АНТИОКСИДАНТЫ В МЕДИЦИНЕ: НОВЫЕ ВОЗМОЖНОСТИ
Мы обычно не задумываемся о том, как работает наш организм на биохимическом уровне, а ведь в нем ежесекундно протекают тысячи различных реакций. Во многих из этих реакций, особенно в процессах окисления, участвуют свободные радикалы — чрезвычайно активные частицы. Иногда из-за сбоя в системах биохимической регуляции свободнорадикальное окисление выходит из-под контроля, и радикалы начинают атаковать все, что их окружает, — в первую очередь клеточные мембраны. Усмирить «нарушителей клеточного спокойствия» помогают антиоксиданты — то есть вещества, способные перехватывать радикалы и тормозить окисление. В последние годы антиоксиданты — как природные, так и синтетические — все шире входят в клиническую практику, причем работают они в самых разных областях медицины — от хирургии до психиатрии. Специальный корреспондент журнала «Наука и жизнь» Е. ЛОЗОВСКАЯ побывала в Институте биохимической физики им. Н. М. Эмануэля Российской академии наук, где были синтезированы не имеющие зарубежных аналогов лекарственные препараты с антиоксидантным действием — эмоксипин и мексидол.
Профессор, доктор химических наук Л. Д. Смирнов.
Биологическая мембрана состоит из двойного слоя фосфолипидов, в который встроены молекулы белков (на рисунке показаны желтым).
‹
›
— Леонид Дмитриевич, с чего началось применение антиоксидантов в медицине?
— У каждого лекарства есть главная мишень, на которую нацелено его действие. Для антиоксидантов такая мишень — свободные радикалы. Если говорить об истории вопроса, то предположение о том, что свободные радикалы активно участвуют в биологических процессах, в том числе и в развитии патологических состояний, впервые высказал академик Н. М. Эмануэль в 1960-х годах. И действительно, эксперименты показали, что и при росте опухолей, и при лучевой болезни, и при многих других заболеваниях, а также при старении имеет место избыточное образование свободных радикалов.
Чтобы взять реакции радикалов под контроль, вначале решили испытать ароматические фенолы — жирорастворимые антиоксиданты. Первым лекарственным препаратом этой группы стал дибунол. Сделали его на основе ионола — известного стабилизатора для каучука, который добавляли также и в пищевые жиры, чтобы предотвратить их быстрое окисление и прогоркание. Дибунол хорошо зарекомендовал себя при лечении ожогов, рака мочевого пузыря, язвенных поражений кожи и слизистых оболочек. Другой фенольный антиоксидант — пробукол — эффективен для профилактики атеросклероза.
Надо сказать, что поначалу медики отнеслись к антиоксидантным средствам с большим недоверием. Я помню, когда в начале 1970-х Елена Борисовна Бурлакова (заместитель директора Института биохимической физики. —
В ответ на ее слова в зале раздался смех.Потребовалось несколько лет работы большого коллектива ученых, чтобы доказать: в живом организме свободные радикалы принимают участие в самых разных процессах. А регулируют эти процессы антиоксиданты — как эндогенные (то есть те, что присутствуют в организме изначально), так и экзогенные (поступающие извне).
В конце концов врачи в антиоксиданты поверили. Более того, благодаря усилиям нашего известного фармаколога Михаила Давыдовича Машковского в отечественной фармакопее появился специальный раздел: «Антигипок санты и антиоксиданты».
— Известно, что многие пищевые продукты богаты природными антиоксидантами. Можно ли лечить болезни с помощью специальной диеты?
— Природные антиоксиданты хороши, когда речь идет о профилактике. Почти все они — жирорастворимые соединения, а потому всасываются довольно медленно и действуют мягко. Этого достаточно, чтобы сгладить влияние неблагоприятных факторов окружающей среды или скорректировать незначительные отклонения в антиоксидантной системе молодого здорового организма.
Совсем другое дело — острые состояния, например кровоизлияние в мозг. Здесь помощь нужна незамедлительно, ведь речь идет о жизни и смерти. Поэтому требуется сильный антиоксидант, причем, в отличие от дибунола и пробукола, он должен хорошо растворяться в воде, чтобы сразу с током крови попасть в нужное место.
Поиском таких антиоксидантов и занялась в начале 1960-х годов наша группа химиков-синтетиков. В качестве структурного прообраза мы взяли витамин B6 и синтезировали целый ряд его аналогов — производных 3-оксипиридина. Как лекарственные средства зарегистрированы два — эмоксипин и мексидол.
— Чем интересны эти препараты?
— Эмоксипин оказался очень эффективен в офтальмологии. Это универсальное средство для лечения сосудистых заболеваний глаз. Он используется при травматических кровоизлияниях, при поражении сетчатки, в том числе при диабетической ретинопатии, а также как профилактическое средство для защиты глаза от слишком яркого света.
У мексидола спектр действия гораздо шире. Чтобы синтезировать это лекарство, мы, образно говоря, «пришили» к молекуле эмоксипина еще и янтарную кислоту. Получился комбинированный бифункциональный препарат: с одной стороны, он действует как антиоксидант, а с другой — благодаря янтарной кислоте улучшает энергетический обмен в клетке. Терапевтические свойства мексидола изучали в Институте фармакологии, и оказалось, что препарат сочетает в себе свойства транквилизатора и ноотропного средства, то есть успокаивает и в то же время стимулирует память и мыслительные функции мозга. Он не вызывает сонливости и поэтому рекомендован как дневной транквилизатор.
Церебропротекторное действие мексидола исследовали в 17 ведущих клиниках, в том числе в НИИ неврологии РАМН, в Российском государственном медицинском университете, в неврологической клинике медицинского центра Управления делами Президента РФ. Сейчас его применяют не только в Москве, но и в других городах России. Особенно хорошо препарат показал себя при остром нарушении мозгового кровообращения, как дополнение к традиционной терапии.
Лечебное действие мексидола проявляется и при многих других заболеваниях: нарушениях памяти в пожилом возрасте, атеросклерозе, ишемической болезни сердца, воспалительных процессах, сахарном диабете.
— Как может одно лекарство помогать при лечении стольких разных болезней?
— Все дело в механизме действия. Самое уязвимое место для атаки свободных радикалов — клеточная мембрана. Эта защитная оболочка регулирует обмен клетки с внешним миром, пропуская внутрь нужные вещества и выбрасывая наружу ненужные. Повреждение молекул, из которых построена мембрана, нарушает ее структуру. А если мембрана не может нормально выполнять свои функции, начинаются патологические процессы, причем самые разные.
Кстати, именно благодаря мембранопротекторному действию мексидол может устранять побочные эффекты других препаратов. Например, некоторые лекарства, улучшающие мозговое кровообращение, нарушают целостность кровеносных сосудов, проще говоря, оставляют в них дырки. А мексидол эти дырки залечивает. Привыкание к лекарствам — снотворным, нейролептикам, нитритам — тоже возникает из-за повреждения клеточных мембран. Но если принимать эти препараты в сочетании с мексидолом, мембрана окажется под надежной защитой и привыкание не разовьется. От состояния клеточных мембран зависят липидный и углеводный обмены, отсюда эффект антиоксидантов при атеросклерозе и сахарном диабете.
— А с чем связаны противовоспалительные свойства антиоксидантов?
— Антиоксиданты способны блокировать синтез простагландинов и лейкотриенов, то есть передатчиков сигналов воспалительного процесса.
— Можно сказать, что антиоксиданты — лекарство универсальное…
— В каком-то смысле — да. Но пока что их применение, в частности мексидола, ограничивается четырьмя основными направлениями — это неврология, психиатрия, кардиология и хирургия. Дело в том, что в соответствии с принятой сейчас системой стандартизации фармацевтических препаратов при расширении области применения лекарства необходимо провести новые клинические испытания. Стоит эта процедура не менее 30 тысяч долларов. У российских разработчиков таких денег, как правило, нет; государство средств на испытания не выделяет; инвесторы тоже не спешат, поскольку не уверены в получении прибыли. Продвижение препарата на рынок — дело дорогостоящее, причем стоимость собственно научной разработки составляет обычно не более 20 процентов, остальное тратится на прохождение необходимых регистрационных процедур и рекламу.
— Зарубежные компании производят что-нибудь подобное?
— Аналогов эмоксипину и мексидолу в мире нет. Единственный синтетический антиоксидант, выпускаемый за рубежом, — это пробукол. Пробукол применяют для снижения уровня холестерина, но в последние годы его сильно потеснили более эффективные статины. Под натиском активной рекламы статинов пробукол перестали производить и у нас. Но когда подвели итоги, оказалось, что населению нашей страны статины недоступны — принимать их надо постоянно, а стоят они дорого. Кроме того, совсем не обязательно снижать холестерин резко, достаточно понизить его уровень на 10 процентов, а с этим отлично справлялся и пробукол.
Чем нас лечат: Мексидол и другие антиоксиданты
Всего PubMed выдает восемь статей по названию вещества и упоминанию плацебо-контролируемого исследования. В абстракте этих статей даже не указано количество пациентов, а их полный текст недоступен.
Indicator.Ru выяснил: доказательств мало, и они невысокого качества
Как бы нам этого ни хотелось, никто не смог доказать, что ежедневные передозировки антиоксидантов спасают от рака, старения и болезней. Витамины A, C, E, зеленый чай, ликопин, антоцианы, селен и прочие популярные вещества поодиночке и в разных сочетаниях, которые относят к этой группе, полезны и нужны только в разумных количествах. Ударные дозы вовсе не приносят здоровья и вечной молодости, напротив, они могут лишь повысить риск расстроить некоторые химические реакции, происходящие в каждой клеточке вашего тела, так что энтузиазм ученых по поводу антиоксидантов сильно преувеличен (что выгодно их многочисленным производителям).
Общая судьба антиоксидантов постигла и Мексидол, который оказался очередным препаратом, продаваемым практически только в России. Исследование его эффективности при лечении ишемического инсульта, которое соответствовало бы международным критериям и снижало бы риск предубеждений должно было быть завершено 31 мая 2016 года, но найти публикацию нельзя до сих пор. Да и проводилось исследование на выборке всего лишь в 200 человек. Это вряд ли можно назвать лучшей стратегией позиционирования для препарата, который в прошлом году отметил 20-летие применения в клинической практике, о чем гордо сообщается на сайте.
Сказать что-либо определенное о его действии против инфаркта, инсульта, глаукомы и других болезней без более четких и достоверных результатов нельзя. Если есть альтернативный препарат с лучшей доказательной базой, лучше воспользоваться им.
Наши рекомендации нельзя приравнивать к назначению врача. Перед тем, как начать принимать тот или иной препарат, обязательно посоветуйтесь со специалистом.
Подписывайтесь на Indicator.Ru в соцсетях: Facebook, ВКонтакте, Twitter, Telegram.
Почему витаминные добавки не приносят пользы и могут быть смертельно опасны
- Алекс Райли
- BBC Future
Автор фото, Thinkstock
Мы глотаем антиоксиданты так, словно это волшебный эликсир, способный продлить нам жизнь. Однако в лучшем случае они просто неэффективны, а в худшем — могут сократить наш земной путь. Обозреватель BBC Future рассказывает, почему.
Лайнус Полинг совершил серьезную ошибку, когда решил кое-что изменить в своем традиционном завтраке.
В 1964 году, в возрасте 65 лет, он начал добавлять витамин C в апельсиновый сок, который пил по утрам.
Это все равно, что добавлять сахар в кока-колу, но он искренне и даже слишком рьяно верил в то, что это полезно.
До этого его завтраки вряд ли можно было назвать необычными. Особого упоминания заслуживает лишь то, что завтракал он рано утром перед тем, как отправиться на работу в Калифорнийский технологический университет, даже по выходным.
Он был неутомим, а его работа отличалась исключительной плодотворностью.
В возрасте 30 лет, например, он предложил третий фундаментальный закон взаимодействия атомов в молекулах, основанный на принципах химии и квантовой механики.
Двадцать лет спустя его работа о структуре белков (строительного материала для всего живого) помогла Фрэнсису Крику и Джеймсу Уотсону в 1953 году расшифровать структуру ДНК (кодирующей этот материал).
В следующем году Полинг был удостоен Нобелевской премии в области химии за свои исследования природы химических связей.
Ник Лэйн, биохимик из Университетского колледжа Лондона, в 2001 году написал о нем в своей книге «Кислород»: «Полинг …
был колоссом науки XX века, чьи труды заложили основы современной химии».
Автор фото, Getty Images
Подпись к фото,Лайнус Полинг был одним из влиятельнейших ученых, однако его вера в силу антиоксидантов, возможно, подвергает наши жизни опасности
Но затем началась «эпоха витамина C». В своем бестселлере 1970 года под названием «Как прожить дольше и чувствовать себя лучше» Полинг заявлял, что дополнительный прием этого витамина помогает справиться с простудой.
Он принимал 18 000 мг (18 г) этого вещества в день, а это, между прочим, в 50 раз выше рекомендованной дневной нормы.
Во втором издании этой книги в список болезней, с которыми эффективно борется витамин C, был добавлен и грипп.
В 1980-х годах, когда в США начал распространяться ВИЧ, Полинг заявил, что витамин C может вылечить и от этого вируса.
В 1992 году о его идеях написал журнал Time, на обложке которого красовался заголовок: «Реальная сила витаминов».
Их преподносили как лекарство от сердечно-сосудистых заболеваний, катаракты и даже рака.
«Еще более заманчивы предположения о том, что витамины способны замедлить процесс старения», — говорилось в статье.
Продажи мультивитаминов и других пищевых добавок взлетели вверх, равно как и слава Полинга.
Однако его научная репутация, наоборот, пострадала. Научные исследования, проведенные в течение нескольких следующих лет, практически не подтвердили пользу витамина C и многих других пищевых добавок.
На самом деле, каждая ложка витамина, которую Полинг добавлял в свой апельсиновый сок, скорее вредила, а не помогала его организму.
Наука не только опровергла его суждения, но и нашла их довольно опасными.
Автор фото, Getty Images
Подпись к фото,Считалось, что антиоксиданты замедляют старение, но доказательств реальной пользы пищевых добавок явно недостаточно
Теории Полинга основывались на том, что витамин C относится к антиоксидантам — особой категории природных соединений, к которой также принадлежат витамин E, бета-каротин и фолиевая кислота.
Они нейтрализуют чрезвычайно активные молекулы, известные как свободные радикалы, и поэтому считаются полезными.
В 1954 году Ребекка Гершман, в то время работавшая в Рочестерском университете, штат Нью-Йорк, впервые выявила связанную с этими молекулами опасность.
В 1956 году ее гипотезу развил Денхам Харман из Лаборатории медицинской физики при Калифорнийском университете в Беркли, заявивший, что свободные радикалы — это причина разрушения клеток, различных болезней и, в конечном итоге, старения.
На протяжении всего XX века ученые продолжали исследовать эту тему, и вскоре идеи Хармана получили всеобщее признание.
Вот как это работает. Процесс начинается с митохондрий, микроскопических двигателей внутри наших клеток.
Внутри их мембран питательные вещества и кислород перерабатываются в воду, углекислый газ и энергию.
Так происходит клеточное дыхание — механизм, служащий источником энергии для всех сложных форм жизни.
«Протекающие водяные мельницы»
Но все не так просто. Помимо питательных веществ и кислорода, для этого процесса необходим постоянный поток отрицательно заряженных частиц — электронов.
Поток электронов проходит через четыре белка, находящиеся в мембранах митохондрии, которые можно сравнить с водяными мельницами. Так он участвует в производстве конечного продукта — энергии.
Эта реакция лежит в основе всей нашей деятельности, однако она не совершенна.
Электроны могут «утекать» из трех клеточных мельниц и вступать в реакции с находящимися поблизости молекулами кислорода.
В результате образуются свободные радикалы — очень активные молекулы со свободным электроном.
Чтобы вернуть стабильность, свободные радикалы наносят серьезный ущерб окружающим их системам, забирая электроны у жизненно важных молекул, таких как ДНК и белки, — для поддержания собственного заряда.
Харман и многие другие утверждали, что, несмотря на свой малый масштаб, образование свободных радикалов постепенно наносит вред всему организму, вызывая мутации, приводящие к старению и таким связанным с ним болезням, как рак.
Коротко говоря, кислород — это источник жизни, но он также может быть фактором старения, заболеваний и, наконец, смерти.
Автор фото, Thinkstock
Подпись к фото,Клиническое испытание — это единственный способ проверить то, как действует лекарственный препарат, и в случае с антиоксидантами получены шокирующие результаты
Как только свободные радикалы связали со старением и болезнями, их стали рассматривать как врагов, которых необходимо изгнать из нашего организма.
В 1972 году, к примеру, Харман написал: «Снижение количества [свободных радикалов] в организме, как ожидается, позволит снизить темпы биологического распада, тем самым дав человеку дополнительные годы здоровой жизни. Надеемся, что [эта теория] приведет к плодотворным экспериментам, направленным на повышение продолжительности здоровой жизни человека».
Он говорил об антиоксидантах — молекулах, принимающих электроны у свободных радикалов и снижающих уровень исходящей от них угрозы.
А эксперименты, на которые он надеялся, тщательно проводились и многократно повторялись в течение нескольких десятков лет. Однако их результаты были не очень убедительны.
Так, например, в 1970-х и 80-х годах различные добавки, содержащие антиоксиданты, давали мышам — самым распространенным лабораторным животным — с кормом или посредством инъекции.
Некоторые из них даже подверглись генетической модификации, чтобы гены, отвечающие за определенные антиоксиданты, были более активными, чем у обычных лабораторных мышей.
Ученые применяли различные методы, однако получали очень похожие результаты: избыток антиоксидантов не замедлял старение и не предотвращал заболевания.
«Никому не удалось достоверно доказать, что они (антиоксиданты — Ред.) способны продлить жизнь или улучшить здоровье, — говорит Антонио Энрикес из Национального центра исследований сердечно-сосудистых заболеваний в Мадриде, Испания. — На добавки мыши почти не реагировали».
Автор фото, Thinkstock
Подпись к фото,Одно из исследований показало, что витаминные добавки не только не защищают от болезней, но и повышают уровень заболеваемости раком среди курильщиков
А как насчет людей? В отличие от братьев наших меньших, членов нашего общества ученые не могут поместить в лаборатории, чтобы отслеживать состояние их здоровья на протяжении всей жизни, а также исключить все внешние факторы, которые могут повлиять на итоговый результат.
Единственное, что они могут сделать, — это организовать долгосрочное клиническое исследование.
Его принцип очень прост. Сначала нужно найти группу людей примерно одинакового возраста, живущих в одной местности и ведущих схожий образ жизни. Затем нужно разделить их на две подгруппы.
