МНЕНИЕ УЧЕНЫХ

ПРИМЕНЕНИЕ БИОЛОГИЧЕСКИ АКТИВНЫХ НУТРИЕНТОВ ДЛЯ ПРОФИЛАКТИКИ ПРОЦЕССОВ СТАРЕНИЯ

Существенное возрастание доли пожилых в населении развитых стран сопровождается увеличением смертности от основных болезней старческого возраста - заболеваний сердечно-сосудистой системы, злокачественных новообразований, нейродегенератив-ных процессов, снижения сопротивляемости к инфекции, сахарного диабета. Поэтому не случайно, что в разработанном Программой ООН по старению проекте «Программы научных исследований по проблеме старения вXXI веке», концепция здорового старения отнесена к наиболее приоритетным направлениям. Очевидно, что разработка средств профилактики преждевременного старения является ключевой в реализации этих программ.

Увеличение продолжительности жизни человека является одной из важнейших задач геронтологии и современной профилактической медицины в целом. Когда говорят о развитии гериатрии (т. е. о лечении пожилых больных), то этим словно бы признается неэффективность мер профилактики преждевременного старения. Вместе с тем, есть все основания полагать, что именно этот подход является наиболее адекватным и, главное, перспективным, в смысле достижения результата, направлением. В настоящее время известно более 20 веществ, в отношении которых показана способность увеличивать продолжительность жизни животных, и получивших название геропротекторов. Это название, уже укоренившееся в научной литературе, представляется весьма удачным, поскольку буквально означает «защищающие от старения». В отличие от гериатрических средств, предназначенных для лечения заболеваний у пожилых или улучшения качества их жизни, геропротекторы могут и, видимо, должны применяться в молодом и зрелом возрасте.

Следует отметить, что предложенные на основании различных теорий старения геропротекторы обладают различным механизмом действия и сопоставление данных об их влиянии на продолжительность жизни и на показатели биологического возраста, с одной стороны, с данными об их влиянии на развитие спонтанных новообразований и других патологических процессов, позволяет глубже понять характер взаимодействия двух фундаментальных биологических процессов - старения и канцерогенеза.

АНТИОКСИДАНТЫ

Предложение использовать антиоксиданты в качестве геропротекторов основано на свободнорадикальной теории старения. Согласно этой теории, свободные радикалы, образующиеся в результате различных окислительных реакций в организме, оказывают множественные повреждающие эффекты на макромолекулы (нуклеиновые кислоты и белки), вызывая их деградацию и старение. Эта теория объясняет не только механизм старения, но и широкий круг связанных с ним патологических процессов (сердечно-сосудистые заболевания, возрастные иммунодепрессия и дисфункция мозга, катаракта, рак и некоторые другие). Продуцируемые главным образом в митохондриях клеток молекулы супероксида (02-. ), Н202, гидроксильного радикала (НО. ) и, возможно, синглетного кислорода (-02) повреждают клеточные макромолекулы (ДНК, белки, липиды). Полагают, что активные формы кислорода вызывают повреждения мембран, коллагена, ДНК, хроматина, структурных белков, а также участвуют в эпигенетической регуляции экспрессии ядерных и митохондри-альных генов, приводя к метилированию ДНК, влияют на внутриклеточный уровень кальция, запускают каскад, ведущий к апоптозу и т. д. Подсчитано, что за 70 лет жизни человека организм производит около одной тонны радикалов кислорода, хотя только 2-5 % вдыхаемого с воздухом кислорода превращается в его токсические радикалы. Однако благодаря наличию в нашем организме антиоксидантнои защиты из каждого миллиона образующихся супероксидных радикалов от ферментной защиты ускользает не более четырех (!).

Факторы, защищающие макромолекулы клеток от повреждения свободными радикалами, т. е. антиоксиданты увеличивали продолжительность жизни не только дрозофил, но и лабораторных мышей и крыс. Однако то обстоятельство, что продукты взаимодействия активных форм кислорода с макромолекулами постоянно обнаруживаются в органах и тканях организма, свидетельствует о том, что системы антиоксидантнои защиты недостаточно эффективны, и что клетки постоянно подвергаются окислительному стрессу. Противодействие ему может играть существенную роль в механизме геропротекторного действия эндогенных и экзогенных антиоксидантов.

