Брой 9/2017
Д-р Л. Петров, гл. ас.
Лаборатория „Свободно-радикални процеси” към ИНБ БАН
Катедра „Физиология и биохимия“, НСА – София
В развитите страни макулната дегенерация, свързана с възрастта (МДСВ) е водеща причина за загубата на зрението при хората на 60 години. Катарактата засяга около 40% от хората над 50 години и около 60% от тези над 65-годишна възраст. Засега единствено лечение на катарактата е оперативната подмяна на помътнялата леща. Изследванията показват, че оксидативният стрес играе важна роля в патогенезата и на двете заболявания, и че продължителното приложение на подходящи антиоксиданти може съществено да намали риска и да забави хода на МДСВ и катарактата.
При много от процесите, протичащи нормално в организма, се генерират свободни радикали. Най-често това са активни форми на кислорода като водороден прекис (H2O2), супероксид (О2-) и хидроксилен радикал (HO•). Те са силно реактивоспособни и влизат хаотично в химични реакции с голяма скорост, с различни съставки на клетките. Тези реакции при определени условия водят до образуването на нови свободни радикали и създават условия за верижни процеси с непредвидими последици. Съществуват основно две системи за защита от свободните радикали – неензимна и ензимна. В неензимната система влизат вещества, наречени антиоксиданти, които бързо реагират със свободните радикали, с физични или химични агенти, участващи образуването им и предпазват чувствителните елементи на клетката – ДНК, мембрани и др. Ензимната антиоксидантна система се състои от няколко основни и някои спомагателни ензима. Основните антиоксидантни ензими са медно-цинковата и мангановата супероксиддисмутази (SOD), селен-зависимата и селен-независимата глутатионпероксидази (GPX) и каталазата (CAT). Спомагателна роля имат глутатионредуктазата, глюкозо-6-фосфат дехидрогеназата и др.. При нормални условия съществува баланс между скоростта на образуване на свободни радикали и тяхното неутрализиране от антиоксидантните системи. При нарушаване на това равновесие в полза на радикалите се развива така нареченият „Оксидативен стрес“.
Оксидативният стрес участва в патогенезата на много заболявания. Едната група причини за оксидативния стрес са свързани с увеличената продукция на свободни радикали – радиоактивност; различни електромагнитни излъчвания, особено тези с малка дължина на вълната: ултравиолетова светлина, рентгенови и гама лъчи; тежки метали с променлива валентност; различни химически замърсители в изгорели газове и тютюнев дим; промишлено замърсяване и др. Друга причина за оксидативния стрес е недостигът на антиоксиданти и техни кофактори: витамини E и C, каротени, флавоноиди и др. Дефицитът на микроелементите: мед, цинк, манган и селен, може да доведе до намалена активност на антиоксидантните ензими.
Макулна дегенерация
Макулата е централната част от ретината, отговаряща за детайлното зрение. В центъра на макулата се намира fovea centralis, където кръвоносните съдове са изместени странично и светлината достига пряко до колбичките. Това подобрява зрението в областта на фовеята, но увеличава и негативното фотохимично въздействие. Макулната дегенерация се характеризира с постепенна загуба на остротата на централното зрение и образуване на „друзи“ в областта на макулата. Това е така наречената „суха“ форма, съставяща около 90% от случаите. Другата форма на заболяването се характеризира с образуване на нови кръвоносни съдове в областта на макулата и се нарича „влажна“ макулна дегенерация. При тази форма се прилага лазерна коагулация и терапия, потискаща неоваскуларизацията, докато сухата форма практически няма адекватно лечение.
Ултравиолетовата и синята светлина предизвикват образуване на активни форми на кислорода във фоторецепторите и пигментните епителни клетки (ПЕК) на ретината. Преобразуването на светлинната енергия в нервен импулс е свързано с образуването на още радикали. При недостиг на витамин E и други мастноразтворими антиоксиданти тези радикали водят до верижна липидна пероксидация и разрушаването на мембраните на фоторецепторите.
ПЕК фагоцитират и рециклират остатъците от разрушените фоторецепторни клетки, но модифицираните от свободните радикални молекули не се разграждат лесно от лизозомалните ензими и в ПЕК се натрупват неразградими комплекси под формата на липофусцинови гранули. Тези липофусцини се депозират на определени места в пространството между ПЕК и хороидеята и така се образуват друзите. Друзите разделят фоторецепторните клетки от кръвоносните съдове на хороидеята и нарушават метаболизма им, което води до макулна дегенерация.
Катаркта
Катарактата е причина за над 38 000 офталмологични хирургични операции годишно в България. Факторите за помътняването на лещата включват: вродени дефекти, травма, метаболитни и токсични агенти, но все пак, основните фактори са напредналата възраст и диабетът.