Первая из них получает добавку, которую необходимо протестировать, в то время как вторая — таблетку-пустышку, или плацебо.
Для обеспечения чистоты эксперимента до завершения исследования никто не должен знать, что именно получают участники — даже те, кто выдает таблетки.
Этот метод, известный как двойное слепое исследование, считается эталоном фармацевтических исследований.
Начиная с 1970-х годов ученые провели немало подобных экспериментов, пытаясь выяснить, каким образом антиоксидантные добавки влияют на наше здоровье и продолжительность жизни. Результаты оказались неутешительными.
Так, например, в 1994 году в Финляндии было организовано исследование с участием 29 133 курильщиков в возрасте от 50 до 60 лет.
В группе, принимавшей пищевые добавки с бета-каротином, заболеваемость раком легких увеличилась на 16%.
Схожие результаты дало американское исследование с участием женщин, вступивших в период постменопаузы.
Они принимали фолиевую кислоту (разновидность витамина B) каждый день на протяжении 10 лет, и после этого риск рака груди у них увеличился на 20% по сравнению с теми, кто не принимал эту добавку.
Дальше все было только хуже. Исследование с участием более 1000 заядлых курильщиков, опубликованное в 1996 году, пришлось прекратить примерно на два года раньше назначенного срока.
По прошествии всего четырех лет приема добавок с бета-каротином и витамином A число случаев рака легких увеличилось на 28%, а число смертей — на 17%.
И это не просто цифры. В группе, принимавшей добавки, каждый год умирало на 20 человек больше, чем в группе, принимавшей плацебо.
Это значит, что за четыре года исследования умерло на 80 человек больше.
Его авторы отметили: «Результаты исследования дают веские основания для отказа от приема добавок с бета-каротином, а также бета-каротина в сочетании с витамином A».
Фатальные идеи
Само собой, эти достойные внимания исследования не дают нам полной картины. Некоторые испытания все же доказывали пользу антиоксидантов, особенно в случаях, когда их участники не имели возможности питаться правильно.
Тем не менее выводы научного обзора 2012 года, составленного на основе 27 клинических испытаний эффективности различных антиоксидантов, свидетельствуют не в пользу последних.
Лишь в семи исследованиях прием добавок был в какой-то степени полезен для здоровья: снизился риск заболеваний сердечно-сосудистой системы и рака поджелудочной железы.
Десять исследований не показали никакой пользы антиоксидантов — результаты были такими, как будто все пациенты получали плацебо (хотя на самом деле это, конечно, было не так).
Итоги оставшихся 10 исследований свидетельствовали о том, что многие пациенты находились в заметно более худшем состоянии, чем до приема антиоксидантов. Кроме того, среди них увеличилась заболеваемость раком легких и раком груди.
«Предположение о том, что добавки с антиоксидантами — это волшебное лекарство, не имеет под собой совершенно никаких оснований», — утверждает Энрикес.
Лайнус Полинг даже не подозревал, что его собственные идеи могут быть смертельно опасными.
В 1994 году, еще до опубликования результатов многочисленных крупномасштабных клинических исследований, он умер от рака простаты.
Витамин C вовсе не был панацеей, хотя Полинг до самого последнего вздоха упорно настаивал на этом. Но связано ли его повышенное потребление с дополнительными рисками?
Вряд ли мы когда-нибудь узнаем это наверняка. Тем не менее, учитывая то, что многие испытания связывают прием антиоксидантов с раком, это не исключено.
К примеру, исследование специалистов Национального института онкологии США, опубликованное в 2007 году, показало, что у мужчин, принимавших мультивитамины, риск умереть от рака простаты был в два раза выше, чем у тех, кто этого не делал.
Автор фото, Thinkstock
Подпись к фото,Прием дополнительных доз витамина C не защитит даже от обычной простуды
А в 2011 году похожее исследование с участием 35 533 здоровых мужчин выявило, что прием добавок с витамином E и селеном увеличивал риск рака простаты на 17%.
С тех пор как Харман предложил свою знаменитую теорию о свободных радикалах и старении, ученые стали постепенно отказываться от четкого разделения антиоксидантов и свободных радикалов (оксидантов). Сейчас оно считается устаревшим.
Антиоксидант — это всего лишь название, которое не отражает природу того или иного вещества в полной мере.
Возьмем, например, столь любимый Полингом витамин C. При правильной дозировке он нейтрализует высокоактивные свободные радикалы, забирая у них свободный электрон.
Он становится «молекулярным мучеником», принимая удар на себя и защищая окружающие его клетки.
Однако, приняв электрон, он сам становится свободным радикалом, способным повредить клеточные мембраны, белки и ДНК.
Как в 1993 году написал химик пищевой промышленности Уильям Портер, «[витамин C] — это настоящий двуликий Янус, доктор Джекил и мистер Хайд, оксюморон антиоксидантов».
К счастью, в нормальных обстоятельствах фермент редуктаза способен вернуть витамину C его антиоксидантный облик.
Но что, если витамина C так много, что фермент просто не успевает справляться с ним?
Несмотря на то, что такое упрощение сложных биохимических процессов не способно отразить всю суть проблемы, результаты вышеуказанных клинических исследований свидетельствуют о том, к чему это может привести.
Разделяй и властвуй
У антиоксидантов есть своя темная сторона. Кроме того, даже их светлая сторона не всегда действует нам во благо — в свете появления все большего количества доказательств того, что свободные радикалы также важны для нашего здоровья.
Сейчас мы знаем, что свободные радикалы часто выполняют функцию молекулярных передатчиков, отправляющих сигналы из одной части клетки в другую. Так они регулируют процессы роста, деления и гибели клетки.
На каждом этапе существования клетки свободные радикалы играют очень важную роль. Без них клетки продолжали бы расти и делиться бесконтрольно — это процесс и называют раком.
Без свободных радикалов мы также чаще заражались бы инфекциями. В условиях стресса, вызванного проникновением в организм человека нежелательных бактерий или вирусов, свободные радикалы начинают вырабатываться более активно, действуя как бесшумный сигнал для иммунной системы.
В результате клетки, стоящие в авангарде нашей иммунной защиты — макрофаги и лимфоциты — начинают делиться и бороться с возникшей проблемой. Если это бактерия, они проглотят ее, как Пакман синее привидение в популярной компьютерной игре.
Бактерия окажется в ловушке, но будет еще жива. Чтобы исправить это, свободные радикалы вновь вступают в дело.
Внутри иммунной клетки они используются как раз для того, из-за чего получили плохую репутацию: для убийства и разрушения. Незваного гостя разрывают на кусочки.
С самого начала и до конца здоровая иммунная реакция зависит от наличия в организме свободных радикалов.
Генетики Жуан Педру Магальяйнш и Джордж Черч написали в 2006 году: «Огонь опасен, однако люди научились использовать его себе во благо. Точно так же и клетки, по-видимому, смогли развить механизмы контроля и использования [свободных радикалов]».
Другими словами, избавляться от свободных радикалов при помощи антиоксидантов не стоит.
«В таком случае мы будем беззащитны перед некоторыми инфекциями», — подчеркивает Энрикес.
Автор фото, Getty Images
Подпись к фото,Мало кто сомневается в том, что для поддержания хорошего здоровья необходимо сбалансированное питание, но большинству из нас для удовлетворения пищевых потребностей не нужны добавки
К счастью, в организме человека есть системы, отвечающие за поддержание стабильности биохимических процессов.
В случае с антиоксидантами их излишек удаляется из кровотока в мочу. «Они просто выводятся из организма естественным путем», — говорит Клева Виллануэва из Национального политехнического института Мехико.
«Человеческий организм обладает невероятной способностью приводить все в равновесие, поэтому последствия [приема добавок] в любом случае будут умеренными, и мы должны быть благодарны за это», — отмечает Лэйн.
К рискам, связанным с кислородом, мы начали приспосабливаться еще тогда, когда первые микроорганизмы начали дышать этим токсичным газом, и изменить то, что создавалось за миллиарды лет эволюции, простая пилюля не в силах.
Никто не станет отрицать, что витамин C — это неотъемлемая часть здорового образа жизни, равно как и все антиоксиданты.
Но, за исключением случаев, когда эти добавки прописаны врачом, здоровое питание все же является лучшим способом продлить себе жизнь.
«Прием антиоксидантов оправдан только тогда, когда в организме наблюдается реальный дефицит конкретного вещества, — говорит Виллануэва. — Лучше всего получать антиоксиданты из продуктов питания, которые содержат определенный набор антиоксидантов, действующих в комплексе».
«Рацион, богатый фруктами и овощами, как правило, очень полезен, — говорит Лэйн. — Не всегда, но в большинстве случаев это так».
Несмотря на то, что преимущества такого питания часто приписывают антиоксидантам, свою роль здесь играет здоровый баланс прооксидантов и других веществ, чье значение пока достоверно не известно.
Десятки лет ученые старались понять сложную биохимию свободных радикалов и антиоксидантов, привлекли к своим исследованиям сотни тысяч добровольцев и потратили на клинические испытания миллионы, однако современная наука пока не может предложить нам ничего лучшего, чем совет, известный нам со школьной скамьи: ешьте по пять овощей или фруктов каждый день.
Избыток антиоксидантов в пище может провоцировать рак кишечника
Антиоксиданты принято считать очень полезными веществами. Большинство поклонников ЗОЖ стараются максимально обогатить ими свой рацион. Но, как показало новое исследование, они могут быть опасны.
Как выяснили недавно учёные, если у человека есть определённая мутация в ДНК, то богатая антиоксидантами пища может провоцировать развитие рака кишечника (по крайней мере, именно это произошло в опытах на животных).
Подробности изложены в научной статье, опубликованной в журнале Nature.
Внимание учёных уже много лет приковано к антиоксидантам – веществам, которые в большом количестве содержатся в чёрном чае, какао, орехах, ягодах и некоторых других продуктах. Биологи изучают их потенциал в оздоровлении организма и замедлении старения.
Народная молва давно наделила антиоксиданты славой безусловного блага и чуть ли не лекарства от старости. Но специалисты куда более осторожны в выводах. Например, есть данные, что эти соединения могут способствовать развитию онкологических заболеваний.
Теперь международная группа исследователей ещё раз подтвердила, что с этим «целительным бальзамом» не всё так просто.
Парадоксально, но на этот раз учёные вовсе не стремились исследовать эффект антиоксидантов. Они искала ответ на совсем другой вопрос: почему почти все случаи рака кишечника приходятся на толстую кишку, хотя тонкая кишка гораздо больше по площади?
Учёные экспериментировали с белком p53. Он присутствует в каждой клетке и в норме мешает её онкологическому перерождению. Однако иногда в гене TP53, кодирующем этот белок, происходят вредные мутации. Они могут ослабить полезное действие p53, а то и превратить его из врага рака в его союзника. Такой мутантный белок часто встречается в опухолях при колоректальном раке (то есть при раке толстой кишки).
Авторы ввели мутантную версию белка в кишечник лабораторных мышей. К удивлению экспериментаторов, в тонкой кишке «мутант» боролся с раковыми клетками, причём даже эффективнее, чем нормальный p53. А вот в толстой он, наоборот, способствовал развитию болезни.
Богатые антиоксидантами продукты могут провоцировать развитие рака.
Откуда взялась эта разница? Биологи предположили, что дело в кишечных бактериях, которых мало в тонкой, но очень много в толстой кишке. В последние годы исследователи находят всё больше свидетельств того, что эти «квартиранты» могут влиять на наше здоровье самым неожиданным образом.
Чтобы проверить эту гипотезу, учёные уничтожили кишечный микробиом мышей с помощью антибиотиков. Вместе с бактериями исчезла и разница в действии мутантного p53. Он больше не помогал раку толстой кишки.
Но почему же кишечные бактерии радикальным образом меняют свойства белка? Эксперименты показали, что дело в антиоксидантах.
Кишечные микробы вырабатывают эти вещества, они являются отходами их жизнедеятельности. Поэтому антиоксиданты всегда есть в толстой кишке, даже если они не поступают сюда с пищей.
Если именно они усиливают «раковый» режим мутантного белка, то нужно добавить их в тонкую кишку, решили исследователи. Для этого животных специально кормили продуктами, богатыми антиоксидантами. И оказалось, что в этом случае онкогенные свойства мутантного белка p53 ещё больше усиливались.
Чтобы дополнительно убедиться в своих умозаключениях, учёные уничтожили кишечный микробиом антибиотиками, но давали мышам с пищей галловую кислоту. Это антиоксидант, который встречается, в частности, в чае. Под действием этого вещества мутантный p53 вёл себя так же, как и в присутствии кишечных бактерий, то есть провоцировал рак.
Что в связи с этим делать людям с мутацией в гене, кодирующем p53? К слову, её наличие можно заподозрить у себя, если в семье уже были случаи колоректального рака. Возможно, в этом случае было бы полезно задуматься о своей диете и ограничить себя в продуктах, содержащих антиоксиданты. Однако время медицинских рекомендаций ещё не пришло. Перед этим специалисты должны провести множество дополнительных исследований, в том числе чтобы подтвердить, что те же механизмы отвечают за развитие опухолей и у людей.
К слову, ранее Вести.Ru рассказывали о том, что раку кишечника способствует злоупотребление красным мясом. При этом некоторые продукты могут снизить риск развития рака лёгких даже у курильщиков.
Антиоксиданты не спасают от старения
Продукты питания и косметические товары с содержанием антиоксидантов не предотвращают старение организма, утверждают ученые Университетского колледжа Лондона.
Свободные радикалы — молекулы кислорода, которые приводят к дисбалансу электронов с протонами, — образуются в организме естественным путем метаболизма. Эти свободные радикалы могут вызвать окислительные процессы по аналогии с ржавчиной, когда железо подвергается воздействию кислорода. Биологические системы в нашем организме, как правило, способны ограничить или вылечить этот ущерб.
В 1956 году Денхэм Харман предложил теорию о том, что старение вызвано накоплением молекулярных повреждений в клетках, вызванных окислительным стрессом при активности таких форм кислорода, как свободные радикалы. В течение 50 лет эта теория имеет доминирующее положение в научных исследованиях о причинах старения. Однако британские специалисты опровергают это мнение: в эксперименте они изучили деятельность ключевых генов, участвующих в устранении свободных радикалов из тела нематодного червя С. elegans. Манипулируя этими генами, экспертам удалось контролировать способность клеток ограничивать потенциальный ущерб, причиненный окислением. Оказалось, что продолжительность жизни червя не увеличивалась благодаря возможности защиты тканей и клеток от свободных радикалов.
Был сделан вывод, что окислительное повреждение не является движущей силой старения и антивозрастные продукты с антиоксидантами вряд ли будут эффективны для предотвращения этого неминуемого процесса. «Здоровая, сбалансированная диета очень важна для снижения риска развития многих заболеваний, связанных со старостью, включая рак, диабет и остеопороз, — сказал профессор Дэвид Джеймс из Калифорнийского университета (США). — Но нет никаких четких доказательств того, что диетические антиоксиданты замедляют или предотвращают старение. Еще меньше доказательств в отношении антивозрастной косметики».
Биохимики РУДН связали полифенолы в листьях персика с антиоксидантным действием их экстракта
Биохимики из РУДН определили, какие вещества в листьях персика обеспечивают антиоксидантный эффект их экстракта. Они исследовали состав порошков, полученных из листьев нескольких видов персика, и выяснили, что с антиоксидантными свойствами коррелирует высокое содержание полифенолов. Результаты помогут наладить производство антиоксидантов из природных источников.
Листья персика часто используются в народной медицине: например, их настой применяют при гастрите, хроническом бронхите, коклюше. Терапевтический эффект может быть связан с антиоксидантным эффектом фенольных соединений в листьях, например, кофейной кислоты, хлорогеновой кислоты, p-кумаровой кислоты, кемпферола, кверцетина и других. Состав плодов персика достаточно хорошо изучен, но работ, посвященных другим частям растения, например, листьям, мало. Кроме того, состав и антиоксидантные свойства экстракта листьев разных сортов персика никогда ранее не сравнивались.
Елена Пакина, доцент Аграрно-технологического института РУДН, и ее коллеги получили экстракт сушеных листьев семи видов персика, произрастающих в Алжире. Для исследования были выбраны сорта, которые отличались друг от друга размерами и цветом плодов: Cardinal, Flavorcrest, Red Top, Spring Belle, Dixired, Romea, Tebana. Вещества, экстрагированные из листьев, разделили с помощью хроматографии. Затем исследователи оценили содержание фенольных соединений с помощью спектрофотометрии, а общее содержание флавоноидов — с помощью колориметрического анализа. Состав экстрактов определили путем масс-спектрометрии.
На следующей стадии биохимики оценили антиокислительную способность экстрактов — с помощью DPPH-анализа (2,2-дифенилпикрилгидразил при восстановлении переходет в форму, окрашенную в желтый цвет), методов ORAC (в нем утрата флуоресцином свечения свидетельствовала о наличии пероксидного радикала), PFRAP (основан на восстановлении ионов Fe3+ до ионов Fe2+) и некоторых других.
В результате в экстракте листьев всех семи сортов персика были обнаружены 14 фенольных соединений, которые относятся к двум группам: гидроксикоричные кислоты (хлорогеновая и дикаффоилхиновая) и флавонолы. По содержанию фенольных соединений сорта персика можно разделить на две групппы. В первую группу вошли сорта с высокой концентрацией активных веществ. Содержание фенольных соединений в сухом экстракте сортов Romea и Red Top составляет от 386,5 до 392,2 миллиграмма на грамм, для сортов Dixired, Flavorcrest и Tebana этот показатель несколько ниже и составляет от 320,6 до 346,6 миллиграмма на грамм. Во вторую группу входят сорта Cardinal и Spring Belle с концентрацией 140 и 146 миллиграммов на грамм.
В большинстве тестов максимальную антиоксидантную активность проявляют экстракты листьев сортов Red Top и Romea. Исследователи установили, что антиокислительные свойства листьев персика прямо пропорциональны общей концентрации фенольных соединений.
Результаты исследования показывают, что листья персика могут служить надежным источником природных антиоксидантов и основой для разработки препаратов против заболеваний, связанных с окислительным стрессом.
«Мы планируем продолжить исследования, чтобы определить, какие именно фенольные молекулы определяют биологические свойства листьев персика, а также способ их действия», — сказала Елена Пакина, доцент Аграрно-технологического института РУДН.
Статья в журнале International Journal of Mass Spectrometry
АНТИОКСИДАНТЫ И СВОБОДНЫЕ РАДИКАЛЫ В ЭСТЕТИЧЕСКОЙ МЕДИЦИНЕ (Коркина Л.Г., Ибрагимова Г.А.)
