Антиоксидантная терапия старения: от химии свободных радикалов - к системной биологии: V Національний конгр. геронтологів і геріатрів України: Тези (Київ, 12-14 жовтня 2010 р.)

Антиоксидантами в химии называется широкий класс соединений (синтетических и природных), молекулы которых реагируют с активным свободным радикалом, ведущим окислительную цепь, с образованием малоактивного радикала антиоксиданта. In vitro антиоксиданты ингибируют свободнорадикальные реакции цепного окисления жирных кислот, белков и т. д. Однако в клетках и тканях эффективность антиоксидантов как перехватчиков свободных радикалов ничтожно мала по сравнению со специализированными антиоксидантными ферментами. Например, супероксиддисмутаза (СОД) перехватывает супероксидный радикал на 5 порядков эффективнее, чем аскорбиновая кислота, и на 1-2 порядка эффективнее, чем так называемые ионы Скулачева. Гидроксильный радикал (ОH) вообще невозможно "перехватить": он окисляет любую органическую молекулу с константой скорости, близкой к диффузионному пределу, и поэтому никакой антиоксидант не способен конкурировать за OH с другими молекулами, число которых в окружении этого радикала всегда существенно превышает число молекул антиоксиданта. In vivo антиоксиданты действуют не столько как прямые ингибиторы свободнорадикальных процессов, сколько профилактически, а именно: они предотвращают образование свободных радикалов кислорода и продуктов свободнорадикального окисления. Например, синтетический антиоксидант дибунол предотвращает возникновение в митохондриях радикалов как побочных продуктов электронного транспорта (Кольтовер, Горбань, Майор, 1984). Подобный же превентивный антиоксидантный эффект способен обеспечить ядерный спин магнитного изотопа магния-25. Ион магния - обязательный кофактор окислительного фосфорилирования. В то же время, магнитное поле изотопа магния-25 снижает вероятность утечки электронов с возникновением при работе электрон-транспортных нанореакторов клетки (Bogatyrenko et al., 2009; Кольтовер, 2010). Иным образом проявляют превентивный антиоксидантный эффект флавоноидные антиоксиданты: они существенно снижают частоту возникновения "свободнорадикальных отказов" путем индукции синтеза дополнительного количества антиоксидантных ферментов СОД и каталазы (Nelson et al., 2006). Установлена важнейшая роль гипоталамо-гипофизарной системы в профилактической антиоксидантной терапии (Frolkis et al., 1990; Goncharova et al., 2006). Существенную роль играют регуляторные факторы транскрипции и трансляции, в том числе сиртуиновые белки (Imai, 2009). Таким образом, выяснение механизмов антиоксидантной терапии старения следует искать на путях системной биологии.