Продолжение. Начало — в статье «Основы жизни и смерти (Часть 5)»
Цели
Био-окислительную медицину можно сравнить с бомбами, которыми необходимо поразить цели в виде различных восстановителей. Так что же представляют собой эти самые восстановители, в чем их особенности, как конкретно их бомбардировать?
Начнем с того, что, поскольку очень широкий спектр физиологических эффектов достигается в результате абсолютно любой био-окислительной терапии, то это означает, что поражается одновременно много целей. Иными словами, одинаково положительный эффект при однотипном лечении таких различных заболеваний, как аллергии, инфекционные болезни и рак, указывает на то, что происходит окисление большого количества самых разнообразных восстановителей. Если бы это было не так, то положительные результаты при лечении совершено не связанных между собой заболеваний носили бы случайный, несистемный характер. Вот список целей, которые поражаются при терапии окислителями:
- все семейство восстанавливающих антиоксидантов (АОН)
- тиоловые группы (RSH)
- сероводород (H2S)
- дигидрофлавины (FADH2)
- первичные амины (R-NH2)
- тетрагидрофолат (THF)
- полиненасыщенные жирные кислоты (PUFA).
К восстанавливающим антиоксидантам, указанным в списке первыми, относятся:
- полифенолы
- аскорбиновая кислота
- токоферолы
- убихинолы
- глутатион
- липоевая кислота.
Восстанавливающие антиоксиданты распределяются по различным тканям и выступают в роли защитников, готовых погашать АФК (RO*) и мутагенные электрофильные вещества. Делают они это путем отдачи водорода.
RO* + AOH → ROH + AO*
Лишившись водорода, антиоксидант может снова восстановиться за счет любого соседнего восстановителя из своего семейства. Это оказывается возможным потому, что между различными членами этой категории происходит взаимный обмен водородом.
RO* + вит.E-OH → ROH + вит.E-O*
вит.E-O* + CoQH2 → вит.E-OH + CoQH*
CoQH* + GSH → CoQH2 + GS*
По мере того, как происходит существенное истощение атомов водорода, значительные количества глутатиона (GSH) прямо или косвенно превращаются в глутатион-дисульфид (GSSG). GSSG может быть физиологически «перезаряжен» (вновь восстановлен) ферментом глутатион-редуктазой (GR). Подобная система воссоздания глутатиона является крайне важным, хотя и косвенным источником водорода для других членов семейства восстанавливающих антиоксидантов. Важно отметить, что глутатион-редуктаза, приводится в действие никотинамид-аденин-динуклеотид-фосфат-гидрином (NADPH), который, в свою очередь, приводится в действие пентозным циклом (также известным как гексоза-монофосфатный шунт).
NADPH ... FAD/FADH2 ... GSSG/GSH ... CoQ/CoQH2 ... вит.E-O*/вит.E-OH ... RO*/ROH
Аналогично, тиоктовая кислота (также известная как липоевая) является важным поставщиком водорода для этого семейства. Она может челночным путем выводить атомы водорода из митохондрий, где они высвобождаются под воздействием ферментов, вовлеченных в цикл Кребса.
Поскольку семейство интерактивных носителей водорода выступает в роли линии обороны против АФК, оно также с большой вероятностью попадает под удар терапевтических окислителей. Окисление происходит
- прямо, при контакте с окислителем
- косвенно, при контакте с носителем водорода, только что потерявшим один или два атома водорода
- пероксидазами, активированными перекисными соединениями (пероксидами).
Поскольку достоверно известно, что украденные атомы водорода легко восстанавливаются физиологическим путем, то, казалось бы, никакого особого эффекта от терапевтических окислителей (особенно назначаемых в низких дозах) быть не должно. Однако в действительности это не так, особенно если мы вспомним, что каждый раз, когда крадется атом водорода, это дезактивирует ту или иную функцию тела. Всем известно, что целый автомобильный аккумулятор можно посадить одной маленькой лампочкой. В конце концов, даже стартер, которому нужен полностью заряженный аккумулятор, не сможет завести машину до тех пор, пока электрический заряд на нем не будет восполнен до нормы.
