Окислительный стресс определяется как состояние дисбаланса между количеством свободных радикалов и антиоксидантной способностью организма. Этот процесс возникает, когда скорость образования свободных радикалов превышает антиоксидантный потенциал клеток.
Свободные радикалы, в свою очередь — это побочные продукты клеточных процессов, в которых используется кислород. Их возникновение физиологично и благотворно влияет на многие процессы в организме человека. Однако при избытке свободных радикалов происходят реакции, которые могут привести к повреждению белков, липидов и сахаров в клеточных структурах, и даже к деградации ДНК. Таким образом, активные формы кислорода — одна из основных причин старения организма, включая кожу.
В лабораториях Университетской клиники в Санкт-Петербурге можно сдать самые разные анализы, позволяющие диагностировать большинство патологий, включая генетические. У нас применяются современные методики, имеются оборудование и высокоточные реактивы, помогающие сделать анализ максимально достоверным. На комплексное обследование есть скидки.
Содержание статьи
Что такое окислительный стресс
Свободные радикалы, антиоксиданты, окислительный стресс – это понятия, тесно связанные с процессами старения организма. Окислительный стресс — это состояние, возникающее при нарушении баланса между выработкой активных форм кислорода и способностью организма нейтрализовать и выводить токсины.
Активные формы кислорода — это высокореактивные молекулы, которые содержат кислород и образуются как естественные побочные продукты нормального клеточного метаболизма. В то время как организм вырабатывает активные формы кислорода в рамках своего нормального функционирования, их чрезмерная выработка или неадекватная детоксикация могут привести к окислительному стрессу.
Основные источники активных форм кислорода — воспаление, воздействие токсинов окружающей среды и определенные факторы образа жизни, такие как курение и чрезмерное употребление алкоголя. Когда уровни активных форм кислорода превышают способность организма их нейтрализовать, они могут привести к повреждению ДНК, белков и липидов. Это повреждение нарушает функцию клеток и приводит к развитию различных заболеваний, включая сердечно-сосудистые заболевания, нейродегенеративные расстройства и рак.
Роль окислительного стресса в повреждении клеток
Окислительный стресс играет решающую роль в развитии клеточных повреждений. Когда активные формы кислорода должным образом не нейтрализуются, они могут вступать в реакцию с важными клеточными компонентами, такими как ДНК, белки и липиды, и повреждать их. Один из основных механизмов, посредством которого они вызывают повреждение клеток — окисление. Этот процесс включает перенос электронов и способность активных форм кислорода окислять другие молекулы, забирая у них электроны, тем самым нарушая их нормальную структуру и функцию.
Повреждение ДНК, вызванное окислительным стрессом, может привести к мутациям и повышенному риску развития рака. Окисление белков нарушает структуру и функции, влияя на различные клеточные процессы. Перекисное окисление липидов, с другой стороны, приводит к образованию вредных побочных продуктов, повреждающих клеточные мембраны и способствующие воспалению и повреждению тканей.
В дополнение к прямому повреждению клеточных компонентов, окислительный стресс также активирует сигнальные пути, которые содействуют воспалению и еще больше способствуют повреждению тканей.
Механизмы, посредством которых развивается окислительный стресс
Существует несколько механизмов, посредством которых развивается окислительный стресс, приводящий к повреждению клеток. Один из ключевых — производство активных форм кислорода митохондриями во время клеточного дыхания. Митохондрии считаются электростанциями клетки и производят энергию посредством процесса, генерирующего активные формы кислорода в качестве побочного продукта.
В обычных условиях система антиоксидантной защиты организма может их нейтрализовать. Однако, когда выработка активных форм кислорода увеличивает способность организма их детоксикации, может возникнуть окислительный стресс.
Другой механизм окислительного стресса — активация воспалительных путей. Воспаление — это естественная реакция иммунной системы на инфекцию или травму. Однако хроническое воспаление приводит к устойчивому производству активных форм кислорода и окислительному стрессу.
Клетки воспаления, такие как макрофаги и нейтрофилы, производят большое их количество, помогая устранить патогены. Однако если производство активных форм кислорода не регулируется должным образом, это может привести к повреждению тканей и способствовать развитию хронических заболеваний.
Какие процессы провоцируют развитие окислительного стресса
Причины окислительного стресса разнообразны, но на их развитие во многом влияет окружающая среда. Особенно это касается нездорового образа жизни: стрессов, недосыпания, курения, злоупотребления алкоголем. Кроме того, на окислительный стресс влияют:
- диета с высоким содержанием жиров и сахара (фаст-фуд, продукты с высокой степенью переработки, жареная пища и копчености, опрысканные и удобренные фрукты и овощи, сладости);
- загрязненная окружающая среда (смог, табачный дым);
- контакт с тяжелыми металлами: свинцом, кадмием и ртутью;
- избыточные физические нагрузки (в том числе, соревновательные виды спорта);
- чрезмерное воздействие УФ-излучения (интенсивное загорание);
- прием некоторых лекарств (антидепрессантов, контрацептивов, стероидов);
- возраст (по мере старения организма его защитные возможности против свободных радикалов снижаются).