Институт патологии кожи ИДИ, Рим, Италия: отдел тканевой инженерии и физиопатологии кожи.
ФГУ «НИИ Физико-химической медицины», Москва: лаборатория биофизических методов диагностики.
Физиологическое действие АФК
Активные формы кислорода (АФК), столь опасные с позиции свободно-радикальной теории старения, организм вырабатывает целенаправленно. Они обладают биологическим эффектом, который в зависимости от концентрации АФК может быть регуляторным или токсическим. В организме человека они образуются в процессе митохондриального дыхания и клеточного метаболизма. Все клетки обладают специализированными системами для генерации АФК. Например, фермент NADPH-оксидазу активно продуцирующий супероксид, вслед за которым возникает вся гамма АФК, до недавнего времени считали сугубо специфическим «инструментом» фагоцитирующих клеток иммунной системы, объясняя необходимость продукции АФК критическими обстоятельствами защиты от патогенных микроорганизмов и вирусов. Но сегодня ясно, что это фермент вездесущ. Он и подобные ему ферменты найдены в клетках аорты, в фибробластах, в нейронах коры мозга и др.
Существует тонкая грань между токсическим действием радикалов и их физиологической ролью. В малых количествах, считающихся физиологичными, свободные радикалы принимают активное участие в адаптации (вторичные мессенджеры сигналов, индукция стрессорных белков, индукция ферментов, антимикробный, противовирусный, противоопухолевой эффекты, синтез и распад цитокинов, рост, деление и дифференцировка клеток, клеточное старение и смерть, разрушение мёртвых клеток и поврежденных молекул, межклеточного вещества, регуляция репаративных процессов, продукция коллагена и др).
При том, что значительная часть потребляемого организмом кислорода идет на производство АФК, текущие уровни свободных радикалов в клетках и межклеточной среде очень низки. Многочисленные как ферментативные, так и неферментативные механизмы, в совокупности именуемые «антиоксидантная защита», быстро устраняют появляющиеся АФК, а антиоксиданты обеспечивают высокую скорость рекомбинаций радикалов и их превращений в устойчивые молекулы.
Токсическое действие АФК
Однако, АФК могут представлять серьезную опасность в случае нарушений как в их производстве, так и утилизации. Рост содержания АФК в этом случае, ведет к развитию цепных реакций и повреждению биомолекул, к возникновению тех патологий, которые хорошо описаны в литературе как последствия «окислительных стрессов».
Эндогенные причины, приводящие к росту содержания АФК
Механизм процессов с участием АФК, подобно любому другому, может ломаться. В частности, одной из главных опасностей для его нормального функционирования может быть недостаток кислорода в среде, где он протекает. В увядающей коже возникает, казалось бы, парадоксальная ситуация. С одной стороны нарастает гипоксия кожи за счет затухания обменных процессов и снижения интенсивности тканевого дыхания. Но при этом наблюдается рост количества АФК. И именно тогда начинают развиваться процессы, которые представляют реальную опасность — распространение цепных радикальных реакций, при которых повреждается множество биологически важных макромолекул. В результате возникают гигантские макромолекулярные химеры, к которым относятся атеросклеротические и амилоидные бляшки, старческие пятна (липофусцин), сшитый коллаген и многие другие балластные, токсичные субстанции. Сшитый коллаген по сравнению с нормальными волокнами менее эластичен, нерастворим, плохо связывает воду, не разрушается коллагеназами и накапливается в дерме. В результате кожа теряет эластичность, становится дряблой и морщинистой. Организм борется с постепенно накапливающимися дефектами, интенсифицируя продукцию АФК.
Однако, существует три категории АФК: первичные, вторичные и третичные. Первичные АФК (оксид азота NO, супероксид анион-радикал) обладают регуляторным или умеренным антимикробным действием. В дальнейшем эти радикалы могут превращаться в перекись водорода Н2О2, гипохлорит ClO-, гидроксильный радикал ОН*, липоксильный радикал LO*, пероксинитрит, которые в совокупности представляют категорию вторичных радикалов. При соединении вторичных радикалов с молекулами антиоксидантов и других легко окисляющихся соединений образуются третичные радикалы.
Повреждающее действие могут оказывать все АФК, но наиболее токсичными оказываются вторичные радикалы, т.к. они обладают сильным разрушающим действием вследствие своей способности необратимо повреждать мембранные липиды, а также молекулы ДНК, углеводов и белков.
Проблема заключается в том, что в условиях гипоксии меняется спектр образуемых радикалов в сторону образования вторичных радикалов кислорода. Следовательно, генерация АФК в условиях гипоксии не только не приводит к устранению дефектных молекул, но, напротив, усугубляет патологический процесс, протекающий в коже.
В связи с этим, становится понятна логика применения озонотерапии.
Озон – сильный окислитель. При его введении в организм, происходит кратковременное усиление выработки АФК, в основном реакционноспособного гидроксильного радикала. За счет небольшой концентрации озона и очень короткого времени жизни гидроксильного радикала, не происходит разрушения тканей организма, однако, этого импульсного воздействия достаточно для активации антиоксидантной системы организма (восстанавливается динамическое равновесие между перекисным окислением и антиоксидантной защитой), обменных процессов, усиления тканевого дыхания и др. За счет образующегося в процессе реакций кислорода происходит оксигенация тканей.
Экзогенные причины, приводящие к росту содержания АФК
Особенно много агрессивных АФК образуется в клетках кожи, т.к. именно кожа в первую очередь подвергается действию факторов внешней среды, особенно УФ-облучению, провоцирующему выработку АФК в меланоцитах. Наиболее заметные гистологические изменения, связанные с фотостарением, наблюдаются в дерме. Это связано в немалой степени с тем, что поверхностные слои кожи по сравнению с глубокими обеспечены хорошо развитой антиоксидантной системой защиты. И если поверхностные слои кожи еще справляются с постепенно нарастающим потоком АФК, то этого нельзя сказать о более беззащитной в отношении радикалов дерме (1).
Рост концентрации АФК может происходить также и за счет нарушения процессов утилизации радикалов антиоксидантными системами. С возрастом происходит истощение внутреннего пула антиоксидантов, в результате общего затухания процессов синтеза, в том числе и компонентов антиоксидантной (АО) системы, что и является одной из причин приводящих к старению организма.
Снижение АО защиты приводит к хронической утечке радикалов из эндогенных метаболических цепочек, и к снижению эффективности нейтрализации радикалов, поступающих извне. При этом очень важно учитывать, что меняется не только количество радикалов в коже, но и спектр образующихся АФК.
Мы всячески стараемся избавиться от АФК, которые являются одной из причин увядания кожи, но в то же время прибегаем к их помощи в борьбе со старением.
Во многих процедурах, направленных на омоложение или на решение определенных эстетических задач, используются свободные радикалы как орудие против старения. Так при проведении фотоомоложения, пилингов, отбеливания на кожу воздействуют факторы (квант света, химический агент, механическое повреждение), провоцирующие образование «физиологических» форм и количеств свободных радикалов (O2-, NO), которые провоцируют воспалительную реакцию в коже как естественную защиту на все чужеродное — физическое раздражение, травму, инфекцию.
В результате воспаления, спровоцированного АФК, нейтрализуются и удаляются вредные химические и биологические агенты, поврежденный коллаген, липофусцин, восстановливаются поврежденные клетки, стимулируются обменные и регенеративные процессы в коже, воспроизводство клеток-фибробластов и синтез нового коллагена, эластина, факторов роста, гликозаминогликанов, включая гиалуроновую кислоту. Этот эффект сохраняется длительное время и даже постепенно усиливается за счет восстановления естественных физиологических процессов в коже.
Н-р, УФ-излучение, используемое в процессе фотоомоложения, влияет на ферментативные процессы в клетках кожи и межклеточном пространстве, что влечет за собой переход клеточного сообщества на другой уровень физиологической активности. Воздействие лазером индуцирует АФК-активированный синтез белков и пролиферацию клеток. Повышается синтетическая активность облученной ткани посредством активации транскрипционных факторов (NF, kB, AP-1 и др. с последующим усиленным синтезом соответствующих белков (коллаген, белки теплового шока и т.д.). В клетках способных делиться, повышение синтетической активности приводит к пролиферации, в незрелых клетках – к дифференцировке. Также повышается активность АОК систем. Но при такой процедуре необходимо учитывать чувствительность кожи к воздействию и ее регенеративный потенциал.
Пилинги (механический, химический, термический) также приводят к гиперпродукции АФК с последующей индукцией стрессорных белков, включая антиоксидантные ферменты.
Химические пилинги не только очищают и обновляют верхние слои эпидермиса, но и оказывают позитивное стимулирующее действие на клетки более глубоких слоев кожи.
Целью многих отбеливателей также является запуск свободно-радикальных реакций. Например, блеомицин и койевая кислота связывают ион меди активного центра тирозиназы. Этот комплекс взаимодействует с кислородом, восстанавливая его до супероксида, который вызывает гибель меланоцита. Полифенолы (гентизиновая и феруловая кислоты), могут подвергаться циклическим окислительно-восстановительным превращениям, длительно вырабатывая свободные радикалы (2).
Усиление выработки АФК также происходит при проведении пластических эстетических операций. Так было показано, что при проведении кругового лифтинга в сочетании с блефаропластикой уровень АФК возрастал в зависимости от продолжительности процедуры, а активность антиокислительной системы плазмы снижалась, если операция длилась более 5 часов. Это говорит о том, что при кратковременном оперативном воздействии собственных защитных АО ресурсов достаточно, для предотвращения окислительного стресса. Однако, при длительных операциях собственных защитных ресурсов не хватает для того, чтобы удержать радикалообразование на определенном уровне. После определенного времени (в данном случае, через 5 часов воздействия) происходит истощение АОК системы плазмы и рост содержания АФК. Последствиями этого являются многочисленные послеоперационные осложнения (3,4).
Сочетание про- и антиоксидантов.
Усиление выработки АФК для достижения косметического эффекта – это балансирование на острие ножа. Чтобы воспалительный процесс не вышел из-под контроля и не принял разрушительный характер, необходимо его контролировать. От взаимодействия целого ряда факторов зависит, как будет протекать и чем завершится воспаление. Если через некоторое время оно сойдет на нет как результат успешного восстановительного процесса, — значит, организм со своей задачей справился. Однако по разным причинам воспаление может затянуться и перейти в хроническую форму. И тогда ущерб от свободных радикалов будет только расти, приводя к развитию различных осложнений.
В случае, если мы говорим «А» и искусственно создаем ситуацию, когда для нужного эстетического эффекта врач сознательно повышает выработку АФК с целью достижения «кислород-радикального стресса», который приводит, в свою очередь, к активации адаптационных, стресс-индуцированных, процессов, имеющих конечной целью улучшение показателей кожи, то мы не должны забыть сказать «Б» и позаботиться о сохранении антиоксидантных систем кожи, которые, нивелируют токсические последствия высоких доз АФК. В противном случае, мы можем добиться разрушения без восстановления, что проявится в виде различных осложнений.
Как правило, во время эстетических процедур организм человека остается без антиоксидантного прикрытия. Поэтому, учитывая вышесказанное, становится очевидным, что применение антиоксидантов в процессе проведения эстетической процедуры, связанной с активацией выработки АФК, необходимо. Однако, возникает противоречие. С одной стороны мы прикладываем усилия для активации выброса АФК, с другой стороны, стараемся этот процесс потушить.
Свободные радикалы, АО и процедуры эстетической медицины на примере Итальянского Института Патологии Кожи (ИДИ, Рим).
Практически все процедуры в эстетической медицине снижают пул неферментативных АО, поэтому до начала воздействия необходимо создаеть депо антиоксидантов в коже. Для этого предварительно перед процедурой проводится:
1. оценка уровеня продукции супероксида и оксида азота в цельной крови;
2.оценка способности к индукции АО ферментов (Mn-СОД и Каталазы).
3.измерение содержания витамина Е, коэнзима Q и сквалена в кожном сале.
С учетом полученных данных, подбирается комплекс антиоксидантов и определяются действующие концентрации и длительность приема.
При разработке схемы приема антиоксидантов следует учитывать, что:
1. необходимо избегать использования сильных ловушек свободных радикалов в течение 24 часов после процедуры;
2. избегать использования аскорбиновой кислоты после аблятивных процедур;
Затем, разрабатываются индивидуальные схемы применения про- и антиоксидантов до и после эстетических процедур. Для этого, на основе клинических и научных исследований, проведенных Институтом патологии кожи (ИДИ, Рим, Италия) и компанией ИДИ Фармачеутичи (Италия), был разработан препарат ИММУДЖЕН. Он содержит комплекс веществ, с одной стороны, стимулирующих локальную продукцию АФК лейкоцитами, рекрутированными в зону повреждения, вызванного эстетическими процедурами, и с другой стороны, обладающих мощным антиоксидантным действием, которое защищает окружающие ткани от цитотоксического действия радикалов, образовавшихся в зоне воспалительного пожара (5).
Мощный эффект «ловушек» радикалов, которыми обладают натуральный витамин Е и убихинон, сочетается со стимулирующим продукцию радикалов действием метионина и лецитина. Пара убихинон – витамин Е действуют эффективно и синергично в липидной фазе, защищая от окисления клеточные мембраны. Процессы, сопровождающие старение и хронический окислительный стресс, затрудняют биосинтез эндогенного убихинона (CoQ10) на системном уровне и, в частности, в коже. Поэтому, данная композиция также доставляет энергию (убихинон), особенно необходимую на стадии активации клеточного метаболизма и усиления репаративных процессов, завершающих повреждение, вызванное эстетическими процедурами. Селен входит в активный центр глутатионпероксидазы, который выполняет две критически важные функции для поддержания целостности, жидкостности и нормального функционирования клеточных мембран (6).
Прооксидантную активность проявляет жирнокислотная составляющая соевых фосфолипидов, в состав которых входит большое количество полиненасыщенных жирных кислот. Они обеспечивают эффективную регенерацию поврежденных клеток кожи, а также ускоряют созревание их клеток-предшественников. Прооксидантным действием обладает также незаменимая аминокислота l-метионин, которая одновременно является донором атомов серы необходимых для биосинтеза глутатиона – мощного гидрофильного клеточного антиоксиданта.
Продуманная и сбалансированная комбинация компонентов с антиоксидантными и умеренно прооксидантными свойствами также позволяет использовать Иммуджен в противовирусной защите кожи. Например, в случае кожной инфекции, вызванной вирусом папилломы человека (клиническое проявление – бородавки), низкий уровень АФК, образующихся в инфицированных кератиноцитах и лейкоцитах, так изменяет работу ядерного транскрипционного фактора NFkB, что приводит к более активному самовоспроизведению вируса и пролиферации инфицированных клеток. Исследователями Института патологии кожи (ИДИ, Рим, Италия) было показано, что прием Иммуджена эффективно уменьшает количество рецидивов после удаления рецидивирующих вульгарных и подошвенных бородавок криотерапией. Курс приема Иммуджена (6 месяцев) сопровождался восстановлением до физиологического уровня всех исследованных компонентов антиоксидантной плазматической и лимфоцитарной защиты. Одновременно была зарегистрирована мягкая стимуляция образования эндогенных радикальных продуктов лейкоцитами, участвующими в эффективной элиминации клеток, инфицированных вирусом папилломы. Также было показано, что в присутствии Иммуджена значительно снижается экспрессия вирусов простого герпеса (Herpes simplex) и опоясывающего лишая (Herpes zoster) и уменьшается частота и выраженность рецидивов болезни (7).
Антиоксиданты | Мичиган Медицина
Обзор темы
Что такое антиоксиданты?
Антиоксиданты защищают организм от повреждений, вызываемых вредными молекулами, называемыми свободными радикалами. Многие эксперты считают, что это повреждение является фактором развития болезни кровеносных сосудов (атеросклероза), рака и других состояний.
Вы подвергаетесь воздействию свободных радикалов:
- Через побочные продукты нормальных процессов, происходящих в вашем теле (например, сжигание сахаров для получения энергии и высвобождение пищеварительных ферментов для расщепления пищи).
- Когда организм расщепляет определенные лекарства.
- Через загрязняющие вещества.
Антиоксиданты включают некоторые витамины (например, витамины C и E), некоторые минералы (например, селен) и флавоноиды, которые содержатся в растениях. Лучшие источники антиоксидантов — это фрукты и овощи. Вы также можете найти флавоноиды во фруктах, красном вине и чаях. Также доступны антиоксидантные добавки. Лучше всего получать антиоксиданты из здорового питания.
Для чего используются антиоксиданты?
Антиоксиданты могут играть роль в лечении или профилактике некоторых заболеваний, таких как некоторые виды рака, дегенерация желтого пятна, болезнь Альцгеймера и некоторые состояния, связанные с артритом.
Безопасны ли антиоксиданты?
Пока не будут проведены дополнительные исследования, лучше получать антиоксиданты из диеты, богатой фруктами и овощами, а не из добавок. Прием добавок в высоких дозах может быть вредным. Ни один антиоксидант сам по себе не может защитить организм. Большинство людей должны съедать от 7 до 10 порций фруктов и овощей каждый день.
Управление по санитарному надзору за качеством пищевых продуктов и медикаментов США (FDA) не регулирует пищевые добавки так же, как и лекарства.Пищевая добавка может продаваться с ограниченным или отсутствующим исследованием того, насколько хорошо она работает.
Всегда сообщайте своему врачу, если вы принимаете диетическую добавку или думаете о том, чтобы сочетать пищевую добавку с обычным лечением. Может быть небезопасно отказываться от обычного лечения и полагаться только на пищевые добавки. Общение особенно важно для беременных или кормящих женщин.
При использовании пищевых добавок имейте в виду следующее:
- Как и обычные лекарства, диетические добавки могут вызывать побочные эффекты, вызывать аллергические реакции или взаимодействовать с рецептурными и безрецептурными лекарствами или другими добавками, которые вы принимаете.Побочный эффект или взаимодействие с другим лекарством или добавкой могут ухудшить ваше здоровье.
- Способ производства пищевых добавок не может быть стандартизован. Из-за этого их эффективность и возможные побочные эффекты могут различаться для разных брендов или даже для разных партий одного и того же бренда. Форма добавки, которую вы покупаете в магазинах здорового питания или продуктовых магазинах, может отличаться от формы, используемой в исследованиях.
- Долгосрочные эффекты большинства пищевых добавок, за исключением витаминов и минералов, неизвестны.
Список литературы
Консультации по другим работам
- Bjelakovic G, et al. (2013). Антиоксидантные добавки для предотвращения смертности. JAMA, 310 (11): 1178–1179.
- Мюррей MT (2013). Флавоноиды: кверцетин, флавоноиды цитрусовых и гидроксиэтилрутозиды. В JE Pizzorno, MT Murray, eds., Учебник натуральной медицины, 4-е изд., Стр. 772–779. Сент-Луис: Эльзевьер.