Тиолы, также известные как сульфгидрильные соединения или меркаптиды (потому что они исключительно хорошо связываются со ртутью) могут быть, в общем, обозначены как RSH. Они легко окисляются любыми сильными окислителями — хинонами, катионами переходных металлов и даже многими более слабыми окислителями вроде дисульфидов (RSSR') и сульфоксидов (RSOR'). Тиолы могут окисляться и в отсутствие свободных радикалов. При этом образуются дисульфиды (RSSR'). Если же тиолы окисляются свободными радикалами, то образуются тииловые радикалы (RS*), которые, как правило, объединяются с другими тииловыми радикалами (R'S*) с образованием дисульфидов (RSSR'). Большинству метаболитов, ферментов, белков и коферментов для нормального функционирования абсолютно необходимы тиоловые группы. Большинство же из них обратимо связывается и ингибируется окислением. Но есть и такие, которые парадоксальным образом активируются окислением и ингибируются восстановлением.
Одной из подобных тиоловых целей является низкомолекулярный белок, известный под названием тиоредоксин (Trx). Trx содержит остатки аминокислоты цистеина, которые и дают тиоловые группы. В восстановленном состоянии тиоредоксин (Trx-(SH)2) поставляет атомы водорода для преобразования рибонуклеозид-дифосфатов (RNPP-OH) в дезоксирибонуклеозид-дифосфаты (dRNPP-H).
Trx-(SH)2 + RNPP-OH → Trx-SS + dRNPP-H + H20
Без этой восстановительной функции синтез новых ДНК невозможен. А без новых ДНК, патогены (такие как вирусы, бактерии, грибки, паразиты и опухоли) не могут размножаться. Таким образом, окисление тиоредоксина (и схожих белков вроде глутаредоксина) до состояния неактивного дисульфида ингибирует размножение и распространение.
Как уже упоминалось выше, глутатион (GSH) также является целью тиолового типа. Большое количество окислителей превращает его в дисульфид (GSSG). А повышенные уровни GSSG приводят к:
- отвлечению восстановительных эквивалентов от различных анаболических функций и привлечению их к антиоксидантной защите
- повышенному синтезу 2,3-дифосфоглицерата, который улучшает распад оксигемоглобина
- индукции и высвобождению иммуноактивных цитокинов, которые активируют иммунную систему
- повышенным уровням метилглиоксаля, природного ингибитора опухолевого роста.
При использовании восстановленного глутатиона (GSH) в качестве кофермента, фермент глиоксалаза превращает метилглиоксаль в молочную кислоту. Если же глутатион окислить чем-либо, то происходит ингибирование глиоксалазы.
Еще одним ферментом, необходимым для роста и размножения, является орнитин-декарбоксилаза (ODC). Она превращает орнитин в путресцин. Путресцин является прекурсором синтеза полиаминов. Полиамины являются необходимыми компонентами структуры хромосом и прочих внутриклеточных органелл. ODC имеет тиоловую группу, при окислении которой функция ODC выключается. Окисленная ODC может быть затем вновь реактивирована восстановлением. Т.е. опять та же ситуация — важнейший фермент для роста и размножения клеток ингибируется окислителями и активируется восстановителями. Существуют и многие другие ферменты, которые зависят от присутствия тиоловых групп в их редокс-активных центрах. Их активность может точно также регулироваться ОВП окружающей среды. Некоторые яды также содержат тиоловые группы и могут ингибироваться путем окисления.
Еще одной целью для поражения окислением является сероводород (H2S). Из всех известных ядов, производящихся при гниении непереваренной пищи в толстом кишечнике, сероводород является самым токсичным. Гидросульфид-анион (HS-) подобно цианиду (CN-), угарному газу (СО) и азиду (NN-) может присоединяться к атому меди в цитохроме А и ингибировать его. Цитохром А находится как раз в том месте, где двухатомный кислород (О2) получает электроны и, таким образом, превращается в воду. Ингибирование функции цитохрома А имеет два немедленных следствия:
- невозможность генерирования аденозин-трифосфата (АТФ) и
- накопление восстановителей по всей цепи переноса электронов в митохондрии.
Именно поэтому любое заболевание, зависящее от восстановителей, будет исключительно хорошо подпитываться ингибированием митохондриальной функции, обусловленной токсичностью сероводорода. После этого становится понятно, почему детоксикация толстого кишечника ставится во главу угла столь многими «целителями». Сероводород может быть устранен метаболическим процессом метилирования с образованием диметил-сульфида. Но этот процесс протекает очень медленно и истощает ценные метильные группы. И опять на помощь приходят окислители. Повышенные уровни дисульфидов (RSSR') могут поглощать сероводород (Н2S) и, таким образом, конкурировать с цитохромом А в борьбе за сероводород.
