующего тромбоциты, выделяют АФК. В этих условиях кислород, необходимый организму для функционирования дыхательной цепи, может проявлять токсичные свойства. Образующиеся АФК инициируют развитие оксидативного стресса с образованием АГП, диеновых конъюгатов и МДА. Активность ПОЛ может быть связана не только с образованием АФК, но и ингибированием или расходованием компонентов антиокислительной защиты: СОД, каталазы, глутатионпероксидазы, глутатионредуктазы, неоптерина и др. [7, 17].

В проведенных исследованиях установлено, что при остром пиелонефрите, в большей степени при остром гнойном пиелонефрите, на фоне воспалительного процесса отмечается повышение продуктов ПОЛ (АГП, МДА) в плазме крови, моче и эритроцитах, а также стабильных метаболитов NO (нитриты и нитраты) в плазме и моче, повышение активности кислородзависимых систем нейтрофилов в периферической крови и снижение компонентов антиоксидантной защиты при ОГП (активность СОД, каталазы на системном и местном уровне, уровень неоптерина в плазме и моче). После проведенного лечения большинство показателей оксидативного стресса остались выше значений здоровых доноров, особенно при гнойной форме острого пиелонефрита.

Таблица 5

Функционально-метаболическая активность нейтрофилов в периферической крови у больных с ОСП и ОГП (M±m)

Показатели		Единицы измерения	1	2	3	4	5
			Здоровые	Больные с острым пиелонефритом
				серозный		гнойный
				до лечения	после лечения	до лечения	после лечения
Активность и	ФИ	%	79,1±3,1	46,8±3,2*¹	43,9±3,1*¹	57,8±4,2*¹²	58,6±3, 1*¹
интенсивность	ФЧ	абс.	7,1±0,3	5,6±0,2*¹	5,6±0,3*¹	5,1±0,3*¹	5,5±0,2*¹
фагоцитоза	ИАФ	—	5,6±0,1	2,6±0,2*¹	2,5±0,2*¹	2,9±0,1*¹	3,2±0,2*¹
Активность	НСТ-сп.	%	7,9±0,4	25,7±2,4*¹	22,1±2,5*¹	68,7±2,4*¹²	55,4±2,7*¹⁴
кислород-	НСТ-стим.	%	23,3±3,4	64,2±2,1*¹	62,1±2,0*¹	74,6±2,1*¹²	69,4±1,1*¹⁴
зависимых	ФРН	%	15,4±1,1	38,5±2,7*¹	40,0±2,6*¹	5,9±0,2*¹²	14,0±1,3*⁴
систем	ИСН	—	3,0±0,07	2,5±0,1*¹	2,8±0,2	1,1±0,02*¹²	1,3±0,06*¹⁴

Низкая фагоцитарная активность и высокая активность кислородзависимых систем нейтрофилов могут приводить к тому, что на первых этапах лизосомы начнут накапливать продукты ПОЛ, выступая как вторичные антиоксиданты. Однако в дальнейшем это приведет к их повреждению с высвобождением протеолитических ферментов и деструкции других субклеточных структур [3, 4].

Процессы образования и функционирования АФК как в здоровом организме, так и при патологии, тесно связаны с метаболизмом оксида азота. Наличие в NO неспаренного электрона определяет его взаимодействие с АФК при формировании пероксинитритов (ONOO^—), а способность к быстрым окислительно-восстановительным реакциям с образованием нитро- и нитрозосоединений обусловливает цикличность его формирования и деструкции. Реакция оксида азота с кислородом сопровождается образованием стабильных конечных продуктов (CM_NO) — нитритов (NO₂^—) и нитратов (NO₃^—), которые являются косвенными маркерами активности метаболизма оксида азота в организме [18].

В наших наблюдениях выявлено, что концентрация CM_no повышается у всех пациентов с ОГП (в большей степени) и ОСП до начала лечения, как на системном, так и на местном уровне (исключение составляли эритроциты при ОСП). После проведенного лечения уровень нитритов и нитратов при ОСП нормализовался в моче, а при ОГП лишь корригировался в плазме, моче и эритроцитах.

Активация индуцибельного фермента (iNOS) NO-синтазы, участвующей в синтезе NO из L-аргинина, играет защитную роль, так как способствует снижению активности пограничных с очагом воспаления клеток, гибели микроорганизмов и внутриклеточных паразитов, улучшению микроциркуляции за счет торможения агрегации тромбоцитов. В то же время, избыточное накопление NO и супероксид-аниона в очаге воспаления приводит к окислительному повреждению белков и липидов клеточных мембран, сосудистого эндотелия, увеличению агрегации тромбоцитов, активации процессах эндотоксемии [19, 20].

ЗАКЛЮЧЕНИЕ

Оксидативный стресс развивается при любой форме острого пиелонефрита. Вместе с тем, наиболее выраженные отклонения факторов про- и антиоксидантной защиты на системном и местном уровнях отмечаются при остром гнойном пиелонефрите. Особо следует отметить, что именно при этой форме острого пиелонефрита полной стабилизации изучаемых показателей не отмечалось даже в фазе ремиссии. Изучение особенностей процессов свободно-радикального окисления при острой воспалительной урологической патологии представляет интерес для оптимизации тактики лечения и профилактики развития хронической болезни почек.

1. Глыбочко ПВ, Аляев ЮГ. Практическая урология. Медфорум, М., 2012; 352 [Glybochko PV, Alyaev YuG. Prakticheskaya urologiya. Medforum, M., 2012; 352]

2. Глыбочко ПВ, Аляев ЮГ. Интегративная урология. Руководство для врачей. Медфорум, М., 2014; 432 [Glybochko PV, Alyaev YuG. Integrativnaya urologiya. Rukovodstvo dlya vrachey. Medforum, M., 2014; 432]

3. Ярилин АА. Иммунология. ГЭОТАР-Медиа, М., 2010; 749 [Yarilin AA. Immunologiya. «GEOTAR-Media», M., 2010; 749]

4. Нестерова ИВ. Нейтрофильные гранулоциты: взгляд в будущее. Аллергол и иммунол 2014; (15): 269-274 [Nesterova IV. Neytrofil’nye granulotsity: vzglyad v budushchee. Allergologiya i immunologiya 2014; (15): 269-27]

5. Gomez-Mejiba SE, Zhai Z, Akram H et. al. Immuno-spit trapping of protein and DNA radicals: «tagging» free radicals to locate and understand the redox process. Free Radic Biol Med 2009; 46(7): 853-865

