Воробьева И.В.

Кафедра офтальмологии и кафедра биохимии ГБОУ ДПО "Российская медицинская академия последипломного образования" Минздравсоцразвития России, Москва

Современные данные о роли антоцианозидов и флавоноидов в лечении заболеваний глаз

Журнал: Вестник офтальмологии. 2015;131(5): 104-110

Просмотров : 51

Загрузок : 2

Как цитировать

Воробьева И. В. Современные данные о роли антоцианозидов и флавоноидов в лечении заболеваний глаз. Вестник офтальмологии. 2015;131(5):104-110. https://doi.org/10.17116/oftalma20151315104-108

Авторы:

Воробьева И.В.

Кафедра офтальмологии и кафедра биохимии ГБОУ ДПО "Российская медицинская академия последипломного образования" Минздравсоцразвития России, Москва

Все авторы (1)

О пользе черники для глаз известно давно. Волшебную, животворящую пользу черники оценили долгожители планеты — японцы. В июле—августе, когда природа одаривает людей волшебными плодами, они запасают их на зиму, сохраняя каждую каплю уникального черничного сока. В России изучали свойства не только черники, но и лекарственных препаратов, созданных на основе этой удивительной ягоды.

По данным Е.А. Егорова и Т.В. Ставицкой [1, 2], кроме антоцианозидов и флавоноидов в плодах черники содержатся и другие биологически активные вещества: микроэлементы (марганец), углеводы (глюкоза, фруктоза, сахароза, пектин), органические кислоты (лимонная, молочная, хинная, щавелевая, яблочная и янтарная), витамины (С, РР, В1, каротин), тритерпиноиды (урсоловая кислота), эфирные масла, фенолы и их производные (гидрохинон, асперулозид, монотропеозид), фенокарболовые кислоты (кофейная и хлорогеновая), катехины (галлокатехин, эпикатехин, эпигаллокатехин). Содержащиеся в плодах черники антоцианозиды (дельфинидин, цианидин, мальвидин, петунидин, пеонидин) обладают противовоспалительным и антиоксидантным действием, улучшают реологические свойства крови (снижая тонус сосудистой стенки и уменьшая тромбообразование) и способствуют укреплению сосудистой стенки (влияя на биосинтез коллагена), ускоряют восстановление обесцвеченного родопсина. Е.А. Егоров и Т.В. Ставицкая [1, 2] изучали эффективность применения препарата, содержащего антоцианозиды черники, при лечении больных с «сухой» формой возрастной макулярной дегенерации. Оценивая изменения параметров макулярной электроретинографии, авторы выявили, что в среднем увеличение амплитуды ее волн наблюдалось более чем у 75% больных, что положительно сказывалось на зрении пациентов.

Результаты исследования эффективности действия антоцианозидов в лечении больных с непролиферативной диабетической ретинопатией [3, 4] и макулопатией показали, что применение препарата, содержащего антоцианозиды черники, у этих больных позволяет улучшить остроту зрения, уменьшить отек сетчатки, количество твердых экссудативных очагов. Влияние препаратов черники (Стрикс и Стрикс форте) на зрительные функции больных с возрастной патологией сетчатки и зрительного нерва изучали Т.Н. Малишевская и И.Г. Долгова в Тюменской области [5]. М.Б. Готтих и В.Н. Ташлицкий [6] проводили экспертизу различных биологически активных добавок и лекарственных препаратов для улучшения зрения, определяли качественный и количественный состав антоцианиновых пигментов, а также проводили определение суммарного их содержания методом рН-дифференциальной спектрофотометрии [6].

На сегодняшний день флавоноиды и антоцианы гораздо больше изучены учеными разных специальностей, во Всемирной организации здравоохранения (ВОЗ) и ЮНЕСКО. Так, флавоноиды (гиперин, астрагалин, кверцетин, изокверцетин, рутин) принадлежат к классу полифенольных соединений растительного происхождения. Их можно отнести к вторичным продуктам метаболизма растений. Флавоноиды оказывают противовоспалительное и десенсибилизирующее действие, ускоряют процессы регенерации, стимулируя процесс биосинтеза белка. В клетках животных и человека флавоноиды не синтезируются, и их присутствие в тканях полностью зависит от потребления в пищу растительных продуктов [7].

