Как не работают антиоксиданты

Почему вы говорите, что ваш крем омолаживает? – Но там же антиоксиданты…
Нет коктейля более пьянящего, чем замешанного на просроченной романтике ученых полувековой давности и красоте идеи спасителя. Пусть даже в роли спасителя будет морковка или таблетка.

Даже самый закаленный в морях мозг геронтолога начинает штормить, когда он слышит слово на «А».

Была красивая теория – теория свободных радикалов, как причины старения, которая в последней своей митохондриальной версии гласила о том, что причиной старения являются повреждения в клетке, которые причиняют свободные радикалы, вытекающие из митохондрий. Митохондрии – это внутриклеточные структуры, с которыми у нас исторически довольно напряженные отношения. В них происходят процессы клеточного дыхания и, сопряженные с ними, процессы получения энергии для жизни клетки. Но все химические реакции дыхания настолько агрессивны, что хоть и проходят в хорошо отделенных местах, но часть агрессивных молекул вырываются наружу и крушат все на своем пути. В среднем, утечка активных форм кислорода составляет 1-5%, это можно себе представить как если бы каждый сотый «вздох» митохондрии делали бы не для целей получения энергии, а на пользу старения. Активные формы кислорода то забирают электроны у рядом стоящих молекул, то впаривают им свой. Из-за этого начинается цепная реакция в клетке. Все молекулы в клетке носятся с этим лишним или, чаще, недостающим электроном, забирая его у кого попало, мешая работать и приводя к образованию различных вредных структур. С возрастом такие повреждения накапливаются, от чего все защитные механизмы работают еще хуже и свободных радикалов становится только больше.

Область мозга, которая у голых приматов отвечает за придумывание таблеток, находится, видимо, где-то очень глубоко и включается быстро. Если проблему старения можно свести к окислению, то почему бы не применить вещества, препятствующие окислению и останавливающие окислительную цепную реакцию в клетках. Это и есть Антиоксиданты, часть из них растворимы в воде (витамин С), некоторые — в жирах (витамин Е), они хорошо справляются с поставленной задачей в пробирке – останавливают окислительные процессы в соответствующих клеточных средах. Идея всевластия (унитарности) антиоксидантов проста – в клетке все рушат свободные радикалы, из-за этого клетки стареют, а антиоксиданты останавливают этот процесс на химическом уровне. Но ничто так не портит красивую теорию, как уродливые факты.

Пробирка с раствором не только внешне отличается от человека, но и немного сложнее большинства людей. Первая проблема заключается в транспортировке. Антиоксиданты нужны больше всего в митохондриях разных органов, а доставить их туда из пищи или крема, очень сложно. Вторая проблема, и главная – активность антиоксидантов. Если сравнить скорость реакции с радикалом самых сильных из общедоступных антиоксидантов – витаминов С и Е со скоростью реакции нашего собственного фермента — антиоксиданта СОД – то она будет 10^5 против 10^9 л.моль.с. Это значит, что даже если в клетку проникнет столько молекул витаминки, сколько в клетке штук фермента СОД (что маловероятно), то все эти витамины помогут меньше чем на 0,01% от уже существующей в клетке ферментативной антиоксидантной системы.

Сравнивать показатели активности новых пищевых растительных антиоксидантов с Большой Тройкой (вит А, вит С, вит Е) вообще печально. Активность борьбы со свободными радикалами у большинства из них ниже витаминов еще на 3-4 порядка. Столько чая с водорослями нам не выпить…Хотя это не мешает им выполнять другие, полезные функции в клетке, порой не связанные с защитой от свободных радикалов.

Третий факт не в пользу всевластия антиоксидантов – их частовыявляемый вред для здоровья. Число исследований, когда антиоксиданты продлили жизни млекопитающим — презрительно мизерно. Работ, где доказана положительная роль антиоксидантов для здоровья – много. Но всего немногим больше, чем работ, где такого эффекта не выявляется. Есть и немало работ, где прием людьми антиоксидантов из витаминов А, С, Е приводило к повышению риска рака и других заболеваний. Не все антиоксиданты одинаково полезны, важны дозы, насчет многих нет однозначного мнения.

Ну и четвертый уродливый факт в гроб унитарной свободнорадикальной теории старения. Если самый важный фермент первой стадии защиты от радикалов — СОД выключить на половину генетическими методами, тем самым выключив половину такой необходимой антиоксидантной ферментативной системы – это вообще не повлияет на продолжительность жизни мышей или червей. То ли наша врожденная антиоксидантная система работает с очень большим запасом, то ли свободные радикалы не так уж влияют на старение.

Дальше коротко.
— Свободные радикалы, вытекающие из митохондрий, вносят свой вклад в старение, но этот вклад явно очень ограничен.
— Антиоксиданты хорошо работают в простых растворах и системах типа поверхности кожи.
— Антиоксиданты часто применяют в виде Е-шек в пищевой промышленности. Хорошо они работают с радикалами в роговом слое кожи, которые там образуются под действием УФ-лучей. Правда антиоксиданты очень быстро там и умирают.
— Антиоксиданты не бесполезны. Популярные антиоксиданты типа ресвератрола, вит Е и мелатонина работают, в основном, не как химические, а имеют другие молекулярные мишени.
— Некоторые научные группы работают над улучшением доставки антиоксидантов прямо в митохондрии. Результаты клинических испытаний будут через 5-10 лет.
— Кроме клеточных ферментов, непосредственно работающих с супероксидом и перекисью, есть еще белки, которые дирижируют всей клеточной системой антиоксидантной защиты. Основной из них — NRF2. Он, в ответ на окидативный стресс, запускает работу сотен генов, которые и предотвращают и убирают последствия повреждений.
— В последнее время вырисовывается новый подход к антиоксидантам – поиск способов активации NRF2, которые будут активировать всю клеточную систему защиты. Среди таких подходов сейчас есть данные о пользе витамина Е, омега-3 и физической активности.
— Когда вам парят смартфуд, смартдрагс и смарткрем, объясняя все его эффекты, наличием в нем антиоксидантов, логично задать пару вопросов. Какова антиоксидантная активность препарата, определенная хотя бы методами ORAC? И каков именно механизм действия антиоксиданта? Слово «антиоксидант» в контексте питания и анти-ейдж уже давно само по себе ничего не значит.
— Начинают появляться научные варианты свободнорадикальной теории старения, которые учитывают новые факты. Epigenetic oxidative redox shift theory of aging, симбиоз теломерной теории старения, и оксидативной и другие. Все они не абсолютизируют роль свободных радикалов в старении.
— На данный момент, все положительные эффекты антиоксидантов на долголетие, наиболее успешно, объясняет теория митогормезиса: антиоксиданты, они же потенциальные оксиданты. Низкие их дозы имеют положительный эффект за счет своего влияния на молекулярные системы TOR, AMPK, IGF-1 как сигнальных молекул. Это такое себе внутриклеточное закаливание свободными радикалами, которое приводит к повышению устойчивости и возможно долголетию. Пока сильных претензий к этой теории нет.