Симптомы окислительного стресса
Симптомы, которые могут свидетельствовать о том, что организм не может справиться с количеством свободных радикалов, включают:
- плохую концентрацию внимания;
- хроническую усталость;
- аутоиммунные заболевания;
- рецидивирующие инфекции.
Стоит помнить, что окислительному стрессу подвергается весь организм. В коже также проявляется слишком много активных форм кислорода, влияющих на ускорение процессов старения и ухудшение ее общего состояния.
Риск развития заболеваний
Образование свободных радикалов – это физиологический процесс организма. Поддерживая правильный баланс между активными формами кислорода и антиоксидантами, свободные радикалы помогают бороться с патогенами, вызывающими инфекции. Однако, когда свободных радикалов становится больше, они могут повредить белки, липиды и ДНК, составляющие большую часть человеческого тела.
Это может привести к развитию различных заболеваний. Сюда входят:
- Преждевременное старение кожи из-за разрушения коллагеновых волокон в коже;
- Атеросклероз и другие заболевания системы кровообращения (инфаркт, инсульт, ишемическая болезнь сердца), в результате повреждения свободными радикалами стенок сосудов, окисления липидов и отложения жира в стенках артерий;
- Нейродегенеративные заболевания, поскольку нервные клетки особенно чувствительны к свободным радикалам;
- Проблемы с фертильностью у мужчин из-за ухудшения качества спермы и нарушения менструального цикла у женщин. Свободные радикалы также могут усугублять эндометриоз и синдром поликистозных яичников;
- Развитие раковых заболеваний за счет повреждения генетического материала. Особенно это касается меланомы кожи, связанной с чрезмерным воздействием УФ-излучения.
Как предотвратить окислительный стресс
Один из методов предотвращения окислительного стресса — правильное питание и здоровый образ жизни. Наиболее важными считаются продукты, богатые витаминами А, С и Е, селеном, цинком, содержащие флавоноиды и каротиноиды (астаксантин, β-каротин, ликопин и лютеин). Интенсивно окрашенные овощи и фрукты всегда считались богатым источником антиоксидантов. К ним относятся: черника, вишня, слива, виноград, цитрусовые, малина, морковь, помидоры, брокколи, красный перец, оливки, бобовые, лук и чеснок. Также антиоксидантами богаты: рыба, орехи, зеленый чай, морепродукты, растительные масла, темный шоколад и корица.
Кроме того, чтобы защитить себя от окислительного стресса, необходимо:
- регулярно заниматься спортом;
- бросить курить;
- избегать вдыхания табачного дыма;
- ограничить употребление алкоголя;
- использовать солнцезащитный крем при воздействии солнечного света.
Также важны снижение стресса и достаточный сон.
Кроме сбалансированной диеты и здорового образа жизни, в борьбе с окислительным стрессом могут помочь соответствующие добавки. Помимо витаминов А, С и Е, они могут содержать селен, цинк и коэнзим Q10.
- Витамин А – один из «витаминов молодости». Он регулирует рост клеток кожи и слизистых оболочек и уменьшает признаки старения. Количество витамина А в коже снижается при солнечном облучении. Его предшественниками считаются каротиноиды, поступающие с пищей. Они защищают клеточные липиды и ДНК от воздействия свободных радикалов и стимулируют процессы восстановления.
- Витамин С (L-аскорбиновая кислота) растворим в воде, и его дефицит вызывает много проблем со здоровьем. Он нейтрализует свободные радикалы и принимает участие в синтезе коллагена.
- Витамин Е, будучи жирорастворимым, принадлежит к группе соединений, производных альфа-токоферола. Это сильный антиоксидант липидов, входящих в состав клеточных мембран. Он снижает уровень плохого холестерина ЛПНП (липопротеины низкой плотности) и предотвращает образование атеросклеротических бляшек. Его дефицит приводит к неврологическим расстройствам. Богатыми источниками считаются растительные и рыбьи жиры. Он также важен в косметологии, поскольку замедляет процесс образования морщин. Вместе с витамином А его применяют при обыкновенных угрях и экземе.
Перед использованием добавок необходимо проконсультироваться с врачом. Высокие дозы антиоксидантов могут быть вредными и могут взаимодействовать с другими лекарствами.