Оксидативный стресс и методы его коррекции при офтальмопатологии

03.03.2020

Статья в формате PDF

В связи со старением населения планеты все большее количество людей окажется в группе риска нарушения зрения вследствие возрастных хронических заболеваний. Всемирная организация здравоохранения (ВОЗ) в первом Всемирном докладе о проблемах зрения в 2019 году подчеркнула, что более 1 млрд человек во всем мире живут с нарушениями зрения и не получают необходимой помощи при таких заболеваниях, как близорукость, дальнозоркость, глаукома и катаракта. 

Основными факторами роста числа людей с нарушением зрения являются старение населения, изменение образа жизни, ограниченный доступ к офтальмологической помощи, особенно в странах с низким уровнем дохода.

«Болезни глаз и нарушения зрения – очень распространенные явления, слишком часто они остаются без лечения, – говорит генеральный директор ВОЗ Тедрос Адханом Гебрейесус. – Люди, нуждающиеся в офтальмологической помощи, должны иметь возможность получать качественные услуги, не испытывая при этом финансовых трудностей. Включение офтальмологической помощи в национальные планы и пакеты базового медицинского обслуживания является важным элементом в работе каждой страны по достижению всеобщего охвата услугами здравоохранения».

80% всех случаев нарушения зрения можно предотвратить или вылечить. Основными глобальными причинами слепоты являются катаракта (65,2 млн, 26%), нарушения рефракции (123,7 млн, 49%), возрастная макулярная дистрофия (ВМД) (10,4 млн, 4%), глаукома (7 млн, 3%), диабетическая ретинопатия (3 млн, 1%) [3]. В то же время, если катаракта и нарушения рефракции приводят к слепоте, которую можно вылечить, то ВМД, глаукома и диабетическая ретинопатия повлекут за собой необратимую потерю зрения. Слепота и слабовидение – не только медицинская, но и социально-экономическая проблема. Так, по данным International Federation on Ageing, затраты, связанные со слепотой, составляют 2,8 трлн долларов, в том числе непрямые затраты – 760 млн долларов [4].

В Украине наибольший удельный вес вследствие офтальмопатологии среди взрослого населения имеют близорукость, катаракта, глаукома, заболевания конъюнктивы. В структуре распространенности офтальмологических заболеваний в 2014 году доля конъюнктивитов и других заболеваний конъюнктивы составляла 12,63%, катаракты – 15,6%, миопии – 12,44%, глаукомы – 7,41%, заболеваний сетчатки – 0,6%. Среди причин инвалидности по зрению в 2015 году первое место занимала глаукома, второе – заболевания сетчатки и третье – травмы органа зрения. Таким образом, несмотря на сравнительно небольшой уровень распространенности этих заболеваний, они являются основными причинами слепоты в Украине и составляют важную медико-социальную проблему [6-8].

Окислительному стрессу отводится важная роль в патогенезе этих заболеваний. Кислород необходим клеткам для образования энергии. Во время химических процессов образуются свободные радикалы, а когда их становится много, запускается цепная реакция, в результате которой гибнут клетки, в первую очередь нервные.

Окислительный стресс проявляется активацией свободнорадикального окисления и поражения белков, нуклеиновых кислот и липидов биологических мембран. С другой стороны, окислительный стресс – это отсутствие равновесия между прооксидантами и антиоксидантами, между процессами окисления и восстановления. Другими словами, окислительный стресс возникает при резком увеличении свободных радикалов или снижении активности антиоксидантной системы. Все факторы, которые способствуют формированию свободных радикалов, называются прооксидантными. Антиоксиданты, а к ним относят витамины, ферменты, белки и др., могут уменьшить или нейтрализовать интенсивность свободнорадикального окисления, которое возникает в результате влияния коротковолновой части спектра, курения, воздействия вредных химических веществ в окружающей среде и т. д.

Антиоксиданты классифицируют на ферментативные и неферментативные [9-11]. Представители основных классов антиоксидантов показаны на рисунке.

Рис. Основные классы антиоксидантов [10, 12]

К неферментативным антиоксидантам относятся минералы (медь, селен, цинк и пр.), витамины (групп А, В, С, Е), каротиноиды (бета-каротин, лютеин, кантаксантин, зеаксантин, астаксантин и пр.). Каротиноиды относятся к семейству, состоящему из 600 пигментов. Они имеют особое значение для сохранения здоровья сетчатки и профилактики ее заболеваний. Антиоксидантные свойства каротиноидов обусловливают их фотозащитное, радиопротекторное, антиканцерогенное действие [12].