Добавление в пищу большой дозы а -токоферола (витамина Е), обладающего свойствами антиоксиданта, существенно увеличивало -50 % - выживаемость самцов крыс. При этом отмечено уменьшение частоты и увеличение латентного периода развития спонтанных злокачественных опухолей. В связи с тем, что была обнаружена значительная положительная корреляция между уровнем каротиноидов в сыворотке крови и ткани мозга и максимальным потенциалом продолжительности жизни вида были высказаны предположения, что бета-каротин и ретинол, являющиеся антиоксидантами, а в ряде случаев антиканцерогенами, могут обладать свойствами геропротекторов.

Селен, как компонент глутатионпероксидазы, защищает преимущественно от повреждений индуцированных липидными перекисями, предотвращает аутоокисление липидных мембран и необходим для нормального всасывания витамина Е и задержки его в плазме. Селен в дозе 2 или 6 ppm увеличивал среднюю продолжительность жизни мышей линии BALB/cfC3H и существенно снижал частоту развития у них опухолей. В опытах на крысах под влиянием селена увеличивалась средняя продолжительность жизни.

В опытах А. И. Газиева дополнительное введение с кормом мышам антиоксидантной смеси, состоящей из b-каротина, витаминов Е и С, рутина, глюконата цинка и селенита натрия, увеличивало на 16 % среднюю продолжительность их жизни и усиливало экспрессию ряда генов антиоксидантной защиты в клетках организма. Эффект антиоксидантной смеси проявлялся лишь при ее назначении с раннего возраста.

КОЭНЗИМ Q10 (УБИХИНОН)

Коэнзим Q10 является представителем класса жирорастворимых антиоксидан-тов, и поэтому его основное действие реализуется на уровне липопротеидов и фосфолипидов клеточных оболочек. Помимо витамина Е коэнзим Q10 является единственным антиоксидантом, который непосредственно встраивается в структуру липопротеидов - переносчиков холестерина, и поэтому играет важнейшее значение в предотвращении окислительной трансформации холестерина, что является первым звеном развития атеросклероза. При этом коэнзим Q10 выполняет функцию восстановителя окисленной формы витамина Е, поддерживая эффективную концентрацию последнего и предотвращая прооксидантное действие токофероксилрадикала. В последнее время многие ученые высказывают мнение о том, что уменьшение соотношения между концентрацией коэнзима Q10 и содержанием холестерина липопротеидов низкой плотности может рассматриваться в качестве одного из факторов риска ишемической болезни сердца (ИБС).

Кроме того, как показывают экспериментальные и клинические исследования, коэнзим Q10 обладает выраженным мембраностабилизирующим действием на клетки сердца, причем его защитные свойства наиболее заметно проявляются в условиях ишемии миокарда. Помимо непосредственной нейтрализации свободных радикалов коэнзим Q10 способствует поддержанию активности Na-K-АТФазы и Са-АТФазы, являющихся основными ферментами, обеспечивающими функционирование мышечных клеток сердца (кардиомиоцитов), а также обладает отчетливым антиаритмическим действием. Кроме того, коэнзим Q10 обладает свойствами блокатора кальциевых каналов и препятствует накоплению ионов кальция в клетках эндотелия сосудов и кардиомиоцитах, что является дополнительным фактором риска развития нарушений ритма и повышения артериального давления.

Однако помимо прямого антиоксидантного и мембраностабилизирующего действия коэнзим Q10 участвует в процессах окислительного фосфорилирования, обеспечивающих сердце необходимой энергией в виде аденозинтрифосфорной кислоты (АТФ). Дополнительное назначение коэнзима Q10 больным сердечнососудистыми заболеваниями сопровождается достоверным возрастанием запасов АТФ в миокарде. Возможно, именно этим объясняется тот факт, что убихинон оказывается наиболее эффективным в профилактике и лечении не только атеросклеротических поражений сердца и сосудов, но и начальных стадий сердечной недостаточности. Применение коэнзима Q10 у больных сердечнососудистыми заболеваниями тем более оправдано, что у большинства из них уровень коэнзима Q10 в плазме оказывается резко сниженным. Причем это в особенности касается тех больных, которые получают поддерживающую терапию блокаторами синтеза холестерина из группы статинов (сим-вастатин, ловостатин, правастатин и др. ). Как известно, статины блокируют активность фермента ГМГ-КоА-редуктазы, в связи с чем угнетается не только синтез холестерина, но и образование собственного коэнзима Q10 в печени, поскольку начальные этапы синтеза обоих соединений одинаковы. Поскольку статины используются сегодня все более широко и требуют очень длительного применения, остро встает вопрос о дополнительном назначении таким больным препаратов коэнзима Q10.

