Витамины и микроэлементы, участвующие в регуляции антиоксидантной системы (Fe, Cu, Zn, Se, S, Co, Mn, Mg, витамины A, C, E, K, B2, B5, B6, омега-3, омега-6 жирные кислоты)

Метод исследования: высокоэффективная жидкостная хроматография

Процессы свободнорадикального окисления (СРО) занимают центральное место в метаболизме клетки. Они служат источником энергии, необходимой для жизнедеятельности клетки и всего организма в целом. Эти процессы «готовят» пластический материал для создания и обновления клеточных структур, принимают непосредственное участие в реакциях, связанных с метаболизмом углеводов, липидов, белков. Кроме того, они влияют на проницаемость и внутриклеточный гомеостаз клетки.

В последние 20 лет ученым удалось раскрыть механизмы многих патологических процессов в организме. В основе этих механизмов, приводящих к различным заболеваниям, и, в конечном итоге, к старению организма, лежит одно и то же явление — повреждение клеточных структур. Основным фактором повреждения клеток оказался кислород. Наиболее выраженными окислительными свойствами обладают активные формы кислорода (ионы кислорода, перекиси и свободные радикалы). Радикалы – это молекулы со свободным электроном, которые соединяется с мембраной или другой молекулой. От такого соединения изменяется кодирование генов и структура белка. Клеточная мембрана утрачивает целостность и клетка становится беззащитной. Клеточная жидкость выходит в межклеточное пространство, в крови повышает концентрация кальция. Когда свободных радикалов становится много, чаша весов «окисление — восстановление» перевешивает в сторону окисления. В результате свободные радикалы начинают взаимодействовать не с теми молекулами, с которыми это необходимо для нормальной жизнедеятельности клетки, а со всеми подряд, например, с липидами клеточных мембран. Они окисляют липиды и происходит образование опасной формы липидного пероксида. В результате перекисного окисления липидов, клеточные мембраны изменяются, они становятся плохо проницаемыми и не справляются со своей главной функцией: избирательно пропускать в клетку одни ионы и молекулы и задерживать другие. В результате клетки начинают хуже работать. Радикал – это молекула со свободным электроном, который соединяется с мембраной или другой молекулой. От такого соединения изменяется кодирование генов и структура белка. Клеточная мембрана утрачивает целостность и клетка становится беззащитной. Клеточная жидкость выходит в межклеточное пространство, в крови повышает концентрация кальция. Если это клетки, из которых состоят кровеносные сосуды, может развиться атеросклероз, если зрительные клетки сетчатки глаза — катаракта. При повреждении нейронов головного мозга — слабеют память и внимание. А если свободные радикалы «добираются» до наследственного вещества клетки, молекул ДНК, то последствия еще серьезнее. Поскольку ДНК контролирует буквально все процессы в организме, то следствием ее повреждения могут быть и дефект в выработке гормонов, и нарушение процессов пищеварения, и потеря контроля над ростом и делением клеток, что ведет к их злокачественному перерождению.

Откуда же берутся свободные радикалы? Кроме нормального «воспроизводства» свободных радикалов в процессе жизнедеятельности организма мы «добавляем» их в свой рацион, когда едим консервированное мясо, некачественное масло или ветчину, употребляем некоторые лекарства, спиртные напитки, овощи, прошедшие обработку пестицидами. Они попадают в легкие вместе с воздухом, насыщенным выхлопными газами, табачным дымом, мельчайшими частицами асбестовой пыли. Усиленному образованию их в организме способствуют рентгеновское излучение и инфракрасные лучи. И, наконец, свободные радикалы в ненужном избытке сами образуются в клетках при эмоциональных потрясениях, травмах, больших физических нагрузках.

Однако организм обладает немалыми возможностями для борьбы со свободными радикалами. Специальная система защиты, называемая антиоксидантной (противоокислительная система защиты), устраняет нарушения клеточных структур, являясь «ловушкой» для свободных радикалов. Она сдерживает излишнее образование свободных радикалов и направляет их по тем путям клеточного метаболизма, где они приносят пользу. Сейчас известен целый ряд соединений, обладающих антиоксидантными свойствами. В нормальных условиях процесс СРО находится под строгим контролем ферментативных и неферментативных систем клетки. Химические соединения и физические воздействия, влияющие на скорость СРО, делят на прооксиданты и антиоксиданты.Они представлены ферментами и низкомолекулярными соединениями:супероксидисмутаза (СОД) - фермент находится во всех клетках, потребляющих кислород; глутатион, глутатионпероксидаза, глутатион-S-трансфераза, глутатион-редуктаза. Глутатионпероксидаза содержит селен и играет основную роль в инактивации липидных гидроперекисных соединений. Недостаток селена ведет к снижению активности антиоксидантных ферментов и превращению глутатионпероксидазы в глутатион-S-трансферазу. Для сохранения активности глутатионпероксидазы, помимо селена, необходимы витамины А, С, Е, S- содержащие аминокислоты и, естественно, глутатион. Весь этот глутатионферментный комплекс предотвращает нарушение клеточных мембран вследствие разрушения пероксидов.

Поддерживать организм в здоровом состоянии — значит сохранять необходимый баланс между свободными радикалами и антиокислительными силами, роль которых выполняют антиоксиданты. Большинство антиоксидантов поступает в организм с пищей. Антиоксиданты являются питательными веществами, в которых постоянно нуждается организм человека. К ним относятся витамины (А, С, Е), селен, цинк, глутатион и др.