RSSR' + HSH → RSSH + HSR'
Реактивация цитохрома А устраняет две главных метаболических проблемы, вызванных сероводородом — восстанавливается производство АТФ и удаляется избыток восстановительных эквивалентов (за счет восстановления переноса электронов в транспортной цепи митохондрий).
Множество важнейших метаболических циклов зависят от действия различных ферментов, классифицируемых как флавопротеин-дегидрогеназы. В их редокс-активных центрах находятся флавин-аденин-динуклеотиды (FAD). Флавины являются редокс-активными соединениями, которые могут обратимо принимать один или два атома водорода подобно тому, как это делают хиноны. После того, как FAD становится дигидрофлавином (FADH2), он перестает выступать в роли дегидрогеназы до тех пор, пока он не будет вновь реактивирован окислением. Некоторые физиологические акцепторы водорода, включая двухатомный кислород, могут выполнять функцию рециклинга флавопротеинов. И хотя флавопротеин-дегидрогеназы, в целом, весьма селективны в отношении того, какой именно субстрат они сами будут дегидрогенизировать, они при этом, в целом, весьма нетребовательны к тому, какой именно окислитель будет реактивировать их. Большинство хинонов и аналогичных сильных окислителей могут поддерживать или дополнять реактивацию флавопротеинов. Флавопротеины служат для того, чтобы разлагать: полиамины, гистамин, птомаины (трупный яд), нейротрансмиттеры, ксантины, сульфиты, альдегиды и еще много чего. Ускоренное разложение полиаминов ингибирует рост патогенов и опухолей. Ускоренное разложение гистамина снимает или ослабляет аллергические симптомы.
Еще одним важным коферментом, от которого зависит рост, является тетрагидрофолат (THF). Он выступает в роли носителя многих одноуглеродных групп. Деление клеток (особенно патогенов и опухолей) зависит от хорошего снабжения THF. И опять-таки, истощение восстановительных эквивалентов, какое происходит при терапии окислителями, ингибирует производство THF из фолиевой кислоты.
F + 4[H] → THF
От хорошего снабжения восстановителями зависит еще целый ряд анаболических функций. Яркими примерами являются синтез жирных кислот с участием бета-кетоацил-ACP-редуктазы и синтез стероидов с участием бета-гидрокси-бета-метилглутарил-КоА-редуктазы. Эти редуктазы обязательно запитываются избытком NADPH. По мере того, как окислители поглощают восстановительные эквиваленты, их лишаются цепочки синтеза как жиров, так и стероидов.
Перекисное окисление липидов (ПОЛ) может инициироваться или поддерживаться многими окислителями. Этот процесс обычно рассматривается как вредный побочный эффект окисления, поскольку при нем возникает цепная реакция, которая, если ее не контролировать, может разрушить слишком много липидов и распространиться на другие чувствительные структуры. И, тем не менее, существует два четких и неоспоримых преимущества умеренного ПОЛ. Во-первых, в хозяине, не испытывающем недостатка в селене, липоперекиси (LOOH) служат акцепторами водорода в цикле глутатион-пероксидазы. Результат примерно тот же самый, что и от УФ-гемоиирадиации (облучения крови ультрафиолетом, в результате чего образуются липоперекиси и другие продукты фотоактивности) или от терапии перекисью водорода. Во-вторых, липоперекиси, если производятся внутри или около патогенного образования или опухоли, делают их наиболее уязвимыми объектами для разрушения. Естественные клетки-киллеры выискивают и разрушают все, что напоминает окислительно модифицированные липиды. Это явление аналогично вторжению моноцитов в стенку артерий именно там, где содержится окислительно модифицированный холестерин. Поскольку полиненасыщенные жирные кислоты, содержащиеся, например, в льняном масле или маслах рыб, чрезвычайно легко перекисно окисляются, то предварительная обработка человека ПНЖК с последующей окислительной атакой иногда оказывается весьма эффективной стратегией борьбы с опухолями.
Продолжение в Части 7. |