Исходя из общепринятой сегодня теории старения, объясняющей этот процесс нарушением баланса антиоксидантов и свободных радикалов, а, точнее говоря, активных форм кислорода (АФК), прервать программу старения можно было бы, предотвратив происходящий с возрастом подъем уровня АФК. Подчеркнем, что речь здесь должна идти не о любых АФК, а лишь об их избытке, возникающем в процессе старения организма внутри особых внутриклеточных образований - митохондрий - которые обеспечивают наши клетки энергией, и нарушение работы которых сегодня рассматривается как одна из важнейших причин старения. Дело в том, что АФК не только участвуют в реализации программы старения, но и выполняют целый ряд полезных функций, таких как активации генов пролиферации; защита организма от бактерий; ликвидация клеток, зараженных вирусами, а также клеток, вставших на путь малигнизации (озлокачествления), «бездомных» клеток, случайно покинувших свою ткань и попавших в другую, и т. д.

Задача снижения избыточного уровня АФК внутри митохондрий, не затрагивая другие АФК, может быть решена двумя способами, а именно — направленными в митохондрии антиоксидантами или разобщителями окислительных реакций. Первые могли бы убирать АФК, уже образованные при обратном переносе электронов, а вторые - предотвращать такой перенос электронов и с ним — образование митохондриальных АФК.

Но как доставить антиоксидант или разобщитель в митохондрии? Ведь митохондрии находятся не только внутри клеток, окруженных трудно проницаемой оболочкой, но еще и имеют свою собственную защитную оболочку. Американские ученые М. Мерфи и Р. Смит провели целый ряд исследований, посвященных конструированию антиок-сидантов, способных проникать в митохондрии. В большинстве работ М. Мерфи использовалось особое вещество под названинем MitoQ, где в качестве анти-оксиданта был выбран убихинон (коэн-зим Q10) - один из немногих природных антиоксидантов, способных проникать внутрь митохондрий и защищать их от окислительного стресса. Результаты экспериментов показали, что поддержание постоянной концентрации уби-хинона внутри митохондрий повышает срок жизни клеток в клеточных культурах. Таким образом, можно сказать, что убихинон - это уникальный по своей эффективности антиоксидант, действие которого специфически направлено на митохондрии.

РЕСВЕРАТРОЛ

Ресвератрол (3, 4', 5-тригидроксистилбен) принадлежит к классу полифенольных компонентов, названных стилбенами. Множество растений вырабатывает резвератрол в ответ на различные стрессы, повреждения, грибковые инфекции, ультрафиолетовое облучение. Ресвератрол существует в двух конфигурациях - цис- и транс-изомеры. И хотя их биологические эффекты во многом схожи, - они оба обладают хорошей антиоксидантной и противовоспалительной активностями, - тем не менее, между ними существует одно важное отличие. Трансресвератрол, в отличие от цис-изомера, способствует выработке сиртуинов, кодируемых геном 51РТ1. Это особый вид белков, которые существенно удлиняют клеточный цикл. Это выражается, прежде всего, в том, что на фоне повышения уровня сиртуинов запускаются антиапоптотические процессы, снижается скорость хронологического старения клетки, - процесса, который повсеместно наблюдается при заболеваниях старости, таких как диабет, онкология, сердечно-сосудистые заболевания.

Ресвератрол попал в поле зрения ученых в 1992 году, когда было впервые опубликовано о его присутствии в красном вине. Это впоследствии легло в основу объяснения такого широко известного феномена как «фразцузский парадокс»: несмотря на обилие жирной и углеводной пищи в диете французов, а также курения, Франция занимает одно из последних мест по показателям смертности от сердечнососудистых заболеваний. Позже появилось множество работ, доказывающих антиопухолевые, иммуномодулирующие, фитохтрогенные, противовоспалительные, антиоксидантные, антиатерогенные и многие другие свойства трансресвератрола.

