Для борьбы со свободными радикалами и активными формами кислорода давно изобретены специальные вещества – антиоксиданты.

Вообще, антиоксидант – волшебное слово. Стоит написать его на этикетке крема или БАДа, и начинаются чудеса. Во всяком случае, по части коммерции. Продажи взлетают до небес, покупатели начинают принимать лошадиные дозы чудо-препарата или намазывать на себя килограммы косметики. Почему? Потому что верят. Верят, что антиоксиданты ужасно полезная штука.

На самом деле, такое отношение к этим непростым веществам – это своеобразные отклики, так сказать, автошоки грандиозного землетрясения, произошедшего в косметике и науке о здоровой жизни в начале 70-х годов XX века. А виноваты во всем, как всегда, ученые. Причем, самые что ни на есть топовые во главе с Нобелевским лауреатом Лайнусом Полингом.

Эта история неплохо изложена в статье Алекса Райли на портале BBC-Future

В статье рассказывается, как в 70-х годах великий Полинг объявил антиоксиданты вообще и, в особенности самый сильных из них – витамин С (аскорбиновую кислоту), практически средством от всех болезней. У него были для этого вполне четкие основания. Есть такие крайне активные и потому очень неприятные вещества – свободные радикалы. Грубо говоря, это такие молекулы, у которых есть один неспаренный электрон. А это – атомный непорядок. Электрону полагается пара. Поэтому радикалы очень любят отбирать электроны у других молекул, то есть, говоря языком химии, окисляют их. Если эти зловредные радикалы попадают в наш организм (и, как мы расскажем ниже, даже производятся нашими клетками), то дальше они атакуют и окисляют все, из чего мы состоим – липиды, белки, нуклеиновые кислоты. Они портят все системы в нашем теле и, самое страшное, вносят мутации в святая святых – нашу ДНК. Так вот, антиоксиданты – это вещества – защитники от свободных радикалов. Они взаимодействуют с этим ядом и не дают ему сделать свое черное дело. А витамин С –аскорбиновая кислота - является одним из самых мощных и распространенных антиоксидантов.

Полинг лично принимал колоссальные дозы аскорбинки (в 50 раз превышающие суточную норму) и утверждал, что в этом залог его прекрасного самочувствия. Он считал, что это вещество позволяет бороться практически со всеми болезнями и даже замедляет процесс старения (одним из главных драйверов которого, и это признают большинство ученых, являются все те же свободные радикалы). Поскольку витамин С является природным соединением, многие компании наладили выпуск его в виде пищевых добавок и, не дожидаясь результатов клинических исследований, как следует раскрутили рыночный маховик продвижения и продаж. Потому что для витаминов и БАДов такие исследования не являются обязательными. Считается, что их можно покупать и потреблять «из общих соображений» об их полезности.

К началу 90-х годов XX века мировая шумиха (и продажи) достигли таких размеров, что научное сообщество и медики наконец решились на проведение аккуратных клинических исследований. Их результаты были крайне неутешительными. Похоже Полинг, который, кстати, не дожил до этого момента, искренне заблуждался. В подавляющем большинстве испытаний длительный прием разных антиоксидантов не оказывал никакого статистически значимого действия на здоровье пациентов. Правда, при определенных заболеваниях, некоторые антиоксиданты все-таки помогали вылечить болезнь (в качестве дополнения к более серьезной терапии), но при других, наоборот, ухудшали ситуацию. И что самое обидное, не было получено никаких подтверждений главному тезису Полинга и его последователей, о том что антиоксиданты замедляют процесс старения человека.

И что же делать? Немедленно выкинуть все препараты, хоть как-то похожие на антиоксиданты? Не будем пороть горячку, попробуем разобраться в чем тут дело. «Разбор полетов» потребует небольшого интеллектуального напряжения, но, поверьте, оно того стоит. Ведь речь пойдет о лекарствах от старости, а значит – о вопросах жизни и смерти.

Витамин С – двуликий Янус фармакологии

Как действует наша любимая аксорбинка? Она бросается на любой близлежащий свободный радикал, немедленно его нейтрализует – отдает ненасытному чудищу один электрон, и тот, довольный превращается в достаточно безобидное соединение, не имеющее неспаренных электронов и, следовательно, претензий к окружающим молекулам. Ура, победа (думал проф. Полинг)! А с аскорбинкой-то что произошло? Она же осталась без электрона. И ей срочно нужен еще один, для общей стабильности. Ну, не так сильно, как свободному радикалу, но все-таки. И теперь уже ей очень хочется отобрать у кого-нибудь электрончик, чтобы восстановить бухгалтерский баланс на своих орбиталях. Говоря более химическим языком, бывший антиоксидант сам превращается в «отбиратель электронов», то есть в окислитель. Все это привело к тому, что известный химик Уильям Портер назвал Витамин С двуликим Янусом, доктором Джекилом и мистером Хайдом, и, вообще, оксюмороном антиоксидантов. Похоже, что именно этим объясняются довольно неоднозначные результаты аккуратных клинических исследований антиоксидантов, проведенных в 90-е годы XX века.