6. Тугушева ФА, Зубина ИМ. Оксидативный стресс и его участие в неиммунных механизмах прогрессирования хронической болезни почек. Нефрология 2009; 13(3): 42-48 [Tugusheva FA, Zubina IM. Oksidativnyy stress i ego uchastie v neimmunnykh mekhanizmakh progressirovaniya khronicheskoy bolezni pochek. Nefrologiya 2009; 13(3): 42-48]

7. Плешкова ЕМ, Химова ЮА. Особенности окислительного стресса в активную стадию острого пиелонефрита у детей. Сибирск мед обозрение 2013; (1): 36-39 [Pleshkova EM, Khimova YuA. Osobennosti okislitel’nogo stressa v aktivnuyu stadiyu ostrogo pielonefrita u detey. Sibirskoe meditsinskoe obozrenie 2013; (1): 36-39]

8. Никуличева ВИ, Сафуанова ГШ, Карпина НС и др. Иммуновоспалительные маркеры хронического пиелонефрита. Бюлл ВСНЦ СО РАМН 2014; 95(1): 45-49 [Nikulicheva VI, Safuanova GSh, Karpina NS i dr. Immunovospalitel’nye markery khronicheskogo pielonefrita. Byulleten’ VSNTs SO RAMN 2014; 95(1): 45-49]

9. Аль-Шукри СХ, Ткачук ВН, ред. Урология: учеб. Медфорум, М., 2012; 480 [Al’-Shukri SKh, Tkachuk VN, red. Urologiya: ucheb. Medforum, M., 2012; 480]

10. Иванов ВВ, Хитрихеев ВЕ, Николаев МП, Петрунов АИ. Фитотерапия в комплексном лечении и реабилитации больных острым неосложненным пиелонефритом. Вестн Бурятск гос ун-та 2008; (12): 97-100 [Ivanov VV, Khitrikheev VE, Nikolaev MP, Petrunov AI. Fitoterapiya v kompleksnom lechenii i reabilitatsii bol’nykh ostrym neoslozhnennym pielonefritom. Vestnik Buryatskogo gosudarstvennogo universiteta 2008; (12): 97-100]

11. Авдошин ВП, Ромодан ВЕ, Колесников ГП и др. Реабилитация больных гнойно-деструктивным пиелонефритом, перенесших органосохраняющие операции. Вестн Росс ун-та дружбы народов 2006; (2): 186-190 [Avdoshin VP, Romodan VE, Kolesnikov GP i dr. Reabilitatsiya bol’nykh gnoyno-destruktivnym pielonefritom, perenesshikh organosokhranyayushchie operatsii. Vestnik Rossiyskogo universiteta druzhby narodov 2006; (2): 186-190]

12. Бычковских ВА, Долгушин ИИ, Коробейникова ЭН. Сравнительное исследование показателей иммунитета и состояния прои антиоксидантной систем у больных с хроническим пиелонефритом единственной почки в активной и латентной стадии заболевания. Клин лаб диагностика 2012; (5): 43-46 [Bychkovskikh VA, Dolgushin II, Korobeynikova EN. Sravnitel’noe issledovanie pokazateley immuniteta i sostoyaniya proi antioksidantnoy sistem u bol’nykh s khro-nicheskim pielonefritom edinstvennoy pochki v aktivnoy i latentnoy stadii zabolevaniya. Klinicheskaya laboratornaya diagnostika 2012; (5): 43-46]

13. Горожанская ЭГ. Свободнорадикальное окисление и механизмы антиоксидантной защиты в нормальной клетке и при опухолевых заболеваниях. Клин лаб диагностика 2010; (6): 28-44 [Gorozhanskaya EG. Svobodnoradikal’noe okislenie i mekhanizmy antioksidantnoy zashchity v normal’noy kletke i pri opukholevykh zabolevaniyakh. Klinicheskaya laborator-naya diagnostika 2010; (6): 28-44]

14. Шульгинова АА, Ласков ВБ, Быстрова НА. Динамика клинической картины и иммунометаболических показателей при хронической ишемии головного мозга при сочетанном курсовом использовании ноотропных и антиоксидантных препаратов. Курский науч.-практ. вестн. «Человек и его здоровье». Курск 2015; (1): 65-71 [Shul’ginova AA, Laskov VB, Bystrova NA. Dinamika klinicheskoy kartiny i immunometabolicheskikh pokazateley pri khronicheskoy ishemii golovnogo mozga pri soche-tannom kursovom ispol’zovanii nootropnykh i antioksidantnykh preparatov. Kurskiy nauch.-prakt. vestn. «Chelovek i ego zdorov’e». Kursk 2015; (1): 65-71]

15. Локтионов АЛ, Конопля АИ, Лунев МА, Караулов АВ. Иммунные и оксидантные нарушения в патогенезе воспалительных заболеваний пародонта. Иммунология 2015; 36 (5): 319-328 [Loktionov AL, Konoplya AI, Lunev MA, Karaulov AV. Immunnye i oksidantnye narusheniya v patogeneze vospalitel’nykh zabolevaniy parodonta. Immunologiya 2015; 36 (5): 319-328]

16. Конопля АИ, Теодорович ОВ, Шатохин МН и др. Хронический простатит, аденома предстательной железы и иммунитет: нарушения и коррекция. Урология 2013; (4): 99-103 [Konoplya AI, Teodorovich OV, Shatokhin MN i dr. Khronicheskiy prostatit, adenoma predstatel’noy zhelezy i immunitet: narusheniya i korrektsiya. Urologiya 2013; (4): 99-103]

17. Синяев ЕА, Осколков СА, Жмуров ВА, Аршакян ГГ. Роль процессов липопероксидации и антиоксидантной защитной системы мембран лейкоцитов у больных хроническим пиелонефритом на фоне нефролитиаза. Мед наука и образование Урала 2014; (3): 35-38 [Sinyaev EA, Oskolkov SA, Zhmurov VA, Arshakyan GG. Rol’ protsessov lipoperoksidatsii i antioksidantnoy zashchitnoy sistemy membran leykotsitov u bol’nykh khronicheskim pielonefritom na fone nefrolitiaza. Meditsinskaya nauka i obrazovanie Urala 2014; (3): 35-38]

18. Шумилова ТЕ, Ноздрачев АД, Федорова МА. Роль неорганического нитрита и оксида азота в функционировании сердечно-сосудистой системы. Росс физиол журн им. И.М.Сеченова 2014; 100(3): 301-315 [Shumilova TE, Nozdrachev AD, Fedorova MA. Rol’ neorganicheskogo nitrita i oksida azota v funktsionirovanii serdechno-sosudistoy sistemy. Rossiyskiy fiziol. zhurnal im. I.M.Sechenova 2014; 100(3): 301-315]

19. Гайнуллина ДК, Кирюхина ОО, Тарасова ОС. Оксид азота в эндотелии сосудов: регуляция продукции и механизмы действия. Успехи физиол наук 2013; 44(4): 88-102 [Gaynullina DK, Kiryukhina OO, Tarasova OS. Oksid azota v endotelii sosudov: re-gulyatsiya produktsii i mekhanizmy deystviya. Uspekhi fiziologicheskikh nauk 2013; 44(4): 88-102]

20. Кузнецова ВЛ, Соловьева АГ. Оксид азота: свойства, биологическая роль, механизмы действия. Современные проблемы науки и образования 2015; (4): 462 [Kuznetsova VL, Solov’eva AG. Oksid azota: svoystva, biologicheskaya rol’, mekhanizmy deystviya. Sovremennye problemy nauki i obrazovaniya 2015; (4): 462].