- Ронцио РА (2013). Антиоксиданты природного происхождения.В JE Pizzorno, MT Murray, eds., Учебник натуральной медицины, 4-е изд., Стр. 891–914. Сент-Луис: Эльзевьер.
Кредиты
По состоянию на 23 сентября 2020 г.
Автор: Healthwise Staff
Медицинский обзор: Адам Хусни, доктор медицины, семейная медицина
По состоянию на: 23 сентября 2020 г.
Натуральные мощные антиоксиданты
Фарм США .2007; 1: HS38-HS42.
Антиоксиданты помогают защитить клетки человеческого тела от образования радикалов. В их состав входят витамины, минералы, ферменты и натуральные продукты. Радикалы, также известные как свободные радикалы , представляют собой молекулы с одним неспаренным электроном или двумя или более неспаренными электронами, которые не взаимодействуют друг с другом. Свободные радикалы, полученные из кислорода, агрессивны и токсичны и обычно образуются в процессе клеточного метаболизма. 1 Это обычные переходные посредники в химических реакциях с компонентами клетки, вызывающие необратимые повреждения.Считается, что они являются источником старения и причиной ряда дегенеративных заболеваний. В организме человека белые кровяные тельца взаимодействуют со свободными радикалами, защищая клетки организма от повреждений. 1
Воздействие экологических опасностей, таких как курение, загрязнение окружающей среды, солнечное излучение или другие токсины, увеличивает окислительный стресс сверх уровня, на котором иммунная система может обеспечить защиту. С увеличением количества свободных радикалов в организме человека ресурсы иммунной системы будут активно участвовать в борьбе со свободными радикалами.Способность антиоксидантов бороться со свободными радикалами укрепляет иммунную систему, чтобы выявлять токсины и бороться с ними.
Есть три известных свободных радикала: супероксид, гидроксил и пероксид. Антиоксиданты присоединяются к свободным радикалам и образуют комплекс, который предотвращает разрушение клеток и легко удаляется человеческим организмом как отходы. В результате, помимо других преимуществ, происходит меньшее повреждение клеток и более здоровая иммунная система. 1 В этой статье рассматриваются основные источники и роль нескольких антиоксидантов в защите клеток человеческого тела, способствующих здоровью и благополучию.
Ликопин
Красная пигментация таких продуктов, как помидоры, розовый грейпфрут, гуава и арбуз, вызывается каротиноидом ликопином. Исследования показали, что ликопин является мощным антиоксидантом, который помогает бороться с рядом заболеваний, включая болезни сердца и рак. Повышенные концентрации ликопина обеспечивают больший защитный эффект; поэтому наиболее концентрированные пищевые продукты, такие как томатная паста и кетчуп, лучше защищают от этих болезней. 1,2 К сожалению, человеческий организм не может производить ликопин и поэтому должен получать эту молекулу из природных источников, содержащих пищевые каротиноиды. Каротиноиды — это семейство натуральных пигментов. Известно более 600 природных каротиноидов, все из которых биосинтезируются только в растениях.
Ликопин имеет уникальную длинноцепочечную молекулярную структуру, содержащую 13 двойных связей — больше, чем у любого другого каротиноида. 2 Эта конфигурация отвечает за особую способность ликопина нейтрализовать свободные радикалы.Ликопин естественным образом присутствует в свежих фруктах и овощах в транс-конфигурации, которая плохо усваивается. Тепловая обработка пищевых продуктов — например, томатов, переработанных в томатную пасту, сок или кетчуп — вызывает изомеризацию ликопина из транс- в цис-конфигурацию. Цис-конфигурация имеет гораздо лучшую биодоступность.
Каротиноиды — жирорастворимые соединения; в организме человека они находятся в жировой ткани и переносятся липопротеинами. Они действуют как диетические предшественники витамина А и помогают иммунной системе.Ликопин также обладает высокой липофильностью и обычно находится в клеточных мембранах. Это мощный антиоксидант, который подавляет свободные радикалы синглетного кислорода в два раза эффективнее, чем бета-каротин. Синглетный кислород — это не стабильная молекула, а нестабильная, богатая энергией форма, которая является агрессивным радикалом.
Коэнзим Q 10
Коэнзим Q 10 (CoQ10) или убихинон, по сути, является витамином или витаминоподобным веществом. 3 Он содержится в небольших количествах в самых разных продуктах питания и синтезируется во всех тканях.Биосинтез CoQ10 из аминокислоты тирозина — это многоступенчатый процесс, требующий не менее восьми витаминов и нескольких микроэлементов. CoQ10 является коферментом по крайней мере для трех митохондриальных ферментов, а также ферментов в других частях клетки. Митохондриальные ферменты пути окислительного фосфорилирования необходимы для производства высокоэнергетического фосфата или аденозинтрифосфата, от которого зависят все клеточные функции. Функции переноса электронов и протонов хинонового кольца имеют фундаментальное значение для всех форм жизни.
CoQ10 был предметом научных исследований в течение многих лет и стал одной из самых популярных пищевых добавок. Он играет решающую роль в выработке энергии в клетках. Он действует как мощный антиоксидант, что означает, что он помогает нейтрализовать молекулы, повреждающие клетки, или свободные радикалы. CoQ10, производимый всеми клетками организма, также содержится в небольших количествах в продуктах питания, особенно в мясе и рыбе.
CoQ10 уменьшается в организме по мере старения людей или развития определенных заболеваний (например, некоторых сердечных заболеваний, болезни Паркинсона и астмы).Но это не означает, что более низкие уровни CoQ10 вызывают заболевания, или что дополнительный CoQ10 будет бороться с болезнями или обращать вспять эффекты старения. Некоторые препараты, в том числе определенные статины, снижающие уровень холестерина, бета-блокаторы и антидепрессанты, могут снижать уровень CoQ10 в организме, но не было никаких доказательств того, что это вызывает какие-либо побочные эффекты.
Исследователи из Калифорнийского университета в Сан-Диего обнаружили, что очень большие дозы CoQ10 (вместе с витамином E) замедляют прогрессирование болезни Паркинсона.Это уменьшило снижение неврологической функции и улучшило повседневную жизнь. Поскольку исследование было небольшим, исследователи определили, что необходимы более масштабные испытания, прежде чем они смогут рекомендовать CoQ10.
В большинстве исследований использовались дозы от 50 до 200 мг / день. Но новое исследование болезни Паркинсона проверило 300, 600 и 1200 мг, причем самая большая доза имела наибольший эффект. Поскольку CoQ10 жирорастворим, вероятно, лучше всего принимать его во время еды, содержащей хотя бы немного жира. 3
Альфа-липоевая кислота
Альфа-липоевая кислота вполне может пополнить ряды витаминов C и E как часть первой линии защиты от свободных радикалов.Он был открыт в 1951 году и служит коферментом в цикле Кребса и в производстве клеточной энергии. В конце 1980-х исследователи поняли, что альфа-липоевая кислота не рассматривалась как мощный антиоксидант. 4
Альфа-липоевая кислота отличается от других антиоксидантов рядом качеств. Он нейтрализует свободные радикалы как в жировой, так и в водной областях клеток, в отличие от витамина С (растворимого в воде) и витамина Е (растворимого в жирах). Он также является высокоэффективным терапевтическим средством при ряде состояний, в которых окислительное повреждение играет важную роль. 5
Организм обычно превращает некоторое количество альфа-липоевой кислоты в дигидролипоевую кислоту, которая оказывается еще более мощным антиоксидантом. Обе формы липоевой кислоты гасят пероксинитритные радикалы, особенно опасный тип, состоящий как из кислорода, так и из азота. Радикалы пероксинитрита играют роль в развитии атеросклероза, заболеваний легких, хронических воспалений и неврологических расстройств. 6
В Германии альфа-липоевая кислота является одобренным препаратом для лечения периферической невропатии, распространенного осложнения диабета.Он ускоряет удаление глюкозы из кровотока, по крайней мере частично, за счет усиления функции инсулина, и снижает резистентность к инсулину.
В Европе терапевтическая доза липоевой кислоты составляет 600 мг / день. В Соединенных Штатах он продается как пищевая добавка, обычно в виде таблеток по 50 мг. Самый богатый пищевой источник альфа-липоевой кислоты — красное мясо.
Эллаговая кислота
Эллаговая кислота — это полифенол растительного происхождения и суперантиоксидант, ингибирующий гидроксильные радикалы.В основном он содержится в гранатах. Гранаты тысячелетиями выращивали в Азии и на Ближнем Востоке по духовным причинам, а также по причинам здоровья. Западная медицина только недавно осознала важность этого суперантиоксиданта, который набирает популярность в профилактике и лечении рака и болезней сердца. 7
Недавний интерес к антиоксидантным свойствам гранатов возник в основном в 2000 году. Aviram et al. продемонстрировали эффективность гранатов в лечении атеросклероза за счет снижения уровня холестерина липопротеинов низкой плотности и повышения уровня холестерина липопротеинов высокой плотности у людей до 20%. 8 Их исследования показали, что потребление гранатового сока значительно уменьшило размер артериальных бляшек как у людей, так и у мышей.
Авирам и др. показали, что гранатовый сок содержит самую высокую антиоксидантную способность по сравнению с другими соками, красным вином, зеленым чаем, помидорами, витамином Е и другими источниками антиоксидантов. Их исследования показали, что гранатовый сок содержит по крайней мере три основных антиоксиданта, а его антиоксидантная сила в три раза выше, чем у красного вина или зеленого чая. 8
Считается, что сама по себе эллаговая кислота не присутствует в растениях в природе. Вместо этого полимеры галловой кислоты и гексагидроксидифеноила (HHDP) связаны с центрами глюкозы с образованием класса соединений, известных как эллагитаннины. Когда две группы галловой кислоты соединяются бок о бок в молекуле танина, образуется группа HHDP. Эллаговая кислота является результатом, когда группа HHDP отщепляется от молекулы танина и самопроизвольно перестраивается. Именно эллагитаннины содержатся в гранатах. 9
Недавние научные исследования показывают, что гранат может быть полезен при профилактике и лечении различных типов рака, таких как рак простаты. Сок увеличил время удвоения специфического антигена простаты у онкологических больных с повышенным уровнем ПСА после операции или лучевой терапии. Исследование показало положительное влияние сока на рак простаты, пролиферацию клеток in vitro и апоптоз, а также на окислительный стресс. 7
Гранаты не только являются самым богатым источником эллаговой кислоты, но также содержат антоцианидины и проантоцианидины (флавоноиды) — вещества, которые, как было показано в экспериментах на животных и в пробирках, снижают ангиогенез опухолей.
Зеленый чай
Зеленый чай веками употребляли в Индии, Китае, Японии и Иране, а в традиционной китайской и индийской медицине он использовался в качестве стимулятора (от снотворного), мочегонного средства (для улучшения выведения мочи), вяжущего ( для остановки кровотечения и заживления ран), а также для улучшения здоровья сердца. Другие традиционные применения зеленого чая включают лечение метеоризма, регулирование температуры тела и уровня глюкозы в крови, улучшение пищеварения и улучшение умственных процессов.
Существует три основных сорта чая — зеленый, черный и улун ( Camellia sinensis ). Зеленый чай и чай улун чаще употребляются в азиатских странах, в то время как черный чай наиболее популярен в США. Разница между чаями заключается в их обработке. Зеленый чай готовят из неферментированных листьев, улун — из частично ферментированных листьев, а черный чай — из полностью ферментированных листьев. Чем больше ферментируются листья, тем ниже содержание полифенолов и выше содержание кофеина.Полифенолы — это химические вещества, которые действуют как мощные антиоксиданты. По сравнению с черным чаем в зеленом чае больше полифенолов; однако черный чай содержит примерно в два-три раза больше кофеина, чем зеленый чай. 10
Полифенолы, содержащиеся в чае, классифицируются как катехины. Зеленый чай содержит шесть основных катехиновых соединений: катехин, галлокатехин, эпикатехин, эпигаллокатехин, эпикатехин галлат и эпигаллокатехин галлат (также известный как EGCG). EGCG считается наиболее активным компонентом зеленого чая и наиболее изученным из всех полифенолов зеленого чая.Зеленый чай содержит от 30% до 40% полифенолов, а черный чай содержит только от 3% до 10% полифенолов. Зеленый чай также содержит алкалоиды, включая кофеин, теобромин и теофиллин. Эти алкалоиды оказывают стимулирующее действие на зеленый чай. 10
В заключение, флавоноиды чая являются мощными антиоксидантами, которые всасываются из кишечника после употребления. Постоянное употребление чая приводит к значительному увеличению антиоксидантной способности крови. Положительный эффект увеличения антиоксидантной способности организма может заключаться в уменьшении окислительного повреждения важных биомолекул.Научная поддержка является самой сильной для защиты ДНК от окислительного повреждения после употребления черного или зеленого чая. 10
Витамин C
Витамин C достигает каждой клетки тела, а концентрация витамина C как в сыворотке крови, так и в тканях довольно высока. Фактически, этот нутриент играет важную роль в производстве и защите нашей соединительной ткани, сложной матрицы, которая скрепляет тело. Он служит основным ингредиентом коллагена, похожего на клей вещества, которое связывает клетки вместе с образованием тканей.
Витамин С помогает некоторым из наших важнейших систем организма. Прежде всего, это помогает иммунной системе бороться с чужеродными захватчиками и опухолевыми клетками. Кроме того, витамин С поддерживает сердечно-сосудистую систему, способствуя метаболизму жиров и защищая ткани от повреждения свободными радикалами. Он также помогает нервной системе, превращая определенные аминокислоты в нейромедиаторы.
Кожа, зубы и кости также извлекают выгоду из свойств витамина С образовывать коллаген и сопротивляться захватчикам; этот витамин способствует поддержанию здоровья костей, профилактике заболеваний пародонта и заживлению ран.Он борется с воспалением и болью, подавляя секрецию простагландинов, которые способствуют возникновению таких симптомов. 11 Как водорастворимый антиоксидант, витамин С находится в уникальном положении, позволяя «улавливать» водные перекисные радикалы до того, как эти деструктивные вещества получат шанс повредить липиды. Он работает в сотрудничестве с витамином Е, жирорастворимым антиоксидантом, и ферментом глутатионпероксидазой, чтобы остановить цепные реакции свободных радикалов. Витамин С — отличный источник электронов; следовательно, он может отдавать электроны свободным радикалам, таким как гидроксильные и супероксидные радикалы, и гасить их реакционную способность.
Витамин C в больших концентрациях содержится в таких фруктах, как апельсины, грейпфруты, мандарины, лимоны и лаймы. Витамин С и биофлавоноиды — водорастворимые вещества, которые помогают защитить капилляры человека — содержатся в белых покровах этих и других растений. Многие овощи также содержат витамин С, включая помидоры, брокколи, зеленый и красный сладкий перец, сырой салат и другую листовую зелень.
Исследования показывают, что антиоксидантные механизмы витамина С могут помочь предотвратить рак несколькими способами.Например, витамин С борется с перекисным окислением липидов, которое связано с дегенерацией и старением. 12 Витамин С может также уменьшить образование нитросаминов из нитратов — химических веществ, которые обычно используются в обработанных пищевых продуктах.
Рекомендуемая суточная доза витамина С составляет 120 мг. Предполагается, что допустимая верхняя доза составляет менее 1 г / день. 12
Витамин E
Витамин E — это жирорастворимый витамин, который существует в восьми различных формах.Каждая форма имеет свою собственную биологическую активность, которая является мерой эффективности или функционального использования в организме. Альфа-токоферол — самая активная форма витамина Е у человека. Это также мощный биологический антиоксидант. Добавки витамина Е обычно продаются как альфа-токоферилацетат, форма, которая защищает его способность действовать как антиоксидант. Синтетическая форма обозначена как «D, L», а натуральная форма обозначена как «D.» Синтетическая форма вдвое менее активна, чем натуральная.
В настоящее время проводятся исследования, чтобы определить, может ли витамин Е, благодаря его способности ограничивать производство свободных радикалов, помочь предотвратить или замедлить развитие некоторых хронических заболеваний, таких как сердечные заболевания.Также было показано, что витамин Е играет роль в иммунной функции, восстановлении ДНК и других метаболических процессах. 13
Селен
Селен — это микроэлемент, который поддерживает здоровую активность иммунной системы, действует как часть мощного антиоксиданта глутатиона и необходим для хорошего здоровья щитовидной железы.
Селен используется нашим организмом для выработки глутатионпероксидазы, компонента естественной системы антиоксидантной защиты организма, которая вырабатывается в печени.Он работает с витамином Е, чтобы защитить клеточные мембраны от повреждений, вызванных вредными свободными радикалами, и помогает выводить токсины из вредных соединений в печени. Кроме того, некоторое количество глутатиона попадает в кровоток, где он помогает поддерживать целостность эритроцитов, защищая лейкоциты иммунной системы как часть защиты организма. 14
В исследовании, опубликованном в American Journal of Clinical Nutrition , исследователи изучали влияние добавок селена и бета-каротина на пациентов, у которых был выявлен дефицит селена и витамина А. 15 Исследователи оценили ферментативную антиоксидантную систему крови, включая концентрацию глутатиона и селена. Восемнадцать пациентов не получали никаких добавок, 14 пациентов получали селен перорально, а 13 пациентов получали бета-каротин перорально в течение одного года. Между тремя и шестью месяцами активность глутатиона значительно увеличилась у пациентов, получавших селен, по сравнению с пациентами, получавшими плацебо. После лечения бета-каротином было обнаружено лишь небольшое увеличение.Исследователи заявили, что, поскольку глутатион играет важную роль в системе естественной ферментативной защиты при детоксикации перекиси водорода в воде, добавки селена могут представлять большой интерес для защиты клеток от окислительного стресса.
Из-за риска накопления токсичных уровней селена в организме пациентам следует избегать приема высоких доз — 900 мкг или более за один раз или 600 мкг ежедневно в течение длительного периода времени. Пациенты также должны знать количество селена, которое они получают из морепродуктов, цельного зерна, овса и орехов. 14
Роль фармацевта
Рацион, богатый антиоксидантами, снижает риск некоторых видов рака, сердечных заболеваний, астмы, диабета и болезни Паркинсона. Большинство этих антиоксидантов доступны по цене и доступны каждому, кто в них нуждается. Исследования показывают многообещающие результаты защитного действия антиоксидантов для укрепления иммунной системы в борьбе с токсинами в организме человека.
Фармацевты имеют исключительную возможность объяснять правильные дозировки своим пациентам и разъяснять роль различных синтетических и природных антиоксидантов, доступных на рынке.Они также могут объяснить преимущества, которые получают пациенты от улавливания свободных радикалов в своем организме, чтобы уменьшить повреждение клеток и тканей.
