Профиль оксидативного стресса: витамин C, витамин E, коэнзим Q10, глутатион, бета-каротин, малоновый диальдегид и 8-OH-дезоксигуанозин

Профиль предназначен для комплексной оценки оксидативного стресса, состояния антиоксидантной защиты и окислительного повреждения клеточных структур. Исследование объединяет пять компонентов антиоксидантной системы: витамин C, витамин E, бета-каротин, коэнзим Q10 и глутатион, а также два показателя уже произошедшего молекулярного повреждения: малоновый диальдегид, связанный с перекисным окислением липидов, и 8-OH-дезоксигуанозин, характеризующий окислительное повреждение ДНК. Такое сочетание позволяет оценить редокс-баланс сразу с двух сторон: насколько организм обеспечен веществами, ограничивающими свободнорадикальные реакции, и сопровождается ли имеющаяся окислительная нагрузка повреждением липидов и генетического материала. Фактический лабораторный профиль включает именно эти семь количественных показателей. 
Активные формы кислорода постоянно образуются в клетках в процессе митохондриального энергетического обмена, иммунных реакций и других физиологических процессов. В контролируемых количествах они участвуют во внутриклеточной сигнализации, однако их избыточное образование при недостаточной активности антиоксидантных систем смещает редокс-баланс в сторону окисления. Возникающий оксидативный стресс способен повреждать полиненасыщенные жирные кислоты мембран, белки и нуклеиновые кислоты. Антиоксидантная защита при этом представляет собой взаимосвязанную систему: водорастворимые, жирорастворимые и внутриклеточные антиоксиданты действуют в разных средах клетки и участвуют в восстановлении друг друга. 
Витамин C действует преимущественно в водной фазе и участвует в нейтрализации реактивных соединений и восстановлении других антиоксидантов. Витамин E защищает липидные структуры мембран и липопротеинов, прерывая цепные реакции перекисного окисления. Бета-каротин относится к каротиноидам с антиоксидантными свойствами и одновременно служит предшественником витамина A. Коэнзим Q10 сочетает участие в митохондриальной дыхательной цепи с антиоксидантной функцией в липидной среде. Глутатион является одним из центральных внутриклеточных тиоловых компонентов редокс-системы и участвует в обезвреживании перекисей и поддержании восстановительного состояния клетки. Поэтому одновременное определение этих веществ характеризует несколько функционально различных звеньев антиоксидантной защиты. 
Малоновый диальдегид (МДА) образуется при распаде продуктов перекисного окисления полиненасыщенных жирных кислот и характеризует окислительное повреждение липидов. 8-OH-дезоксигуанозин (8-OHdG) возникает при окислительной модификации гуанина и рассматривается как биомаркер окислительного повреждения ДНК. Совместная оценка МДА и 8-OHdG позволяет разделить два направления молекулярного повреждения: липидное и генетическое, а сопоставление этих показателей с антиоксидантами помогает определить, сопровождается ли изменение антиоксидантного статуса признаками фактического повреждения клеточных компонентов.

Состав исследования

• Витамин C (аскорбиновая кислота). Водорастворимый антиоксидант, концентрация которого отражает обеспеченность аскорбиновой кислотой и зависит от её поступления с пищей, всасывания и расходования в организме. Плазменный витамин C заметно связан с пищевым потреблением и состоянием антиоксидантной обеспеченности.
• Витамин E. Жирорастворимый антиоксидант, защищающий полиненасыщенные жирные кислоты клеточных мембран и липопротеинов от продолжения цепной реакции перекисного окисления.
• Бета-каротин. Каротиноид с антиоксидантными свойствами и источник провитамина A. Его концентрация связана с характером питания, поступлением растительных продуктов, всасыванием жиров и транспортом в составе липопротеинов.
• Коэнзим Q10. Компонент митохондриальной системы переноса электронов, участвующий в образовании клеточной энергии. Его восстановленная форма обладает антиоксидантными свойствами и участвует в защите липидных мембран и липопротеинов от окисления. Клинические исследования показывают, что изменение обеспеченности CoQ10 способно сопровождаться изменением ряда показателей оксидативного стресса, включая МДА.
• Глутатион. Один из основных внутриклеточных низкомолекулярных антиоксидантов. Он участвует в восстановлении перекисей, поддержании тиолового состояния белков и сохранении клеточного редокс-баланса. Изменение системы глутатиона тесно связано с клеточным ответом на окислительную нагрузку.
• Малоновый диальдегид (МДА). Вторичный продукт перекисного окисления полиненасыщенных жирных кислот, используемый для характеристики интенсивности окислительного повреждения липидов.
• 8-OH-дезоксигуанозин (8-OHdG). Продукт окислительного повреждения гуанина, позволяющий оценить нагрузку окислительных изменений ДНК и связанных с ними процессов репарации.