Окислительный стресс: причины, последствия и профилактика

Окислительный стресс возникает, когда свободные радикалы в вашем теле подавляют его защитные силы. Этот дисбаланс может привести к повреждению клеток и тканей.

В некоторых случаях окислительный стресс может быть полезным, например, при приеме химиотерапевтических препаратов, которые нацелены на раковые клетки. Однако во многих случаях окислительный стресс считается вредным. Ученые связывают окислительный стресс со старением и рядом заболеваний.

Причины окислительного стресса

Окислительный стресс вызывается свободными радикалами в ваших клетках.Свободные радикалы — это нестабильные молекулы с неспаренными электронами. В чрезмерных количествах они могут повредить ваши клетки, отнимая у других молекул их электроны. Этот процесс еще называют окислением.

Свободные радикалы могут образовываться, когда ваше тело расщепляет питательные вещества для создания энергии. Они также производятся из источников в нашей среде, в том числе:

Курение
Радиация
УФ-свет
Загрязнение воздуха
Употребление алкоголя / наркотиков

Резюме

Свободные радикалы — нестабильные молекулы.Они могут вызывать окислительный стресс, когда подавляют защитные силы вашего организма.

Эффекты окислительного стресса

Окислительный стресс способствует развитию многих заболеваний и хронических состояний, в том числе:

Возрастная дегенерация желтого пятна: С возрастом окислительный стресс может привести к проблемам со зрением, включая дегенерацию желтого пятна.
Атеросклероз: В этом состоянии ваши артерии затвердевают и сужаются из-за налета, который содержит жир, холестерин и другие вещества.Частично это накопление происходит из-за окислительного стресса, который вызывает воспаление артерий.
Рак: Окислительный стресс может вызвать повреждение ДНК клеток, что может привести к раку.
Хроническая обструктивная болезнь легких : Окислительный стресс может привести к ХОБЛ. Сигаретный дым — самая распространенная экологическая причина.
Диабет: Окислительный стресс способствует развитию диабета и его осложнений, включая инсульт, заболевание почек и повреждение сетчатки.
Глаукома: Свободные радикалы, вызываемые светом и раздражителями окружающей среды, могут привести к глаукоме и другим заболеваниям глаз.
Нейродегенеративные заболевания (такие как болезнь Паркинсона и Альцгеймера): Мозг особенно уязвим для окислительного стресса из-за потребности в высоком уровне кислорода. Исследования показали, что окислительный стресс играет важную роль в состояниях, поражающих мозг, таких как болезнь Паркинсона и болезнь Альцгеймера.
Ревматоидный артрит: Окислительный стресс способствует повреждению тканей вокруг суставов при ревматоидном артрите.

Антиоксиданты и пищевые добавки

Антиоксиданты могут защитить ваше здоровье, борясь с окислительным стрессом. Они могут связываться со свободными радикалами и мешать им красть электроны у других молекул вашего тела.

Вы можете найти антиоксиданты в различных продуктах и специях. Включив их в свой рацион, вы сможете уменьшить некоторые эффекты окислительного стресса. Некоторые распространенные источники антиоксидантов:

Какао
Чай и кофе
Специи (например, корица и куркума)
Фрукты и овощи
Орехи (например, грецкие орехи, миндаль и орехи пекан)
Фасоль (включая красную, пинто и почки)
Оливковое масло
Рыба

Другие антиоксиданты включают бета-каротин, кофермент Q10, мелатонин, витамин C и витамин E.

Если вы планируете использовать добавку, сначала проконсультируйтесь с врачом. Некоторые исследования показывают, что высокие дозы антиоксидантных добавок могут быть вредными, а в некоторых случаях даже повышать риск рака. Ваш врач также может сказать вам, будет ли добавка взаимодействовать с лекарством, которое вы принимаете.

Чтобы получить необходимые антиоксиданты, сосредоточьтесь на разнообразных продуктах, богатых питательными веществами. Избегайте или ограничьте употребление продуктов с высокой степенью обработки или с высоким содержанием насыщенных жиров или сахара.

Резюме

Окислительный стресс связан с рядом состояний, включая ревматоидный артрит, диабет и рак. Хорошо сбалансированная диета обеспечивает организм антиоксидантами, которые помогают защитить организм от окислительного стресса.

Предотвращение окислительного стресса

Помимо употребления в пищу продуктов, богатых антиоксидантами, есть и другие способы ограничить количество свободных радикалов, вызывающих окислительный стресс. Это включает:

Отказ от курения: Исследования показывают, что окислительный стресс от курения уменьшается всего через несколько недель после отказа от курения.
Регулярные упражнения: Исследования показали, что упражнения вызывают окислительный стресс в краткосрочной перспективе, но этот эффект длится недолго. Считается, что упражнения могут повысить уровень антиоксидантов в организме, помогая снизить общий окислительный стресс.
Использование солнцезащитного крема: Использование лосьона с SPF 30 или выше или избегание солнца в часы пик может защитить вас от ультрафиолетового излучения, которое вызывает свободные радикалы.
Высыпание: Когда вы не высыпаетесь ночью, уровень антиоксидантов падает.Сделайте сон своим приоритетом, чтобы помочь вашему телу отдохнуть и восстановиться.
Умеренное питание: Исследователи обнаружили, что употребление большого количества пищи и постоянное питание в течение дня может вызвать больше свободных радикалов и окислительный стресс. Вы можете уменьшить это количество, если будете есть умеренно, но не в течение дня.

Сводка

Окислительный стресс возникает, когда количество свободных радикалов превышает количество антиоксидантов в организме. Это может привести к повреждению клеток и со временем способствовать развитию таких заболеваний, как рак и диабет.Один из способов минимизировать окислительный стресс — придерживаться здоровой диеты, содержащей антиоксиданты. Вы также можете повысить защитные силы своего тела, бросив курить, регулярно занимаясь спортом и высыпаясь.

