Сущность свободных радикалов в природе и их взаимодействие с антиоксидантами

В настоящее время установлено, что перекисное окисление липидов и другие виды свободнорадикальных реакций участвуют в патогенезе большинства заболеваний (включая инфекционные) и формировании эстетических дефектов кожи. а их роль в преждевременном старении кожи, в процессах фотостарения и канцерогенеза – убедительно доказана. В условиях фотоокислительного стресса активные радикалы кислорода тормозят процессы

фибриллогенеза, способствуют фрагментации коллагена и образованию дополнительных сшивок, нарушают структуру и функции межклеточного матрикса, повреждают эндотелий сосудов. Повреждение ядерных структур клетки становится причиной роста опухолевых клеток [14 ,15].

Проявления повреждений кожи свободными радикалами и окислительным стрессом различны и, безусловно, зависят от силы, времени

воздействия и природы негативных факторов.

Это может быть сухость кожи, ее повышенная чувствительность, склонность к воспалительным реакциям, гиперкератоз, гиперпигментация, морщины, телеангиэктазии и даже различные новообразования.

Поскольку процесс свободнорадикального окисления происходит в организме постоянно, должна существовать контролирующая его система. Это система антиоксидантов. антиоксиданты могут быть экзогенными, как, например, витамин е, поступающий только с пищей, и эндогенными.

По механизму действия антиоксиданты делят на:

- «мусорщиков» – защищают  организм от всех свободных  радикалов, восстанавливая их до  стабильных форм;

- «ловушки» – имеют  сродство к конкретному веществу;

- антиоксиданты, обрывающие цепи – вещества, еще более активные, чем радикалы. После взаимодействия с радикалом эти вещества превращаются в свободный, но малоактивный радикал.

В состав антиоксидантной системы тканей входят:

1. Ферменты-антиоксиданты: супероксиддисмутаза, каталаза, пероксидаза, фосфолипаза, глутатионпероксидаза и пр.

2. Макромолекулярные неферментные соединения: трансферрин, церрулоплазмин, ферритин, сывороточный альбумин, мелатонин.

3. Низкомолекулярные неферментные соединения: аскорбиновая кислота, глутатион, серосодержащие аминокислоты, мочевина, мочевая кислота, билирубин, адреналин, стероидные гормоны, витамины а, е, К, убихинон, флавоноиды, микроэлементы с антиоксидантным действием [10].

Антиоксидантная защита кожи – мощная многокомпонентная система. На поверхности кожи в больших количествах находятся жирорастворимые антиоксиданты: сквален, альфатокоферол и бета-каротин. Они составляют первую линию защиты от внешних факторов (в первую очередь, от уФ-излучения). Следующим барьером для прооксидантных факторов становятся внеклеточные и внутриклеточные антиоксиданты.

1. Внеклеточная антиоксидантная защита кожи - обеспечивается действием внеклеточных антиоксидантов, которые отвечают за освобождение от свободных радикалов, в первую очередь, межклеточного пространства,

основными среди которых являются:

- Витамин е (токоферол) – обрывает цепи свободнорадикальных реакций в липофильной среде, является надежным защитником липидных мембран, останавливая процесс перекисного окисления липидов.

-  Витамин С (аскорбиновая кислота) – является гидрофильным веществом, напрямую реагирует с супероксид-анионом, гидроксильным радикалом и многочисленными липидными гидроперекисями, кроме того, восстанавливает антиоксидантную активность токоферола.

-  Каротиноиды – обладают способностью захватывать свободные радикалы, наиболее активен бета-каротин, прекрасно предохраняет липиды от перекисного окисления.

- Глутатион – взаимодействует со свободными радикалами, особенно гидроксильными и углеводородными.

- Супероксиддисмутаза – антиоксидантые свойства заключаются в катализе дисмутации супероксидного анион-радикала в перекись водорода, что предотвращает дальнейшую генерацию свободных радикалов.

- Глутатионпероксидаза – использует глутатион для восстановления перекиси водорода и липидных гидроперекисей до нейтральных и малотоксичных соединений.

- Каталаза – катализирует  превращение перекиси водорода в воду, действует в паре с глутатионпероксидазой. Оба фермента обезвреживают кислородсодержащие радикалы.