Протеините в лещата на окото имат изключително дълъг живот и постепенно акумулират оксидативни увреди, които водят до тяхното преципитиране и агрегация и в резултат постепенно се достига до потъмняване на лещата. От особено значение за развитието на катарактата е намаляването на активността на Na+/K+ АТФаза в следствие на оксидативни увреди на сулфхидрилните групи на този ензим. В защитата на Na+/K+ АТФаза участват: глутатион, аскорбат, SOD и CAT. Такива процеси, протичащи в продължение на много години водят до появата на сенилната катаракта (2, 3, 4, 5).
Акумулираните оксидативни увреди са едни от първичните причини за макулната дегенерация и катарактата и неслучайно антиоксидантите намират все по-голямо приложение при пациенти с увеличен риск за развитие на тези заболявания (1, 6).
Аскорбатът
Аскорбатът се натрупва няколко пъти повече в очните тъкани, отколкото в плазмата и е в по-висока концентрация спрямо други водоразтворими антиоксиданти. Нивото на аскорбата е от основно значение за общата защита на окото. Аскорбатът е един от първите антиоксиданти, използвани за обезвреждане на индуцирани от светлината свободни радикали, тъй като аскорбиновата киселина е много ефективна в обезвреждането на водородния прекис. Аскорбатът също защитава витамин Е от окисление във външния сегмент на окото (7).
Според някои проучвания в САЩ, дефицит на витамин C се открива в около 30% от изследваните. Недостиг на витамин C се наблюдава често при пушачи и болни от диабет, при които рискът от МДСВ и катаракта е по-голям (8) и недостигът на витамин C се определя като важен фактор за развитието на МДСВ (9).
Витамин E
Витамин E е основният мастноразтворим антиоксидант в биологичните мембрани, който потиска липидната пероксидация. Установени са достоверно по-ниски нива на витамин E при пациенти с МДСВ в сравнение със здрави хора на същата възраст (10). При суплементиране с витамин E, с плацебо-контролирани експерименти се установява покачване нивото на глутатиона в лещата (11). Затова витамин Е се включва стандартно в профилактиката и терапията на МДСВ и катарактата.
Гинко билоба
Екстракти от Ginkgo Biloba L са употребявани от дълги години за подобряване на мозъчното кръвообращение с отлични резултати. Изследванията показват, че очната тъкан е една от малкото с голям афинитет към екстрактът от гинко билоба (GBE) (12). Биохимичите и клиничните проучвания сочат GBE като едно от най-добрите средства за защита на ретината.
Клиничните тестове при болни от МДСВ показват съществена разлика във визуалната яснота и зрителното поле между пациенти, приемащи GBE и тези, приемащи плацебо (13). Екстрактите от Гинко билоба показват защитен ефект от увреди на ретината, предизвикани от ксенобиотици (14), протеолитични ензими (15), директно приложени оксиданти (16) и силно светлинно въздействие (17). Тъй като тези ефекти покриват почти всички оксидативни и метаболитни въздействия върху ретината, GBE е особено необходим при терапията на пациенти със съществуващо или потенциално увреждане на ретината.
Каротени и каротеноподобни вещества
Съществуват около 600 вида естествено срещащи се каротеноиди, два от които имат висока концентрация в макулата: лутеин и зеаксантин (18). Те служат за абсорбиране на светлинната енергия и обезвреждане на свободните радикали. Проучванията показват, че при повишен прием на лутеин в храната се повишава макулният пигмент (19) и се понижава рискът от възрастова макулна дегенерация (20). Ликопенът е друг каротеноид, който се среща в големи количества в доматите. Той е и с най-голямо съдържание в серума. Ниските серумни нива на Ликопен се свързват с повишен риск МДСВ (10).
Флавоноиди
Флавоноидите са клас съединения, открити за първи път от Szent-Gyorgyi в средата на 30-те години на 20-ти век и обозначени от него като „витамин P“. Тези вещества, означавани още като полифеноли, влизат в състава на повечето пигменти на плодовете. Най-популярни антиоксиданти от групата на полифенолите с ефект върху зрението са антоцианините, и по-специално тези, получавани от боровинките (Vaccinium myrtillus L.). Традиционно, екстрактите от боровинка се използват при съдови заболявания и за подобряване на нощното зрение. Изследванията показват положителен ефект на антоцианидините върху пермеабилитета на съдовете и намаляват хеморагиите в ретината при болни от диабет (22).
