Антиоксиданты в живом организме

В живом организме функционирует внутренняя система антиоксидантной защиты, представленная ферментами (глутатионпероксидаза, супероксиддисмутаза, каталаза и глутатионредуктаза) и низкомолекулярными соединениями (тиоловые соединения, мочевая кислота, некоторые пептиды). Помимо этого, многие низкомолекулярные соединения, образующиеся в организме или поступающие с пищей (водорастворимые или жирорастворимые), способны служить в качестве компонентов антиоксидантной защиты клеток, внутри- и межклеточной жидкости (аскорбиновая кислота, мочевая кислота, токоферол, флавоноиды, каротиноиды, и др.). Неферментные АО- низкомолекулярные соединения, перехватчики радикалов и активных кислородных метаболитов. Общим признаком очень многих АО является их способность выступать в качестве донора протона функциональной группы. По строению функциональной группы важнейшие для человека и млекопитающих низкомолекулярные АО можно разделить на соединения, содержащие SH-группы (тиоловые АО) и ОН- группы (фенольные АО) [15].

  Тиоловые соединения

В свете современных данных становится все более очевидной ведущая роль тиоловых соединений в механизме антиоксидантной защиты. К такому заключению приводят несколько обстоятельств [19]. К примеру, основная часть функциональных компонентов антиоксидантной системы представлена веществами тиоловой природы. Так, в состав неферментного звена входят низкомолекулярные тиолы (глутатион, тиоредоксин и др.) и тиол содержащие белки, которые по некоторым данным [32] даже более реактивны по отношению к АКМ, чем глутатион. К тиоловым компонентам сыворотки крови млекопитающих относятся альбумины, представляющие собой важные внеклеточные АО [28]. Ферменты, принимающие участие в противоокислительной защите, либо относятся к собственному числу тиоловых энзимов, либо нуждаются в присутствии тиолов для проявления каталитической активности. Во-вторых, уникальные химические свойства тиолов наделяют их высокой антиокислительной способностью [15].

Фенольные соединения, имеющие в своей структуре ароматическое кольцо с несколькими ОН-группами, также являются мощными перехватчиками радикалов, эффективность которых возрастает в зависимости от количества гидроксильных заместителей цикле [15].

Важную роль в защите клеток, и главным образом, их мембран от окислительных повреждений играют токоферолы (ТФ), антиокислительное действие которых реализуется двумя путями. Во-первых, ТФ способны стабилизировать мембраны за счет хорошей растворимости в фосфолипидах и взаимодействия их с жирнокислыми цепями, что увеличивает плотность упаковки фосфолипидов в мембране и снижает вероятность их окисления. Вторым проявлением антиоксидантных свойств токоферолов является их способность перехватывать АКМ и ингибировать ПОЛ, в результате чего образуются малоактивные токоферильные радикалы, которые легко восстанавливаются аскорбиновой кислотой, убихиноном или мочевой кислотой, что обеспечивает регенерацию витамина Е [11, 22].

Одним из наиболее важных водорастворимых низкомолекулярных АО считают аскорбиновую кислоту, действие которой распространяется на широкий спектр АКМ. Способность аскорбиновой кислоты восстанавливать токоферил-радикалы обеспечивает синергическое действие системы аскорбат-токоферол в гетерогенных средах, содержащих водную и липидную фазы [24].однако в присутствии ионов металлов переменой валентности аскорбиновая кислота способна восстанавливать их, и, таким образом проявлять прооксидантное действие [8].

Мочевая кислота, помимо способности хелатировать ионы железа и меди, обладает прямым антиоксидантным действием за счет способности ингибировать оксиды азота, супероксид-анион радикал, гидроксильный радикал и синглетный кислород, а также гемовые оксиданты. Реакция мочевой кислоты с гидроксильным радикалом при физиологических рН в большинстве случаев приводит к конформационной перестройке молекулы с образованием аллантоина, в свою очередь способного окисляться гидроксильным радикалом до парабановой кислоты [11]. Ввиду высокого содержания мочевой кислоты в плазме крови (0,12-0,48 мМ), некоторые исследователи считают, что на ее долю приходится 35-65% защиты ЛПот окисления, 10-15% ингибирования гидроксильного радикала и 12% ингибирования синглетного кислорода.

 В плазме крови имеется большое количество других соединений, способных взаимодействовать с АКМ и тормозящих развитие свободнорадикальных реакций посредством хелатирования ионов переменой валентности. К ним относятся железосвязывающие белки: ферритин, гемосидерин и трансферрины; медьсвязывающий фермент церулоплазмин; молочная и мочевая кислот; некоторые пептиды, гормоны и гормоноподобные вещества [11].

Таким образом, учитывая ведущую роль в патогенезе атеросклеротических повреждений процессов окислительной модификации ЛП, весьма интересным представляется изучение влияния пищевых АО (особенно жирорастворимых) в условиях гиперхолестеринемии, сопровождающейся окислительным стрессом, на атерогенез. Не менее важным представляется проанализировать комплексное воздействие эссенциальных жирных кислот класса Омега-6, Омега-3 и АО, так как известно, что ПНЖК являются быстроокисляемым субстратом (т.е. могут провоцировать развитие антиоксидантной системы), с одной стороны, и незаменимыми регуляторами состояния эндотелия, тонуса сосудов и процессов свертывания крови (т.е. могут препятствовать развитию антиоксидантной системы), с другой стороны.