Трансресвератрол - один из наиболее изученных натуральных ингредиентов, обеспечивающих едва ли не всестороннюю профилактическую и терапевтическую защиту сосудов, что обуславливает многочисленные эффекты в сердечнососудистой системе. Эти эффекты опосредуются через массу взаимодополняющих друг друга молекулярных механизмов, основными из которых являются анти-оксидантный, противовоспалительный, гипохолестеринемический, проэстрогенный и антитромботический эффекты. Ресвератрол стимулирует омоложение и регенерацию эндотелиальных клеток сосудов, что способствует ускоренному заживлению и репарации поврежденных участков, нормализации метаболизма клеток.

Химическое сходство трансресвератрола и эстрогенов говорит о том, что ресвератрол действует как фитоэстроген. Структурное сходство с эстрогенами обеспечивает ресвератро-лу возможность взаимодействовать с эстрогеновыми рецепторами. Такая ситуация возникает, к примеру, в период менопаузы: снижение синтеза собственных эстрогенов способствует ускоренному старению клеток-мишеней. Как известно, рецепторы к эстрогенам присутствуют на многих клетках организма, а не только в репродуктивной системе: это эндотелий сосудов, эпителий слизистых, кожа, костная ткань и нервная система. Поэтому на фоне менопаузы часто возникают сердечнососудистые проблемы, а также остеопороз и старение кожи. Ресвератрол «берет» на себя функции эстрогенов, что запускает экспрессию эстроген-зависимых генов, среди которых целый спектр белков, важных для обновления и поддержания функциональной активности различных видов клеток.

Одним из важнейших свойств трансресвератрола является антитромботический эффект. В первую очередь, он проявляется за счет снижения способности к агрегации тромбоцитов, что способствует улучшению реологии крови, нормализации микроциркуляции.

Одним из показателей старения сердечно-сосудистой системы является снижение сократительной способности сердца. Это приводит к увеличению размеров клеток сердца и их растяжению. Основная причина этого - снижение экспрессии гена, отвечающего за сохранение сократительной способности сердца. Ресвератрол спосбен замедлить этот процесс, так как он стимулирует выработку сиртуинов («гормонов молодости»), которые, наоборот, активизируют синтез мышечных белков сердца.

Суммируя биологические эффекты, которыми обладает ресвератрол, можно сказать, что он осуществляет повсеместную защиту сердца и сосудов на молекулярном и клеточном уровне.

В 2003 году американским биологом Девидом Синклером и его коллегами из Гарвардского университета было начато исследование свойств транс-ресвератрола, что было с энтузиазмом воспринято средствами массовой информации во всем мире. В соответствии с полученными в ходе данных исследований результатами, опубликованными в еженедельном научно-популярном журнале Nature, транс-ресвератрол демонстрирует способность продлевать жизнь клеток дрожжей. Данные результаты стали источником возникновения у специалистов довольно оптимистичных ожиданий относительно возможности разработки лекарственных средств, способных предотвратить процесс старения.

Согласно результатам экспериментов, проведенных профессором Синклером, транс-ресвератрол способен производить активацию гена, именуемого сир-туином 1, или Sirt1, являющегося аналогом гена Sir2, обнаруженного в клетках дрожжей. Активация вышеуказанного гена также наблюдается у различных видов животных, включая обезьян, при осуществлении ограничения потребляемых ими калорий.

В ходе последующих многочисленных исследований действия, оказываемого транс-ресвератролом на организм нематод, дрозофил, рыб и мышей, было доказано наличие взаимосвязи между увеличением продолжительности жизни лабораторных животных и употреблением ими ресвератрола. Кроме того, была выявлена способность данного вещества предотвращать развитие рака, сердечнососудистых заболеваний, диабета, воспаления и болезни Альцгеймера, а также эффект повышения физической выносливости организма под действием трансресвератрола.

Оставить комментарий

 
Июль 2017
Пн Вт Ср Чт Пт Сб Вс
« Авг    
 12
3456789
10111213141516
17181920212223
24252627282930
31  

Подпишись на обновления сайта! Получай новые статьи на почту:

тИЦ и PR
CY-PR.com