Системный окислительный стресс является непременным элементом развития ожирения, в первую очередь висцерального (отложение жировой массы в области внутренних органов).

Системный окислительный стресс

Многочисленные работы убедительно доказывают, что системный окислительный стресс (ОС) является непременным элементом развития ожирения, в первую очередь висцерального (отложение жировой массы в области внутренних органов). ОС не только отягощает заболевание, но и способствует развитию сопутствующих патологий – болезням сердечно-сосудистой системы, сахарному диабету и злокачественным опухолям.

В работе, проведенной в Школе Физического Образования Университета г.Бедфорд, Великобритания выявляли связь между индексом массы тела (ИМТ), содержанием гидроперекисей и активностью ферментов антиоксидантной (АО) защиты организма. Под наблюдением находились 90 мужчин и женщин, из которых у 29 был нормальный вес (ИМТ 22,74), у 36 – избыточная масса (ИМТ 27,18) и у 25 - ожирение (ИМТ 33,78). Показано, что у лиц с избыточной массой тела и с ожирением (по сравнению с обследуемыми с нормальным ИМТ) на 23% было повышено содержание гидроперекисей жиров (Obesity, 2009).

В совместной работе исследователей США и Китая в ходе масштабного контролируемого клинического исследования Shanghai Women's Health Study наблюдались 74942 жительницы Китая в возрасте 40-70 лет. У участниц в моче определяли концентрацию продуктов перекисного окисления, а также фиксировали частоту рака молочной железы. Показано, что у участниц с избыточной массой тела содержание этих соединений было положительно ассоциировано с частотой опухоли. Среди женщин с ИМТ более 29, имеющих наибольшую концентрацию в моче этих соединений, частота развития опухоли была в 10,27 раз выше по сравнению с теми, кто имел минимальные концентрации. Авторы полагают, что у женщин с ожирением ОС играет важную роль в патогенезе рака молочной железы [JCO, 2009.].

Сходные закономерности выявлены и у лиц с ожирением и признаками метаболического синдрома в ходе исследования, проведенного в клинике “A. Murri” Отдела Внутренней Медицины и Здравоохранения Университета Бари, Италия. По сравнению с практически здоровыми субъектами, у больных в сыворотке крови был ниже уровень антиоксидантов витамина С и α-токоферола, а содержание продуктов перекисного окисления, напротив, выше. Причем, чем толще был слой висцерального жира, тем выраженность изменений была больше [J. Nutr. December 2006 ].

В Отделе Химической Патологии Университета Ambrose Alli, Нигерия было проведено исследование, в ходе которого участники были распределены на пять групп: лица с ожирением (группа 1), с ожирением и артериальной гипертензией (группа 2), с ожирением и диабетом (группа 3), а также с ожирением, сочетавшемся с гипертензией и диабетом (группа 4). Группой сравнения (группа 5) служили жители страны с нормальной массой тела без сопутствующих заболеваний. У участников определяли в крови концентрации продуктов перекисного окисления, витаминов-антиоксидантов А и Е. Во всех группах по сравнению с контролем концентрация продуктов перекисного окисления была повышена. Содержание витамина А оказалась наиболее низким в группах 1 и 5, а витамина Е – в группах 1, 3, 5. Авторы исследования полагают, что ожирение создает условия для развития окислительного стресса, причем, его выраженность усугубляется диабетом и гипертензией (Asian J Med Res. 2013).

В Отделе Биохимии Медицинского Колледжа Энатур, Индия провели клиническое исследование с привлечениям мужчин как с нормальной массой тела, так и с ожирением. У второй группы уровни продуктов перекисного окисления в крови были достоверно выше, а активность системы антиоксидантной защиты, наоборот, ниже (Journal of Stress Physiology & Biochemistry, 2012).

Зависимость между ожирением, ОС и уровнем в крови витаминов-антиоксидантов выявляли в ходе исследования ATTICA, проведенного сотрудниками Университета Афин Греция с привлечением 3042 взрослых людей. Авторами была выявлена отрицательная корреляция между содержанием висцерального жира и антиоксидантной активностью, вне зависимости от таких параметров, как пол, возраст, фактор курения, физическая активность, пищевые пристрастия. Эта корреляция была более выражена по отношению к объему талии, чем к ИМТ. У мужчин с центральным ожирением уровень антиоксидантной активности был ниже на 6%, чем у тощих субъектов, а у женщин – на 10% (Nutr. Metab. Cardiovasc. Dis. 2007)

В Отделе Питания И наук о Питании Университета Наварры, Испания такую же закономерность выявили и у детей и подростков. У всех участников с помощью опросника оценивали потребление антиоксидантов и энергии. Показатель ОАО положительно коррелировал с потреблением клетчатки, фолиевой кислоты, магния, витаминов С, А и Е. Показатели массы тела, ИМТ и содержания жира отрицательно коррелировали с общей антиоксидантной активностью только у лиц с ожирением. Авторы работы полагают, что уровень общей антиоксидантной активности - потенциальный индикатор риска развития ожирения (International Journal of Food Sciences and Nutrition. 2010).

Исследования у детей и подростков было организовано Отделом Здравоохранения и Безопасности Питания Национального Института Здоровья, Рим, Италия. У субъектов с ожирением оказались выше показатели продуктов перекисного окисления и ниже – витаминов-антиоксидантов бета-каротина и витамина А [Eur. J. Clin. Invest. 2012].

В обзоре N. Karaouzene и соавторов из Отдела Молекулярной и Клеточной Биологии Университета Abou-Bekr Belkaïd, Алжир также обсуждаются закономерности, выявленные как у молодых, так и у пожилых субъектов с ожирением: у всех уровень антиоксидантной активности и витаминов С и Е были ниже, а содержание продуктов перекисного окисления, наоборот, выше. У пожилых эта закономерность оказалась выражена в большей степени [Nutr. Metab. Cardiovasc. Dis. 2011].

