Антиоксидантная защита митохондрий

Энергия требуется нашему телу постоянно. Мы тратим ее не только на сознательные действия вроде тренировки в спортзале или мозгового штурма на работе. Прокачка крови по сосудам и проведение нервных импульсов, синтез гормонов и ферментов, иммунная защита организма и все остальные процессы, протекающие в нем, также требуют адекватного энергообеспечения.

В итоге получается, что представительница прекрасного пола, ведущая умеренно активный образ жизни, за день расходует не менее 1800 ккал. А мужчина среднего возраста – как минимум 2100 ккал. Для выработки этой энергии нам, грубо говоря, нужно три компонента:

1.Сырье, в качестве которого, как известно, мы используем пищу.
2.Окислитель, которым нам служит кислород, получаемый при дыхании.
3.И энергетическая станция, способная из кислорода и питательных веществ эту самую энергию произвести.
Со здоровым питанием все более-менее понятно. Оно должно быть сбалансировано по шести основным компонентам (белки, жиры, углеводы, витамины, микроэлементы и вода), не следует злоупотреблять простыми сахарами, нужно соблюдать режим питания и вот это вот все остальное, о чем вам расскажет грамотный диетолог. К необходимости притока кислорода еще меньше вопросов. Как известно, жизни нам фактически отпущено всего около двух минут, а с каждым вдохом мы просто обновляем цикл.

Остается последний, но не менее важный компонент – энергетические станции, в роли которых в нашем организме выступают митохондрии. О том, насколько они важны, и какие еще функции помимо клеточного дыхания и выработки энергии они выполняют, мы уже рассказывали ранее. И в предыдущих публикациях мы упоминали о том, что, как и все сложные механизмы, в том числе и биологические, митохондрии могут ломаться под влиянием внешних или внутренних повреждающих факторов. Конечно, ничего хорошего это нашим клеткам, тканям и, в конечном итоге, всему организму не приносит. А иногда и вовсе становится причиной развития таких серьезных патологий, как сахарный диабет, ожирение и даже злокачественные опухоли.

В этой статье мы предлагаем внимательнее рассмотреть самый главный из этих повреждающих факторов – молекулы-супероксиданты. Давайте попробуем разобраться, откуда они берутся, что именно они «ломают» в митохондриях, и главное, как мы можем эффективно противостоять их разрушающему воздействию.

Польза и вред кислородаКислород, как мы упомянули выше, необходим митохондриям для того, чтобы производить энергию. Работа это сложная, многоэтапная, но в ней нас интересуют конечные стадии, которые протекают на митохондриальной мембране с участием расположенных на ней белковых ферментных комплексов. Именно там энергия запасается в виде молекул аденозинтрифосфата. Причем процесс этот идет даже не на молекулярном уровне, а на атомарном – основой ему служит перенос электронов от одних атомов к другим.

Но не пугайся, читатель, мы не будем здесь углубляться во всю эту головоломную биохимическую машинерию. Подчеркнем только главную для нас особенность: к сожалению, механизм выработки энергии в митохондриях не совершенен. В нем нередко случаются утечки электронов, что приводит к образованию ряда побочных продуктов. Этими побочными продуктами как раз и являются эти самые молекулы-супероксиданты, которые чаще всего представляют собой активные формы кислорода. То есть, не респектабельные и стабильные О2, а отдельные атомы этого вещества или же его агрессивные соединения, например, с водородом - ОН-.

Все эти активные формы кислорода нам известны под общим названием «оксиданты» или «свободные радикалы». Впервые об их опасности громко заговорили приблизительно на рубеже ХХ и ХХІ столетий. И, как это часто бывает, данная тема мгновенно обросла массой мифов, слухов, а то и откровенных манипуляций. Вооружимся же скальпелем научной достоверности и недрогнувшей рукой отделим зерна от плевел.

