Антиоксиданты и сердечно-сосудистые заболевания
Антиоксиданты и оксидативный стресс — это очень важная область медицины, область изучения в медицине, и это связано с возможным вредным влиянием активных форм кислорода, которые образуются в нашем организме. Они могут образовываться при самых разных патологических состояниях. Но в принципе что это такое?
Возникает активный атом кислорода, который способен окислять многие части наших клеток — ДНК, белки, ферменты, мембраны и так далее — и таким образом их повреждать. Существует несколько разных типов, и один из наиболее агрессивных — это гидроксильный радикал, или радикал OH — одна из активных форм кислорода. И по современным представлениям гиперпродукция этих активных форм кислорода, или оксидативный стресс, участвует в развитии таких заболеваний, как инфаркт миокарда, сердечная недостаточность, в неврологии, при развитии болезни Паркинсона происходит гиперпродукция этих активных форм кислорода. И здесь главную роль играют митохондрии, потому что там синтезируется АТФ — это очень мощная энергетическая зона по созданию энергии. Но при малейших нарушениях, особенно когда недостатки в передаче электронов дыхательной цепи, эти же митохондрии производят большое количество активных форм кислорода.
С точки зрения медицинской теории очень полезно применять препараты, которые улавливали бы эти активные формы кислорода и ликвидировали их негативное влияние на основные компоненты клетки. Надо сказать, что эта проблема оказалась не такой легкой, как хотелось бы, и на пути внедрения и, главное, получения высокой эффективности этих препаратов возникает довольно много проблем.
Мы занимаемся изучением антиоксидантов в Московском университете у нас на кафедре, и одна из проблем заключается в том, что возникновение активных форм кислорода — это не только негативный эффект, но и борьба с чужеродными клетками и так далее, макрофаги убивают чужеродные клетки как раз с использованием активных форм кислорода. Поэтому мы не можем полностью подавить образование активных форм кислорода, а нужно найти ту золотую середину, когда мы действуем только на избыток этих активных форм кислорода, не влияя существенно на физиологические процессы, при которых используются активные формы кислорода.
И у нас в организме существует антиоксидантная система — это белки, ферменты, которые включаются, и, кроме того, многие витамины, такие как витамин Е, или коферменты, например коэнзим Q, являются компонентами этой антиоксидантной системы. То есть здесь должно существовать равновесие в организме между скоростью образования активных форм кислорода и системами их утилизации и выведения из жизни. Но когда эта система начинает работать плохо, то это в том числе приводит и к заболеваниям, и к преждевременному старению.
Поэтому мы можем видеть множество препаратов, где рекламируется, скажем, коэнзим Q10 как один из наиболее активных эндогенных препаратов, которые улавливают эти активные формы кислорода. Но реальность такова в медицине, что, несмотря на большую рекламу, которая существует, довольно тяжело найти примеры очень успешного применения антиоксидантов. И когда мы начали заниматься этим вопросом, то оказалось, что многое зависит от того, что эти соединения могут просто очень плохо всасываться в организме, то есть мы их принимаем, но очень маленькая доля из них доходит до клеток и производит свой эффект. Поэтому очень важно иметь те формы, которые будут легко усваиваться.
Есть такие подходы, которые разрабатывает академик Скулачёв на биологическом факультете Московского университета, формы коэнзима, которые значительно легче проникают в митохондрии, есть стандартный коэнзим, есть препараты, использующие восстановленный коэнзим, и так далее. То есть все эти ухищрения направлены на то, чтобы эти антиоксиданты более успешно поступали в организм. Но, скажем, для коэнзима Q10, с которым мы работаем достаточно долго, проблема в том, что всасывается только 1–2% практически из любых форм, которые известны на рынке.
Мы показали, что необходимо разрабатывать форму для внутривенного введения, потому что если мы вводим внутривенно, то 100% препарата попадает в кровь.
И вот сейчас получено положительное решение на разработку такой формы, и я думаю, что в ближайшие несколько лет такая форма впервые появится у нас в стране и это будет очень важным решением, потому что тогда мы сможем лучше бороться и с заболеваниями сердечно-сосудистой системы, такими как сердечная недостаточность, и, главное, мы сможем быстро повысить концентрацию этого вещества и использовать его в службе скорой помощи, скажем, при инфаркте миокарда, и тогда его можно вводить внутривенно при первых признаках инфаркта. Он сохранит 20–30% миокарда, который иначе просто омертвеет, не будет сокращаться и, как следствие, резко ухудшит прогноз для пациента с инфарктом миокарда.
Эти направления сейчас исследуются очень широко, и именно с этим связан интерес к натуральным или природным продуктам. Мы знаем, что существует мнение, что то, что создано химически, потенциально может быть опасно, а то, что создано природой, менее опасно. Хотя в общем тяжело согласиться с этим, но тем не менее большинство людей имеют такое представление, и натуральные антиоксиданты, те, которые имеются во многих плодах и фруктах, насыщенные витаминами и так далее, становятся все более и более популярны, поэтому organic food, или органическая еда, то, что используется от фермеров напрямую, свежие продукты. В общем, цель одна — повысить нашу оксидантную защиту от этих активных форм кислорода.
Есть новое направление, я сам относительно недавно узнал, это в основном работы японских исследователей, что молекулярный водород может обладать таким свойством, а так как водород очень маленькая молекула, он легко проникает через мембраны и так далее, то есть методы введения водорода в дыхательную смесь — мы дышим, и тогда он попадает. Или, более того, насыщают просто питьевую воду водородом, и если ее пить, то этот водород поступает в организм. И, в общем, в литературе сейчас довольно много публикаций об этом позитивном действии водорода.
А так как активные формы кислорода еще образуются и при облучении, то сейчас космические институты и исследователи начинают обращать на это внимание, с тем чтобы защитить космонавтов, потому что на высоте от радиации защититься тяжелее, и, для того чтобы сохранить здоровье космонавтов, разрабатываются новые способы активных антиоксидантов, и, может быть, молекулярный водород займет свое место в этих воздействиях или как защита от оксидативного стресса.
Так что это направление, несмотря на все сложности, продолжает развиваться, и пример водорода показывает, что появляются всё новые и новые игроки на этом фоне. Хотя по-прежнему продолжается работа над улучшением всех свойств известных антиоксидантов, чтобы они лучше всасывались, чтобы они быстрее поступали в организм и таким образом защищали организм от вредного воздействия оксидативного стресса.
Тогда это будет способствовать уменьшению раннего постарения, и очень любят косметологи эти препараты, потому что доказано, что уменьшается образование морщин и так далее. Это очень красиво делается с помощью исследования профиля кожи лазерным облучением, тогда количественно оцениваются все морщинки, и можно доказать, что этот эффект действительно существует, а это не просто плацебо-эффект, когда человек просто убежден, что это так и должно быть, считает, что это действует, хотя на самом деле физически никакого эффекта не произошло.
Так что вот такая область по антиоксидантам, и есть много химических соединений, которые являются антиоксидантами, но процесс их создания — это довольно сложно, как и с любым лекарственным препаратом, а в случае антиоксидантов довольно сложно доказать их эффективность.
Олег Медведев, доктор медицинских наук, профессор, заведующий кафедрой фармакологии факультета фундаментальной медицины МГУ им. Ломоносова.