Проантоцианидинът от химична гледна точка е производно на флавоноидите. Проантоцианидин е мощен антиоксидант и съдов протектор. Той подобрява здравината на колагеновите и еластиновите влакна, повишава устойчивостта на капилярите и намалява хиперпермеабилитета им. Като цяло проантоцианидинът в значителна степен допринася за съдовата защита на ретината.
Цинк
Някои метали са от особено голямо значение за активността на антиоксидантните ензими, предпазващи лещата и ретината. Цинкът, медта и манганът са необходими за поддържане активността на супероксиддисмутазите, селенът за глутатионпероксидазата, а желязото за каталазата. Изследванията показват достоверно редуциране загубата на зрение при пациенти с макулна дегенерация при орално суплемениране с цинк в сравнение с плацебо (21). Данните показват, че докато медта, селенът и манганът са важни за поддържането на антиоксидантната защита, при МДСВ и катаракта цинкът може да се прилага терапевтично.
Трябва да се отбележи, че не съществува друга терапия и МДСВ и катарактата могат да бъдат забавени, спрени и евентуално лекувани най-вече посредством хранителни добавки. Пациентите, освен да намалят експозицията на слънчева светлина и да използват очила с UV-филтър, е необходимо да увеличат приема на антиоксиданти. Дори и богат на разнообразни пресни плодове и зеленчуци режим на хранене не винаги е достатъчен за достигане на препоръчителните нива при пациенти с риск от развитие на оксидативни очни заболявания. Фактите показват, че само 9% от американците консумират на ден препоръчваните два плода и три зеленчука (23). Можем да направим заключението, че суплементацията с антиокисаданти е необходима, независимо от хранителния режим. Така например, изследване върху 17 000 лекари в продължение на 5 години показва, че тези, които приемат мултивитамини имат 27% по-малък риск от развитие на катаракта (24).
Като специализирани комбинации, включващи антиоксиданти, филтри, витамини и минерали за очи, можем да посочим препаратите ОКОЛУТ, ОКОЛУТ ДУО, ОКОЛУТ КОМБИ И ОКСИБОР ФОРТЕ. ОКОЛУТ представлява оптимална пигментна защита за окото. Съдържа оптималната доза от лутеин и зеаксантин, които са и специфични интраокуларни филтри. ОКОЛУТ ДУО представлява двойна пигментна защита, тъй като съдържа съдържащи лутеин и зеаксантин във високи дози, съответно 20 мг и 1,5 мг. ОКОЛУТ КОМБИ е пълна пигментна и съдова защита, благодарение на своя състав – астаксантин, проантоцианидин, лутеин и зеаксантин в ефективни концентрации. ОКСИБОР ФОРТЕ е широкоспектърен атиоксидант за организма и очите. ОКСИБОР ФОРТЕ съдържа водоразтоврими, мастноразтворими антиоксиданти, митохондриални антиоксиданти – коемзим Q10 и биокатализатори – цинк, мед, магнезий и манган. Точният количествен и качествен състав на всяка таблетка ОКСИБОР ФОРТЕ е проантоцианидин 20 мг, коензим Q10 10 мг, селен 25мкг, бета каротин 5мг, алфа-токоферол 10 мг, аскорбинова киселина 80 мг, мед 1мг, цинк 7,5 мг, магнезий 45 мг и манган 1,5мг. ОКСИБОР ФОРТЕ е препарат с много широк ефект върху антиоксидантната защита на организма и го предпазва от действието на свободните радикали, причина за стареене на организма. Подходящ е за възстановяване на организма след боледуване, при стрес и работа в замърсена среда, за подобряване на състоянието при физическа и умствена умора. Този антиоксидантен препарат може да се използва с успех при всички пациенти с повишен риск или страдащи от заболявания, в чиято патогенеза участва оксидативния стрес: атеросклероза, тумори и др. Моят опит показва, че ОКСИБОР ФОРТЕ е изключително полезен за профилактиката на преумората и претренираността при активни спортисти. ОКСИБОР ФОРТЕ се дозира удобно – по 1 таблетка дневно, след хранене. Препоръчва се прием поне три месеца, два пъти в годината – есента и в началото на пролетта. В контекста на приложение на ОКСИБОР ФОРТЕ за очни заболявания е уместно при заболявания като МДСВ и катаракта да се комбинира съответно с ОКОЛУТ ДУО и ОКОЛУТ КОМБИ.
Приложението на продукти като ОКСИБОР ФОРТЕ, ОКОЛУТ КОМБИ, ОКОЛУТ ДУО и ОКОЛУТ е сериозна инвестиция в здравето, респ. и очното здраве за превенция на заболеваемостта, както и за промяна на хода на вече проявени заболявания.