Слово от Verywell

Окислительный стресс — это нормальная часть функций вашего организма, но со временем он может вызвать проблемы со здоровьем. Поговорите со своим врачом о способах минимизировать окислительный стресс с помощью здорового питания и других изменений образа жизни.

Модуль 4: Окислительный стресс | Центр зеленой химии и зеленой инженерии в Йельском университете

Беспокоящие эффекты окислительного стресса в основном вызываются реактивными формами кислорода (АФК).АФК — это группа высокореактивных кислородсодержащих химикатов, производных от молекулярного кислорода. Наиболее часто встречающиеся активные формы кислорода представлены на схеме ниже.

Химическое и радиационное воздействие — два основных пути стимулированного образования АФК. С точки зрения более безопасного молекулярного дизайна следует избегать химикатов с высокой склонностью вызывать образование АФК. Поскольку образование ROS является окислительно-восстановительным событием, окислительно-восстановительные свойства химических веществ очень важны для их вероятности способствовать производству ROS.Одним из возможных механизмов индукции образования АФК химическими веществами является нарушение процесса переноса электронов в митохондриях.

Во время процесса дыхания электроны, которые выходят из цепи переноса электронов в митохондриях, могут восстанавливать молекулярный кислород, чтобы создать ион перекиси и далее преобразовываться в другие типы АФК. Таким образом, химическое вещество с подходящим окислительно-восстановительным свойством для вмешательства в процесс переноса электронов в митохондриях может увеличить производство АФК.В качестве альтернативы, некоторые химические вещества могут быть биологически преобразованы в активные вредные радикалы. Например, четыреххлористый углерод может быть активирован цитохромом P450 с образованием трихлорметлильного радикала. Трихлорметиловый радикал может реагировать с липидами мембран клеток и органелл и вызывать повреждение. Следовательно, окислительно-восстановительную активность химического вещества и продуктов его биотрансформации следует оценивать при разработке химикатов с пониженной эффективностью, вызывающей окислительный стресс.

Другой способ, которым химические вещества могут оказывать воздействие на клетки посредством окислительного стресса, — это истощение запасов антиоксидантов.Антиоксиданты — это молекулы, которые «нейтрализуют» свободные радикалы (также известные как АФК), удаляя отрицательный заряд кислорода путем связывания. При низком уровне антиоксидантов молекулы АФК способны вызывать повреждение клеточных мембран, органелл и ДНК. Эти АФК также вовлечены в многочисленные заболевания, такие как сердечно-сосудистые заболевания, рак, нарушение слуха и хроническое воспаление, среди других негативных ролей. Есть также свидетельства того, что АФК могут воздействовать на клетки генетически через регуляцию транскрипции генов, по существу, «включая» и «выключая» гены.

Анализаторы окислительного стресса и маркеры окислительного стресса

«В настоящее время мы используем продукт [ab113851] для измерения активации микроглии через 24 часа в ответ на активирующие стимулы. Продукт дает очень стабильные результаты и очень прост в использовании».
— Dr Neal Bennett

Повреждение ДНК / РНК, перекисное окисление липидов и окисление / нитрование белков

Окислительный стресс можно измерить косвенно путем измерения уровней повреждения ДНК / РНК, перекисного окисления липидов и окисления / нитрования белков. а не прямое измерение активных форм кислорода.Эти маркеры окислительного стресса более устойчивы, чем активные формы кислорода.

Повреждение ДНК / РНК

Существует несколько типов повреждений ДНК / РНК, которые можно измерить как маркеры окислительного стресса. 8-гидроксидезоксигуанозин (8-OHdG), вероятно, является наиболее часто используемым маркером повреждения ДНК при окислительном стрессе. Анализы комет, анализы апуриновых / апиримидиновых сайтов и анализы на повреждение, вызванное альдегидом, могут использоваться как менее прямые меры повреждения ДНК, которое потенциально связано с окислительным стрессом.

Перекисное окисление липидов

Малоновый диальдегид (МДА) является наиболее часто используемым липидным маркером окислительного стресса. Он образуется в результате перекисного окисления полиненасыщенных жирных кислот и обычно количественно определяется с помощью анализа TBARS. Анализ TBARS не полностью специфичен для MDA, поскольку другие альдегиды также генерируют сигнал с помощью анализа, однако анализ TBARS обычно более удобен, чем использование HPLC для измерения MDA. Также доступны конкурентные анализы ELISA на MDA.

Другие маркеры перекисного окисления липидов включают 4-HNA, 8-изопростан, гидропероксиды липидов и окисленные ЛПНП.

Окисление / нитрование белков

Окислительное повреждение белков может принимать форму карбонилирования белков и нитрования белков (3-нитротирозины). Активные формы кислорода также могут вызывать образование конечных продуктов гликирования (AGE) и продуктов белка продвинутого окисления (AOPP). Все эти маркеры можно измерить стандартными методами.

Анализ

Показания

Наборы для анализа

8-OHdG

Гидропероксид липидов (LPO)

Перекисное окисление липидов (MDA)

Содержание карбонила белка

Повреждение ДНК — апуриновые / апиримидиновые сайты

Планшетный ридер

ab133085

ab0002

Окисленные белки

Вестерн-блот

ab178020

Антиоксиданты

Антиоксидантные ферменты и другие окислительно-восстановительные молекулы противодействуют АФК, вызывающим окислительное повреждение.В качестве маркеров окислительного стресса используются три класса антиоксидантов: небольшие молекулы, ферменты и белки (например, альбумин).

Существует ряд анализов для измерения общей антиоксидантной способности образца, включая способность к антиоксидантам на основе малых молекул и белков. Одним из наиболее распространенных методов анализа общей антиоксидантной способности является анализ эквивалентной антиоксидантной способности Trolox (TEAC). Анализ антиоксидантной способности кислородных радикалов (ORAC) — это еще один распространенный анализ окислительного стресса, который измеряет антиоксидантную способность путем измерения способности антиоксидантов уменьшать тушение флуоресцентного красителя с помощью ROS.

Антиоксидантную активность также можно измерить на уровне конкретных аналитов. Например, глядя на относительные уровни GSH и GSSG. Глутатион (GSH) считается самой распространенной молекулой среди эндогенных антиоксидантов, образуя GSSG в его окисленной форме. Он перерабатывается глутатионредуктазой.