ССЫЛКИ
1. Ди Мацио П., Кайзер С., Сис Х. Ликопин как наиболее эффективный биологический гаситель синглетного кислорода каротиноидов. Arch Biochem Biophys. 1989; 274: 532-538.
2. Салджогиан М. Ликопин: мощный природный антиоксидант. Фарм США . 2002; 27 (10): 29-35.
3. Письмо о благополучии Калифорнийского университета в Беркли.com. Коэнзим Q10. Май 2003.
4. Смит А.Р., Шенви С.В., Видлански М. и др. Липоевая кислота как потенциальная терапия хронических заболеваний, связанных с окислительным стрессом. Курр Мед Хим . 2004; 11 (9): 1135-1146.
5. Пакер Л., Витт Э. Х., Тритчлер Х. Дж. Альфа-липоевая кислота как биологический антиоксидант. Free Radic Biol Med. , 1995; 19: 227-250.
6. Whiteman M, Tritschler H, Halliwell B. Защита от пероксинитрит-зависимого нитрования тирозина и инактивации альфа-1-антипротеиназы окисленной и восстановленной липоевой кислотой. FEBS Lett . 1996; 379: 74-76.
7. Pantuck AJ, Leppert JT, Zomorodian N, et al. Фаза II исследования гранатового сока для мужчин с повышением уровня специфического антигена простаты после операции или лучевой терапии по поводу рака простаты. Clin Cancer Res. , 2006; 12: 4018-4026.
8. Авирам М., Розенблат М., Гайфини Д. и др. Гранатовый сок улучшает здоровье сонной артерии и снижает кровяное давление у пациентов со стенозом сонной артерии. ХербалГрамм . 2005; 65: 28-30.
9. Гил М.И., Томас-Берберан Ф.А., Хесс-Пирс Б. и др. Антиоксидантная активность гранатового сока и ее связь с фенольным составом и обработкой. J Agric Food Chem. 2000; 48 (10): 4581-4589.
10. Ритвельд А., Вайзман С. Антиоксидантные эффекты чая: данные клинических испытаний на людях. J Nutr. 2003; 133: 3285S-3292S.
11. Найду К.А. Витамин С в здоровье и болезнях человека до сих пор остается загадкой? Обзор. Nutr J .2003; 2: 7.
12. Левин М., Рамси С.К., Дарувала Р. и др. Критерии и рекомендации по приему витамина С. ЯМА . 1999; 281: 1415-1423.
13. Khanna S, Roy S, Ryu H, et al. Молекулярная основа действия витамина Е: токотриенол модулирует 12-липоксигеназу, ключевой медиатор нейродегенерации, вызванной глутаматом. Дж. Биол. Хим. . 2003; 278: 43508-43515.
14. Томсон CD. Оценка требований к селену и адекватности селенового статуса: обзор. евро J Clin Nutr. 2004; 58: 391-402.
15. Hercberg S. История бета-каротина и рака: от наблюдения к интервенционным исследованиям. Какие уроки можно извлечь для будущих исследований полифенолов? Ам Дж. Клин Нутр . 2005; 81 (1 доп.): 218С-222С.
Чтобы прокомментировать эту статью, свяжитесь с [email protected].
| Аскорбиновая кислота | Витамин, используемый для коррекции дефицита витамина С и увеличения абсорбции железа в кишечнике. | |
| Витамин A | Витамин, важный для функции сетчатки, который используется в клинических условиях для коррекции дефицита витамина A. | |
| Витамин E | Витамин-антиоксидант, используемый во многих кремах для кожи и поливитаминных препаратах. | |
| Липоевая кислота | Для пищевых добавок, а также для лечения дефицита или дисбаланса питания. | |
| Масопрокол | Используется для лечения актинического кератоза (предраковые образования кожи, которые могут стать злокачественными, если их не лечить). | |
| Прамипексол | Агонист дофамина, не относящийся к спорыньи, используемый для лечения признаков и симптомов идиопатической болезни Паркинсона и синдрома беспокойных ног (СБН). | |
| Оксид азота | Сосудорасширяющий агент, используемый при лечении гипоксической дыхательной недостаточности у недоношенных новорожденных. | |
| Аллопуринол | Ингибитор ксантиноксидазы, используемый для снижения концентрации мочевой кислоты в моче и сыворотке крови у пациентов с подагрой, рецидивирующими кальциевыми камнями и различными злокачественными новообразованиями. | |
| Пентоксифиллин | Производное метилксантина, используемое для лечения перемежающейся хромоты, вызванной хроническим окклюзионным заболеванием артерий конечностей. | |
| Мелатонин | Эндогенный гормон, вырабатываемый шишковидной железой, который регулирует циклы сна и бодрствования и при экзогенном введении оказывает благотворное влияние на латентность начала сна; доступно как безрецептурная добавка. | |
| Диметилсульфоксид | Обратимый митоген-активируемый внеклеточный сигнально-регулируемый ингибитор киназы-1 (MEK1) и MEK2, используемый для лечения некоторых типов меланомы, метастатического немелкоклеточного рака легкого и местнораспространенного или метастатического анапласта рак щитовидной железы. | |
| Пробукол | Используется для снижения холестерина ЛПНП и ЛПВП. | |
| 3,4-дигидроксикоричная кислота | Недоступно | |
| Ресвератрол | В настоящее время исследуются на предмет лечения инфекций Herpes labialis (герпеса). | |
| 3-гидроксиантраниловая кислота | Продукт окисления метаболизма триптофана. Это может быть поглотитель свободных радикалов и канцероген. | |
| Дигидролипоевая кислота | Недоступно | |
| п-Кумаровая кислота | Недоступно | |
| Кверцетин | в натуральных пищевых продуктах и натуральных пищевых добавках. | |
| AEOL-10150 | Исследовано для применения / лечения бокового амиотрофического склероза (БАС). | |
| Транскроцетинат | Исследован для использования / лечения рака / опухолей (неуточненных), кровоизлияний, гипоксии, дыхательной недостаточности и инсультов. | |
| Ацетилцистеин | Лекарство, которое можно использовать в качестве муколитика у пациентов с определенными заболеваниями легких и в качестве противоядия при передозировке парацетамолом. | |
| Никаравен | Исследовано для использования / лечения цереброваскулярных заболеваний (неуточненных). | |
| Лодоксамид | Офтальмологическое средство, используемое для лечения глазных заболеваний, обозначаемых терминами весенний кератоконъюнктивит, весенний конъюнктивит и весенний кератит. | |
| Феруловая кислота | Нет в наличии | |
| Мочевая кислота | В настоящее время (август 2013 г.) нет утвержденных показаний для мочевой кислоты. Возможное терапевтическое применение мочевой кислоты — это вспомогательное средство при остром ишемическом инсульте. | |
| Идебенон | Аналог убихинона, используемый для лечения нарушений зрения у подростков и взрослых пациентов с наследственной оптической невропатией Лебера (LHON). | |
| Хромовый хлорид | Добавка к растворам для внутривенного введения для полного парентерального питания (ПП). | |
| Тиосерная кислота | Донор серы, используемый для последовательного использования с нитритом натрия для купирования острого отравления цианидом, которое считается опасным для жизни. | |
| Мехинол | Местное средство, используемое в сочетании с третиноином для лечения солнечного лентиго. | |
| Гидрохинон | Осветляющий агент для местного применения, используемый для лечения кожных заболеваний, связанных с гиперпигментацией, включая меланодермию, поствоспалительную гиперпигментацию, солнечные пятна и веснушки. | |
| Селеновая кислота | Ингредиент, содержащийся в различных добавках и витаминах. | |
| Селен | Ингредиент, содержащийся в различных добавках и витаминах. | |
| Ликопин | Ингредиент, содержащийся в различных добавках и витаминах. | |
| Токоферол | Токоферол можно использовать в качестве пищевой добавки для пациентов с дефицитом витамина Е; это в основном прописывается в альфа-форме. Дефицит витамина Е встречается редко, и … | |
| Ребамипид | Гастропротекторное средство, используемое в сочетании с другими подобными методами лечения (например,грамм. ингибиторы протонной помпы) для лечения гастрита и защиты слизистой оболочки желудка. | |
| Аллицин | Аллицин использовался в испытаниях, посвященных лечению фолликулярной лимфомы. | |
| Анизодамин | Анизодамин был исследован для лечения кишечных заболеваний. | |
| Галлат эпигаллокатехина | Галлат эпигаллокатехина был исследован для лечения гипертонии и диабетической нефропатии. | |
| Буцилламин | Буцилламин использовался в испытаниях, посвященных лечению и профилактике подагры и ревматоидного артрита. | |
| Edaravone | Поглотитель свободных радикалов, используемый для задержки прогрессирования БАС. | |
| Tempol | Tempol использовался в испытаниях, посвященных лечению рака анального канала. | |
| Пропилгаллат | Пропилгаллат находится на стадии клинического исследования NCT01450098 (Исследование LY2484595 на здоровых субъектах). | |
| Апоцинин | Ацетованиллон использовался в исследованиях по лечению бронхиальной астмы и хронической обструктивной болезни легких. | |
| Токотриенол | Токотриенол был исследован для лечения снижения уровня холестерина. | |
| Гидрокситирозол | Гидрокситирозол использовался в испытаниях, посвященных профилактике рака груди. | |
| Актеозид | Актеозид исследуется в клинических испытаниях NCT02662283 (валидность и безопасность терапии регактеозидом для пациентов с IgA-нефропатией). | |
| Тирилазад | Тирилазад использовался в испытаниях, посвященных лечению травм спинного мозга. | |
| Хроманол | Хроманол использовался в испытаниях, посвященных лечению рака простаты. | |
| альфа-токоферол сукцинат | Форма витамина Е, используемая для лечения и профилактики авитаминоза. | |
| альфа-токоферола ацетат | Форма витамина Е, используемая для лечения и профилактики авитаминоза. | |
| Бисульфит натрия | Ингредиент продуктов парентерального питания для пациентов с тяжелыми заболеваниями печени. | |
| Токоферилхинон | Без аннотации | |
| N, N’-дифенил-1,4-фенилендиамин | Без аннотации | |
| Куркума | Куркума — это растительный / растительный экстракт, используемый в некоторых безрецептурных продуктах. Это не одобренный препарат. | |
| Аскорбат кальция | Недоступно | |
| Койевая кислота | Недоступно | |
| Эбселен | Эбселен | Эбселен для лечения диабета у мужчин типа 2 был основным методом лечения диабета Эбселеном для мужчин типа 2. Mellitus и сахарный диабет 1 типа. |
| Декспрамипексол | Декспрамипексол исследуется в клинических испытаниях NCT01511029 (Исследование для оценки интервала QTC у здоровых добровольцев, получавших декспрамипексол (QTC = электрокардиограмма (ЭКГ) | |
| … гамма-токоферол | гамма-токоферол исследуется в клинических испытаниях NCT00836368 (Чувствительность базофилов in vitro к аллергенам после приема гамма-токоферола у аллергических астматиков). | |
| Карведилол | Неселективный бета-адренергический антагонист, используемый для лечения легкой и тяжелой хронической сердечной недостаточности, гипертензии и дисфункции левого желудочка после инфаркта миокарда у клинически стабильных пациентов. | |
| 2,5-ди-трет-бутилгидрохинон | Недоступно | |
| Cyclo (his-pro) | Недоступно | |
| Бисфенол A | Недоступно | |
| трет-Бутилгидрохинон | Недоступно | |
| Дролоксифен | Новый дролоксифен или модифенол-рецептор, модифен или модифенилэтилен, производное трипамилэтиленового препарата SER .Дролоксифен также демонстрирует более быструю фармакокинетику, достигая пиковых концентраций и значительно больше удаляется … | |
| Экстракт морской сосны | Растительный экстракт в пищевых добавках для здоровья волос, кожи и ногтей. | |
| Чесночное масло | Без аннотации | |
| Байкалеин | Байкалеин проходит клинические испытания NCT03830684 (рандомизированное, двойное слепое, плацебо-контролируемое, многоцентровое исследование эффективности A, многоцентровое клиническое и фазовое и безопасность таблеток байкалеина при лечении… | |
| Силибинин | Флавонолигнан с гепатопротекторным действием, используемый для лечения токсического поражения печени и в качестве вспомогательного средства при лечении хронических состояний, таких как цирроз и гепатит. | |
| Vitis vinifera seed | Без аннотации |
Что такое антиоксиданты?
Все живые организмы используют кислород для метаболизма и использования питательных веществ с пищей для производства энергии для выживания.Таким образом, кислород является жизненно важным компонентом для жизни. Кислород медитирует химические реакции, которые метаболизируют жиры, белки и углеводы для производства энергии.
Темная сторона кислорода
Хотя кислород — один из важнейших компонентов для жизни, это также палка о двух концах. Кислород — это высокореактивный атом, который способен стать частью потенциально повреждающих молекул, обычно называемых «свободными радикалами».
Свободные радикалы
Эти свободные радикалы способны атаковать здоровые клетки тела.Это может привести к повреждению, болезни и серьезным расстройствам. Повреждение клеток, вызванное свободными радикалами, по-видимому, является основным фактором старения и таких заболеваний, как:
- рак
- Болезнь сердца
- Снижение функции мозга
- снижение иммунной системы и т. Д.
В целом свободные радикалы вовлечены в патогенез по меньшей мере 50 заболеваний.
Поскольку свободные радикалы содержат неспаренный электрон, они нестабильны и захватывают электроны других веществ, чтобы нейтрализовать себя.Сначала это стабилизирует свободный радикал, но в процессе образует другой. Вскоре начинается цепная реакция, и в течение нескольких секунд в первичной реакции могут произойти тысячи свободнорадикальных реакций.
Активные формы кислорода (АФК)
ROS — это термин, который охватывает все высокореактивные кислородсодержащие молекулы, включая свободные радикалы. Типы ROS включают гидроксильный радикал, перекись водорода, супероксид-анион-радикал, радикал оксида азота, синглетный кислород, радикал гипохлорита и различные перекиси липидов.Они могут реагировать с мембранными липидами, нуклеиновыми кислотами, белками и ферментами, а также с другими небольшими молекулами.
Окислительный стресс
Окислительный стресс означает дисбаланс между прооксидантами и антиоксидантными механизмами. Это приводит к чрезмерному окислительному метаболизму. Этот стресс может быть вызван несколькими факторами окружающей среды, такими как воздействие загрязнителей, алкоголь, лекарства, инфекции, плохое питание, токсины, радиация и т. Д. Окислительное повреждение ДНК, белков и других макромолекул может привести к широкому спектру заболеваний человека, в первую очередь болезни сердца и рак.
Борьба со свободными радикалами
Обычно образование свободных радикалов естественным образом контролируется различными полезными соединениями, известными как антиоксиданты. Когда есть дефицит этих антиоксидантов, повреждения из-за свободных радикалов могут стать кумулятивными и изнурительными.
Антиоксиданты способны стабилизировать или деактивировать свободные радикалы до того, как они атакуют клетки.
Антиоксиданты пищевые
Пища содержит несколько питательных веществ, содержащих антиоксиданты.Витамин C, витамин E и бета-каротин являются одними из наиболее часто изучаемых диетических антиоксидантов.
Витамин С — самый важный водорастворимый антиоксидант во внеклеточных жидкостях. Витамин С помогает нейтрализовать АФК в воде или водной фазе до того, как они повлияют на липиды.
Витамин Е — самый важный жирорастворимый антиоксидант. Он важен как разрушающий цепь антиоксидант в клеточной мембране. Он может защитить мембранные жирные кислоты от перекисного окисления липидов.Кроме того, витамин С способен регенерировать витамин Е.
Бета-каротин и другие каротиноиды также обладают антиоксидантными свойствами. Каротиноиды работают в синергии с витамином Е.
Дефицит антиоксидантов
Диета с низким содержанием жиров может ухудшить усвоение бета-каротина, витамина Е и других жирорастворимых питательных веществ. Фрукты и овощи — важные источники витамина С и каротиноидов. Цельнозерновые продукты и высококачественные растительные масла являются основными источниками витамина Е.
Многие вещества растительного происхождения известны как «фитонутриенты» или «фитохимические вещества».Они также обладают антиоксидантными свойствами. Фенольные соединения, такие как флавоноиды, являются такими химическими веществами. Они содержатся в нескольких фруктах, овощах, экстрактах зеленого чая и т. Д.
Антиоксиданты в организме человека
Помимо диеты, в организме есть несколько антиоксидантных механизмов, которые могут защитить себя от повреждений, опосредованных АФК. Такими ферментами являются антиоксидантные ферменты — глутатионпероксидаза, каталаза и супероксиддисмутаза (СОД). Для их активности им необходимы кофакторы микронутриентов, такие как селен, железо, медь, цинк и марганец.Было высказано предположение, что недостаточное потребление этих микроэлементов с пищей может также привести к низкой антиоксидантной активности.
Дополнительная литература
Антиоксидантные питательные вещества — Australian Prescriber
Любые факторы, такие как чрезмерное потребление жиров с пищей, курение или употребление алкоголя, ведущие к усилению окисления, могут увеличить потребность в антиоксидантных нутриентах сверх той, которую обычно можно получить с пищей.
Преимущество получения антиоксидантов из пищи состоит в том, что в рационе человека присутствуют буквально тысячи различных антиоксидантов. 7 , и их химические типы многочисленны (Таблица 1).Следовательно, они могут действовать в составе интегрированных систем или каскадов, в которых антиоксиданты могут переносить свободные радикалы в биологической системе в более безопасные места. Например, ROS или RNS могут рассеиваться из липидорастворимой среды без образования перекиси липидов в водорастворимую среду за счет последовательной доступности убихинона (кофермент Q 10 ), витамина E и витамина C. При окислении эти микроэлементы необходимо регенерировать в биологических условиях, отсюда и необходимость дальнейшего связывания с другими восстанавливающими системами, такими как глутатион / дисульфид глутатиона, дигидролипоат / липоат или NADPH / NADP + и NADH / NAD +.Ни один антиоксидант не может добиться такого результата в одиночку.