References
1. van der Hagen AM,Yolton DP Kaminski MS, et al. Free radicals and antioxidant supplementation: a review of their roles in age related macular degeneration. J Am Optom Assoc 1993; 64:871-78
2. Kaluzny JJ and Kaluzny J. Contemporary views on the pathogenesis and possible prophylaxis of age related cataracts. [articTe in polish]. Pol Merkuriusz Lek 1997; 2(7):76-8
3. Varma SD, Devamaoharan PS, Morris SM. Prevention of cataracts by nutritional and metabolic antioxidants. Crit Rev Food Sci Nutr 1995; 35(1-2):111-29
4. Taylor A. Cataract: relationship between nutrition and oxidation. J Am Coll Nutr 1993; 12(2):138-46
5. Varma SD, Chand D, Sharma YR. Oxidative stress on lens and cataract formation: role of light and oxygen. Curr Eye Res 1984; 3(1):35-57
6. Rose RC, Richer SP Bode AM. Ocular oxidants and antioxidant protection. Proc Soc Exp Biol Med 1998; 217(4):397-407
7. Stoyanavsky DA, Goldman R, Darrow RM, et al. Endogenous ascorbate regenerates vitamin E in the retina directly and in combination with exogenous dihydrolipoic acid. Curr Eye Res 1995; 14(3):181-9
8. Johnston CS,Thompson LL. Vitamin C status of an outpatient population. J Am Coll Nutr 1998; 17(4):366-70
9. Tso MO. Pathogenic factors of aging macular degeneration. Ophthalmology 1985; 92(5):628-35
10. Mares-Perlman JA, Brady WE, Klein R, et al. Serum antioxidants and age-related macular degeneration in a population-based case-control study. Arch Ophthalmol 1995; 113(12):1518-23
11. Costagliola C, luliano G, Menzione M,et al. Effect of vitamin E on glutathione content in red blood cells, aqueous humor and lens of humans and other species. Exp Eye Res 1986; 43(6): 905-14
12. Moreau JP Eck CR, McCabe J, Skinner S. Absorption, distribution and elimination of a labelled extract of Ginkgo biloba leaves in the rat. [Article in French]. Presse Med 1986; 15(31):1458-61
13. Lebuisson DA, Leroy L, Rigal G. Treatment of senile macular degeneration with Ginkgo biloba extract. A preliminary double-blind drug vs.placebo study. [Article in French] Presse Med 1986 1 5(31):1556-8
14. Droy-Lefaix MT, Vennat JC, Besse G, Doly M. Effects of Ginkgo biloba extract (EGb 761) on chloroquine induced retinal alterations. Lens Eye Toxic Res 1992; 9(3^:521-8
15. Pritz-Hohmeier S, Chao Tl, Krenzlin J, Reichenbach A. Effects of in vivo application of the ginkgo biloba extract EGb 761 (Rokan) on the susceptibility of mammalian retinal cells to proteolytic enzymes. Ophthalmic Res 1994; 26(2):80-6
16. Droy-Lefaix MT, Cluzel J, Menerath JM, et al. Antioxidant effect of a Ginkgo biloba extract (Egb 761) on the retina. Int J Tissue React 1995; 17(3):93-100
17. Grosche J, Hartig W, Reichenbach A. Expression of glial fibrillary acidic protein (GFAP), glutamine synthetase (GS), and Bcl-2 protooncogene protein by Muller (glial) cells in retinal light damage of rats. Neurosci Lett 1995; 185(2):119-22
18. Schalch W. Carotenoids in the retina- a review of their positive role in preventing or limiting damage caused by light and oxygen. EXS 1992; 62:280-98
19. Hammond BR Jr, Curran-Celentano J, Judd S,et al. Sex differences in macular pigment optical density: relation to plasma carotenoid concentrations and dietary patterns. Vision Res 1996:36(1 3):2001-12
20. Seddon JM, Ajani UA, Sperduto RD, et al. Dietary carotenoids,vitamin A, C and E and advanced age- related macular degeneration.Eye Disease Case-Control Study Group. JAMA 1994; 272(18):141 3-20
21. Newsome DA, Swartz M, Leone NC,et al. Oral Zinc in macular degeneration. Arch Ophthalmol 1988; 106(2):192-8
22. Scharrer A, Ober M. Anthocyaosides in the treatment of retinopathies. [Article in German]. Klin Monatsbl Augenheilkd 1981; 1 78(5):386-9
23. Anderson RE,Kretzer FL, Rapp LM. Free radicals and ocular disease. Adv Exp Med Biol 1994; 366:73-86
24. Seddon JM, Christen WG, Manson JE, et al. The use of vitamin supplements and the risk of cataract among US male physicians. Am J Public Health 1994; 84(5):788-92
