Оксидативный стресс и антиоксидантная защита¶

Оксидативный стресс — состояние клетки или организма, при котором скорость образования активных форм кислорода и других свободных радикалов превышает возможности системы антиоксидантной защиты. Такое нарушение баланса приводит к повреждению биомолекул: липидов, белков и нуклеиновых кислот. Оксидативный стресс рассматривается как универсальный патогенетический механизм, связанный со старением и широким спектром заболеваний.

¶Источники свободных радикалов

Основные активные формы кислорода (АФК) включают супероксидный анион-радикал (O₂⁻), пероксид водорода (H₂O₂), гидроксильный радикал (·OH) и синглетный кислород. Их главные источники:

• Митохондриальное дыхание — «утечка» электронов из дыхательной цепи в комплексах I и III.
• Ферментативные реакции — ксантиноксидаза, НАДФН-оксидазы, миелопероксидаза, липоксигеназы.
• Внешние факторы — ионизирующее и ультрафиолетовое излучение, ксенобиотики, тяжёлые металлы, курение.
• Воспаление — активность нейтрофилов и макрофагов в очаге.

¶Повреждающее действие

Свободные радикалы атакуют полиненасыщенные жирные кислоты мембран, запуская цепную реакцию перекисного окисления липидов (ПОЛ). Продукты ПОЛ — малоновый диальдегид, 4-гидроксиноненаль — сами токсичны и служат маркерами стресса. Окислительная модификация белков ведёт к карбонилированию и потере функции ферментов; повреждение ДНК выражается в разрывах цепей и образовании 8-оксогуанина — мутагенного основания. Митохондриальная ДНК особенно уязвима из-за близости к дыхательной цепи и слабой репарации.

¶Антиоксидантная защита

Система защиты делится на ферментативную и неферментативную.

Ферменты первой линии (СОД, каталаза) обезвреживают первичные АФК; глутатионовая система и тиоредоксин поддерживают восстановительный гомеостаз. Параллельно работают системы репарации ДНК и протеасомная деградация окисленных белков.

¶Роль в патологии

Оксидативный стресс вносят в патогенез атеросклероза (окисление ЛПНП), нейродегенераций (болезни Альцгеймера и Паркинсона), диабета и его осложнений, онкогенеза, хронических воспалительных и респираторных заболеваний. Концепция «окислительного старения» связывает накопление повреждений с дисфункцией митохондрий. При этом умеренный уровень АФК физиологически необходим: они участвуют в сигналлинге, иммунном ответе и апоптозе.

¶Клинические аспекты

Лабораторные маркеры стресса — малоновый диальдегид, 8-изопростаны, карбонилированные белки, общая антиоксидантная ёмкость. Антиоксидантная терапия остаётся предметом дискуссий: крупные исследования витаминов E и C не подтвердили значимого снижения смертности, а в ряде случаев высокие дозы давали прооксидантный эффект. Более перспективным считается воздействие на источники АФК и активация собственных защитных систем (например, через сигнальный путь Nrf2).