6.3. Антиоксиданты-Защита клетки от оксидативного стресса и хронического воспаления
6.3. Антиоксиданты-Защита клетки от оксидативного стресса и хронического воспаления
До этого момента мы говорили о том, как помочь клетке работать: передать ей сигналы, обеспечить водой, строительными материалами и восстановить окружающую среду.
Но возникает закономерный вопрос- почему даже здоровая клетка со временем начинает работать хуже?
Ответ на этот вопрос во многом связан с двумя фундаментальными биологическими процессами- оксидативным стрессом и хроническим низкоуровневым воспалением, которое сегодня получило название inflammaging («воспалительное старение»).
Современная наука рассматривает именно эти процессы как одни из главных механизмов биологического старения кожи.
Каждая клетка организма постоянно вырабатывает активные формы кислорода (Reactive Oxygen Species, ROS). Это абсолютно естественный процесс, сопровождающий выработку энергии в митохондриях, работу иммунной системы и многие другие физиологические реакции.
В небольших количествах свободные радикалы необходимы организму -они участвуют в межклеточной сигнализации, помогают уничтожать микроорганизмы и регулируют множество биологических процессов.
Проблемы начинаются тогда, когда образование свободных радикалов начинает превышать возможности собственной антиоксидантной защиты организма- именно это состояние называют оксидативным стрессом.
Под действием избытка свободных радикалов постепенно повреждаются:
клеточные мембраны;
белки;
липиды;
митохондрии;
компоненты внеклеточного матрикса;
ДНК и митохондриальная ДНК.
Поврежденные клетки начинают работать менее эффективно, нарушается синтез коллагена, усиливается активность металлопротеиназ (MMP), разрушающих внеклеточный матрикс, развивается хроническое воспаление, ускоряется фотостарение и снижается способность тканей к восстановлению.
Именно поэтому оксидативный стресс сегодня рассматривается не как отдельная проблема, а как один из центральных механизмов старения кожи.
Почему одной антиоксидантной молекулы недостаточно? Очень долго косметология искала «самый сильный антиоксидант», но современные исследования показали- такого вещества не существует.
Каждый антиоксидант работает только в определенной части клетки:
Одни защищают клеточные мембраны.
Другие работают преимущественно в водной среде цитоплазмы.
Некоторые действуют внутри митохондрий.
Другие восстанавливают уже использованные антиоксиданты.
Именно поэтому собственная антиоксидантная система организма представляет собой не одну молекулу, а сложную сеть взаимосвязанных защитных механизмов. По этой же причине современные антиэйдж формулы все чаще содержат сразу несколько антиоксидантов, дополняющих друг друга.
Почему это важно с точки зрения генетики? Способность организма противостоять оксидативному стрессу во многом определяется наследственными особенностями.
Именно различия в работе этих систем во многом объясняют, почему у двух людей одного возраста кожа может стареть с совершенно разной скоростью.
Косметические антиоксиданты не изменяют работу этих генов, однако они помогают уменьшить нагрузку на собственные защитные системы организма, поддерживая физиологический баланс между образованием свободных радикалов и их нейтрализацией.
Почему антиоксиданты особенно важны при фотостарении, розацеа и куперозе? Одним из главных источников свободных радикалов является ультрафиолетовое излучение. Под действием UVA и UVB в коже резко возрастает образование активных форм кислорода. Они повреждают коллагеновые волокна, активируют металлопротеиназы, усиливают воспаление и ускоряют процессы фотостарения.
Похожая ситуация наблюдается при хронических воспалительных заболеваниях кожи.
При розацеа, куперозе и повышенной сосудистой реактивности воспалительные процессы сопровождаются постоянной выработкой свободных радикалов, которые дополнительно повреждают сосудистую стенку и окружающие ткани.
Именно поэтому антиоксиданты рассматриваются не только как антиэйдж активы: они являются важной частью ухода за кожей, склонной к хроническому воспалению, сосудистым нарушениям и повышенной чувствительности.
Каждый антиоксидант имеет собственную специализацию. В следующих разделах мы познакомимся с наиболее изученными представителями этой большой группы:
астаксантин;
коэнзим Q10;
ресвератрол;
розмариновая кислота;
альфа-липоевая кислота;
витамин C (жирорастворимые формы);
витамин E;
феруловая кислота;
супероксиддисмутаза (SOD);
глутатион;
карнозин.
Не все антиоксиданты работают одинаково. Когда мы слышим слово «антиоксидант», создается впечатление, будто это одна большая группа веществ с одинаковыми свойствами, на самом деле это далеко не так. Свободные радикалы образуются практически во всех структурах клетки, а значит, и защитные системы должны работать в разных местах одновременно.
Одни антиоксиданты защищают клеточные мембраны.
Другие работают преимущественно внутри митохондрий.
Третьи нейтрализуют свободные радикалы в водной среде клетки.
Четвертые помогают восстанавливать уже использованные антиоксиданты.
Пятые защищают белки кожи от гликации.
Именно поэтому организм никогда не использует только одну антиоксидантную систему- он создает целую сеть взаимосвязанных защитных механизмов.
Поэтому далее мы рассмотрим антиоксиданты не по химическому строению, а по той биологической задаче, которую каждый из них выполняет:
Защитники клеточных мембран Главная задача защитить липиды клеточных мембран от перекисного окисления. Когда свободные радикалы повреждают мембраны, клетка начинает хуже удерживать воду, нарушается работа рецепторов, транспорт питательных веществ и процессы межклеточной коммуникации.
К этой группе относятся:
Астаксантин
Витамин Е
Защитники митохондрий Главная задача поддерживать работу митохондрий- клеточных электростанций. Именно митохондрии производят большую часть энергии клетки, но одновременно являются одним из главных источников свободных радикалов. Поэтому защита митохондрий считается одним из наиболее перспективных направлений современной антиэйдж терапии.
К этой группе относятся:
Коэнзим Q10
Альфа-липоевая кислота
Универсальная антиоксидантная система клетки -некоторые антиоксиданты работают практически во всех клетках организма. Они являются частью собственной физиологической системы защиты и постоянно взаимодействуют друг с другом. Именно благодаря им организм способен самостоятельно нейтрализовать огромное количество свободных радикалов.
К этой группе относятся:
Глутатион
Супероксиддисмутаза (SOD)
Растительные полифенолы. Растения не могут убежать от солнца. Поэтому за миллионы лет эволюции они научились создавать собственные антиоксиданты. Именно эти вещества сегодня активно используются и в косметологии. Помимо нейтрализации свободных радикалов многие полифенолы способны уменьшать хроническое воспаление и поддерживать собственные антиоксидантные системы организма.
К этой группе относятся:
Ресвератрол
Розмариновая кислота
Феруловая кислота
Защитники белков соединительной ткани Есть еще одна причина старения кожи- гликирование белков. При избытке сахаров молекулы коллагена начинают связываться с продуктами гликирования (AGEs). Коллаген становится жестким, хуже удерживает воду и постепенно теряет эластичность. Поэтому сегодня появилась отдельная группа веществ, защищающих белки соединительной ткани именно от этого механизма старения.
Здесь главным представителем является
Карнозин
В следующей главе мы подробнее разберем все эти антиоксиданты и увидим в чем заключается их польза.