M. Hertog и соавт. [8] одними из первых оценили размеры потребления флавоноидов большими группами населения. Было показано, что смертность от инфаркта миокарда среди пожилых людей характеризуется обратной с потреблением флавоноидов корреляцией [9]. С начала 90-х годов прошлого века большое внимание уделяется так называемой cредиземноморской диете, поскольку среди некоторых народов Средиземноморья обнаружено значительное снижение числа заболеваний сердечно-сосудистой системы, уменьшение числа воспалительных [10] и онкологических [11] заболеваний, а также повышение когнитивных способностей. В 2010 г. ЮНЕСКО объявило cредиземноморскую диету нематериальным культурным наследием народов Италии, Испании, Греции, Франции [10, 11]. Среди особенностей этой диеты отмечается наличие ненасыщенных жиров и витаминов, особое место отводится полифенольным соединениям, присутствующим в оливковом масле, фруктах и красном вине. Среди исследователей сложилась твердая уверенность в положительном влиянии потребления растительных полифенолов, особенно флавоноидов, на здоровье человека [12, 13]. ВОЗ рекомендует ежедневно потреблять не менее 400 г фруктов и овощей, что предположительно может сохранить до 2,7 млн жизней ежегодно вследствие предотвращения некоторых видов раковых и сердечно-сосудистых заболеваний, ожирения и диабета.

Что такое антоцианы (антоцианины)

Слово «антоциан» происходит от греческих слов άνθος (антос) — «цветок» и κυανός (цианос) — «голубой». Антоцианы — ярко окрашенные флавоноиды, присутствующие в клеточных вакуолях. Их яркая окраска очень разнообразна в пределах всего видимого спектра и сильно зависит от рН среды. Антоцианами чрезвычайно богаты ягоды черники, черной смородины (250 мг антоцианов на 100 г веса свежих ягод) и большая часть их содержится в кожуре ягод.

К настоящему времени идентифицировано более тридцати различных мономерных форм антоцианинов, при этом более 90% всех известных антоцианинов основаны на шести различных молекулах, включая пеларгонидин, цианидин, пеонидин, дельфинидин, петунидин и мальвидин. Они в комбинации с различными сахарами и полифенолами (большей частью флавоноидами) образуют огромное количество молекул гликозидов антоцианов [10, 12, 13], в состав которых могут входить идругие флавоноиды. Исследование проницаемости слоя эпителиальных клеток кишечника Сосо-2 в отношении димера флавоноида и антоциана: (+)-катехин-(4,8)-мальдивин-3О-глюкозида показало, что это вещество проникает через указанную модель эпителия лучше, чем димер катехин—катехин, но хуже, чем мономер катехина, или мальдивин-3-глюкозида [14].

Антоцианы и флавоноиды обладают ценными свойствами

1. Антиоксидантные свойства антоцианов. Результаты анализа способности антоцианов связывать радикалы в клетках сетчатки показали, что активность антоцианов была очень высока. Кроме того, они увеличивали действие супероксиддисмутазы, каталазы, которые ингибировали остановку деления клеток пигментного эпителия сетчатки (ARPE-19), вызванную присутствием перекиси водорода [15]. Антоцианы повышали экспрессию клеточных антиокислительных ферментов: каталазы, митохондриальной супероксиддисмутазы MnSOD (или SOD2), глутатионпероксидазы (Gpx½) и глутатион-S-трансферазы (Gsta1) [16]. Экстракты антоцианов способны эффективно удалять радикалы и активировать ферменты антиоксидантной защиты клетки [17].

2. Антиканцерогенное действие. При исследовании влияния экстрактов красного винограда и черники на клетки карциномы прямой кишки человека было обнаружено, что эти агенты способны защищать макромолекулярную структуру дезоксирибонуклеиновой кислоты (ДНК) от повреждений, вызванных нарушением работы топоизомеразы под действием ингибиторов топоизомеразы [18, 19].

3. Нейропротекторное действие. Антоцианы положительно влияют на мозговую деятельность. В экспериментах на животных было показано, что богатые антоцианами ягоды могут замедлять процессы старения и развитие болезни Альцгеймера. В мозге мышей, в диете которых содержались антоцианы, наблюдалось меньшее содержание амилоидного белка, а также более высокая активность антиоксидантных ферментов, снижение содержания продуктов окисления липидов и при этом увеличение способности к обучению и улучшение памяти [20]. У крыс с экспериментально инициированным диабетом существенно улучшались память и способность к обучению при длительном введении в рацион цианидин-3-глюкозида [21]. Цианидин-О-3-глюкопиранозид оказывал нейропротекторное действие против токсичного полипептида из амилоидного белка. Снижалась гибель нейронов вследствие апоптоза и некроза, предотвращалось связывание амилоидного полипептида с плазматической мембраной нейронов и последующее нарушение целостности мембран [22].