Клиническое значение

Профиль позволяет оценить баланс между антиоксидантной защитой и выраженностью окислительного повреждения . Это его главная клиническая задача. Снижение одного или нескольких антиоксидантных компонентов может сочетаться с нормальными маркерами повреждения, отражая недостаточную антиоксидантную обеспеченность без выраженной активации перекисных процессов. Другая ситуация возникает при повышении МДА или 8-OHdG на фоне сохранённых концентраций антиоксидантов, когда имеющегося антиоксидантного потенциала оказывается недостаточно относительно текущей окислительной нагрузки. Одновременное снижение антиоксидантов и повышение маркеров повреждения формирует наиболее выраженный профиль дисбаланса. Такой подход даёт значительно больше информации о состоянии редокс-системы, чем изолированное определение одного витамина или одного продукта окисления. 
Исследование позволяет выявлять недостаточную обеспеченность отдельными компонентами антиоксидантной системы и различать характер таких изменений . Низкий витамин C чаще связан с недостаточным поступлением, повышенным расходованием или нарушением питания; витамин E и бета-каротин зависят также от переваривания и всасывания жиров. Поэтому сочетанное снижение жирорастворимых антиоксидантов приобретает значение при заболеваниях, сопровождающихся мальабсорбцией жиров, тогда как изолированное изменение одного показателя требует оценки его собственного обмена и поступления. Глутатион и коэнзим Q10 дополнительно характеризуют эндогенные механизмы антиоксидантной защиты и позволяют расширить оценку за пределы витаминной обеспеченности. 
МДА позволяет определить, сопровождается ли исследуемое состояние усилением перекисного окисления липидов . Реактивные формы кислорода инициируют окисление полиненасыщенных жирных кислот, после чего цепная реакция распространяется на соседние липидные молекулы и приводит к образованию вторичных продуктов, включая малоновый диальдегид. Усиление этого процесса описано при метаболических, воспалительных и сердечно-сосудистых заболеваниях, однако МДА отражает общий механизм клеточного повреждения и не указывает на конкретную нозологическую причину. Его наибольшая информативность в составе профиля возникает при сопоставлении с концентрациями липофильных антиоксидантов и другими признаками оксидативного стресса. 
8-OH-дезоксигуанозин характеризует окислительное повреждение генетического материала . Гуанин относится к наиболее восприимчивым к окислению основаниям ДНК; повреждённые участки распознаются системами клеточной репарации, а продукты их удаления могут поступать в биологические жидкости. Повышение 8-OHdG свидетельствует об увеличении потока окислительных изменений нуклеиновых кислот и позволяет дополнить данные МДА другим уровнем молекулярного повреждения. Благодаря одновременному определению этих показателей профиль различает преобладание липидного повреждения, повреждения ДНК или сочетанного окислительного воздействия. 
Комплекс полезен при метаболических и хронических воспалительных состояниях, сопровождающихся повышенной продукцией активных форм кислорода , когда требуется биохимически охарактеризовать выраженность окислительной нагрузки. Сахарный диабет, ожирение, сердечно-сосудистые и некоторые хронические воспалительные заболевания сопровождаются изменением различных маркеров редокс-баланса, однако профиль не устанавливает диагноз этих заболеваний. Его задача заключается в характеристике сопутствующего биохимического процесса: состояния антиоксидантных систем и наличия липидного или ДНК-повреждения. Это ограничение принципиально, поскольку маркеры оксидативного стресса имеют широкую биологическую распространённость и не обладают нозологической специфичностью. 
Исследование может применяться и для оценки изменений антиоксидантного профиля в динамике , например после коррекции питания, устранения выявленного дефицита или начала приёма препаратов, содержащих отдельные компоненты комплекса. При таком наблюдении имеет значение не только повышение концентрации принимаемого антиоксиданта, но и изменение МДА и 8-OHdG, поскольку оно показывает, сопровождается ли улучшение антиоксидантной обеспеченности изменением маркеров молекулярного повреждения. В рандомизированных исследованиях добавление коэнзима Q10, например, сопровождалось изменением показателей общей антиоксидантной активности и снижением МДА, что подтверждает возможность изменения редокс-маркеров под влиянием целенаправленных вмешательств.

Что влияет на результат

Витамин C, витамин E, бета-каротин и коэнзим Q10 при поступлении в составе препаратов способны непосредственно изменять соответствующие концентрации крови. Поэтому результаты после начала приёма добавок характеризуют состояние на фоне такой терапии и могут существенно отличаться от исходного антиоксидантного профиля. Обеспеченность витамином C и каротиноидами тесно связана с характером питания, а концентрации жирорастворимых витамина E и бета-каротина зависят также от полноценного всасывания жиров. Поэтому выраженные изменения рациона, ограничительные диеты и состояния с мальабсорбцией способны заметно менять несколько компонентов профиля одновременно. Табачный дым создаёт дополнительную окислительную нагрузку, связан с повышенным расходованием антиоксидантов и изменением их концентраций. У курящих быстрее расходуется витамин E, а концентрация витамина C в среднем ниже, что способно изменять соотношение антиоксидантов и маркеров окислительного повреждения. Витамин E, бета-каротин и коэнзим Q10 являются липофильными соединениями и транспортируются в крови с липопротеинами. Значительные изменения концентрации циркулирующих липидов могут сопровождаться изменением их абсолютных уровней, поэтому выраженная дислипидемия влияет на интерпретацию липофильной части профиля. Статины способны снижать циркулирующую концентрацию коэнзима Q10, что связано с влиянием на общий путь биосинтеза холестерина и убихинона. Поэтому низкий CoQ10 у пациента, получающего статины, следует оценивать с учётом лекарственной терапии. Метаанализ рандомизированных исследований подтвердил снижение циркулирующего CoQ10 на фоне лечения статинами.