В противном случае уровни активности антиоксидантных ферментов, таких как GST и супероксиддисмутаза, можно измерить по отношению к уровням окислительного стресса.

ab155895

Анализ	Показания	Наборы для анализа
Общая антиоксидантная способность: антиоксидант на основе меди Анализ	Планшетный ридер	ab65329 ab234626
Аскорбиновая кислота NAD / NADH NADP4 NADP4 Отношение NADP4 GS000 NADP4 GS000 9000 Отношение NADP4 9000	ab65656 ab65348, ab176723 ab65349, ab176724 ab138881, ab205811 ab112158, ab219272
Glutione4
Intracell пластина
GST супероксиддисмутазы глутатионредуктаз ксантиноксидаз глутатионпероксидаз аконитаза каталаз тиоредоксинредуктазы NQO1 пероксидаз	Тарелки читатель	ab65325, ab65326 ab65354 ab83461 ab102522 ab102530 ab109712 ab118184, ab83464 ab190804 ab184867 ab155895
Оксидный защитный коктейль	ab179843

Окислительный стресс: эффекты, факторы риска, управление и предотвращение

Когда существует дисбаланс между свободными радикалами и способностью организма нейтрализовать их вредные или токсические эффекты путем производства антиоксидантов, это приводит к окислительному стрессу.Кислород, несущий молекулы с неравномерным числом электронов, называют свободными радикалами. Это нечетное количество позволяет им вступать в реакцию с другими молекулами и вызывать большие цепные химические реакции. Антиоксиданты — это молекулы, которые могут отдавать электроны свободному радикалу, не становясь нестабильными, и в то же время заставляют свободный радикал стабилизироваться и становиться менее реактивным. Клетки организма вырабатывают свободные радикалы в процессе обмена веществ. С другой стороны, клетки также производят антиоксиданты, которые нейтрализуют действие этих свободных радикалов, и организм, как правило, способен поддерживать баланс между ними.Дисбаланс между окислителями и антиоксидантами является основой окислительного стресса.

Эффекты окислительного стресса

Эффекты окислительного стресса не всегда вредны. Окислительный стресс от физической активности, такой как упражнения, полезен, поскольку свободные радикалы, образующиеся во время физической активности, регулируют рост тканей и стимулируют выработку антиоксидантов. Легкий оксидативный стресс также защищает организм от болезней и инфекций. С другой стороны, длительный окислительный стресс вызывает повреждение клеток, ДНК и белков организма.Это не только способствует старению, но и является причиной развития большого количества заболеваний в организме с течением времени. Некоторые из этих состояний или заболеваний:

Факторы риска окислительного стресса

Различные факторы, способствующие окислительному стрессу человека:

Потребление алкоголя
Ожирение
Курение и употребление других табачных изделий
Диеты с высоким содержанием жиров и сахара
Готовые продукты
Загрязнение
Некоторые лекарственные средства
Воздействие пестицидов и промышленных химикатов
Воздействие радиации

Управление и профилактика окислительного стресса

Полностью избежать окислительного стресса может не удастся.Но воздействие окислительного стресса на организм обычно можно свести к минимуму, увеличив уровень антиоксидантов и уменьшив образование свободных радикалов в организме. Вот некоторые из изменений образа жизни, которые обычно помогают в этом:

Соблюдение сбалансированной диеты, богатой фруктами и овощами
Обычные упражнения
Снижение потребления алкоголя
Не курить
Осторожное использование химикатов
Использование солнцезащитного крема
Снижение стресса и высыпание
Поддержание здоровой массы тела и недопущение переедания
Снижение потребления обработанных пищевых продуктов с высоким содержанием жиров и сахара
Снижение воздействия загрязнения

Чтобы сохранить баланс между образованием свободных радикалов и антиоксидантов, важно выбрать образ жизни в отношении диеты, окружающей среды и физических упражнений, поскольку они предотвращают повреждения и болезни. Заявление об отказе от ответственности: Информация никоим образом не является медицинской консультацией и не должна рассматриваться как медицинская. Вышеупомянутая статья также не является подтверждением каких-либо результатов исследований, обсуждаемых в статье, и не является одобрением какой-либо из исходных публикаций.

Источники-

https://www.news-medical.net/health/What-is-Oxidative-Stress.aspx
https://www.healthline.com/health/oxidative-stress#takeaway
https://www.medicalnewstoday.com/articles/324863.php

Что такое окислительный стресс?

Специалистами в области pH

Окислительный стресс — это одно из тех слов, которые произносятся без особых объяснений. Кто на самом деле знает, что это значит? Что ж, не бойтесь, сегодня для вас все изменится. Потратьте несколько минут, чтобы понять, что такое окислительный стресс и как он влияет на ваше здоровье в долгосрочной перспективе. Обладая этой информацией, вы можете предпринять активные действия, которые помогут вам в полной мере наслаждаться жизнью.

Для начала, чтобы понять окислительный стресс, вы должны сначала понять свободные радикалы, потому что окислительный стресс — это бремя, которое ваше тело испытывает из-за накопления свободных радикалов.

Ваше тело ежедневно подвергается воздействию различных количеств свободных радикалов. Они могут поступать из вашего тела (через нормальный клеточный метаболизм) или из внешних источников (загрязнение, сигаретный дым, радиация, лекарства). Обычно они эффективно метаболизируются в более полезные или даже безвредные химические вещества.

В здоровом организме существует баланс антиоксидантов и свободных радикалов. Сами свободные радикалы не являются проблемой; проблема в том, что баланс нарушается, и свободные радикалы накапливаются и повреждают другие молекулы. Проще говоря, окислительный стресс — это то, что происходит, когда свободные радикалы выходят из-под контроля, увеличивая риск серьезных заболеваний.

Если вы хотите узнать больше о науке и технике, для тех, кто в свое время изучал химию, свободные радикалы — это нестабильные молекулы с нечетным числом электронов.Другими словами, эти неспаренные электроны приходят на школьные танцы без свидания (умная аналогия из книги «Как все работает»), и они отчаянно пытаются украсть чье-то свидание. Свободный радикал Рэйчел крадет свидание Дженнифер, Дженнифер крадет свидание Молли, и начинается цепная реакция. У вас будет больше нестабильных молекул! Все приходят на танец в напряжении. Это оксидативный стресс.

Окислительный стресс может способствовать:

Ускоренное старение
Рак
Аутоиммунные расстройства
Катаракты
Ревматоидный артрит
Сердечно-сосудистые и нейродегенеративные заболевания

Но есть и хорошие новости! Если окислительный стресс — злодей, то антиоксиданты — герои.Они собирают свободные радикалы, имеющие нечетное число электронов, и отдают им электрон, чтобы они больше не могли причинить вред.