Опасны ли активные формы кислорода?Да, это действительно так. Однако, нужно понимать, что рассказы маркетологов о том, что пена для бритья с антиоксидантами сделает ваши волосы длинными и пушистыми – не более чем рекламное вранье. Активные формы кислорода действуют только на живые клетки и только на молекулярном уровне. Кроме того, справедливости ради нужно сказать, что они выполняют и некоторые полезные функции. Например, необходимы для развития иммунной реакции воспаления, работают в качестве сигнальных молекул и т.д. Но при этом концентрация свободных радикалов в клетке должна в норме находиться под строгим контролем. За это отвечают внутриклеточные системы поддержания кислотно-щелочного равновесия.

При этом основным источником АФК (активных форм кислорода) как раз и являются митохондрии. И если их структуры, вырабатывающие энергию, повреждены, то количество утечек растет, а значит, растет и концентрация свободных радикалов. И защитные системы клетки постепенно перестают справляться с их притоком. Причем АФК сами по себе также являются очень мощным повреждающим фактором. В силу своей химической агрессивности они разрушают жиры, составляющие митохондриальную мембрану, белки ферментных комплексов, которые производят энергию, и даже митохондриальную ДНК, отвечающую за синтез этих белков. Разумеется, все это крайне негативно сказывается на общем энергетическом балансе клетки.

Таким образом, мы получаем патологический замкнутый цикл:

Сначала интоксикации, неблагоприятные экологически условия, неправильное питание, постоянные стрессы и т.д. приводят к повреждению митохондрий.
Под влиянием этого в клетке увеличивается содержание активных форм кислорода.
Они еще больше нарушают работу митохондрий, увеличивая продукцию АФК и угнетая производство энергии.
Результатом становится ухудшение состояния всего организма, которое мы сначала ощущаем, как синдром хронической усталости, постоянную слабость, снижение работоспособности и концентрации внимания.
И наконец, хроническая митохондриальная дисфункция может становиться фактором, провоцирующим развитие полномасштабных клинических заболеваний.
Как разорвать этот порочный круг?Очевидно, что если АФК – основной фактор нарушения работы митохондрий, то нам нужно устранить его раньше, чем он успеет повредить митохондриальные структуры. Именно для этого и предназначены средства, обладающие антиоксидантным действием. Их особенность в том, что свободные радикалы связываются с ними быстрее и прочнее, чем с белками, жирами и нуклеиновыми кислотами митохондрий и других внутриклеточных органелл.

Наверняка некоторые наши читатели сейчас скептически хмыкнули. И мы их прекрасно понимаем, ведь словосочетание «обладает антиоксидантным действием» сейчас можно встретить буквально на любой этикетке, включая наполнитель для кошачьего туалета. Само собой, в подавляющем большинстве случаев это ничем не обоснованные утверждения.

С другой стороны, антиоксидантные свойства – это не миф и не выдумка рекламщиков. Это всего лишь способность нейтрализовать химическую агрессивность некоторых соединений кислорода. Но для того, чтобы говорить о наличии таких свойств у того или иного продукта, необходимо провести грамотные научные исследования, которые, что очевидно, потребуют определенных затрат. И вот тут совесть маркетологов вступает в противоречие с желанием заработать побольше денег. Увы, но второе побеждает намного чаще.

Антиоксиданты «по науке»Тем не менее, для некоторых веществ антиоксидантные свойства были подтверждены, что называется, по всем правилам. Выяснилось, что это, в основном, сложные органические молекулы, которые по причине особенностей строения имеют специальные области («сайты») для присоединения активных форм кислорода. И если такие вещества могут свободно проникать в клетку, то значит, их можно использовать в качестве защиты митохондрий от действия свободных радикалов.

Среди соединений, для которых антиоксидантное действие было доказано в строгом научном эксперименте, можно назвать изопреновые спирты в форме полипренолов, некоторые флавоноиды (например апигенин и кверцетин) и витамины (например, витамин Е или витамин С). Конечно, их тоже нельзя есть горстями. Как и любые другие средства, оказывающие влияние на биологические ткани, антиоксиданты будут полезны только при грамотном применении.

neboleem.net