Помимо этого ОС усугубляет течение воспалительных процессов и нарушает работу мембранных потенциалов. 

Нейродегенеративные заболевания достаточно распространены и приводят к инвалидизации взрослой части населения. Они связаны с ухудшением функции нейронов и развитием атрофии головного мозга (ГМ). 

Общей чертой нейродегенеративных заболеваний является ОС, возникающий в результате нерегулируемой продукции активных форм кислорода (АФК). Антиоксидантная система защищает клетки от альтерации, но не всегда ее достаточно. 

Высокое потребление кислорода, низкие уровни антиоксидантов и низкая регенеративная способность индуцируют восприимчивость тканей мозга к окислительному повреждению.

Следовательно, существует постоянная потребность в разработке новых подходов, которые могут поддерживать поступление нейропротекторных молекул в мозг, тем самым реализуя более эффективные методы лечения заболеваний ЦНС. 

В данной работе основное внимание будет уделено связям между нейропротекцией и антиоксидантами, окислительному стрессу, нейровоспалению и митохондриальной дисфункции, а также последним достижениям в этой области.

ОС и нейродегенеративные процессы 

Было проведено несколько исследований с целью определения роли АФК в развитии нейродегенеративных заболеваний, и результаты оказались многообещающими. Хотя результаты показали, что АФК не являются пусковым фактором, они усугубляют прогрессирование заболевания из-за окислительного повреждения. 

АФК – это неизбежные продукты, образующиеся при переносе электронов по дыхательной цепи во время работы митохондрий. Митохондрии являются источников АФК. Но они опасны только при избыточном количестве и отсутствии систем антиоксидантной защиты. 

Дыхательная цепь в митохондриях состоит из 5 комплексов. Основными источниками АФК являются 1 и 3 комплексы, первый начинает преобладать в патологических процессах.

Опасность АФК состоит в способности вызывать окислительные модификации липидов, белков, РНК и ДНК. Перекисное окисление липидов имеет более значимое и первостепенное значение, так как липиды покрывают все клеточные мембраны, влияя на проницаемость и функционирование клеток. 

Таким образом, совокупное воздействие различных факторов (например, высокого потребления кислорода мозгом для удовлетворения высоких энергетических потребностей, повышенного уровня полиненасыщенных жирных кислот в мембранах нейронов, высокого уровня окислительно-восстановительных ионов, низкого уровня антиоксидантов, аутоокисления нейротрансмиттеров) делает мозг особенно восприимчивым к окислительному повреждению. 

Болезнь Паркинсона 

При болезни Паркинсона (бП) наблюдается деградация дофаминергических нейронов в черной субстанции. В основе патологическое процесса лежит избыток АФК, синтезируемого нейронами и микроглией в процессе воспаления или в результате дисфункции митохондрии, а также влиять могут нейротоксины, поступающие извне. 

В нервной системе существуют защитные механизмы, реализованные с помощью транспортеров, участвующих в переносе свободного дофамина и упаковке его в везикулы, что не происходит при бП. 

Хоть тактика лечения бП еще не определена, акцентирование внимания на снижении ОС, которые могут отражаться и на белках-переносчиках, является значимым в замедлении прогрессирования заболевания. 

По данным исследования хорошо себя зарекомендовали такие антиоксиданты как витамин С и Е.

Более подробно о клинических исследованиях относительно терапии бП можно почитать в ссылке-источнике, данные приведены в таблице 1. 

Болезнь Альцгеймера 

Распространенная болезнь, проводящая к нарушению когнитивных функций. По данным доклада к 2050 году новый случай болезни Альцгеймера (бА) будет регистрироваться каждые 3 секунды, а общее количество больных может составить 152 миллиона человек – это в 3 раза больше, чем в 2018 году. 

Разрушение синапсов и гибель нейронов, особенно в гиппокампе — области мозга, отвечающей за эмоции, обучение, ориентацию в пространстве и формирование памяти, — приводит к атрофии мозга. Основным фактором риска развития бА является возраст, при этом развитию заболевания подвержена почти половина лиц старше 85 лет. 

В основе патогенеза лежит накопление бета-амилоида и нейрофибриллярный белков. К факторам относят повышенное образование АФК и дефицит антиоксидантной защиты. 

Кроме того, сообщалось, что в мозге пациентов с бА наблюдаются повышенные уровни Cu2 + и Zn2 + в нейронах, что в три раза превышает физиологические показатели здорового головного мозга контрольной группы. Эти катионы могут связываться с гидрофильными N-концевыми концами пептидов бета-амилоида, подвергаться окислительно-восстановительной реакции и продуцировать значительное количество АФК.

Бета-амилоид при накоплении в нейронах влияет на функцию дыхательной цепи, ингибируя 1 и 4 комплексы, что вызывает накопление АФК. 

Провели исследование с использованием Омега3 и альфа-липоевой кислоты (АЛК), сравнивались монотерапия Омега 3 и комплексное применение с АЛК. В результате эксперимента выявили, что комплексное применение замедляло скорость развития когнитивных нарушений. 

Более подробно изложение клинических испытаний приведено в таблице 3 в ссылке-источнике.

Нейровоспаление и нейропротекция 

Контроль уровня оксидативного стресса очень важен. Вед некоторые АФК могут запускать каскады воспалительных реакций, стимулируя еще большее развитие нейровоспального процесса. 

Ведь при сбалансированной работе, воспалительный процесс нам необходим для разрешения альтерирующего фактора. Но при дисбалансе воспаление замкнет порочный круг. 

В процессе защиты нервной системы лежит микроглия, которая при активации высвобождает воспалительные и цитотоксические компоненты, а также способствует очищению нервной системы за счет фагоцитоза. В случае повреждения микроглии происходит гибель нейронов, разрушение синапсов и активация патологической реакции воспаления. 

Нейропротекция обеспечивается с помощью приема антиоксидантов. Они подразделяются на ферментативные и неферментативные. Но их прием должен быть дозированным, так как в случае отсутствия воспаления – они могут сыграть отрицательную роль. 

К ферментативным относят: супероксиддисмутазу, каталазу и глутатионпероксидазу. 

Неферментативные: витамин Е, витамин С, коэнзим Q10, кверцетин, ацетил-цистеин и эфирные масла. 

Каждый из приведенных антиоксидантов имеет место в практическом применении, но важно понимать когда их необходимо подключать, в какой дозе и длительность применения. 

Заключение

Нейродегенеративные заболевания имеют разные причины возникновения и уровни сбоя. Но их объединяет нарушение процессов защиты и приобретение патологического характера воспаления – воспаление ради разрушения. 

Использование АФК будет способствовать притормаживанию процессов, но не сможет разрешить причину и воздействовать на корень проблемы. 

На данный момент антиоксиданты могут использоваться как дополнительный метод терапии нейродегенеративных заболеваний.

 

Источник