Какими 4 способами можно уменьшить окислительный стресс в своей жизни?

Отказ от нездоровой пищи. Употребление нездоровой пищи может усилить воспаление и окислительный стресс.
Уменьшить воздействие токсинов. Ксеноэстрогены (химические вещества, имитирующие эстроген), пестициды и тяжелые металлы могут усиливать окислительный стресс.
Упражнение в умеренности. Хотя упражнения, как правило, очень полезны, чрезмерные физические нагрузки могут усилить окислительный стресс.
Ешьте продукты, богатые антиоксидантами. Антиоксиданты сдерживают свободные радикалы. Антиоксиданты могут вырабатываться вашим организмом или поступать с пищей (пищей и / или добавками).

Будьте активны и попробуйте сделать здоровый выбор сегодня, будь то черника вместо чипсов или переключение средств личной гигиены на нетоксичные продукты, чтобы избежать ксеноэстрогенов.

Наслаждайтесь здоровой жизнью!

В профессиональную команду здравоохранения pH входят признанные эксперты в различных областях здравоохранения и смежных областях, включая врачей, адвокатов, диетологов, медсестер и сертифицированных инструкторов по фитнесу. Чтобы узнать больше о группе pH Health Care Team, нажмите здесь.

Понимание разнообразия окислительного статуса и окислительного стресса: возможности и проблемы впереди | Journal of Experimental Biology

Глоссарий

Антиоксидант

Любой механизм, структура и / или вещество, которое предотвращает, задерживает, удаляет или защищает от окислительной неферментативной химической модификации (повреждения) молекулы-мишени (Pamplona and Costantini, 2011).Молекулярные антиоксиданты могут быть ферментными (например, глутатионпероксидаза, супероксиддисмутаза, каталаза) или неферментативными (например, глутатион, витамин С, токоферолы, протеиновые тиолы).

Маркер окислительного статуса

Любая биомолекула, которая (1) является частью окислительно-восстановительной системы, (2) предоставляет информацию об индивидуальном окислительном статусе и (3) может быть измерена с помощью специальных лабораторных методов (например, хроматографии, ELISA, кинетического анализа). ).

Окислительное повреждение

Неферментативная химическая модификация данной биомолекулы (например,грамм. липид, белок, ДНК), вызванные АФК.

Окислительный (окислительно-восстановительный) статус

Количество прооксидантов и антиоксидантов, которые встречаются в клетках / тканях. Индивидуальные различия в окислительном статусе могут быть связаны с разными уровнями окислительного повреждения, антиоксидантов или производства ROS. Он также может более конкретно относиться к статусу молекулярных групп, которые включают как окисленные, так и неокисленные формы одной и той же молекулы (например, GSH: GSSG). Термины окислительный или окислительно-восстановительный статус также используются для обозначения других молекулярных процессов, не связанных с окислительным стрессом (например,грамм. окислительно-восстановительные реакции в клеточном дыхании).

Активные формы кислорода (ROS)

Коллективный термин, который включает радикалы кислорода и некоторые нерадикальные производные кислорода, такие как перекись водорода (H ₂ O ₂) и хлорноватистая кислота (HOCl) (Холливелл и Гаттеридж, 2015).

Редокс-сигнализация

Субклеточная или клеточная молекулярная коммуникация, опосредованная (1) изменениями уровня определенных АФК или соединений, повреждающих окисление, или (2) сдвигом в окислительно-восстановительном статусе данных молекулярных групп, таких как GSH: GSSG (e .грамм. Джонс, 2006, 2008; Д’Отро и Толедано, 2007; Collins et al., 2012).

Редокс-система

Группа взаимодействующих атомов или молекул, которые могут окислять биомолекулы (АФК) или защищать биомолекулы от окисления, опосредованного АФК (антиоксиданты).

Окислительный стресс — Окончательное руководство

Определение

Окислительный стресс описывает дисбаланс между производством и накоплением побочных продуктов метаболизма кислорода, называемых активными формами кислорода (АФК).Молекулы АФК представляют собой (свободные) радикалы, которые содержат кислород и реагируют с другими молекулами внутри клетки или ткани. В сбалансированном количестве они необходимы для нашего здоровья. В больших количествах они могут нанести вред. Определенные экологические аспекты, такие как ультрафиолетовое излучение, радиация и загрязнение, также влияют на накопление АФК за счет производства свободных радикалов.

Что такое окислительный стресс?

Чтобы понять, что такое окислительный стресс, сначала нужно понять ряд терминов.

Свободные радикалы

Радикалы (свободные радикалы) — это молекулы, по крайней мере, с одним неспаренным валентным электроном. Большинство атомов и молекул постоянно пытаются выполнить правило октетов. Это правило — хотя и имеет свои исключения — гласит, что атомы всегда будут пытаться заполнить свое валансное кольцо (внешнее кольцо электронов) восемью электронами. Это увеличивает их стабильность.

Цель каждого атома — 8 валентных электронов.

Примеры свободных радикалов: оксид азота и диоксид азота.У обоих есть свободные (неспаренные) электроны, которые пытаются соединиться с другими молекулами, чтобы сделать их более стабильными. В форме веселящего газа (диоксид азота), катионов нитрония и нитрит-анионов нет неспаренных электронов — эти смеси азота и кислорода, следовательно, не являются радикалами.

Радикалы действуют двумя способами. Когда они пытаются заполнить свою валентную оболочку электроном от другого атома, они являются окислителями. Когда радикалы отдают внешний электрон другому атому, они являются восстановителями.Не все окислители и восстановители являются свободными радикалами.

Свободные радикалы недолговечны, поскольку они быстро связываются с другими атомами, выполняя правило октетов.

Свободные радикалы везде

Все активные формы кислорода являются радикалами, но не все радикалы являются АФК. Только радикалы, содержащие кислород, могут быть АФК. Поскольку большинству биологических систем требуется кислород, а почти все человеческие клетки являются аэробными, можно с уверенностью предположить, что человеческий организм производит больше АФК, чем некислородных радикалов. Обычный кислород (O ₂) плохо реагирует с другими молекулами; однако он является реактивным в своих формах АФК.

Реактивные формы кислорода

Активные формы кислорода в основном вырабатываются внутри митохондрий клеток. Они также производятся в плазматической мембране, цитозоле, пероксисомах и эндоплазматическом ретикулуме. Ионы супероксида (O ₂ • ^—), например, необходимы для многих клеточных реакций. Супероксид имеет два основных источника — митохондриальное дыхание и НАДФН-оксидаза. НАДФН-оксидаза — важная часть нашей иммунной системы. При срабатывании он производит супероксид, убивающий бактерии.

