Окислительный стресс

Окислительный стресс - один из наиболее значимых механизмов повреждения нервной ткани, который запускает патологические реакции, необратимо повреждающие клетку и приводящие к запуску генетически запрограммированной гибели нейронов - апоптозу.

Нейроны являются самыми высокоспециализированными клетками в нашем организме и выполняют сложнейшие функции, обеспечивающие сознание, движение, чувствительность и адаптацию к постоянно меняющимся условиям внешней и внутренней среды. Такая напряженная деятельность требует исключительно больших затрат энергии. Не случайно мозг, составляя не более 2% от массы тела, потребляет около 20% поступающего в организм кислорода - основного источника энергии в живых клетках.

На практике, однако, далеко не всегда потребление нейронами кислорода происходит оптимальным образом. Так, например, при нарушениях мозгового кровообращения неполное восстановление кровотока после его временной остановки приводит к резкому нарастанию числа недоокисленных, промежуточных форм кислорода - свободных радикалов, отличающихся особой агрессивностью и токсичностью по отношению к клеточным структурам. Активация свободнорадикальных реакций отмечается и при целом ряде других заболеваний нервной системы - как острых, так и хронических, что является следствием нарушений функционирования ряда ключевых ферментов, систем клеточной защиты и т.д. Возникающее при этом состояние носит название окислительный стресс.

Центральным звеном окислительного стресса является так называемое перекисное окисление липидов (ПОЛ). Липиды представляют собой жировые компоненты всех клеточных мембран, они обеспечивают постоянство внутренней среды клетки, передачу клеточных сигналов, функционирование рецепторов и др. Избыточные реакции ПОЛ в условиях патологии повреждают, в первую очередь, мембраны нейронов и их внутриклеточных органелл (митохондрий, ядер, лизосом, эндоплазматической сети). С учетом значимости биологических мембран для жизнедеятельности любых клеточных структур становится понятным, почему окислительный стресс сопровождается катастрофическими последствиями для клетки, вплоть до ее гибели. Особенно это касается возбудимых клеток (нейронов, мышечных фибрилл скелетной мускулатуры и мышцы сердца), в осуществлении функций которых важным моментом является генерация потенциала действия - изменение заряда клеточной мембраны в ответ на определенные стимулы.

Таким образом, на сегодняшний день есть все основания считать окислительный стресс одним из наиболее значимых механизмов повреждения нервной ткани, борьба с которым представляет собой актуальнейшую проблему неврологии.

Окислительный стресс запускает определенный "метаболический каскад", т.е. совокупность взаимосвязанных патологических реакций, необратимо повреждающих клетку. Убедительно показано, что на фоне разворачивающегося окислительного стресса в механизмах гибели нейронов при различных заболеваниях начинают играть дополнительную роль нарушения митохондрий ("энергетических станций" клетки), избыточный поток ионов кальция внутрь клетки в результате гиперстимуляции рецепторов возбуждающим нейромедиатором глутаматом, а также недостаточность факторов роста нервных клеток - особых пептидов с модулирующими свойствами. Все эти нарушения приводят к запуску генетически запрограммированной гибели нейронов - апоптозу.

Методы лечения и профилактики окислительного стресса разнообразны. Достаточно давно применяются препараты, связывающие свободные радикалы и предотвращающие реакции ПОЛ - антиоксиданты (витамин Е, аскорбиновая кислота и др.). Однако, несмотря на хороший результат применения антиоксидантов в экспериментальных условиях, результаты их использования в клинике пока остаются далекими от идеала. Другая группа нейропротекторов имеет целью нормализацию функций митохондрий и улучшение обеспечения клетки энергией (коэнзим Q1O, янтарная кислота, рибофлавин и др.). Обычно на практике применяют комбинацию нескольких препаратов из данной группы, что не всегда удобно. Еще одна возможность нейропротекции связана с предотвращением либо уменьшением токсического действия глутамата, выделяемого в межклеточное пространство: для этой цели осуществляют фармакологическую блокаду рецепторов глутамата на поверхности нейронов.

С учетом нерешенности основных проблем защиты нервных клеток при разнообразных заболеваниях мозга в последние годы особое внимание привлекают препараты пептидной природы - универсальные регуляторы клеточных функций в тканях организма. Пептидные регуляторы как лекарственные средства обладают рядом преимуществ перед традиционной "химией": они характеризуются физиологичностью оказываемых эффектов, широтой спектра действия, возможностью стимулирования механизмов саморегуляции в пораженных клетках. Медицине известен ряд тканеспецифичных пептидов, реализующих свое защитное и лечебное действие преимущественно на уровне мозга, печени либо, например, кроветворной системы, но наибольшей ценностью обладают трофические пептиды с поливалентным, комплексным потенциалом. Одним из таких пептидов, широко применяющимся в клинической практике, является препарат Актовегин.

Актовегин представляет собой дериват из крови молодых телят, по своему действию это высокоактивный антигипоксант, повышающий содержание циклических нуклеотидов в клетке и, следовательно, улучшающий состояние мозгового метаболизма, утилизацию кислорода и глюкозы. Помимо неорганических электролитов и других микроэлементов (натрия, кальция, фосфора, магния), он содержит пептиды, аминокислоты, липиды, олигосахариды и другие органические вещества, а также холин и лейцин (важнейшие строительные материалы для клеточных мембран). Показано, что под влиянием Актовегина различные ткани увеличивают потребление кислорода и глюкозы, что сопровождается повышением энергетического потенциала клеток (в первую очередь, нейронов) с одновременным уменьшением выраженности реакций ПОЛ и маркеров окислительного стресса. В механизмах действия Актовегина как корректора энергетического гомеостаза ведущее значение придается поддержанию оптимального соотношения вазоконстрикции (реакции сужения сосудов) и вазодилатации (их расширения), что способствует нормализации кровотока и стабилизации метаболического фона пораженных тканей. Можно добавить, что входящий в состав Актовегина магний, важнейшей роли которого в метаболизме нервной ткани был посвящен ряд статей в нашем журнале, является компонентом биологически активных нейропептидов и каталитическим центром различных ферментов. Таким образом, сложный поликомпонентный состав Актовегина обеспечивает возможность его действия в качестве уникального модулятора состояния кровотока и метаболизма, структурно-функциональной целостности клеточных мембран, энергокорректора с нейропротективными (защитными) свойствами.

Во всем мире, в том числе и в нашей стране, к настоящему времени накоплен огромный опыт применения Актовегина в составе комплексной терапии при целом ряде заболеваний и поражений нервной системы - остром инсульте, синдроме полиорганной недостаточности на фоне критических неврологических состояний, хронической ишемии мозга, сопровождающейся расстройствами памяти и внимания, миастении и др. Препарат может применяться в виде таблеток и в виде инъекций - внутривенных и внутримышечных, что обеспечивает достаточную "гибкость" применяемых лечебных схем при острой и хронической патологии. Актовегин, как правило, хорошо переносится и обладает весьма незначительным числом побочных эффектов.

Подводя итог, отметим, что включение в протоколы лечения неврологических пациентов различного профиля современных препаратов, обладающих свойствами антиоксидантов и стабилизаторов энергетического метаболизма, является патогенетически оправданным и перспективным.