4. Защита сердечно-сосудистой системы. Действие флавоноидов и антоцианов на сердечно-сосудистую систему очень разносторонне. В сравнительном исследовании влияния флаванонов, антоцианов и флаван-3-олов на кровяное давление и эластичность сосудов, проведенном на 1898 женщинах Британии в возрасте от 18 до 75 лет, была статистически достоверно установлена способность антоцианов снижать артериальное давление и повышать эластичность сосудов артериальной системы [23]. Снижение верхнего давления было обнаружено также в экспериментах на крысах, получавших цианидин-О-глюкопиранозид [24]. Возможно, их гипотензивная способность связана с тем, что антоцианы (например дельфинидин и цианин) блокируют сигнальную систему гормональной регуляции кровяного давления ренин—ангиотензин вследствие ингибирования активности ангиотензинпревращающего фермента. Кроме того, антоцианы действуют на генетическом уровне и способны подавлять выработку (синтез) ренина матричной рибонуклеиновой кислотой и соответственно снижать уровень этого гормона в крови [25].

Известно, что процесс агрегации тромбоцитов является ключевым фактором развития атеросклероза. Было обнаружено, что дельфинидин-3-глюкозид может ингибировать активацию тромбоцитов и благодаря этому существенно подавлять процессы образования тромбов в сосудах. Этот эффект связан со снижением фосфорилирования аденозинмонофосфат-активируемой протеинкиназы тромбоцитов [26]. В исследовании действия антоцианов черного риса выявлено подавление гиперактивности тромбоцитов благодаря снижению уровня тромбоксанов А (2), простациклина, водорастворимого Р-селектина и кальмодулина плазмы крови [27]. Кроме того, антоцианы черники способны снижать уровень холестерина в крови благодаря нормализации процессов его удаления печенью [28], при этом уменьшается содержание уровня продуктов окисления липидов в крови, подавляются воспалительные процессы и повышается барьерная функция эпителия благодаря увеличению адгезии между клетками и снижению проницаемости межклеточных промежутков [29]. Уменьшение уровня холестерина в крови наблюдалось также при действии цианидин-3-О-β-глюкозида. При этом повышались активность NO-синтазы и уровень NO в крови [30].

5. Противовоспалительное действие. Это свойство антоцианов было показано в эксперименте на 150 добровольцах, страдающих гиперхолестеринемией, в диету которых добавляли 320 мг смеси антоцианов в день в течение 24 нед. В результате было обнаружено существенное снижение содержания индикаторов воспаления в плазме крови, таких как высокочувствительный С-реактивный белок, растворимый фактор клеточной адгезии, уменьшение концентрации липопротеинов низкой плотности и повышение концентрации липопротеинов высокой плотности, что является благоприятным индикатором в лечении атеросклероза [31].

Действие различных антоцианов наблюдается в подавлении продукции провоспалительных цитокинов, фактора некроза опухолей (TNF) α и интерлейкина (IL) 1β. Снижается содержание таких медиаторов воспаления, как NO и простагландин E2, а также экспрессия генов синтазы окиси азота и циклооксигеназы-2. Таким образом, регуляторное воздействие осуществляется через сигнальные пути, ведущие к ядерному фактору транскрипции NF-κB и митоген-активируемой протеинкиназе, участвующим в экспрессии генов воспалительных процессов [32]. Аналогичное действие этого антоциана было обнаружено в отношении моноцитов человека линии ТНР-1, однако, по мнению авторов данного исследования, в этом случае подавление активности NF-κB было связано с ингибированием фосфорилирования ядерного фактора IκBα, который препятствует связыванию фактора транскрипции NF-κB с молекулой ДНК [33].

В исследовании действия дельфинидина из плодов граната на синовиальные фибробластоподобные клетки MH7A наблюдалось подавление экспрессии генов NF-κB и провоспалительных цитокинов, что потенциально может препятствовать развитию ревматоидного артрита. Таким образом, дельфинидин был отнесен к классу ингибиторов ацетилтрансферазы гистонов — фермента, участвующего в регуляции экспрессии генов [34].