Большинство АФК производятся в митохондриях

Наиболее распространенными реактивными формами кислорода в организме являются супероксидные радикалы (O ₂ • ^—), пероксид водорода (H ₂ O ₂), гидроксильные радикалы (• OH ) и синглетного кислорода (¹ O ₂). Эти АФК необходимы для биологических процессов, которые включают:

Это означает, что производство АФК необходимо для хорошего здоровья. Именно накопление АФК приводит к бесчисленным расстройствам и заболеваниям.Накопление активных форм кислорода приводит к окислительному стрессу.

Кислород производит ROS

Реактивные формы азота

Реактивные формы азота (RNS) в основном представлены оксидом азота со свободными радикалами (NO ^•). NO ^• является результатом метаболизма L-аргинина (аминокислоты). NO ^•, вырабатываемый нервными клетками, помогает нейронной коммуникации; в макрофагах и гладкомышечных клетках оксид азота способствует укреплению иммунитета; NO ^• также расслабляет кровеносные сосуды и поддерживает нормальное кровяное давление.

Процессы, на которые влияет окислительный и нитрозативный стресс, сложны.

Окисление и восстановление

Как уже упоминалось, свободные радикалы действуют как окислители, когда они используют электрон другого атома для заполнения своей валентной оболочки. В реакции окисления, которая возможна благодаря наличию радикалов, одновременно происходят две противоположные реакции.

Когда свободный радикал забирает электрон у другой молекулы, он ведет себя как окислитель; другая молекула (которая отдает электрон) является восстановителем.Противоположное относится к свободным радикалам, которые отдают электрон другому атому или молекуле — на этот раз свободный радикал является восстановителем, а другая структура — окислителем.

Окислительно-восстановительная реакция

Окисление имеет три определения — потеря электронов, добавление кислорода или вычитание водорода.

У редукции есть противоположные определения — увеличение количества электронов, вычитание кислорода или добавление водорода.

Поскольку для реакции необходимы два атома или молекулы, окисление и восстановление должны происходить одновременно.Поэтому мы называем эти два процесса окислительно-восстановительными реакциями.

Это означает, что все реакции свободных радикалов в организме человека являются окислительно-восстановительными. Эти окислительно-восстановительные реакции происходят во всех наших метаболических процессах (обеспечиваемых энергией, производимой посредством митохондриального дыхания) и в нашей иммунной системе (НАДФН-оксидаза).

Антиоксиданты и прооксиданты

Антиоксиданты останавливают процесс окисления. Поскольку реакция окисления также требует реакции восстановления, антиоксиданты, возможно, лучше называть антиоксидантами.

Прекрасный баланс между здоровьем и болезнью

Реакции окисления и восстановления образуют радикалы во всем диапазоне внутриклеточных процессов; все, что замедляет или останавливает эти реакции, приводит к меньшему образованию свободных радикалов. Тем не менее, свободные радикалы необходимы для жизни человека, и избежать их, не умирая, невозможно.

Антиоксиданты рекомендуются только в случае окислительного стресса. Поскольку внешние источники свободных радикалов легко всасываются через нашу дыхательную систему, кожу и пищеварительную систему, и поскольку мы производим больше свободных радикалов с возрастом, маловероятно, что мы сможем передозировать добавки против окислительного стресса.Тем не менее, мы еще не понимаем каждую реакцию, вызываемую каждым антиоксидантом.

Также очень маловероятно, что мы неспособны производить достаточное количество свободных радикалов на определенных этапах жизни.

Один из основных вкладчиков в современные свободные радикалы

Примеры антиоксидантов: витамин С, глутатион, каталаза, супероксиддисмутаза, убихинон, липоевая кислота, мочевая кислота, каротины, витамин Е, флавоноиды и кофермент Q. Даже упражнения являются антиоксидантами.

Прооксидант стимулирует окислительные реакции и либо увеличивает производство ROS, либо блокирует действие антиоксидантов.Один из важных анализов крови — гомоцистеин. Высокий уровень этого прооксиданта может предсказывать наличие окислительного стресса. Как ни странно, витамин С, как известно, оказывает прооксидантное действие.

Апельсины богаты витамином С

Причины окислительного стресса

Вызывает тысячи причин окислительного стресса, и исследования все еще продолжаются. Однако все эти причины являются результатом выработки АФК, превышающей антиоксидантную защиту. Окислительный стресс — это не просто производство свободных радикалов.

Когда причиной стресса являются химически активные азотные соединения, это явление известно как нитрозативный стресс.

В низких концентрациях АФК и РНС являются частью регуляторных реакций в нескольких важных клеточных процессах. Однако в умеренных и высоких концентрациях они могут подавлять эти процессы, а не помогать им.

Другой современный производитель избыточных радикалов

Невозможно указать пальцем на единственную причину окислительного стресса. Однако можно найти основной механизм.Например, системное воспалительное состояние, такое как у страдающих ожирением и диабетом, вызывает избыток супероксида и оксида азота. Они взаимодействуют вместе (выполняя правило октетов) и образуют пероксинитрит-анион (ONOO ^—). Этот очень сильный окислитель фрагментирует ДНК и повреждает липиды клеточных мембран (перекисное окисление липидов).

С другой стороны, курение образует два типа свободных радикалов, которые фрагментируют ДНК, превращают тиолы в дисульфиды и способствуют перекисному окислению липидов.

Основными причинами окислительного стресса являются:

Экологические токсины (загрязнение воздуха, контакт с химическими веществами)
Нарушение циркадного ритма
Хроническое воспаление
Инфекция
Курение
Обработанные продукты
Лекарства и лекарства
Сидячий образ жизни
Психологические расстройства
Старение
Гормональный дисбаланс

Симптомы окислительного стресса

Мы не можем избежать времени (или окислительного стресса)

Симптомы окислительного стресса зависят от пораженных частей тела.Поскольку окислительный стресс является результатом системного накопления свободных радикалов или накопления свободных радикалов в определенных тканях или типах клеток, большинство заболеваний и расстройств, вероятно, связаны с окислительным стрессом.

Чем больше мы узнаем об окислительном стрессе, тем больше понимаем, насколько он важен для всех типов заболеваний. Пока у нас нет знаний, данных или оборудования для расчета суточной скорости производства свободных радикалов или требований. Возможно, лечение будущего заболевания будет включать прямые реакции на ранние маркеры окислительного стресса.

Если мы сможем обнаружить его на ранней стадии, возможно, мы сможем его предотвратить.