Некоторые из них действительно работают лучше при совместном приеме с группой антиоксидантов. Смесь антиоксидантов также может способствовать всасыванию. Примером этого является усиление абсорбции ликопина после приема комбинации бета-каротина и ликопина. 8,9
По данным Национального совета по здравоохранению и медицинским исследованиям, австралийцы имеют «доступ к питательной и разнообразной пище, содержащей все известные питательные вещества в более чем достаточных количествах.Людям, которые придерживаются правильной диеты, включающей хлеб и крупы, овощи и фрукты, мясо или заменители мяса, а также молочные продукты, не требуются витаминные и минеральные добавки. Эти продукты, свежие или обработанные, являются сбалансированным источником витаминов и минералов ». 10 Однако возникает вопрос, действительно ли это утверждение. Это связано не с тем, что австралийская диета не может обеспечить достаточное количество питательных веществ-антиоксидантов, а скорее с тем, обеспечивает ли она диапазон и количество этих питательных веществ, необходимых для оптимального здоровья, с учетом нынешнего выбора продуктов питания некоторыми группами.Например, согласно Национальному исследованию питания 1995 года, молодые австралийцы не едят достаточно фруктов как источника антиоксидантов; только 37% респондентов в возрасте 19-24 лет сообщили, что ели фрукты за день до интервью.
Взгляд на молекулярные механизмы действия
Мед как натуральная пищевая добавка обладает рядом лечебных свойств и эффектов для здоровья. Он был признан потенциальным терапевтическим антиоксидантным средством при различных заболеваниях, связанных с биоразнообразием. Данные сообщают, что он проявляет сильное ранозаживляющее, антибактериальное, противовоспалительное, противогрибковое, противовирусное и противодиабетическое действие.Он также сохраняет иммуномодулирующий, эстрогенный регуляторный, антимутагенный, противоопухолевый и многие другие эффекты энергии. Данные также показывают, что мед, как традиционная терапия, может быть новым антиоксидантом для борьбы со многими заболеваниями, прямо или косвенно связанными с окислительным стрессом. В этом обзоре эти полезные эффекты были тщательно рассмотрены, чтобы подчеркнуть механизм действия меда, исследуя различные возможные механизмы. Доказательные исследования предполагают, что мед действует посредством модуляции множества сигнальных путей и молекулярных мишеней.Этот путь предполагает различные пути, такие как индукция каспаз при апоптозе; стимуляция TNF- α , IL-1 β , IFN- γ , IFNGR1 и p53; ингибирование пролиферации клеток и остановка клеточного цикла; ингибирование окисления липопротеинов, IL-1, IL-10, COX-2 и LOX; и модуляция других разнообразных целей. В обзоре освещаются проведенные исследования, а также исследуемые отверстия. Литература предполагает, что мед, применяемый отдельно или в качестве адъювантной терапии, может быть потенциальным природным антиоксидантным лекарственным средством, требующим дальнейших экспериментальных и клинических исследований.
1. Введение
Современные методы лечения с использованием химиопрепаратов устраняют множественную лекарственную устойчивость и некоторые другие побочные эффекты [1]. Это побуждает искать альтернативные варианты. Натуральные продукты рассматриваются как практический альтернативный подход к снижению постоянно растущего числа болезней и некоторых из их неизбежных побочных эффектов [2, 3]. В последнее время мед как натуральный продукт привлек внимание исследователей как дополнительная и альтернативная медицина [4–6].
Мед как средство народной медицины упоминается в древнейших письменных архивах [7, 8]. Демаркация его использования в современной профессиональной медицине в качестве потенциальной терапии полностью не используется. Тем не менее, некоторые исследователи склонны выдвигать логичное предположение о том, что использование меда в качестве натуральной добавки к продукту хорошо продумано для использования в качестве терапии или адъювантной антиоксидантной терапии в современной медицине [9, 10]. Состав меда варьируется от цветочного источника к источнику.Общий средний состав меда представлен в таблице 1. Он состоит как минимум из 181 вещества и в основном производит фруктозу (38%) и глюкозу (31%) в качестве основных сахаров. Помимо фруктозы и глюкозы, другие идентифицированные дисахариды включают мальтозу, сахарозу, мальтулозу, туранозу, изомальтозу, ламинарибиозу, нигерозу, коджибиозу, гентиобиозу и B-трегалозу. Трисахариды включают мальтотриозу, эрлозу, мелецитозу, центозу 3-a5, изомальтозилглюкозу, l-кестозу, изомальтотриозу, панозу, изопанозу и теандрозу [11].Он также включает ферменты, аминокислоты, белки, флавоноиды, фенольные кислоты и другие группы. Сообщается, что в меде 26 аминокислот; среди них пролин является основным источником, составляющим 50–85% от общего количества аминокислот [12]. Незначительный объем витаминов включает рибофлавин, ниацин, фолиевую кислоту, пантотеновую кислоту, витамин B6 и аскорбиновую кислоту. Различные микроэлементы включают кальций, железо, цинк, калий, фосфор, магний, селен, хром и марганец. Органические кислоты — еще одна важная группа соединений в меде, например, уксусная, масляная, лимонная, янтарная, молочная, яблочная и глюконовая кислоты, а также ряд других ароматических кислот [13].Различные ферменты, присутствующие в меде, включают глюкозооксидазу, сахарозную диастазу, каталазу и кислую фосфатазу [14–16]. Некоторые из флавоноидов и фенольных соединений, которые были идентифицированы в меде, включают кемпферол, кверцетин, хризин, пинобанксин, лютеолин, апигенин, пиноцембрин, генистеин, гесперетин, p -куаровую кислоту, нарингенин, галловую кислоту, феруловую кислоту, эллаговую кислоту. сиринговая кислота, ванилиновая кислота и кофейная кислота [17, 18]. Сообщается, что составляющие флавоноиды и фенольные кислоты несут единоличную ответственность за антиоксидантные и другие лечебные эффекты меда [6, 18–24].Химическая структура основных флавоноидов и фенольных кислот в меде продемонстрирована на рисунках 1 и 2.
| ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
Мед был изучен против различных заболеваний на животных и людях. Опубликованные исследования обозначают его как новый антиоксидант [24, 25]. Он обладает широким спектром терапевтических свойств, таких как противовоспалительные [26], антибактериальные [27], антимутагенные [28], ускоряющие заживление ран [29], антидиабетические [30], противовирусные [31], противогрибковые [32] и противоопухолевые. [5, 33, 34] эффекты.Ее можно было бы назвать естественной «вакциной» от рака, поскольку она уменьшает хроническое воспаление, улучшает заживление хронических язв и ран и улучшает иммунный статус; противоположность этому — факторы риска образования рака [5]. Его противораковая активность была доказана против различных типов рака: молочной железы [35–39], колоректального [40], почечного [41], предстательной железы [36], эндометриального [36], шейного [39] и орального [42]. Мед может снизить факторы риска сердечно-сосудистых заболеваний у здоровых людей [43].Это вызывает снижение систолического артериального давления и уровня триглицеридов и ЛПОНП (липопротеинов низкой плотности) у экспериментальных животных [44]. В рандомизированном клиническом исследовании меньшая частота острых респираторных симптомов наблюдалась у лиц, которые принимали мед ежедневно [45]. Он улучшает женские гормоны [46], увеличивает процент сперматозоидов и подвижность, а также снижает токсическое воздействие на сперматогенез и уровень тестостерона [47, 48]. У женщин в постменопаузе, получавших медовую терапию, наблюдалось улучшение немедленной памяти по сравнению с улучшением, наблюдаемым у женщин, получавших терапию эстрогенами и прогестинами [49].
Понимание механизма действия меда является существенным и находится в недостаточной фазе. В обзоре представлена роль меда в модуляции различных типов заболеваний и возможные механизмы. Он также представляет собой краткий обзор результатов, с помощью которых он прокладывает путь от разных сигнальных путей к разным молекулярным мишеням. В обзоре также приведены рациональные объяснения терапевтических эффектов меда и отверстий, которые необходимо исследовать.
2. Лечебные эффекты меда и механизмы действия
2.1. Антиоксидантное действие меда
Антиоксиданты — это агенты, противодействующие порче, вызванной окислителями, такими как O 2 , OH —, супероксидом и / или липидными пероксильными радикалами. Рак, синтез мутагенов, старение, атеросклероз и многие хронические и дегенеративные хронические заболевания подвержены окислительному стрессу [52]. Клетки обладают системой защиты от окислительного повреждения. Эта защитная система состоит из свободных радикалов и других защитных агентов от окисления, таких как каталаза, супероксиддисмутаза, пероксидаза, аскорбиновая кислота, токоферол и полифенолы [53].Эти антиоксидантные агенты стимулируют биомолекулы, такие как углеводы, белки, липиды и нуклеиновые кислоты. Клетки изменяются этой стимуляцией и в конечном итоге вызывают антиоксидантный ответ [54]. Мед проявляет сильную антиоксидантную активность [6]. Эта антиоксидантная способность меда способствует предотвращению ряда острых и хронических заболеваний, таких как воспалительные, аллергические, тромботические, диабетические, сердечно-сосудистые, рак и другие. Антиоксидантные свойства меда могут быть измерены в форме антирадикальной активности с использованием анализа способности поглощения радикалов кислорода (ORAC), анализа очистки 1,1-дифенил-2-пикрилгидразила (DPPH) и анализа антиоксидантной способности восстановления железа (FRAP) [ 24].Было показано, что мед из различных цветочных источников и из разных стран обладает высокими антиоксидантными свойствами [24]. Фенольные кислоты и флавоноиды ответственны за хорошо известную антиоксидантную активность меда. Помимо этого, сахар, белки, аминокислоты, каротины, органические кислоты, продукты реакции Майяра, образование активных форм кислорода (АФК) и других второстепенных компонентов также способствуют антиоксидантному эффекту [53, 55]. Исследователи также показали, что мед (1,2 г / кг) увеличивает количество и активность антиоксидантных агентов, таких как бета-каротин, витамин С, глутатионредуктаза и мочевая кислота, у здоровых людей [56].Точный механизм антиоксиданта неизвестен, но предложенные механизмы включают связывание свободных радикалов, донорство водорода, хелатирование ионов металлов, действие флавоноидов на субстрат для гидроксила и действие супероксидных радикалов [25, 57]. На рисунке 3 представлены все возможные механизмы антиоксидантного действия меда. Антиоксидантный эффект меда хорошо известен, но настоятельно рекомендуется изучить точные задействованные механизмы и экстраполировать его на клинические испытания.
2.2. Антибактериальное и ранозаживляющее действие меда
Различные клинические испытания и исследования in vitro показали антимикробные свойства широкого спектра действия меда [58]. Сообщалось, что мед сдерживает рост патогенных штаммов, таких как Streptococcus pyogenes, Streptococcus typhi , Staphylococcus aureus , коагулазонегативные Streptococcus и E.coli , а также виды [59]. Он также снижает рост инфекционных штаммов, таких как Pseudomonas aeruginosa, Acinetobacter baumannii и Klebsiella pneumonia в полнослойных ожоговых ранах у крыс [60].
Антибактериальный эффект меда объясняется наличием в нем инертных антибиотических факторов. Эти факторы включают его кислый pH, осмотический эффект сахаров и выработку H 2 O 2 пероксидазой. Некоторые непероксидазные вещества также поддерживают антибактериальную активность, включая флавоноиды, фенольные кислоты и лизоцим [61]. В механизме его действия значительную роль играют дефенсин-1 пчелы (антимикробный пептид), метилглиоксаль (фитохимический) и продукция перекиси водорода ферментом глюкозооксидазой [62].Кроме того, высокое содержание сахара в меде также может быть полезно для уничтожения бактерий посредством осмоса [63]. Метилглиоксаль (MGO) в меде и его предшественник дигидроксиацетон (DHA) были признаны ингибиторами роста бактерий за счет ингибирования уреазы. Фермент уреаза способствует быстрой акклиматизации и быстрому росту бактерий, производя аммиак в кислой среде [64]. Совсем недавно проведенное исследование показывает, что мед борется с бактериальными инфекциями с помощью двух разных механизмов: ингибирование системы определения бактериального кворума (QS) для замедления экспрессии регулонов las , MvfR и rhl , а также связанных с ними факторов вирулентности. , и бактерицидные компоненты, активно убивающие бактериальные клетки [65].
Биопленки стали ключевым фактором устойчивости к антибиотикам. Биопленки защищают бактерии от антибиотиков, что приводит к неумолимой инфекции. Мед действует как бактерицидный посредник, проникает в биопленки, излечивает агрессивную инфекцию и уничтожает колонии [66, 67]. Он показал бактерицидный эффект против биопленок патогенных эталонных штаммов, таких как Methicillin-устойчивый Staphylococcus epidermidis (MRSE), бета-лактамазы расширенного спектра (ESBL), Klebsiella pneumonia , Pseudomonas aeruginosa , Pseudomonas aeruginosa , (SA), Proteus mirabilis , Pseudomonas aeruginosa (PA), Clostridium difficile и энтерогеморрагических E.coli . Он улучшает заживление ран, предотвращает инвазивные инфекции, устраняет колонизацию биопленок, предотвращает вспышки и, таким образом, сохраняет текущие запасы антибиотиков [66, 68–70]. Он подавляет рост биопленок, предотвращая связывание бактериальных штаммов с тканевым фибронектином в месте инфекции. Он также снижает экспрессию поверхностных белков, связывающих фибронектин, таких как Sfb1 и Sof, которые имеют решающее значение для связывания бактерий с фибронектином [71]. Он также значительно подавляет экспрессию генов, воспринимающих кворум (импортер AI-2 и биосинтез индола), генов curli (csgBAC) и генов вирулентности (гены LEE) в вирулентных клетках E.coli . Содержание глюкозы и фруктозы в меде считалось ключевыми компонентами в подавлении образования биопленок [72].
Нормальное заживление ран — это многоэтапный процесс, в котором происходят совпадающие серии событий, которые включают коагуляцию, воспаление, пролиферацию клеток, ремоделирование ткани и замену поврежденной ткани [73]. Мед широко используется для лечения различных типов хронических, ожоговых, некротических, диабетических стоп и послеоперационных расщепленных кожных ран [61, 74–76].В воспалительной фазе заживления ран мед способствует устранению некротических тканей [63], улучшает фазу ремоделирования [63] и подавляет рост бактерий [59], что приводит к лучшему заживлению. Недавнее исследование указывает на повышенную продукцию IL-6 и TNF- α медом на участке раны в процессе заживления у мышей с дефицитом IL-6 [77]. Мед способствует усиленной стимуляции и производству лимфоцитов, фагоцитов, моноцитов и / или макрофагов для высвобождения цитокинов и интерлейкинов, таких как TNF- α , IL-1 β и IL-6, ускоряя процесс заживления [78] .Высокое содержание сахара и осмолярность меда также способствуют заживлению. Вода выводится из раневого ложа за счет осмотического действия меда посредством простого оттока лимфы, если кровообращение в месте раны достаточное для осуществления этого процесса [79]. Исследования показали, что мед улучшает заживление ран за счет антиоксидантной реакции, активируя AMPK (5-аденозинмонофосфат-активируемую протеинкиназу) и антиоксидантные ферменты, которые уменьшают окислительный стресс. Антиоксидантная система включает экзогенные и эндогенные антиоксиданты.Эндогенные антиоксиданты подразделяются на ферментативные и неферментативные антиоксиданты. Ферментные антиоксиданты включают супероксиддисмутазу (SOD), каталазу (CAT) и глутатионпероксидазу (GPx). К неферментативным антиоксидантам относятся витамины E и C, глутатион (GSH) и некоторые небольшие молекулы, в то время как экзогенные антиоксиданты включают некоторые микроэлементы [24, 80]. Эти антиоксиданты также поддерживают пролиферацию и миграцию фибробластов кожи человека и функцию митохондрий, что способствует заживлению [81].
Другой механизм объясняет, что участки раны обычно имеют два типа ферментов, переваривающих белок: сериновые протеазы и матриксные металлопротеазы. Эти ферменты протеазы обычно неактивны из-за присутствия некоторых ингибиторов. Протеазы становятся активными, когда ингибиторы становятся неактивными под действием H 2 O 2 . Таким образом, H 2 O 2 играет роль физиологических стимулов переключения для активации и инактивации этих ферментов посредством окисления. Сообщалось, что мед стимулирует и увеличивает выработку H 2 O 2 .Обломки раны и бактерии перевариваются активными протеазами. Активное действие меда легко сметает этот мусор за счет осмотического оттока [7, 82]. Во время воспаления H 2 O 2 также стимулирует рост фибробластов и эпителиальных клеток для восстановления повреждений. Точно так же H 2 O 2 стимулирует факторы ядерной транскрипции (NTF) для размножения клеток и заживления ран [7].
Некоторые дополнительные механизмы уточняют, что H 2 O 2 стимулирует комплексы рецептора инсулина, чтобы запустить цепочку молекулярных событий в клетке.Это приводит к облегчению поглощения аминокислот и глюкозы для роста клеток. Сам мед может обеспечивать растущие клетки витаминами, минералами, сахаром и аминокислотами. Это помогает фагоцитам поглощать инфекционные бактерии за счет потребления глюкозы. Мед также стимулирует высвобождение цитокинов из пролиферации моноцитов и лимфоцитов для восстановления тканей. Активация моноцитов митогеном или медом приводит к выработке активных форм кислорода, вызывающих более выраженную воспалительную реакцию. Это вызывает отек в окружающих тканях, ограничивая кровообращение в капиллярах.Это приводит к снижению поступления кислорода и питательных веществ в клетки. В конечном итоге он ограничивает рост клеток, чтобы заменить ткани для заживления ран [7, 83]. Все возможные механизмы, участвующие в антибактериальном и ранозаживляющем воздействии меда, показаны на Рисунке 4.
2.3. Противогрибковое действие меда
Мед проявляет противогрибковую активность. Исследования показали, что он обладает противогрибковой активностью против Aspergillus niger , Aspergillus flavus , Penicillium chrysogenum , Microsporum gypseum , Candida albicans , Saccharomyces и Malassezia .Потенциальный антимикробный эффект меда объясняется наличием глюкозооксидазы, метилглиоксаля и высоким содержанием сахара [85–88]. Механизм полностью не изучен; однако были предложены некоторые потенциальные пути.
Мед подавляет рост грибков, предотвращая образование в них биопленок, разрушение сформировавшихся биопленок и провоцируя изменения в структуре экзополисахаридов. Он нарушает целостность клеточной мембраны, что приводит к сокращению поверхности клетки в биопленке, что приводит к гибели или задержке роста [89].Исследования с использованием атомно-силовой микроскопии показали, что при обработке биопленки медом (40% w / v ) толщина экзополисахаридного слоя уменьшается вдвое и увеличивается шероховатость с последующим его полным удалением [90]. Исследователи показали, что флавоноидная часть меда замедляет рост грибов, влияет на внешнюю морфологию и целостность мембран, а также подавляет некоторые клеточные процессы, которые участвуют в росте зародышевых трубок. Подавление прорастания зародышевой трубки коррелирует с плохим ростом мембраны.Также было обнаружено, что экстракт флавоноидов меда влияет на переход через гифы, уменьшая процент клеток в фазе G0 / G1 и / или фазе G2 / M [91]. На рисунке 5 показаны возможные механизмы противогрибкового действия меда. Подробное описание противогрибковых эффектов меда и задействованных молекулярных мишеней является ключевым пробелом, который еще предстоит исследовать.
