Что такое окислительный стресс и как он влияет на старение

Старение – неизбежный процесс. Но попытки найти основные факторы, влияющие на его скорость, не прекращаются. Сегодня наибольший интерес для научного сообщества представляют 3 теории: теломерная, эндокринная и привлекающая особенное внимание современников свободнорадикальная или теория окислительного стресса. Именно он сегодня считается ключевым фактором преждевременного старения и возникновения обусловленных возрастными изменениями заболеваниями.

Что такое окислительный стресс

Под этим термином подразумевают состояние, при котором нарушается баланс между формированием свободных радикалов и антиоксидантов. Свободными радикалами называют атомы, молекулы, имеющие как минимум один неспаренный электрон. Как правило, это активные формы кислорода, перекиси, образующиеся при окислении жиров, гидроксиды. За счет присутствия свободных электронов они приобретают очень высокую окислительную активность и повреждают клетки, провоцируют разного рода мутации.

Основными причинами их повышенного образования выступают:

• курение;
• интоксикации;
• неблагоприятная экологическая обстановка;
• инсулинорезистентность и повышение уровня сахара в крови;
• стресс;
• ожирение;
• употребление большого количества жиров и углеводов, что характерно для фаст-фуда, копченостей, сладостей, колбас;
• влияние ионизирующего излучения;
• физиологические изменения гормонального фона с возрастом.

В организме в норме свободные радикалы постоянно образуются и подавляются антиоксидантами. Окислительный стресс возникает либо при повышенном образовании частиц с неспаренными электронами, либо при снижении уровня антиоксидантов. Но с возрастом силы собственной антиоксидантной системы организма истощаются и соответственно увеличивается количество свободных радикалов, накапливаются мутации и другие изменения. Ускоряется гибель клеток, нарушаются процессы клеточной адаптации, что и разгоняет старение.

Свободные радикалы могут воздействовать на все ткани и органы. Поэтому при неконтролируемом, особенно длительном окислительном стрессе происходят серьезные, а нередко и необратимые изменения, что и провоцирует развитие возраст-ассоциированным болезней.

Воздействие на организм

В природе все стремится к гармонии и стабильности. Свободные радикалы не исключение. Но в попытках избавиться от несвязанных электронов они тем или иным способом повреждают молекулы протеинов, нуклеиновых кислот, мембраны фосфолипидов и пр.

Поэтому неизбежно происходят мутации в молекулах нуклеиновых кислот (ДНК, РНК). Это повышает вероятность появления злокачественных клеток, склонных к безконтрольному делению и, как следствие, развитию рака. Мутации в структуре хромосом сохраняются и передаются дочерним клеткам в процессе деления. Это в свою очередь увеличивает вероятность возникновения генетически обусловленных, наследственных заболеваний.

Что касается белков или протеинов, то они под влиянием свободных радикалов утрачивают функции и подвергаются повышенному гликозилированию. В результате молекула белка объединяется с углеводной цепочкой, что приводит к образованию гликанов. В норме эти соединения участвую в регуляции клеточной адгезии, фолдинге белков и других процессах.

Но при повышенном образовании гликаны препятствуют нормальному фолдингу белков (образования 3-мерной структуры) и воспринимаются организмом в качестве чужеродных соединений. Следствием этого становится нейродегенерация (разрушение нервных клеток, приводящее к прогрессивному снижению когнитивных, двигательных и поведенческих функций) и развитие аутоиммунных нарушений, воспалений.

Кроме того, рецепторы – это тоже белки. Они также могут подвергаться гликозилированию, что приведет к снижению их чувствительности и, соответственно, расстройству метаболизма. Ярким примером может служить гликозилирование рецепторов инсулина. На фоне этого наблюдается повышение содержания сахара в крови, гликированного гемоглобина и со временем развитие диабета.

Гликаны склонны повреждать внутреннюю поверхность кровеносных сосудов, что увеличивает риск развития гипертонии, атеросклероза.

Под действием свободных радикалов разрушаются и волокна коллагена, которые также образованы из белков. Поскольку коллаген обеспечивают поддержание тонуса и эластичности кожи, прочность волос и ногтей, уменьшение его количества приводит к постепенной потере упругости кожи, появлению и усугублению морщин, ухудшению овала лица, выпадению волос, ломкости ногтей и другим нежелательным изменениям.

Исходя из всего вышесказанного, наиболее чувствительными к окислительному стрессу структурами являются:

• нервная ткань;
• сердце и кровеносные сосуды;
• кожа;
• сперматозоиды и яйцеклетки.

Поэтому результатом хронического дисбаланса могут стать не только раннее и ускоренное старение, но и:

• болезнь Паркинсона, Альцгеймера;
• ишемические изменения в головном мозге и, как следствие, инсульт;
• дерматиты, псориаз, нейродермит;
• спазм кровеносных сосудов, кардиомиопатия, атеросклероз;
• бесплодие;
• аутоиммунные нарушения;
• сахарный диабет;
• онкологические заболевания и т. д.

Как помочь организму справиться со свободными радикалами

Основными веществами, предотвращающими окислительное повреждение клеток, выступают антиоксиданты. Они частично синтезируются самим организмом (глутатион, супероксиддисмутаза), но также поступают с продуктами питания (витамины С, Е, А, флавоноиды, антоцианы, катехины, кверцетин и т. д.). Их основными источниками выступают:

• Овощи и зелень. Капуста, морковь, шпинат, брокколи, болгарский перец и другие овощи в больших количествах содержат витамины С, Е.
• Фрукты и ягоды. Цитрусовые, гранат, черника, киви и пр. выступают источниками флавоноидов, антоцианов и витамина С.
• Орехи, семена. Миндаль, грецкие орехи, семена льна богаты витамином Е, селеном, полиненасыщенными жирными кислотами.
• Цельнозерновые продукты. Овсянка, киноа, гречка, перловка – не только источники клетчатки, цинка, магния, но и антиоксидантов.
• Зеленый, черный чай, какао. Это незаменимые источники катехинов, теоброминов, полифенолов.
• Растительные масла. В их состав входят витамин Е, мононенасыщенные жиры и другие полезные соединения.

Но, чтобы преодолеть окислительный стресс и нормализовать работу организма, мало обогатить рацион источниками антиоксидантов. Важно скорректировать и образ жизни, в частности:

• повысить уровень физической активности, но только умеренные нагрузки усиливают антиоксидантную защиту, чрезмерные напротив стимулируют образование свободных радикалов;
• нормализовать режим сна, поскольку недосып провоцирует окислительный стресс;
• отказаться от курения и злоупотребления алкоголем;
• минимизировать стрессы и научиться управлять собственным состоянием в подобных ситуациях.

В более сложных случаях, когда имеет место хронический окислительный стресс, самостоятельно справиться с ситуацией крайне сложно. В подобных случаях лучше пройти комплексное обследование и точно установить, какой вред организму нанесен и уже на основании этих данных принимать меры под контролем врача.

Таким образом, свободные радикалы – неизбежный продукт жизнедеятельности организма. И, как любые соединения, синтезируемые в теле человека, они выполняют определенные функции, в частности помогают уничтожать клетки и тем самым провоцировать их обновление. Но при образовании в повышенных количествах они наносят непоправимый ущерб, вызывая окислительный стресс и, как следствие, внешние и внутренние изменения. Поэтому важно не допускать подобного и следить за собственным состоянием, а при необходимости обращаться за помощью к специалистам.