В настоящее время мы используем известные маркеры окислительного стресса, чтобы оценить риск. Например, избыток активных форм кислорода тесно связан с сердечно-сосудистыми заболеваниями. Используя результаты биомаркера — в данном случае биомаркером является молекула, которая была модифицирована в результате окислительно-восстановительных реакций ROS — мы можем указать, насколько вероятно, что у человека разовьется это заболевание. Также можно использовать этот маркер для мониторинга существующих сердечно-сосудистых заболеваний. Маркеры сердечно-сосудистых заболеваний, такие как нитротирозин и миелопероксидаза (МПО), изучаются как одна из форм прогнозной (и профилактической) медицины.

Добавки для окислительного стресса

Добавки для оксидативного стресса могут улучшить уровень здоровья, особенно в случаях хронических заболеваний, пожилого возраста и проживания в районах с высоким уровнем загрязнения. Тем не менее, исследования показывают, что преимущества не так высоки, как предполагают многие производители добавок.

Большой бизнес, мало доказательств

Сырые фрукты и овощи обладают различным антиоксидантным действием. Например, грейпфрут и чеснок подавляют ферменты цитохрома P450, которые окисляют стероиды и жирные кислоты.Полифенолы зеленого чая, по-видимому, подавляют пролиферацию клеток; флавоноиды балансируют гормональные нарушения.

Улучшение сердечно-сосудистого и неврологического состояния наблюдается у групп населения, регулярно потребляющих свежие фрукты и овощи. Местные продукты обычно более высокого качества, чем свежие продукты, которые перевозились на большие расстояния и / или хранились. Кроме того, производство неорганических продуктов питания часто включает химические вещества, которые могут обратить их антиоксидантное действие.

Правильное количество калорий в день снижает окислительный стресс.Переедание приводит к увеличению веса и последующим воспалительным реакциям. Было показано, что ограничение калорийности снижает выработку митохондриальных АФК и связанное с этим окислительное повреждение. Важно отметить, что любая ограничительная диета должна включать широкий спектр необработанных продуктов, чтобы обеспечить достаточное количество макро- и микроэлементов.

Выращивайте свои собственные органические фрукты и овощи для максимальной антиоксидантной силы

Лучшие способы уменьшить окислительный стресс включают исключение обработанных пищевых продуктов из рациона и, где это возможно, интеграцию органических источников, регулярные физические упражнения, проживание в районах с низким уровнем загрязнения, избегая потенциально — вредные химические вещества (чистящие средства, курение) и обеспечение достаточного времени для сна и отдыха.Психологическое здоровье не менее важно, если вы хотите уменьшить последствия окислительного стресса.

Оксидативный стресс что это: Что такое оксидативный стресс — Роддом «Лелека»

Что такое окислительный стресс? | Здоровье

Что такое окислительный стресс и почему вам стоит его бояться

Что такое окислительный стресс?

Откуда берутся свободные радикалы?

Чем грозит окислительный стресс?

Как понять, есть ли у меня окислительный стресс?

Можно ли защититься от окислительного стресса?

Значит, обычное здоровое питание защитит от окислительного стресса?

Как же тогда бороться с окислительным стрессом?

Что включает этот комплекс?

Как долго принимать «Синергин», прежде чем почувствуешь какой-то эффект?

Кому будет полезен «Синергин»?

Окислительный стресс и старение. Роль витамина D в генезе ассоциированных с возрастом заболеваний

Оксидативный стресс у беременных с сахарным диабетом | Капустин

ПРООКСИДАНТЫ

АНТИОКСИДАНТЫ

ОКСИД АЗОТА (NO)

МЕХАНИЗМЫ РАЗВИТИЯ ОКСИДАТИВНОГО СТРЕССА ПРИ СД

ЭКСПРЕССИЯ ОКСИДАТИВНЫХ ФАКТОРОВ В КРОВИ БЕРЕМЕННЫХ, БОЛЬНЫХ САХАРНЫМ ДИАБЕТОМ

Прооксидантная система

Антиоксидантная система

ОКСИДАТИВНЫЙ СТРЕСС В ПЛАЦЕНТЕ ПРИ СД

ОКСИДАТИВНЫЙ СТРЕСС И РАЗВИТИЕ ПЛОДА ПРИ СД

ЗАКЛЮЧЕНИЕ

ДОПОЛНИТЕЛЬНАЯ ИНФОРМАЦИЯ

Оксидативный стресс — механизм и симптомы

Окислительный стресс кожи — что такое , и почему он заставляет нас стремительно стареть?

Компонент

Экстракт ледяного гриба (Tremella Fuciformis)

Анализ супероксиддисмутазы (SOD)

Анализ активности экзогенной детоксикации (с течением времени)

Внутриклеточная детоксифицирующая активность (окрашивание берлинской лазурью)

Профилактическое и очищающее действие пероксидаз

Феруловая кислота в борьбе с гибелью стволовых клеток вследствие окислительного стресса

Другие источники антиоксидантов в борьбе с фотостарением кожи

окислительный стресс — Академия Глобал

ОКСИДАНТНЫЙ СТРЕСС ПРИ ОСТРОМ СЕРОЗНОМ И ГНОЙНОМ ПИЕЛОНЕФРИТЕ | Холименко

ВВЕДЕНИЕ

ПАЦИЕНТЫ И МЕТОДЫ

РЕЗУЛЬТАТЫ

ОБСУЖДЕНИЕ

ЗАКЛЮЧЕНИЕ

Окислительный стресс: причины, последствия и профилактика

Причины окислительного стресса

Резюме

Эффекты окислительного стресса

Антиоксиданты и пищевые добавки

Резюме

Предотвращение окислительного стресса

Сводка

Слово от Verywell

Модуль 4: Окислительный стресс | Центр зеленой химии и зеленой инженерии в Йельском университете

Анализаторы окислительного стресса и маркеры окислительного стресса

Окислительный стресс: эффекты, факторы риска, управление и предотвращение

Эффекты окислительного стресса

Факторы риска окислительного стресса

Управление и профилактика окислительного стресса

Источники-

Что такое окислительный стресс?

Понимание разнообразия окислительного статуса и окислительного стресса: возможности и проблемы впереди | Journal of Experimental Biology

Окислительный стресс — Окончательное руководство

Определение

Что такое окислительный стресс?

Свободные радикалы

Реактивные формы кислорода

Реактивные формы азота

Окисление и восстановление

Антиоксиданты и прооксиданты

Причины окислительного стресса

Симптомы окислительного стресса

Добавки для окислительного стресса

Добавить комментарий Отменить ответ

Рубрики