ГЛАВА 6 Антиоксидантная система организма

Для ограничения интенсивности свободнорадикальных процессов и уровня окис­лительных повреждений в живых организмах в ходе эволюции возникла особая антиоксидантная система (АОС), состоящая из большого числа согласованно работающих специфических ферментов и группы низкомолекулярных природных антиоксидантов. При различных отклонениях от нормального функционирования организма может развиться дисбаланс между интенсивностью продукции АФК и свободнорадикального окисления (СРО) и уровнем функциональной активности АОС. Это, в свою оче­редь, вызывает усиление окислительных повреждений биомолекул, развитие дис­функции клеток и тканей и, в конечном итоге, гибель организма. При патологических состояниях у человека рассмотренный дисбаланс может быть полностью или частич­но скорректирован применением в качестве лекарственных средств природных или синтетических антиоксидантов.

Следует отметить, что антиоксиданты способны проявлять прооксидантные свойства. Условия и химико-структурные основы стимуляции СРО под действием антиоксидантов изучены недостаточно. Основными выявленными на сегодняшний день факторами, опреде­ляющими возможность инверсии антиоксидантных свойств, являются концентрация самого антиоксиданта, концентрация и химическая структура субстрата окисления и наличие в реакционной среде катионов металлов переходной валентности. В то же время вопрос о влиянии продолжительности протекания процесса ПОЛ на возможность проявления прооксидантного действия антиоксидантов остается открытым.

Повреждающему эффекту СР, АФК противостоит система противоокислительной защиты, главным действующим звеном которой являются антиоксиданты – соединения, способные тормозить, уменьшать интенсивность свободнорадикального окисления, нейтрализовывать СР путем обмена своего атома водорода (в большинстве случаев) на кислород свободных радикалов. В выведении СР и радикальных форм антиоксидантов играют роль системы естественной детоксикации. Антиоксиданты могут быть природного (биоантиоксиданты) и синтетического происхождения. Вещества этой группы имеют подвижный атом водорода и поэтому реагируют со свободными радикалами, а также катализаторами свободнорадикального окисления и, прежде всего, с ионами металлов переменной валентности. Подвижность атома водорода обусловлена нестойкой связью с атомами углерода (С–Н) или серы (S–Н). В результате взаимодействия возникают малоактивные радикалы самого антиоксиданта (они не способны к продолжению цепи), гидроперекиси разлагаются без диссоциации на активные радикалы (под действием серосодержащих соединений), образуются комплексоны с металлами переменной валентности. Образующиеся свободные радикалы антиоксидантов малоактивны и выводятся из организма в виде молекулярных соединений – продуктов взаимодействия с другими антиоксидантами (токоферолами, хинонами, витаминами группы К, серосодержащими соединениями). Ряд антиоксидантов не обрывает, а замедляет продолжение цепи, т. е. обладает пролонгирующим действием. Несмотря на малую активность радикалов антиоксидантов, их накопление в клетках нежелательно. Антиоксиданты могут обезвреживать свободные радикалы еще до развития эффекта повреждения биомолекул. Антиоксидантная защита направлена против всех видов радикалов, образующихся в организме. Жирорастворимые биоантиоксиданты (фосфолипиды, токоферолы, витамин А, каротиноиды, убихинон, витамины группы К, стероидные гормоны) осуществляют свою защитную функцию в биологических мембранах, водорастворимые (аскорбиновая кислота, лимонная, никотиновая, серосодержащие соединения – цистеин, гомоцистеин, липоевая кислота, бензойная, церулоплазмин, фенольные соединения – полифенолы, флавоноиды, трансферрин, лактоферрин, альбумин, мочевина, мочевая кислота) – в цитозоле клеток, межклеточной жидкости, плазме крови, лимфе. Защита от повреждающего действия АФК и СР осуществляется на всех уровнях организации: от клеточных мембран до организма в целом.