2.4. Противовирусные эффекты меда
Вирусная активность обычно вызывается естественными или универсальными стимулами, которые приводят к инфекциям и поражениям [92].Текущие исследования показали, что мед обладает потенциальным противовирусным действием. Противовирусный эффект меда объясняется его различными ингредиентами, которые, как было обнаружено, действуют при борьбе с поражениями, например, медь инактивирует вирус, который является частью меда в виде микроэлементов. Точно так же присутствие аскорбиновой кислоты, флавоноидов и продукции H 2 O 2 медом также приводит к ингибированию роста вируса за счет прерывания транскрипции и трансляции вируса [93, 94]. Данные исследований in vitro показали противовирусную активность меда в отношении различных типов вирусов, таких как вирусов краснухи , простого герпеса и ветряной оспы [31, 95, 96].Мед состоит из секрета слюнных и глоточных желез головы медоносной пчелы. Недавно в отделе слюнных желез были обнаружены метаболиты оксида азота (NO), нитрит и нитрат [56]. Хорошо известно, что NO — это энергетическая молекула, которая обеспечивает защиту хозяина от вирусов, как ДНК-, так и РНК-вирусов. NO действует, замедляя развитие вирусных поражений, а также останавливая их репликацию [56, 97]. По своему способу действия NO подавляет репликацию, вмешиваясь в вирусную полимеразу, нуклеиновую кислоту и / или белки вирусного капсида.Сообщалось также, что содержание флавоноидов в меде ингибирует вирусную транскрипцию и репликацию [98, 99]. На рисунке 6 представлены возможные механизмы, участвующие в противовирусной активности меда. Чтобы понять реальное влияние меда на вирусы и механизмы, намереваются провести дополнительные исследования, чтобы составить карту пути.
2.5. Противовоспалительное действие меда
Воспаление — это сложный биологический ответ сосудистых тканей на вредные раздражители. Это защитный способ реакции тканей и организма на удаление патогенов или раздражителей, являющихся причиной травм.Воспаление подразделяется на два класса: острое и хроническое. Острое воспаление — это ранняя реакция организма на раздражители. Признаками острого воспаления являются покраснение, боль, зуд и потеря способности выполнять функции [100]. Если острое воспаление не лечить хорошо и длительно, оно переходит в хроническое воспаление. Это считается основной причиной нескольких хронических заболеваний или расстройств. Таким образом, предполагается, что противовоспалительное действие противодействует непрекращающимся заболеваниям, таким как болезни печени [101], болезни почек [102] и рак [103].В провоспалительный ответ могут быть вовлечены несколько факторов, таких как цитокины, циклооксигеназы (COX), липоксигеназы (LOX), митогены, макрофаги, факторы TNF и многие другие факторы воспалительных путей.
Противовоспалительное действие меда хорошо изучено [104]. Он показал противовоспалительный ответ на клеточных культурах [40], животных моделях, на клинические испытания [104, 105]. Точный механизм действия меда на воспаление еще не совсем понятен. В воспалительном пути два из его компонентов, активируемых при заболеваниях, — это пути митоген-активируемой протеинкиназы (MAPK) и ядерного фактора каппа B (NF- κ B) [120].Активация MAPK и NF- κ B в конечном итоге приводит к индукции нескольких других медиаторов воспаления, ферментов, цитокинов, белков и генов, таких как циклооксигеназа-2 (COX-2), липоксигеназа 2 (LOX-2), C-реактивный белок (CRP), интерлейкины (IL-1, IL-6 и IL-10) и TNF- α . Все эти маркеры провоспалительного действия, как известно, играют важную роль в воспалении и этиологии заболевания, связанной с ангиогенезом [30, 119]. Недавние доказательства исследований in vivo и показали противовоспалительные механизмы меда.Эти исследования показали, что мед снижает отек и снижает уровень провоспалительных цитокинов в плазме крови, таких как IL-6, TNF-, α , PGE2, NO, iNOS и COX-2. Также было продемонстрировано, что мед ослабляет транслокацию NF- κ B в ядро и подавляет деградацию I κ B α (ингибитор каппа B) [106, 107]. Сообщалось, что фенольные кислоты и флавоноиды, такие как хризин, кверцетин и галангин, способны подавлять активность провоспалительных ферментов, например, циклооксигеназы-2 (ЦОГ-2), простагландинов [108] и индуцибельной синтазы оксида азота ( iNOs) [109].Исследования показали, что флавоноиды в меде замедляют экспрессию MMP-9 (матричная металлопептидаза 9), медиатора воспаления, вызывающего хроническое воспаление. Мед обладает способностью значительно подавлять экспрессию противовоспалительных цитокинов, таких как IL-1 и IL-10, и факторов роста PDGF (тромбоцитарный фактор роста) и TGF- β (трансформирующий фактор роста- β ) . Сделана модель in vitro клеточных линий MM6 с использованием 1% раствора меда [110].Другой возможный механизм показывает, что активные формы кислорода продуцируются макрофагами, моноцитами и нейтрофилами, которые усиливают воспаление. Мед прекращает выделение таких типов клеток, что способствует противовоспалительному эффекту. Он также подавляет производство кератиноцитов и лейкоцитов, уменьшая воспаление. Было продемонстрировано, что при воспалительной реакции продукция H 2 O 2 медом стимулирует рост фибробластов и эпителиальных клеток для восстановления воспалительного повреждения.Это противовоспалительное действие меда делает его новым средством, модулирующим болезнь [111–113].
Аномальный метаболизм арахидоновой кислоты вызывает воспаление. LOX метаболизируют арахидоновую кислоту до лейкотриенов (LT). Существует три типа изоферментов липоксигеназы (LOX): 12-LOX, 15-LOX и 5-LOX. 12-LOX вызывает воспалительные / аллергические расстройства, 15-LOX синтезирует противовоспалительный 15-HETE (15-гидроксиэйкозатетраеновую кислоту), а 5-LOX генерирует 5-HETE (5-гидроксиэйкозатетраеновую кислоту) и LT [114].Сообщалось, что многие полифенолы в меде подавляют LOX [114]. Противовоспалительное действие меда можно объяснить его фенольными соединениями и флавоноидами [15, 128, 129]. На рисунке 7 показаны возможные механизмы противовоспалительного действия меда. Чтобы понять реальное влияние меда на LOX, COX и TNF сигнальные пути и задействованные механизмы, намеревается провести дополнительные исследования, чтобы составить карту пути.
2.6. Мед и его противодиабетические свойства
Сахарный диабет — сложный метаболический синдром.Причиной этого является дефицит инсулина или нефункциональный инсулин [115]. При этом синдроме многие аномалии липопротеинового и углеводного обмена связаны с повышенным уровнем глюкозы [116, 117]. Острые осложнения при этом заболевании могут включать гиперосмолярный, диабетический кетоацидоз и гипергликемическое состояние, что может привести к смерти [118].
Мед продемонстрировал антидиабетический эффект на животных моделях и в клинических испытаниях [30, 119]. Исследователи назвали его потенциальным противодиабетическим средством [120].Его проверенные концентрации, такие как 0,2, 1,2 и 2,4 г / кг / день, показали улучшенный антиоксидантный эффект, вызывающий гипогликемию у крыс с индуцированным стрептозотоцином диабетом [30]. Аналогичным образом было обнаружено, что уровень глюкозы при сахарном диабете 2 типа снижается при введении меда путем ингаляции на 60% ( W / V ) [119]. Этот противодиабетический или гипогликемический эффект меда объясняется присутствием в нем фруктозы [122]. Фруктоза помогает регулировать систему инсулинового ответа, что приводит к контролируемому уровню глюкозы в крови.Другая гипотеза предполагает, что уровень глюкозы снижается из-за задержки переваривания и всасывания, которые вызываются олигосахаридом палатинозой, сахарозой. Это приводит к модуляции диабета у больных диабетом [123]. Также сообщалось, что захват глюкозы в клетках может быть увеличен в сотрудничестве с фруктозой [124, 125], что приводит к уменьшению потребления пищи или абсорбции, чтобы направить гипогликемический эффект. Моносахариды, такие как глюкоза, фруктоза и галактоза, образуются в результате гидролиза углеводов до их абсорбции [126].Было высказано предположение, что фруктоза поглощается двумя рецепторами GLUT5 и / или GLUT2 посредством диффузии, опосредованной белком и энергией [127]. Экспрессия мРНК GLUT2 обычно увеличивается за счет глюкозы и фруктозы. Однако повышенная экспрессия мРНК GLUT5 вызывается исключительно фруктозой, что приводит к ее быстрой абсорбции [128–130]. Исследования показали, что когда мышей с диабетом кормили фруктозой, наблюдался гипогликемический эффект [131]. Уровень глюкозы также может регулироваться специфической гипогликемической ролью фруктозы в печени.В этом способе действия фруктоза стимулирует ферменты фосфорилирования, например глюкокиназу, вызывая фосфорилирование глюкозы в печени [132]. Ингибирование этих ферментов приводит к подавлению гликогенолиза. Таким образом, весь метаболизм гликогена и глюкозы регулируется фруктозой, что показывает ее жизненно важную регуляторную роль в контроле гипергликемии [133, 134].
Другой предложенный механизм объясняет, что гипогликемический эффект меда может быть связан с ролью меда в модуляции сигнального пути инсулина [120, 135].Ключевым компонентом передачи сигналов инсулина является PI3K / Akt [136]. Он известен своей ролью в модулирующих функциях нескольких субстратов, которые регулируют развитие клеточного цикла, выживаемость клеток и рост клеток. Влияние экстрактов меда на активированный Akt сигнальный путь инсулина в клетках поджелудочной железы недавно исследовали в условиях гипергликемии. Было замечено, что развитие инсулинорезистентности характеризовалось повышенными уровнями фосфорилирования серина NF- κ B, MAPK и субстрата 1 рецептора инсулина (IRS-1).Было обнаружено, что экспрессия Akt и содержание инсулина заметно снижены. Это исследование показало, что предварительная обработка медом и экстрактом кверцетина улучшает инсулинорезистентность и содержание инсулина. Обработка медом увеличивала экспрессию Akt и снижала экспрессию фосфорилирования серина IRS-1, NF- κ B и MAPK [120, 135–137].
Добавка меда демонстрирует свое модулирующее действие на окислительный стресс и гипергликемию. Его антиоксидантная активность при лечении диабета хорошо известна [24].Помимо этого, он также улучшает некоторые другие метаболические нарушения, наблюдаемые при диабете, такие как снижение уровня триглицеридов, печеночных трансаминаз, гликозилированного гемоглобина (HbA1c) и повышение уровня холестерина ЛПВП [138]. На рисунке 8 показаны возможные механизмы противодиабетического действия меда. Необходимы дальнейшие исследования для изучения точных механизмов, участвующих в противодиабетической активности меда.
2.7. Антимутагенное действие меда
Мутагенность, способность вызывать генетические мутации, взаимосвязана с канцерогенностью [139].Мед проявляет сильную антимутагенную активность [140]. Влияние меда на облученные (УФ или γ ) клетки Escherichia coli было исследовано для наблюдения за SOS-ответом, который представляет собой подверженный ошибкам путь репарации, способствующий мутагенности [140]. Некоторые важные гены, такие как umuC , recA и umuD , участвующие в SOS-опосредованном мутагенезе, были выбиты для уточнения результатов. Мед значительно снизил частоту мутаций в группах лечения, чем в контрольных.Подавление подверженных ошибкам мутагенных путей восстановления (например, SOS-ответ в E. coli ) было возможным механизмом, способствующим антимутагенному эффекту. Антимутагенная активность меда из семи различных цветочных источников (акации, гречихи, кипрея, сои, тупело и рождественской ягоды) и аналога меда сахара в отношении Trp-p-1 была проверена методом Эймса [28]. Все меды показали значительное ингибирование мутагенности, вызванной Trp-p-1. Около 30% меда в составе для инфузии было наиболее эффективным в ингибировании образования HAA (гетероциклических ароматических аминов) и общей мутагенности говяжьего стейка и куриной грудки [141].На рисунке 9 показаны возможные механизмы антимутагенного действия меда. Чтобы понять механизмы антимутагенного действия меда, необходимы исследования широкого спектра.
2,8. Противоопухолевые эффекты меда
Раковые клетки обладают двумя отличительными характеристиками: неограниченное размножение клеток и неадекватный апоптотический оборот [142]. Лекарства, которые обычно используются для лечения рака, являются индукторами апоптоза [143]. Запрограммированная гибель клеток или апоптоз подразделяются на три фазы: (а) фаза индукции, (б) фаза эффектора и (в) фаза деградации.Фаза индукции стимулирует каскады проапоптотической передачи сигналов посредством сигналов, вызывающих смерть (передача сигналов церамидов, активные формы кислорода, белки семейства Bcl-2, такие как Bad, Bax и Bid, и избыточная активация сигнального пути Ca 2+ ). Эффекторная фаза способствует гибели клеток через ключевой регулятор — митохондрии. Последняя фаза деградации включает ядерные и цитоплазматические события. Ядерные изменения включают конденсацию хроматина и ядер, сжатие клеток, фрагментацию ДНК и образование пузырей на мембранах.В цитоплазме активируется сложный каскад белков-расщепляющих ферментов, называемых каспазами. Клетка, наконец, попадает в фрагментированные апоптотические тельца, которые фагоцитируются макрофагами или другими окружающими клетками [143, 144].
Апоптоз обычно идет двумя путями: каспаза-8 или путь рецептора смерти и каспаза-9 или митохондриальный путь.
В литературе установлено, что мед вызывает апоптоз в различных типах раковых клеток [22, 39, 40, 145, 146]. Этот апоптотический характер меда жизненно важен, потому что многие лекарства, используемые для лечения рака, являются индукторами апоптоза [147].Таким образом, мед и его активные компоненты могут регулировать апоптоз, воздействуя на различные точки этих двух сигнальных путей.
Мед индуцирует апоптоз в модельных линиях клеток рака груди, толстой кишки и шейки матки человека путем деполяризации митохондриальной мембраны за счет снижения потенциала митохондриальной мембраны [22, 39]. Эти исследования доказали индукцию апоптоза пути каспазы-9 медом. Другое исследование показало, что неочищенный мед был единственным ответственным за индукцию апоптоза в клеточных линиях рака толстой кишки человека и глиомы C6 за счет повышения уровня активации каспазы-3 и расщепления PARP ( поли (АДФ-рибоза) полимераза ).Эта характеристика была объяснена более высоким содержанием в меде триптофана и фенолов [40, 145, 148]. Исследователи показали, что он вызывает апоптоз, регулируя и модулируя экспрессию про- и антиапоптотических белков в клеточных линиях рака толстой кишки HCT-15 и HT-29. Было обнаружено, что он повышает экспрессию каспазы-3, p53 и проапоптотического белка Bax. Он подавлял экспрессию антиапоптотического белка Bcl-2. Весь механизм объясняет, что образование АФК медом приводит к активации p53, который, в свою очередь, модулирует экспрессию про или антиапоптотических белков, таких как Bax и Bcl-2 [22].Было обнаружено, что мед, вводимый с алоэ вера , усиливает экспрессию проапоптотического белка Bax и снижает экспрессию антиапоптотического белка Bcl-2 у крыс Wistar с имплантатами карциномы молочной железы W256 [147, 148]. Кроме того, два разных исследования продемонстрировали, что мед оказывает лечебное и профилактическое действие против рака множеством способов, таких как модуляция иммунного ответа за счет улучшения гематологических параметров и стимуляция внутреннего / митохондриального апоптотического пути на серологическом уровне и уровне раковой ткани.В этих исследованиях мед давали путем перорального кормления модели крыс Sprague-Dawley с использованием различных концентраций, таких как 0,2, 1,0 и 2,0 г / кг массы тела. Он улучшил внутренний путь апоптоза за счет усиления экспрессии проапоптотических белков, таких как каспаза-9, APAF-1 (фактор активации апоптотической протеазы 1), p53, IFN- γ (интерферон гамма) и IFNGR1 (рецептор интерферона гамма 1). ). Одновременно было обнаружено, что мед подавляет экспрессию антиапоптотических белков, таких как Bcl-xL (B-клеточная лимфома очень большого размера), TNF- α , COX-2, E2 (эстроген) и ESR1 (рецептор эстрогена 1) [149 , 150].Также было продемонстрировано, что только мед индуцирует внутренний путь апоптоза или каспазу-9 без каких-либо доказательств участия внешнего пути или пути каспазы-8 [149, 150]. Флавоноиды и фенольные компоненты меда блокируют клеточный цикл глиомы [145], меланомы [146], толстой кишки [40] и линий раковых клеток в фазе G0 / G1. Этот ингибирующий эффект на пролиферацию опухолевых клеток следует за подавлением многих клеточных путей с помощью тирозинциклооксигеназы, орнитиндекарбоксилазы и киназы [40, 145, 146, 151].Механизмы действия меда включают, главным образом, его вмешательство в множественные молекулярные мишени и пути передачи клеточных сигналов, такие как апоптотические, антипролиферативные или остановка клеточного цикла, противовоспалительные, эстрогенно-модулирующие, антимутагенные, инсулино-модулирующие, модулирующие ангиогенез и иммуномодулирующие пути [6, 17 ]. Обзоры Ахмеда и др. [6] и Erejuwa et al. [17] хорошо объяснили возможные механизмы противоракового действия меда. На рисунках 10, 11 и 12 показано обобщенное представление механизмов противоракового действия меда.Необходимы дальнейшие исследования, чтобы понять точное влияние меда на пути апоптоза в раковых клетках, такие как активация каспазы-8, p21, p38 MAPK (митоген-ассоциированная протеинкиназа и пути p38), p-38 JNK (c-Jun N -концевая киназа), высвобождение цитохрома с и подавление антиапоптотических белков, таких как IAP (ингибитор белков апоптоза), c-FLIP (клеточный ингибиторный белок Flice) и Akt (измененная киназа PI3), а также инициирование внешнего пути апоптоза путем индукции стимуляции рецепторов TRAIL (связанный с TNF лиганд, индуцирующий апоптоз) и Fas (белок, связанный с синтазой жирных кислот) в раковых клетках.