То есть настоящий антиоксидант не должен после сделанной работы превращаться в неуправляемый окислитель. Вместо этого, он должен возмещать отобранный у него радикалом электрон каким-то штатным, безопасным образом.

Есть еще одна проблема. Мало того, что антиоксиданты не такие уж антиоксиданты, как хотят казаться. Но надо отдать им должное, в определенных ситуациях они работают, то есть убирают свободные радикалы. Вопрос – а это всегда полезно? Дело в том, что мы уже давно «сроднились» с этим ядом. Так уж устроена природа, если что-то есть в организме, то, скорее всего, оно будет использовано и в «биологическом хозяйстве» этого существа. Чего добру пропадать? И, как это ни странно звучит, мы научились пользоваться свободными радикалами в наших целях. Разумеется, когда их (радикалов) не очень много. Например, они могут выполнять сигнальные функции. Если одной клетке надо сообщить что-то соседям, то можно выбросить в среду немного радикалов, они слегка «обожгут» соседей, которые такой «намек» не смогут проигнорировать и как-то правильно на него прореагируют.

Но особенно широкое применение радикалы нашли в иммунной системе. Вот поймал фагоцит, скажем, бактерию. Окружил со всех сторон своей цитоплазмой. А что с ней дальше делать? Сжечь! Разбомбить радикалами! И фагоцит запускает работу специальных ферментов, синтезирующих свободные радикалы и выбрасывающих их в пузырек, в котором заключена пойманная бактерия. В этот момент антиоксиданты ему ну совсем ни к чему.

Знаменитые генетики Жуан Педру Магальяйнш и Джордж Черч вот так образно описали эту историю: «Огонь опасен, но люди придумали, как использовать его себе во благо. Также клетки, по-видимому, смогли развить механизмы контроля и использования [свободных радикалов]».

Что бы сказал в этой ситуации доктор Ватсон? © «Запутанная история, сэр».

Но при всем при этом, никто не отрицает и вредной роли свободных радикалов. Где-то они, конечно, выполняют полезные функции, но где-то – отравляют нам жизнь. И вызывают кучу неприятностей. Что самое важное – определенные радикалы (образующиеся в митохондриях) играют важную роль в реализации программы старения.

Можно ли как-то отделить одни радикалы от других, а потом вредные нейтрализовать, а полезные не трогать?

Давайте-ка разберемся. Какой вывод можно сделать из результатов исследований роли свободных радикалов в 90-х XX века и ранних 2000-х годах? Антиоксидантами нельзя «бить по площадям». В каких-то частях клетки (или между клетками) они полезны, а где-то нет, там они приносят только вред.

Обратимся к классикам. Великий Дэнхам Харманн и его коллега, наш соотечественник, советский биохимик Наум Маркович Эммануэль установили, что вредные свободные радикалы образуются в первую очередь в определенном месте наших клеток – в митохондриях, клеточных электростанциях.

Причем свободные радикалы, образуемые, скажем, фагоцитами для уничтожения бактерий, к митохондриям особого отношения не имеют. И для межклеточной сигнализации используются другие, немитохондриальные радикалы. А нельзя ли прицелиться, навести антиоксидант именно на митохондриальные активные формы кислорода?

Оказывается, можно. Если использовать технологии XXI века. Первый такой опыт на лабораторных животных провел известный американский ученый Питер Рабинович (Extension of murine life span by overexpression of catalase targeted to mitochondria. Science. 2005 Jun 24;308(5730):1909-11. Epub 2005 May 5). Он заставил клетки мышей синтезировать белок-антиоксидант в своих митохондриях. Для этого мышам пришлось ввести ген этого белка, то есть генетически модифицировать. И в результате такие ГМО-мыши жили существенно дольше, чем их обычные собратья.

Но нас больше интересуют люди, а их генетически модифицировать нельзя. Процедура эта необратимая, а ученые пока не могут просчитать все последствия. Поэтому более перспективным пока представляется путь так называемой фармакологической интервенции. Проще говоря, нельзя ли разработать такой антиоксидант, который накапливался бы и работал исключительно в митохондриях? Причем желательно, чтобы, пока это вещество не достигнет митохондрий, оно было бы неактивным и не мешалось под ногами у полезных свободных радикалов. То есть речь идет о своеобразном «спящем» антиоксиданте, который бы проникал внутрь клетки и шел дальше – в митохондрии. Там бы он активировался и нейтрализовывал именно вредные митохондриальные радикалы. А еще этот антиоксидант должен быть «многоразовым»: после того как он нейтрализует радикал, антиоксидант должен безопасным образом восстанавливаться. Реально ли разработать такое чудо-вещество?

«Митохондриально-направленные антиоксиданты».