свободные радикалы в косметологии

Свободный радикал — это обломок молекулы, который обладает высокой реакционной способностью. У радикала кислорода не хватает электрона, и он стремится отнять электрон у других молекул. Когда это ему удается, радикал становится молекулой и выходит из игры, зато лишенная электрона (окисленная) молекула сразу становится радикалом и встает на путь разбоя. Молекулы, которые раньше были инертными и ни с кем не реагировали, теперь вступают в самые причудливые химические реакции. Например, две молекулы коллагена, которые стали свободными радикалами, столкнувшись с радикалами кислорода, становятся настолько активными, что связываются друг с другом, образуя димер, в то время как нормальные волокна коллагена не способны связаться друг с другом. Сшитый коллаген менее эластичен, чем обычный коллаген, поэтому накопление коллагеновых димеров в коже приводит к появлению морщин. В молекуле ДНК радикалами могут стать даже две части одной нити ДНК. Повреждения в молекулах ДНК становятся причиной гибели клеток, или их ракового перерождения. Не менее драматично заканчивается встреча свободного радикала кислорода с молекулами ферментов. Поврежденные ферменты уже не могут управлять химическими превращениями, и в клетке воцаряется полный хаос.

Свободные радикалы кислорода часто образуются как побочные продукты биологического окисления, однако они могут появляться в результате воздействия внешних факторов, например УФ-излучения или ионизирующей радиации. Местом образования свободных радикалов при биологическом окислении являются митохондрии — энергетические станции клеток. И именно митохондрии в первую очередь страдают от свободных радикалов. Получается порочный круг: свободнорадикальное повреждение митохондрий приводит к нарушению энергетики клеток и к увеличению продукции свободных радикалов. Защитниками митохондрий от свободных радикалов являются витамин Е и коэнзим Q (убихинон). Скорость производства свободных радикалов в митохондриях возрастает при переедании, когда организм должен переработать гораздо больше питательных веществ, чем ему необходимо.

Наиболее серьезным следствием появления свободных радикалов в клетке является перекисное окисление. Перекисным его называют потому, что его продуктами являются перекиси. Чаще всего по перекисному механизму окисляются ненасыщенные жирные кислоты, из которых состоят мембраны живых клеток. Точно также перекисное окисление может идти в маслах, которые содержат ненасыщенные жирные кислоты, и тогда масло прогоркает (перекиси липидов имеют горький вкус). Опасность перекисного окисления в том, что оно протекает по цепному механизму, т. е. продуктами такого окисления являются не только свободные радикалы, но и липидные перекиси, которые очень легко превращаются в новые радикалы. Таким образом количество свободных радикалов, а значит и скорость окисления, лавинообразно нарастает. Свободные радикалы реагируют со всеми биологическими молекулами, которые встречаются им на пути, такими, как белки, ДНК, липиды. Если лавину окисления не остановить, то может погибнуть весь организм. Именно это и происходило бы со всеми живыми организмами в кислородной среде, если бы природа не позаботилась снабдить их мощной системой зашиты — антиоксидантной системой.

Антиоксиданты — это молекулы, которые способны блокировать реакции свободнорадикального окисления. Встречаясь со свободным радикалом, антиоксидант добровольно отдает ему электрон и дополняет его до молекулы. При этом, антиоксиданты сами превращаются в свободные радикалы. Однако эти радикалы слишком слабы для того, чтобы отнять электрон у других молекул, поэтому они не опасны. Когда антиоксидант отдает свой электрон окислителю и прерывает его разрушительное шествие, он сам окисляется и становится неактивным. Для того, чтобы его вернуть в рабочее состояние, его надо снова восстановить. Поэтому антиоксиданты, как опытные оперативники, обычно работают парами или группами, в которых они могут поддержать окисленного товарища и быстро восстановить его. Например, витамин С восстанавливает витамин Е, а глютатион восстанавливает витамин С. Самые лучшие антиоксидантные кооперативы содержатся в растениях. Это растительные полифенолы или биофлавоноиды, которые сообща очень эффективно борются со свободными радикалами. Наиболее мощными антиоксидантными системами обладают растения, которые могут расти в суровых условиях — облепиха, сосна, кедр, пихта и другие.

Важную роль в организме играют антиокислительные ферменты. Это супероксиддисмутаза (СОД), каталаза и глютатионпероксидаза. СОД и каталаза образуют антиоксидантную пару, которая борется со свободными радикалами кислорода, не давая им возможности запустить процессы цепного окисления. Глютатионпероксидаза обезвреживает липидные перекиси, обрывая тем самым цепное перекисное окисление липидов. Для работы глютатионпероксидазы необходим селен. Поэтому пищевые добавки с селеном усиливают антиоксидантную защиту организма.

Антиоксидантными свойствами в организме обладают многие соединения. Это токоферолы, каротиноиды, аскорбиновая кислота, антиокислительные ферменты, женские половые гормоны, коэнзим Q, тиоловые соединения (содержащие серу), некоторые аминокислоты и белковые комплексы, витамин К и многие другие. Однако, несмотря на такую мощную антиоксидантную защиту, свободные радикалы все же оказывают достаточно разрушительное действие на биологические ткани и в частности на кожу. Причиной этого являются факторы, которые резко усиливают продукцию свободных радикалов в организме, что приводит к перегрузке антиоксидантной системы и к окислительному стрессу. Наиболее серьезным из этих факторов считается УФ-излучение.