2. Процессы внутриклеточной  системы защиты происходят непосредственно в клетках. Клетки содержат все типы антиоксидантов, что позволяет противостоять действию любых свободных радикалов. Жирорастворимые антиоксиданты локализуются в мембранах, водорастворимые – в цитозоле клетки и мембранных органоидов, причем располагаются они в тех участках, где образуются соответствующие свободные радикалы, либо там, где клетка сталкивается с ними (наружная мембрана клетки).

Антиоксиданты, которые являются восстановителями, также могут действовать как прооксиданты. Например, витамин С обладает антиоксидантной активностью, когда он восстанавливает окисляющие вещества, например, перекись водорода. Однако при этом также уменьшается число ионов металла, которые генерируют свободные радикалы посредством реакции Фентона.

2 Fe3+ + аскорбат → 2 Fe2+ + дегидроаскорбат

2 Fe2+ + 2 H2O2 → 2 Fe3+ + 2 OH· + 2 OH−

Важность воздействия антиоксидантов и проокислителей – одна из областей современных исследований, а витамин С, который проявляет себя как витамин путем окисления полипептидов, судя по всему, имеет важнейшее антиоксидантное воздействие в организме человека. Однако данных о других пищевых антиоксидантах имеется значительно меньше. Кроме того, в патогенезе заболеваний, сопровождающихся гиперурикимией, скорее всего, важную прямую и косвенную роль играет мочевая кислота, обладающая проокислительными свойствами.

Один из основных растворимых антиоксидантов в клетке – трипептид глютатион.  его концентрация превышает концентрацию других растворимых антиоксидантов, таких как витамин С, мочевина. Витамины а и е могут накапливаться в клеточных мембранах и расходоваться по мере надобности, а вот витамин С и восстановленный глутатион не депонируются.

Поэтому в условиях окислительного стресса необходимо поступление наиболее важных антиоксидантов извне [4].

Для нормальной жизнедеятельности кожи необходима активная работа обеих составляющих, поскольку данный орган подвергается агрессивным воздействиям  внешней среды и представляет собой первый барьер антиоксидантной защиты организма. Вот почему так важно применение ингредиентов с антиоксидантным действием в наружных и инъекционных косметических средствах.

В последнее время стал популярен термин «вторичная фотозащита». Она осуществляется посредством ферментов, удаляющих продукты деградации биомолекул в результате свободнорадикальных реакций, веществ, участвующих в метаболизме антиоксидантов, а в коже – факторов, повышающих ее фоторезистентность. На первом месте в этом ряду находится пигмент меланин, который предохраняет от повреждения не только клетки базального слоя эпидермиса, но и клетки дермы, нервы, сосуды [4].

Вещества растительного происхождения, представляющие собой гликозиды фенольного характера (соединения с сахарами), содержащие в качестве агликона главным образом производные флавана (2-фенилхромана).  углеводная часть молекул флавоноидов обычно содержит остаток глюкозы, рамнозы, галактозы, арабинозы – ди- или трисахарида.

Обладают выраженными антиоксидантными свойствами, в частности, являясь синергистами витамина С. Основные классы: флавоны, флавонолы, антоцианы. Индивидуальные различия внутри классов связаны с состоянием бензольного кольца в их структуре. В растениях содержатся, в основном, в форме гликозидов. Особенно выражен антиоксидантный эффект у пикногенолов (в 4 раза выше, чем у токоферола), цианидинов и кверцетина [2].

Известно более 6 500 флавоноидов. Общепринятая классификация предусматривает их деление на 10 основных видов, исходя из степени окислен-

ности трехуглеродного фрагмента:

-  катехины (флаван-3-олы, производные флавана – катехины, лейкоантоцианы -  лейкоантоцианидины (флаван-3,4-диолы)

-  флаваноны (производные флавона – флаваноны, флаванонолы, флавоны, флавонолы)

-  дигидрохалконы

-  халконы

-  антоцианидины и антоцианы

-  флавононолы

-  флавоны и изофлавоны

-  флавонолы

-  ауроны

 

1.5 Антиоксидантная  мезотерапия

 

В мезотерапии  широко используются экстракты растений с выраженными антиоксидантными свойствами: препараты, содержащие олигоэлементы и витамины. Эффективность антиоксидантной мезотерапии повышают «непрямые антиоксиданты» (витамины группы В, аминокислоты и др.), которые назначают в дополнение к классическим антиоксидантам для улучшения метаболизма клетки.

