В живом организме действует физико-химическая регуляторная система, которая поддерживает необходимый уровень свободно-радикальных реакций, регулирует обмен мембранных липидов и скорость расходования антиоксидантов. Как работает эта система? Если уровень антиоксидантов по каким-то причинам повышается, то процессы окисления в клеточных мембранах замедляются. В результате мембраны обогащаются ненасыщенными липидами, которые окисляются легче, чем насыщенные. Увеличение окисляемости ведет, в свою очередь к более быстрому расходованию антиоксидантов, и все параметры возвращаются к норме. Если концентрация антиоксидантов падает, то процесс идет в обратном направлении, выводя клетку на оптимальную скорость окисления. Существование такой системы регуляции обнаружено практически во всех изученных внутриклеточных и клеточных мембранах клеток животных, растительных организмов и микроорганизмов. Изменение состава липидов и степени их окисленности приводит к изменению текучести различных слоев мембраны. А это влияет на активность связанных с мембраной белков – ферментов, рецепторов. Процесс релаксации системы к нормальному состоянию может занимать от считанных минут до нескольких суток.

Радиация и другие повреждающие факторы могут вызвать сбой в этой хорошо отлаженной системе регуляции. Например, при лучевой болезни происходит разрыв связи между процессом окисления и окисляемостью липидов, что не позволяет системе вернуться к норме. При развитии атеросклероза система работает в нормальном режиме на первой стадии болезни. Введение больным на этой стадии антиоксидантов устраняет нарушения в клеточной мембране. А вот на третьей стадии процесса происходит разрыв связей в системе и необходимо назначение, по крайней мере, двух различных препаратов, один из которых влияет на скорость окисления, а другой нормализует состав липидов.

Возьмем в качестве примера болезнь Альцгеймера. Большое число исследователей разделяют точку зрения, что окислительный стресс может быть либо основной причиной этого нейродегенеративного заболевания, либо важным фактором гибели нейронов. Исследуя механизмы болезни Альцгеймера, мы выявили разрывы связей в регуляторной системе. Если у здоровых людей при усилении перекисного окисления липиды обогащаются более устойчивыми к окислению фракциями, то у больных, напротив, увеличивается доля легко окисляемых жиров. Такие жиры имеют меньшую вязкость, становятся более текучими, и в результате нарушаются функции связанных с мембранами белков. Возникает дилемма – как лечить? Если применять антиоксиданты, вязкость липидов станет еще меньше, а это плохо для мембранных белков. Если же назначать вещества, повышающие жесткость мембраны, то ухудшится работа рецепторов, чувствительных к ацетилхолину – медиатору нервных сигналов. Мы нашли выход: синтезировали «гибридные» молекулы, содержащие в своем составе части, ответственные за блокирование ацетилхолинэстеразы (фермента, разрушающего ацетилхолин), за антиоксидантную активность, за локализацию молекулы в мембранах. Именно такие соединения в определенных дозах проявляют нормализующий эффект.

Изучая систему регуляции в целом, можно определить, в каких случаях следует обойтись одними только антиоксидантами, а в каких требуется комплексная терапия, в которой помимо антиоксидантов применяются и другие биологически активные вещества. В определенной степени это требование может быть удовлетворено благодаря синтезу гибридных химических соединений, сочетающих антиоксидантную активность со способностью к структурным взаимодействиям с биосистемой. К такому типу относятся так называемые поплавковые соединения, которые прикрепляются к поверхности клеточной мембраны, то есть оказывают лечебное действие именно там, где это необходимо. Такие лекарства обладают широким спектром биологической активности – антимикробной, антивирусной, анальгетической и т.д.

Теория на практике

Кремы и биологические добавки, с помощью которых люди стремятся продлить свою молодость, как правило, щедро сдабриваются всевозможными активными веществами, объединенными сложным названием «антиоксиданты». Однако, несмотря на то что антиоксиданты, по заверениям косметологов, должны творить чудеса, ни одного фактического подтверждения тому, что они поворачивают время вспять и останавливают процесс старения, не существует.

А времени для проверки «омолаживающих» свойств антиоксидантов у ученых было предостаточно. Теория, в соответствии с которой в старении повинны реактивные формы кислорода и свободные радикалы, повреждающие клетки организма, существует более 50 лет. До сих пор главенствует мнение о том, что единственным способом спастись от разрушающего воздействия радикалов является употребление добавок и применение кремов на основе антиоксидантов.