Ряд авторов полагают, что каротиноиды реализуют антиоксидантную защиту двумя путями. Во-первых, будучи максимально сконцентрированными в макулярной области и локализуясь в пигментном эпителии, они непосредственно обеспечивают антиоксидантную защиту. С другой стороны, каротиноиды играют роль фильтра для сетчатки, экранируют ее от повреждающего действия света.

Одним из самых мощных антиоксидантов является астаксантин, который по своей эффективности превышает лютеин и зеаксантин. Астаксантин – красный пигмент – присутствует в морепродуктах (лосось, форель, креветки) и некоторых видах птиц (перепел). Основной источник астаксантина – зеленые водоросли (Haematococcus pluvialis), а также красные дрожжи (Phaffia rhodozyma).

Астаксантин обладает уникальными химическими свойствами, которые объясняются его химической структурой, а также биодоступностью [13]. Он имеет две карбонильные группы, две гидроксильные группы и 11 конъюгированных двойных этиленовых цепочек. Он может выступать как сильный антиоксидант, являясь донором электронов, и в результате взаимодействия со свободными радикалами способен прерывать их реакции в живом организме [14, 15]. Так, полярные каротиноиды (например, свободный астаксантин), как правило, имеют большую биодоступность, нежели неполярные (например, бета-каротин) [16].

В последние годы проведено множество исследований, результаты которых продемонстрировали антиоксидантное влияние астаксантина in vitro и in vivo [17, 18]. Астаксантин является фотопротектором [20], антиоксидантная активность которого выше, чем у витамина Е и бета-каротина [24, 28]. Исследователи сделали вывод, что у астаксантина антиоксидантная активность в десять раз выше, чем у других каротиноидов (зеаксантин, лютеин, кантаксантин, бета-каротин), и в 100 раз выше, чем у токоферола. Некоторые авторы называют астаксантин супервитамином E [22].

Кроме этого, известно и о других эффектах астаксантина, включая противоопухолевый, противовоспалительный, антидиабетический, иммуномодулирующий и нейропротекторный [23]. Астаксантин никогда не превращается в прооксидант (в отличие от бета-каротина). В исследованиях на животных было показано, что астаксантин может преодолевать гематоэнцефалический барьер и накапливаться в сетчатке так же, как и лютеин. Nagaki и соавт. [24] продемонстрировали, что 6 мг астаксантина в сутки приводят к уменьшению зрительной утомляемости среди работников, деятельность которых связана с дисплеями, улучшению кровообращения в капиллярах сетчатки. Есть данные о том, что лечение астаксантином значительно угнетает процессы неоваскуляризации [26]. Было выявлено, что астаксантин может обеспечивать защиту бета-кристаллина от оксидативного стресса, а значит, и предотвращать развитие катаракты [27]. Nakajima и соавт. [28] обнаружили, что астаксантин имеет нейропротекторное действие, направленное на защиту ганглионарных клеток сетчатки.

Кроме того, Hussein и соавт. [32] исследовали влияние астаксантина на метаболический синдром, смоделированный на животных, и выявили, что астаксантин значительно снизил уровень глюкозы в крови, триглицеридов, а также повысил уровень холестерина, липопротеинов высокой плотности. Таким образом, авторы сделали вывод о том, что астаксантин нейтрализует инсулинорезистентность и повышает чувствительность к инсулину. Chan и соавт. [33] показали, что астаксантин усиливает стабильность клеточных и митохондриальных мембран. Исследования продемонстрировали, что он имеет протекторное действие при нейродегенеративных процессах и может быть перспективным средством в лечении нейродегенеративных заболеваний, в т. ч. болезни Паркинсона [33, 34].

Чрезмерное влияние солнечного света на незащищенную кожу приводит к солнечному ожогу и может вызывать фотоиндуцированное окисление, воспаление, иммуносупрессию и даже канцерогенез клеток кожи. Результаты некоторых исследований позволяют говорить о том, что астаксантин является потенциально хорошим пероральным солнцезащитным средством. Это вещество также повышает фагоцитарную и бактерицидную активность нейтрофилов и снижает продукцию супероксид-анионов. Park и соавт. [35] обнаружили возможное повышение иммунитета, антиоксидантную и противовоспалительную активность астаксантина.