6. Защита против диабета и ожирения. Способность антоцианов препятствовать накоплению жировых отложений и развитию преддиабетических состояний, а также облегчать течение диабета 2-го типа, установлена многими исследователями [35]. Например, при определении влияния антоцианов земляники на послеобеденные изменения концентрации веществ у пациентов, страдающих избыточным весом, выявлено, что антоцианы способны инициировать существенное снижение факторов воспаления и повышение чувствительности тканей к инсулину [36]. В исследовании группы пациентов, страдающих гиперхолестеринемией, было показано, что очищенная фракция антоцианов (300 мг в день) улучшает функционирование эндотелия, предотвращает воспалительные процессы, нормализует липидный состав плазмы крови [37]. Молекулярные механизмы действия антоцианов исследовали на клетках различных тканей и обычно проводили с использованием цианидин-3-О-глюкозида из черной фасоли в качестве широко распространенного и доступного представителя антоцианов. Исследования показали, что цианидин-3-О-глюкозид способен понижать чувствительность клеток различных тканей к инсулину, снижать в крови уровень сахара, свободных жирных кислот и триглицеридов, а также концентрацию факторов воспаления, таких как TNF-α, IL-6, хемоаттрактант моноцитов белка-1 [38]. При этом снижалось накопление жира в висцеральной жировой ткани и печени, в плазме крови и мышечной ткани, активировалась липаза липопротеинов, тогда как в жировой ткани активность этого фермента снижалась [39]. Цианидин-3-глюгозид, как и цианидин-3-галактозид, оказывал ингибирующее действие на кишечные сахаразы и мальтазы, а также на амилазу поджелудочной железы, что снижало усвояемость сахаров. При этом было обнаружено синергическое действие цианидина, его гликозидов и лекарственного антидиабетического агента акарбозы, который также препятствовал перевариванию и усвоению сахаров в тонкой кишке [40, 41].

Существует много различных мнений относительно возможных механизмов столь разностороннего действия антоцианов в профилактике диабета. В исследовании способности антоцианов черники снижать чувствительность клеток к инсулину у мышей было обнаружено, что этот эффект может достигаться благодаря активации АМР-активируемой протеинкиназы АМРК [42, 43]. Действительно, известно, что АМРК является регулятором процессов β-окисления жирных кислот [44] и регулятором транспортера глюкозы GLUT4 [45]. Цианидин-3-глюкозид способен снижать инсулинорезистентность за счет модулирования активности N-концевой киназы c-Jun, участвующей в регуляции клеточной пролиферации и процессах апоптоза, или благодаря действию на гамма-рецептор активации пролиферации пероксисом PPAR-γ, участвующий в регуляции метаболизма сахаров и жирных кислот [46], или действию на фактор транскрипции FOXO1, участвующий в инсулинозависимой регуляции гликонеогенеза и гликогенолиза [47].

Заключение

Действующее вещество плодов черники обыкновенной (Vaccinii myrtillus L.) — это средство растительного происхождения для регенерации фоторецепторов сетчатки, улучшающее ее функциональное состояние. Антоцианозиды черники (Vaccinium myrtillus L.) стимулируют синтез и регенерацию родопсина, светочувствительного пигмента сетчатки, увеличивая ее чувствительность к изменениям интенсивности света, повышает остроту зрения и адаптацию к темноте при пониженной освещенности, способствует улучшению кровоснабжения сетчатки. Применяется при диабетической ретинопатии, миопии, гемералопии, дистрофиях, абиотрофии. Сегодня открыты новые возможности Vaccinii myrtillus L. — антиоксидантные, антиканцерогенные, нейропротекторные, противовоспалительные, кардиоваскулярные и др.

На сегодняшний день можно сказать, что роль антоцианов стали глубоко изучать только в последние годы и больше, судя по публикациям, за рубежом. Но появление новых работ в отечественной литературе по изучению влияния черники на орган зрения ожидается.

Подтверждение e-mail

На test@yandex.ru отправлено письмо с ссылкой для подтверждения e-mail. Перейдите по ссылке из письма, чтобы завершить регистрацию на сайте.

Подтверждение e-mail