В антиоксидантных программах рекомендуется использовать следующие препараты: аскорбиновая кислота (Ascormax 10, Toskanicоsmetics, Испания), Экстракт зеленого чая  (Камезин, Скинасил, Россия), Экстракт гинкго билоба

(Гибилан, Скинасил, Россия), Рутин и экстракт мелилота (Rutinel, Toskanicоsmetics, Испания), Экстракт центеллы азиатской (центазан, Скинасил, Россия), олигоэлементы (олигоэлементы Zn, Se, Si, ID-фарма, Испания; Cobre, Cobre-oroplata,Selenio, DIETBEL, Испания). Все препараты содержат витамины, олигоэлементы, фенольные соединения как в моновиде, так и в виде синергетических коктейлей.

Для составления коктейлей с антиоксидантами хорошо использовать препараты гиалуроновой кислоты: Гиалулит 1%, 2%, 3,5% (Скинасил, Россия), Гиалуформ мезолифт 1%, 1,8%, 2,5% (ТОСКаНИ, Россия) – препараты содержат гиалуроновую кислоту биотехнологического происхождения, используются для составления коктейлей с органическим кремнием и антиоксидантами.

Существуют комплексные препараты, содержащие гиалуроновую кислоту и другие антиоксиданты:

- Гиалуформ М 1% (ТОСКаНИ, Россия) – содержит гиалуроновую кислоту биотехнологического происхождения, витамин С 0,2%, лизин 2 мг/мл.

- Гиалуформ М 1,8%  (ТОСКаНИ, Россия) – содержит гиалуроновую кислоту биотехнологического происхождения, витамин С 0,2%, цистеин 4 мг/мл. Препарат с выраженным антиоксидантным действием, так как цистеин, являясь антиоксидантом, еще и восстанавливает окисленные формы витамина С.

- Гиалуформ М 2,5%  (ТОСКаНИ, Россия) – содержит гиалуроновую кислоту биотехнологического происхождения, витамин С 0,2%, глицин 6 мг/мл, пролин 3 мг/мл, лизин 3 мг/мл, валин 3 мг/мл.

- Комплекс Revitacare Bio-Revitalization (Лаборатория Revitacare, Франция) – содержит гиалуроновую кислоту биотехнологического происхождения 1% (4 мл) и витаминноантиоксидантый комплекс (10 мл), в состав которого входят витамины а, В1, В2, В5, В6, С, D, е, РР.

- Cytocare 40 (Лаборатория Revitacare, Франция) – содержит гиалуроновую кислоту и сбалансированный антиоксидантный комплекс, в состав которого входят олигоэлементы (натрий, кальций, калий, медь, магний, селен, цинк и др.), витамины (В1, В2, В4, В5, В6, В8, В9, В12, H), основные аминокислоты (в том числе серосодержащие).

- Cytocare 50 (Лаборатория Revitacare, Франция) – содержит  гиалуроновую кислоту (в большем количестве, чем Cytocare 40) и сбалансированный антиоксидантный комплекс, в состав которого входят олигоэлементы (натрий, кальций, калий, медь, магний, селен, цинк и др.), витамины (В1, В2, В4, В5, В6, В8, В9, В12, H), основные аминокислоты (в том числе серосодержащие).

Показан при выраженных признаках фотостарения.

- NCTF 135 (Лаборатория Filorga, Франция) – содержит комплекс витаминов, нуклеиновых кислот, олигоэлементов, коэнзимов и аминокислот.

- Haircare (Лаборатория Revitacare, Франция) – содержит аминокислоты (аргинин, цистеин, глютамин, глицин, орнитин), витамины группы B (B3, B5, B6, B8, B9, B12), микроэлементы (цинк).

Препарат используется, в основном, в трихологии, кроме того, обладает хорошими антиоксидантными свойствами.

Существуют и другие комплексные препараты, содержащие антиоксиданты, которые могут применяться не только для воздействия на последствия окислительного стресса, но и как вспомогательные ингредиенты для решения таких проблем как целлюлит, излишние жировые отложения, акне и др.