Hussein и соавт. [36] выявили, что прием астаксантина в течение 14 дней значительно снижает артериальное давление у крыс со спонтанной гипертензией, а длительный прием в течение 5 нед снижает частоту инсульта. Все больше исследований демонстрируют сильные противоопухолевые свойства каротиноидов. Chew и Park [91] предположили, что, хотя астаксантин, кантаксантин и другие каротиноиды тормозят рост опухолей, астаксантин продемонстрировал самую высокую противоопухолевую активность.

Таким образом, исходя из особенностей строения, высокой биодоступности, возможности преодолевать гематоэнцефалический барьер, многогранного механизма действия, в т. ч. противовоспалительного, противоопухолевого, нейропротекторного, противодиабетического, астаксантин может представлять большой практический интерес в рамках стратегий лечения или профилактики заболеваний, вызванных оксидативным стрессом. В Украине астаксантин доступен под торговым названием Офтаксантин (компания «Валартин Фарма»), капсулы которого содержат 10% комплекс астаксантина (40 мг), полученного из микроводорослей Haematococcus pluvialis, а также антиоксиданты – альфа-токоферол и аскорбиновую кислоту, которые потенциируют эффект астаксантина.

Список литературы находится в редакции.

Медична газета «Здоров’я України 21 сторіччя» № 3 (472), лютий 2020 р.

СТАТТІ ЗА ТЕМОЮ Терапія та сімейна медицина

22.04.2024 Пульмонологія та оториноларингологія Терапія та сімейна медицина Призначення антибактеріальних препаратів при гострому риносинуситі відповідно до сучасного підходу протидії розвитку антибіотикорезистентності

Антибіотикорезистентність (АБР) визнано загрозою для глобального здоров’я, яка щороку спричиняє мільйони смертей в усьому світі. Невідповідне та надмірне використання антибіотиків (АБ) зумовлює підвищення стійкості мікробних збудників і негативно впливає на ефективність цих дуже важливих лікарських засобів. Завдяки Глобальному плану дій щодо АБР Всесвітня організація охорони здоров’я (ВООЗ) працює над поліпшенням нагляду за резистентністю до протимікробних препаратів і скороченням нераціонального використання АБ. ...

22.04.2024 Пульмонологія та оториноларингологія Терапія та сімейна медицина Міжнародні дні респіраторного здоров’я: календар заходів на 2024 рік

Медичні інформаційні кампанії спрямовані на поширення важливих знань про охорону здоров’я серед населення. З урахуванням потреб і інтересів понад семи мільярдів людей у світі міжнародні організації шукають способи етичного обміну важливими відомостями, без упередженості та несправедливості. Обізнаність у сфері охорони здоров’я має вирішальне значення для кожного, оскільки хвороби та інфекції можуть вразити будь-кого в будь-який час. Таким чином, важливо поширювати відомості про охорону здоров’я за допомогою зрозумілих кожному усних, письмових і візуальних засобів. Ця інформація має сприяти соціальному здоров’ю і не містити дискримінаційного контенту. Заходи з підвищення обізнаності про здоров’я допомагають пацієнтам ліпше розуміти стан свого здоров’я, а також можливі варіанти та методи лікування. Кампанія з підвищення обізнаності відрізняється від маркетингу товарів для здоров’я, оскільки не спонукає купувати той чи інший продукт, а намагається сприяти свідомішому ставленню до свого здоров’я. Глобальні дні громадського здоров’я пропонують великі можливості для підвищення обізнаності та розуміння проблем здоров’я і мобілізації підтримки дій від місцевої громади до міжнародної спільноти. ...

21.04.2024 Пульмонологія та оториноларингологія Терапія та сімейна медицина Лікування туберкульозу в Програмі медичних гарантій

24 березня – ​Всесвітній день боротьби з туберкульозом. За даними Електронної системи охорони здоров'я (ЕСОЗ), у 2023 році в Україні 98 773 пацієнти мали встановлений діагноз туберкульозу (ТБ), 22 379 пацієнтам діагноз ТБ було встановлено вперше. ...

21.04.2024 Пульмонологія та оториноларингологія Терапія та сімейна медицина Медицина України та світу: основи, реалії та стратегічні перспективи

У Львові 13-15 грудня 2023 року відбувся міжнародний медичний форум (ММФ) «Медицина України та світу: основи, реалії та стратегічні перспективи», присвячений 150-річчю Наукового товариства ім. Шевченка (НТШ), 125-річчю Лікарської комісії НТШ (ЛК НТШ), а також 25-річчю кафедри та центру клінічної імунології та алергології Львівського національного медичного університету імені Данила Галицького. На заключному засіданні після обговорення учасниками заходу були прийняті положення резолюції ММФ....