В недавно вышедшем обширном обзоре сотрудников Отдела Экспериментальной Медицины и Хирургии Университета Рима, Италия подробно анализируются многочисленные биохимические механизмы развития ОС при ожирении - накопление жировой массы повышает активность ферментов и целого ряда факторов-регуляторов, способствующих повышению образования агрессивных активных форм кислорода и перекисных радикалов. Эти механизмы также ответственны за развитие у лиц с ожирением атеросклероза и других заболеваний сердечно-сосудистой системы, сахарного диабета и злокачественных опухолей. В то же время, у таких субъектов, особенно у лиц с висцеральным ожирением, значительно ниже эффективность антиоксидантной защиты – они получают значительно меньше антиоксидантов и пищи, богатой фитохимическими соединениями – фруктов, овощей, клетчатки, зерновых, чем люди с нормальной массой тела, а потребность в них организма, наоборот повышена. В то же время, у людей с ожирением повышено потребление насыщенных и транс-жирных кислот – источников перекисных радикалов, и снижена физическая активность. У женщин (но не у мужчин) с ожирением уровень ферментов антиоксидантной защиты в крови значительно возрастал после нормализации массы тела. У жителей Италии с ожирением (ИМТ 40 ) в возрасте в среднем 44 года было обнаружено, что по сравнению с субъектами c нормальной массой тела у них были ниже показатели общей антиоксидантной активности и содержания витамина С. Наиболее серьезная недостаточность витамина выявлено у лиц с ожирением, которые увлекались программами быстрого снижения веса с последующим столь же быстрым его набором (о таких чрезвычайно вредных для организма методиках «йо-йо» мы уже писали ) (Int. J. Mol. Sci. 2013).

Не так давно в Биомедицинском Исследовательском Центре Pennington, США был выявлен еще один механизм – оказалось, что у животных с ожирением перекисные радикалы повреждают структуры головного мозга, ответственные за пищевое поведение, что ведет к развитию на фоне окислительного стресса неумеренному потреблению пищи и нарастанию жировой массы (Free Radic. Biol. Med. 2013).

Окислительный стресс может быть не только следствием, но также и одной из причин развития ожирения. В Отделе Биохимии и Молекулярной Биологии Центра Хронических Метаболических Расстройств, Корея показано, что стресс способствует ускоренному созреванию адипоцитов (клеток жировой ткани) из их предшественников - преадипоцитов (The Journal of Biological Chemistry, 2009 ).

В Центре Исследований Глаз, Мельбурн, Австралия показано, что окислительный стресс может играть причинную роль в развитии ожирения в результате повышения отложения белой жировой ткани и изменения метаболизма адипоцитов, не только стимулируя их рост, но и способствуя увеличению размеров (Stem. Cells Dev. 2013).

В отделе Питания и Здоровья Федерального Университета Viçosa, Бразилия, показано, что показатели активности перекисного окисления в крови тесно связаны с индикатором висцерального ожирения (объем талии и отношение объема талии к бедрам) в большей степени у женщин, чем у мужчин [Eur. J. Prev. Cardiol. 2012].

У населения США, Европы и в других странах выявлены низкие уровни потребления витамина С и Е и каротирноидов, что коррелирует с высоким уровнем выраженного ожирения. В ходе исследования The Coronary Artery Risk Development in Young Adults (CARDIA) у подростков выявлена выраженная обратная корреляция между ИМТ и суммой каротиноидов в пище (α- и β-каротипны, β-криптоксантин, зеаксантин/лютеин) (Br. J. Nutr. – 2006 ).

В ходе Национального Исследования Здоровья и питания (The National Health and Examination Survey (III), проведенного в США, у детей с ожирением по сравнению с их сверстниками с нормальной массой обнаружены, помимо недостаточного потребления овощей и фруктов, также более низкие концентрации в сыворотке крови витаминов β-каротина и α-токоферола, чем (J. Pediatr. 1999 ).

Автор диссертации Aasheim E.T. (Университет Осло, Норвегия) выявил, что у пациентов с максимальной степенью ожирения в сыворотке наиболее низкое содержание витаминов C, D, B6, A и E (University of Oslo, 2009).

В ходе Европейского проспективного исследования по диете и раку (European Prospective Investigation into Cancer and Nutrition, EPIC) было показано, что у его участников концентрация в плазме витамина С обратно коррелирует с распределением висцерального жира (Clin. Nutr, 2005).

Такие же данные существуют и по Японии. В Отделе Здравоохранения Университета Здоровья Fujita выявлено, что у субъектов с ожирением, в первую очередь с висцеральным, выявляются низкие уровни каротиноидов, в первую очередь α- и β-каротина и β-криптоксантина (Clin. Nutr, 2006).

Дефицит минералов также вносит свой вклад в нарушение АО защиты. В обзоре сотрудников Отдела Эндокринологии и Метаболизма Колледжа Альберта Эйнштейна, США приводятся данные, что у детей и подростков с ожирением отмечено снижение потребления селена и цинка, особенно у детей с центральным ожирением, а у взрослых с выраженным ожирением выявлены дефициты цинка, магния, селена, железа (ISRN Endocrinol. 2012).

Такими образом, окислительный стресс является неотъемлемым элементом ожирения, способствуя отягощению заболевания и развитию сопутствующих патологий. Основная причина этого явления – неэффективность системы антиоксидантной защиты организма, связанной с дефицитом в пище антиоксидантов. Какие антиоксиданты целесообразно применять в первую очередь? Об этом мы расскажем в следующих статьях.