2.9. Антипролиферативные эффекты меда
Клетка делится на две части в ходе клеточного цикла, чтобы заменить смерть клетки. Клеточный цикл состоит из трех различных фаз, известных как G0, G1, S и G2 / M. Клетки остаются все еще в фазе G0 и не участвуют в клеточном делении. Клетка ускоряется в фазе G1, чтобы пройти через деление клетки, а фаза S включает синтез ДНК. Фазы G2 и M только что готовы к митозу с 4n ДНК. Все события клеточного цикла регулируются и контролируются несколькими разными белками.Панель управления клеточным циклом включает циклины и циклин-зависимые киназы. Фазовый переход G1 / S является жизненно важной регуляторной точкой, в которой судьба клетки определяет покой, пролиферацию, дифференцировку и апоптоз. Избыточная экспрессия и нарушение регуляции факторов роста клеточного цикла, таких как циклин D1 и циклин-зависимые киназы (CDK), связаны с патогенезом. Утрата этой регуляции также является признаком рака [152]. Ядерный белок Ki-67 представляет собой новый маркер для исследования фракции роста клеток пролиферации.Он отсутствует в фазе покоя (G0), но экспрессируется во время клеточного цикла во всех фазах пролиферации (G1, S, G2 и митоз) во время клеточного цикла [153].
Введение меда и раствора Алоэ вера показало заметное снижение экспрессии Ki67-LI в опухолевых клетках крыс линии Вистар с 256 карциномами [147]. Сообщается, что мед и некоторые его компоненты, такие как флавоноиды и фенолы, блокируют клеточный цикл линий клеток рака толстой кишки в фазе G0 / G1 [40]. Этот ингибирующий эффект на пролиферацию опухолевых клеток следует за подавлением многих клеточных путей посредством белков, таких как тирозинциклооксигеназа, орнитиндекарбоксилаза и киназа.Таким образом, можно предположить, что мед или его компоненты опосредуют подавление роста клеток и возникают из-за нарушения клеточного цикла, которое может привести к апоптозу [40, 145, 146, 154]. Клеточный цикл — это процесс, регулируемый также белком p53, который в результате повреждения ДНК увеличивает уровни ингибиторов циклин-зависимой киназы (Cdk), таких как белки p21, p16 и p27 [22]. Сообщается, что мед участвует в модуляции регуляции p53 в клеточных линиях рака толстой кишки [22]. На рисунке 13 показаны возможные механизмы антипролиферативного действия меда.Мед может подавлять и / или блокировать аномальное деление клеток, работая в различных точках клеточного цикла. Это все еще требует исследования влияния меда на уровни циклин-зависимых киназ, комплексов циклинов, циклин-зависимых протеинкиназ и ингибиторов циклин-зависимых киназ, таких как белки p16, p21 и p27, на пролиферацию клеточного цикла.
2.10. Иммуномодулирующие эффекты меда
Иммуномодуляция — это постепенное изменение иммунной системы в конструктивном или разрушительном стиле.Многие биологические и химические смеси обладают способностью изменять иммунную систему [155]. Иммуномодулирующие цитокины, такие как TNF- α , IL-1, IL-6 и IL-10, усиливают активацию и пролиферацию клеток крови, вызывая фагоцитарную и лимфоцитарную активность, вызывая иммуномодулирующий ответ [156]. Было обнаружено, что мед вызывает стимуляцию иммунной системы организма для борьбы с инфекциями у крыс. Он стимулирует Т-лимфоциты, В-лимфоциты и нейтрофилы в культуре клеток. В-лимфоциты в конечном итоге стимулируют выработку антител в первичных и вторичных иммунных ответах против тимус-зависимых и тимус-независимых антигенов [157].Он стимулирует моноциты высвобождать цитокины, такие как TNF-, α , IL-1 и IL-6, активируя многочисленные аспекты иммунного ответа. Стимулирующее действие меда на лейкоциты иллюстрирует другое действие, называемое «респираторный взрыв». При этом глюкоза меда абсорбируется с образованием H 2 O 2 , который считается основным компонентом для стимуляции иммунной системы. Он также доставляет субстрат для гликолиза для выработки энергии в макрофагах, позволяющей им выполнять иммуномодулирующую функцию [4, 158].
Исследования показали, что сахара, которые медленно всасываются, приводят к образованию продуктов ферментации короткоцепочечных жирных кислот (SCFA). Вероятно, что употребление меда может привести к образованию SCFA. Было установлено, что SCFA прямо или косвенно оказывает иммуномодулирующее действие. Таким образом, мед может стимулировать иммунную систему за счет ферментируемых сахаров [159]. Было обнаружено, что сахар, нигероза, присутствующий в меде, обладает иммунными защитными свойствами [160]. Несахарные компоненты меда также могут отвечать за иммуномодуляцию.Антиоксидантное содержание меда также способствует иммуномодулирующему действию. Хотя сообщалось, что антиоксидантные соединения стимулируют иммунную функцию in vitro , но прямых исследований, демонстрирующих влияние антиоксидантов меда на иммунную систему, нет [159, 160]. В различных исследованиях показано, что мед манука, пастбища, нигерийские джунгли и маточное молочко, используемые в различных концентрациях, увеличивают продукцию IL-1 β , IL-6 и TNF- α, апальбумин 1 в моделях клеточных линий [ 35, 78, 161].Активный компонент в Manuka составлял 5,8 кДа, что увеличивало продукцию этих цитокинов и TNF- α через TLR4 (toll-подобный рецептор-4) в культуре клеточной линии. Эти авторы пришли к выводу, что это соединение не является пробой для аминокислот, липополисахаридов, минералов или витаминов, призванной выяснить природу этого иммунорегулирующего соединения [78]. Обработка медом (0,2, 1,0 и 2,0 кг / кг) показала потенцирующий эффект на гематологические параметры, такие как гемоглобин, эритроциты, PCV, лимфоциты и эозинофилы.Он также показал возрастающее влияние на IFN-, γ и IFNGR1 на уровне сыворотки и раковой ткани у крыс, индуцированных раком груди [149, 150]. При тестировании меда с концентрацией 1,2 г / кг веса было обнаружено, что мед увеличивает содержание антиоксидантов (витамин С и β -каротин), моноцитов, лимфоцитов, эозинофилов, сывороточного железа и меди, глутатионредуктазы и микроэлементов (Zn и Mg) у здоровых людей. Это привело к снижению иммуноглобулина E, ферритина, ферментов печени и мышц, аспартаттрансаминазы, аланинтрансаминазы, лактатдегидрогеназы, креатининкиназы и сахара в крови натощак [56].
Результаты клинических испытаний показали, что мед Life Mel (LMH) снижает частоту анемии у 64% пациентов за счет уменьшения тромбоцитопении и нейтропении [162]. Исследование показало, что пробиотические бактерии в меде оказывают на иммунитет несколько действий: (а) защищают поврежденную иммунную систему; (б) повысить уровни циркулирующих иммуноглобулинов, частоту интерферона и иммунофагоцитарную активность; и (в) сдвинуть события химически индуцированных реакций [163]. Предполагается, что синтетические лекарства и натуральные продукты, такие как мед, подавляют выработку PG [164].Иммунная функция может быть восстановлена лечением ингибиторами простагландинов или снижением системных уровней PGE2. Появляется применение меда в качестве ингибитора PG для предотвращения болезней. Мед продемонстрировал ингибирующее действие на PGE2 при индуцированном каррагинаном остром отеке лап у крыс [107]. На рис. 14 показаны возможные механизмы действия меда в отношении его иммунорегуляторных эффектов. Рекомендуются дальнейшие исследования для выяснения эффектов и механизмов иммуномодулирующих эффектов, возможно, с использованием искусственных иммунных проб.
2.11. Сердечно-сосудистые эффекты меда
Мед обладает способностью регулировать некоторые факторы риска сердечно-сосудистых заболеваний, включая глюкозу в крови, холестерин, CRP (C-реактивные белки) и массу тела [43]. Мед содержит глюкозу, фруктозу и некоторые микроэлементы, такие как медь и цинк, которые могут играть жизненно важную роль в снижении сердечного риска. Он вызывает снижение уровня ЛПНП (липопротеинов низкой плотности), холестерина липопротеинов высокой плотности (ХС-ЛПВП), триацилглицерола, жировых отложений, глюкозы и холестерина у пациентов с сердечными заболеваниями и здоровых людей, принимавших мед 70 г в течение 30 дней.Он замедляет уровень CRP, который стимулирует выработку оксида азота [43]. Оксид азота обладает множеством кардиозащитных эффектов, включая регуляцию артериального давления, сосудистого тонуса, ингибирование агрегации тромбоцитов, адгезию лейкоцитов и предотвращение пролиферации гладкомышечных клеток [165]. NO действует как критический медиатор расширения сосудов в кровеносных сосудах. Это индуцируется многими факторами, такими как ацетилхолин, напряжение сдвига и цитокины через синтез eNOS. NO вызывает фосфорилирование нескольких белков, что вызывает расслабление гладких мышц.Сосудорасширяющий эффект NO играет важную роль в почечной регуляции гомеостаза внеклеточной жидкости, а также имеет решающее значение для регуляции артериального давления и кровотока [165, 166]. Сообщалось, что некоторые флавоноиды в меде модулируют сердечно-сосудистые риски, уменьшая окислительный стресс и увеличивая биодоступность оксида азота (NO). Точно так же рутин способствует выработке NO, увеличивая экспрессию гена eNOS и его активность. Нарингин подавляет экспрессию молекулы-1 межклеточной адгезии (ICAM-1), вызванной гиперхолестеринемией, на эндотелиальных клетках.Недавние исследования показали, что катехин и кверцетин как основные флавоноиды меда оказывают ингибирующее действие на развитие атеросклеротических поражений аорты и атерогенную модификацию ЛПНП [167].
Было обнаружено, что предварительная обработка меда восстанавливает пониженные уровни ферментов, таких как супероксиддисмутаза, глутатионпероксидаза и глутатионредуктаза, включая креатинкиназу-MB, лактатдегидрогеназу, аспартаттрансаминазу и аланинтрансаминазу против инфаркта миокарда, вызванного изопротеренолом [168] ].Это показывает, что мед защищает от вредных воздействий, вызываемых свободными летальными радикалами [169]. Другое исследование показало, что мед вызывает повышение уровня антиоксидантных маркеров на модели инфаркта миокарда у крыс, улучшая сердечный тропонин I (cTnI), триглицериды (TG), общий холестерин (TC) и продукты перекисного окисления липидов (LPO) [169]. Все возможные механизмы воздействия меда на сердечно-сосудистую систему показаны на рисунке 15. Однако точные механизмы действия меда остаются неясными из-за его сердечно-сосудистых эффектов.Это требует дальнейшего расследования.
3. Фармакокинетика меда
В литературе отсутствуют сообщения о фармакокинетике меда. Однако исследования показали, что мед может влиять на фармакокинетику некоторых лекарств [170]. Исследования на людях in vivo показали, что мед влияет на активность изоферментов цитохрома p450 (CYP450) [170]. Предварительные клинические исследования влияния меда на активность CYP450 показывают, что мед может увеличивать активность CYP3A4; однако это не влияет на активность CYP2D6 и / или CYP2C19.Также было замечено, что повышенная активность CYP3A4 требует регулярного приема меда, в то время как случайный прием внутрь вряд ли существенно повлияет на концентрацию лекарства в плазме. Таким образом, мед может вызывать измененную реакцию на лекарства, метаболизируемые CYP3A4 [170]. CYP3A4 — это главный фермент фазы I, метаболизирующий лекарственные средства, а Р-гликопротеин — это АТФ-зависимый насос оттока лекарств, который регулирует кишечную абсорбцию лекарств, вводимых перорально. Напротив, другое исследование на людях показало, что ежедневное потребление меда не влияет на активность CYP3A и P-гликопротеина в печени и кишечнике [171, 172].
4. Ограничения меда
Мед следует оценивать на предмет его токсикологического воздействия на основе растений и / или источника нектара. Хотя и не все, но можно ожидать отравления медом, например, бешеный мед загрязнен грейанотоксином. Грейанотоксин содержится в растениях рододендрона в таких странах, как Китай, Тибет, Турция, Непал, Мьянма, Япония, Новая Гвинея, Филиппины, Индонезия и Северная Америка. Весной бешеный мед более токсичен и содержит больше грейанотоксина [173].Грейанотоксин вызывает интоксикацию, которая может включать слабость, головокружение, чрезмерное потоотделение, гиперсаливацию, тошноту, рвоту и парестезии. Это может даже привести к опасным для жизни сердечным осложнениям, таким как полная атриовентрикулярная блокада [173]. Мед может быть заражен микробами растений, пчел и пылью во время производства, сбора и / или обработки. К счастью, антимикробная активность меда гарантирует, что большинство заражающих микробов не могут выжить или размножаться. Однако бактерии, способные размножаться с помощью споров, в том числе вызывающие ботулизм, могут выжить.Это причина того, что ботулизм был зарегистрирован у младенцев, получавших мед перорально. Чтобы решить эту проблему, мед или мед медицинского качества необходимо облучить, чтобы инактивировать споры бактерий [174]. Иногда пищевая аллергия на мед часто сопровождается аллергией на пыльцу из-за наличия пыльцы во время его сбора. Таким образом, мед может иметь чувствительность у любого пациента с подозреваемой, но нерешенной пищевой аллергией [175]. Типичное потребление сахара и кукурузного сиропа с высоким содержанием фруктозы (HFCS) составляет около фунта в день на каждого человека старше 2 лет.Однако количество, которое просто подавляет, приводит к повышению уровня сахара в крови, чрезмерному высвобождению инсулина и, как следствие, к производству и хранению жира в печени [176].
5. Заключение
Мед можно считать сериновым потенциальным природным антиоксидантным лекарством. Исследования, основанные на фактах, показывают, что мед действует посредством модуляции множества сигнальных путей и молекулярных мишеней. Он может мешать множеству мишеней в путях передачи сигналов клеток, таких как индукция каспаз при апоптозе, стимуляция TNF- α , IL-1 β , IFN- γ , IFNGR1, p53 и иммунных клеток, ингибирование клеток. пролиферация, остановка клеточного цикла, ингибирование окисления липопротеинов, IL-1, IL-10, COX-2, LOX и PGE2, а также модуляция других разнообразных мишеней.Это приводит к усилению антиоксидантной, антимутагенной, противовоспалительной, иммунорегуляторной и эстрогенной реакции для уменьшения различных типов заболеваний. Влияние меда на фармакокинетику препарата приводит к разным изменениям в организме. Необходимы дальнейшие исследования для установления возможных задействованных механизмов. Дополнительные клинические и экспериментальные испытания также предназначены для проверки подлинности меда либо отдельно, либо в качестве вспомогательной терапии.
Конфликт интересов
Авторы заявляют об отсутствии конфликта интересов.
Антиоксиданты | HealthLink BC
Обзор темы
Что такое антиоксиданты?
Антиоксиданты защищают организм от повреждений, вызванных вредными молекулами, называемыми свободными радикалами. Многие эксперты считают, что это повреждение является фактором развития болезни кровеносных сосудов (атеросклероза), рака и других состояний.
Вы подвергаетесь воздействию свободных радикалов:
- Через побочные продукты нормальных процессов, происходящих в вашем теле (например, сжигание сахаров для получения энергии и высвобождение пищеварительных ферментов для расщепления пищи).
- Когда организм расщепляет определенные лекарства.
- Через загрязняющие вещества.
Антиоксиданты включают некоторые витамины (например, витамины C и E), некоторые минералы (например, селен) и флавоноиды, которые содержатся в растениях. Лучшие источники антиоксидантов — это фрукты и овощи. Вы можете найти флавоноиды во фруктах, красном вине и чаях. Вы также можете купить антиоксидантные добавки. Лучше всего получать антиоксиданты из здорового питания.
Для чего используются антиоксиданты?
Антиоксиданты могут играть роль в управлении или профилактике некоторых заболеваний, таких как некоторые виды рака, дегенерация желтого пятна, болезнь Альцгеймера и некоторые состояния, связанные с артритом.
Безопасны ли антиоксиданты?
Пока не будут проведены дополнительные исследования, лучше получать антиоксиданты из диеты, богатой фруктами и овощами, а не из натуральных продуктов для здоровья. Прием натуральных продуктов для здоровья в больших дозах может быть вредным. Ни один антиоксидант сам по себе не может защитить организм. Большинство людей должны съедать от 7 до 10 порций фруктов и овощей каждый день.
Управление натуральных и безрецептурных продуктов для здоровья (NNHPD) в рамках Отдела продуктов для здоровья и продуктов питания Министерства здравоохранения Канады регулирует натуральные продукты для здоровья в Канаде.Натуральные продукты для здоровья, включая антиоксидантные добавки, должны быть проверены и одобрены NNHPD, прежде чем они могут быть проданы в Канаде.
Всегда сообщайте своему врачу, если вы используете натуральный продукт для здоровья или думаете о сочетании натурального продукта для здоровья с обычным медицинским лечением. Может быть небезопасно отказываться от обычного лечения и полагаться только на натуральные продукты для здоровья. Это особенно важно для беременных или кормящих женщин.
При использовании натуральных продуктов для здоровья имейте в виду следующее:
- Как и обычные лекарства, натуральные продукты для здоровья могут вызывать побочные эффекты, вызывать аллергические реакции или взаимодействовать с рецептурными и безрецептурными лекарствами или другими натуральными продуктами для здоровья, которые вы принимаете. . Побочный эффект или взаимодействие с другим лекарством или натуральным продуктом может ухудшить ваше здоровье.
- Способ производства натуральных продуктов для здоровья не может быть стандартизован. Из-за этого их эффективность и возможные побочные эффекты могут различаться для разных брендов или даже для разных партий одного и того же бренда.Форма добавки, которую вы покупаете в магазинах здорового питания или продуктовых магазинах, может отличаться от формы, используемой в исследованиях.
- За исключением витаминов и минералов, долгосрочное воздействие большинства натуральных продуктов для здоровья неизвестно.
Ссылки
Консультации по другим работам
- Bjelakovic G, et al. (2013). Антиоксидантные добавки для предотвращения смертности. JAMA, 310 (11): 1178–1179.
- Мюррей MT (2013). Флавоноиды: кверцетин, флавоноиды цитрусовых и гидроксиэтилрутозиды.В JE Pizzorno, MT Murray, eds., Учебник натуральной медицины, 4-е изд., Стр. 772–779. Сент-Луис: Эльзевьер.
- Ронцио РА (2013). Антиоксиданты природного происхождения. В JE Pizzorno, MT Murray, eds., Учебник натуральной медицины, 4-е изд., Стр. 891–914. Сент-Луис: Эльзевьер.
Кредиты
По состоянию на 20 декабря 2019 г.
Автор: Healthwise Staff
Медицинский обзор: Адам Хусни, доктор медицины — Семейная медицина
Брайан О’Брайен, доктор медицины, FRCPC — Внутренняя медицина
Кэтлин Ромито, доктор медицины — Семейная медицина
По состоянию на 20 декабря 2019 г.