«У нас достаточно хорошо работает своя антиоксидантная система, и прием высоких доз антиоксидантов нанесет только вред. Поэтому здоровому человеку нужно ограничиться стандартными поливитаминами, — рассказал РБК daily биофизик, эксперт Института биологии старения Игорь Артюхов. — Дополнительный прием антиокислителей рекомендуется, если своя защитная система не справляется, — при больших нагрузках, как у профессиональных спортсменов, или при редких генетических заболеваниях, обуславливающих ускоренное старение. И эффект от подобной терапии будет поддерживающим, а не омолаживающим. Что же касается кремов на основе антиоксидантов, якобы поворачивающих время вспять, то это полная чушь.

Имеет смысл добавлять антиоксиданты только в кремы для загара и от ожогов, в остальных же случаях надпись на этикетке «с антиоксидантами» — это коммерческая утка, и никакого омоложения от их использования ждать не стоит».

Отсутствие видимых результатов терапии антиоксидантами заставило ученых поставить под сомнение их омолаживающие свойства. Безусловно, антиоксиданты, среди которых наиболее активными являются витамины А, С, Е, необходимы человеческому организму для поддержания важнейших функций и, как следствие, отличного самочувствия. Токоферол (витамин Е), аскорбиновая кислота (витамин С) и ретинол (витамин А) действительно жизненно необходимы для хорошего состояния кожи. Однако с тем, что они могут повернуть время вспять, разгладив морщины и убрав признаки старения, многие ученые не согласны. Ведь старение — это многогранный процесс, и если бы дело было только в свободных радикалах, сегодня на планете все выглядели бы не старше 30 лет. И теперь подобное мнение скептиков подкрепилось весомым аргументом.

Ученые из Лондонского университетского колледжа провели серию экспериментов, результаты которых разоблачили омолаживающий эффект антиоксидантов. Биологи генетически модифицировали червей нематод, превратив их в настоящую машину по производству антиоксидантов. Организм этих существ смог сам подавлять свободные радикалы. Казалось бы, подобная особенность должна обеспечить червям как минимум удвоение продолжительности срока их существования. Однако никакой разницы между обычными червями и их «антиоксидантными» собратьями обнаружено не было. Эти данные позволили ученым заключить, что оксидативный стресс, вызванный окислением, не является причиной старения, а значит, и антиоксиданты, защищающие клетку от свободных радикалов, не могут считаться омолаживающим средством.

«Человек не червяк. Наш организм в тысячи раз сложнее, — прокомментировал РБК daily кандидат биологических наук, доцент кафедры биохимии медико-биологического факультета РГМУ Николай Адрианов. — За свою жизнь человек потребляет огромное количество сильнейшего окислителя — кислорода. И если антиоксидантная защита организма по каким-то причинам ослаблена, процессы старения протекают в несколько раз быстрее. Как, например, объяснить то, что жители гор живут гораздо дольше жителей равнин? На возвышенностях меньше кислорода, и поэтому организм изнашивается гораздо медленнее. Так что с таким пренебрежительным отношением лондонских исследователей к антиокислителям я не согласен.

Антиоксиданты, конечно, не повернут время вспять, но без них человек просто не выживет. Так что антиоксиданты хоть не единственный, но все же ключ к молодости и долголетию».

Тем временем руководитель исследования Дэвид Джемс отмечает, что сбалансированный рацион, содержащий все необходимые витамины и микроэлементы, хотя и может снизить риск некоторых старческих заболеваний, повсеместное увлечение антиоксидантами неоправданно. По его мнению, омолаживающие свойства препаратов с добавлением антиоксидантов сильно преувеличены.

Среди «обогащенных» антиокислителями товаров наиболее бессмысленным Джемс считает крем для лица, поскольку антиоксиданты, нанесенные на поверхность кожи, в принципе не могут оказывать никакого благотворного воздействия.

Будущее антиоксидантов

Несмотря на множество неясностей, изучение действия малых доз антиоксидантов обещает большие перспективы в практическом плане. Взять хотя бы защиту от продолжительного низкоинтенсивного облучения. Классические радиопротекторы в таких случаях малоэффективны: во-первых, из-за токсичности их нельзя принимать длительное время, а во-вторых, радиация низкой интенсивности действует на организм иначе, не так, как высокая однократная доза. Не менее интересна задача применения антиоксидантов в малых дозах в геронтологии, а также в профилактике онкологических заболеваний.

Будущее антиоксидантов и новый всплеск интереса к ним связан также с установлением роли антиоксидантов в экспрессии генов, их влияния на стабильность генома. Ведь свободные радикалы, как теперь считается, регулируют активность генов, а значит, на этот процесс можно повлиять с помощью антиоксидантов.

По материалам www.rbcdaily.ru, «Наука и жизнь»

www.newchemistry.ru