Наиболее эффективным по своим антиоксидантным свойствам издавна считается витамин Е, улучшающий иммунный статус у пожилых людей и снижающий риск атеросклероза. Это мощный антиоксидант. Он помогает восстановлению клеточных мембран и защищает ткани от воздействия свободных радикалов, которые разрушают клетки организма. Антиоксидантные свойства витамина Е рассматриваются как одно из средств профилактики онкологических заболеваний.

Витамин С известен, как важный клеточный антиоксидант во многих тканях. Он имеет определенный защитный эффект против возникновения инсульта.

Благодаря наличию двойных связей в изопреновой цепи витамин А способен осуществлять нейтрализацию свободных кислородных радикалов, но особенно явно эта функция проявляется у каротиноидов.  Предшественники витамина А— каротиноиды эффективно уничтожают свободные радикалы, в т.ч. синглетный кислород, который может привести к развитию неоплазий.

Антиканцерогенное действие полиненасыщенных жирных кислот Омега-3 объясняется тем, что они тормозят превращение арахидоновой кислоты в простагландины, стимулирующие рост опухолей. При дефиците Омега-3 их место в клеточной мембране занимают Омега-6 ПНЖК, которые провоцируют рост раковых клеток и метастазы.

Наиболее выраженными антиоксидантными свойствами обладают микроэлементы железо, медь, цинк и селен.

Исследования показали, что антиоксиданты помогают организму снижать уровень повреждения тканей, ускорять процесс выздоровления, противостоять инфекциям, а следовательно, увеличить продолжительность жизни.

Антиоксиданты все более широко применяются для профилактики последствий простудных заболеваний, при большинстве острых заболеваний и состояний, при обострении хронических заболеваний, интоксикациях, ожогах, травмах, операциях, для устранения синдрома «весенней слабости», обусловленного, как полагают, интенсификацией перекисного окисления липидов (ПОЛ). Перекиси липидов необходимы для биосинтеза эйкозаноидов (гормоноподобных веществ: простагландинов, простациклинов, тромбоксанов, лейкотриенов), прогестерона. Они участвуют в гидроксилировании холестерина (в частности, при образовании кортикостероидов), что создает благоприятные условия для функционирования ферментных систем в мембранах.

Показания к назначению:
 

• оценка антиоксидантной системы организма и обоснование необходимости приема мультивитаминов и микроэлементов;
• выявление целесообразности приема мультивитаминов и микроэлементов у пациентов с   болезнями сердечно-сосудистой системы (гипертоническая болезнь, ишемическая болезнь сердца, заболевания периферических артерий), сахарным диабетом, онкологическими и нейродегенеративными заболеваниями (болезнь Паркинсона, хорея Хантингтона, болезнь Альцгеймера)

Референсные значения:

Омега-3
Докозагексаеновая кислота: 0,2 - 1,4 мкмоль/л
Эйкозапентаеновая кислота: 0,1 - 0,9 мкмоль/л

Омега-6
Линолевая кислота: 11,2 - 19,6 мкмоль/л
Линоленовая кислота: 0,3 - 2,5 мкмоль/л
Арахидоновая кислота: 1,4 - 2,4 мкмоль/л

Витамин В5: 0,2 - 1,8 мкг/мл
Витамин А (ретинол): 0,3 - 0,8 мкг/мл
Витамин Е (токоферол): 5 - 18 мкг/мл
Витамин К (филлохинон): 0,1 - 2,2 нг/мл
Селен в сыворотке: 23 - 190 мкг/л
Сера в крови: 100 - 500 мкг/мл
Кобальт в сыворотке: 0,1 - 0,4 мкг/л
Медь в сыворотке: 575 - 1725 мкг/л
Цинк в сыворотке: 650 - 2910 мкг/л
Магний в сыворотке: 12,15 - 31,59 мг/л
Марганец в сыворотке: 0 - 2 мкг/л
Железо в сыворотке: 270 - 2930 мкг/л
Витамин В6 (пиридоксаль-5-фосфат): 8,7 - 27,2 нг/мл
Витамин B2 (Рибофлавин): 137 - 370 нг/мл
Витамин С: 4 - 20 мкг/мл

Причины понижения: алиментарный дефицит (веганские диеты, голодание);  период активного роста (подростки), беременность, лактация; хронические заболевания кишечника, препятствующие нормальному всасыванию витаминов/микроэлементов (целиакия, болезнь Крона); хронический алкоголизм; прием  некоторых лекарственных препаратов (фенитоин, пероральные контрацептивы, метотрексат, триметоприм и другие); наследственные нарушения метаболизма (например, энтеропатический акродерматит).

Повышение уровня клинического значения не имеют, кроме:
 

• избыток железа (гемохроматоз);
• избыток меди (гепатолентикулярная дегенерация (болезнь Вильсона – Коновалова)
• гипервитаминоз витамина E (при чрезмерном количестве витамина Е в организме происходит образование свободных радикалов, которые запускают процесс онкологических заболеваний)
• гипервитаминоз витамина А (в слишком больших дозах может вызвать тошноту, нарушение зрения, усталость, тяжесть, раздражительность, отсутствие аппетита, рвоту, головную боль, выпадение волос, зуд, трещины и кровоточивость губ, замедленный рост у детей, шелушение кожи, язвы, нарушение костей, кровотечения, деформации черепа и лица, дисфункции сердца, почек, фиброз печени и центральной нервной системы).