Метаболические и лечебно-профилактические эффекты каротиноидов

Таблица. Анализ публикационной активности с использованием ключевых слов

Анализ полученных данных анализа публикационной активности за последние 5 лет говорят о достаточном интересе медицинского сообщества к проблеме изучения метаболических и лечебно-профилактических эффектов каротиноидов. Наибольшее количество публикаций было зарегистрировано в 2021 году. слова «Каротиноиды» и «Антиоксиданты» демонстрируют наибольшую актив- ность.

Общеизвестным фактом является то, что среди пищевых факторов, имеющих особое значение для поддержания здоровья, работоспособности и активного долголетия, ведущая роль принадлежит витаминам и провитаминам. Предшественники витамина А (провитамины) представлены каротиноидами.

Известно порядка пятисот каротиноидов (α-, β- и δ-каротин, лютеин, ликопин, зеаксан-тин и пр.). Наиболее известный каротиноид -бета-каротин. Он является провитамином витамина А, образующегося в клетках слизистой оболочки кишечника и печени в резуль- тате окислительного расщепления при воздействии фермента каротиндиоксигеназы. Каротиноиды получили широкое применение в профилактике и лечении различных заболеваний человека, в том числе онкологических, сердечно-сосудистых, сахарного диабета и широко применяется в педиатрической практике в терапии вирусных инфекций. Лечебнопрофилактическое действие каротиноидов обусловлено инактивацией активных форм кислорода и свободных радикалов [1].

Антиоксидантное действие. Каротиноиды оказывают выраженный антиоксидантный эффект, способствуя снижению риска развития онкологических и других заболеваний, возникающих в связи с повышенной экологической нагрузкой на человека. Большинство авторов считают общим звеном для подавляющего большинства биохимических процессов, в которых принимают участие каротиноиды является свободнорадикальная модификация молекул и компонентов биологических мембран. В качестве природного антиоксиданта в-каротин и другие каротиноиды (зеак-сантин, ликопин, в-криптоксантин, астаксантин, фукоксантин) защищат организм от канцерогенного действия агрессивных прооксидантов - активных форм кислорода (АФК) и свободных радикалов, образующихся в клетках в процессе внутриклеточного дыхания, поступления в организм табачного дыма, загрязненного воздуха, компонентов пищи, содержащей предшественников свободных радикалов, неуправляемого перекисного окисления липидов при ослаблении антиоксидантной защитной системы организма. Повышенный уровень каротиноидов помогает сохро-нять здоровую когнитивную функцию, особенно в пожилом возрасте, оказывая нейрозащиту, снижаая гибель клеток мозга в условиях окислительного стресса. Антиоксидантные свойства многих каротиноидов обуслав-лено их радиопротективным, антимутоген-ным, иммуномодулирующеим, антиинфекци-онным, антиканцерогенным действиеи. Например, иммуностимулирующим действием за счет антипролиферативно апоптотиче-ской активности in vitro в отношении лимфоцитов и торможения функциональной активности тромбоцитов обладает бета-каротин [2].

В бронхолёгочной системе антиоксидантный эффект связан с устранением повреждающего действия на клеточный состав и биомембраны клеток бронхолегочной системы активными формами кислорода и свободных радикалов, концентрирующимися в результате воспалительного процесса в слизистой. За- щищая основные структуры эпителия от повреждения и ремодуляции, в -каротин потенцирует также их резистентность к различным патогенным воздействиям факторов окружающей среды (электромагнитным излучениям, химическим и радиоактивным загрязнениям), к бактериальной инфекции [3].

Участие в воспалительных реакциях. Каротиноиды влияют на содержание в крови цитокинов и С-реактивного белка, увеличивают концентрацию интерферона и уменьшают содержание макрофагального воспалительного белка, что имеет большое значение в поддержании воспалительного гомеостаза и при коррекции воспалительного процесса [3].

При этом активация в-каротином щелевых контактов и метаболического контроля со стороны здоровых клеток может существенно корректировать инициацию клеток и блокировать стадию промоции канцерогенеза. Установлено, что женщины с высоким содержанием в плазме крови а-каротина, в-каротина, лютеина и зеаксантина, ликопина и общих каротиноидов имеют меньший риск рака молочной железы [4].

Астаксантин, ликопин, в-каротин, в-криптоксантин, лютеин, фукоксантин и кро-цетин, оказывают гиполипидемическое и противовоспалительное действия, предотвращают развитие жирового гепатоза печени. По мнению L.I. Elvira-Torales, их гепатопротек-торное действие связано со способностью подавлять окислительный стресс и регулировать метаболизм липидов гепатоцитов путём модуляции соответствующих генов, что снижает риск жирового перерождения печени.

Несмотря на обнадеживающие перспективы в клинических испытаниях, использование каротиноидов в качестве терапевтических агентов не всегда дает утешительные результаты. Например, добавление к пище высоких доз каротиноидов оказывает положительное влияние на функции сетчатки здорового глаза крыс, но негативно действует при сахарном диабете [5].

В крови бета-каротин переносится в составе липопротеинов и хиломикронов, после поступления распределяется в жировой ткани (80-85%), коже, печени (8-12%), кишечнике, надпочечниках, желтом теле и других тканях. Содержание бета-каротина в сыворотке варьирует в зависимости от текущей диеты и ис- ходного состояния организма. Отмечается повышение его концентрации в сыворотке после, однократного приема препаратов бета-каротина [6].

Гиперкаротинемия - это доброкачественное состояние, характеризующееся каротино-дермией, вызванной отложением каротиноидов в роговом слое эпидермиса, что проявляется желтушным оттенком кожи, особенно ладоней и подошв, и высоким концентрациям каротиноидов в плазме крови. При этом ги-перкаротинемия отличается от желтухи, поскольку при гиперкаротинемии склеры глаз и слизистая оболочка рта не окрашиваются в желтый цвет, так как в их состав входят преимущественно белки.

Установлено, что каротиноиды, как правило, нетоксичны, даже при приеме в высоких дозах в виде очищенных добавок. Однако есть несколько исключений. Гиперкаротинемия развивается вследствие приема высоких доз в-каротина или продуктов, богатых каротиноидами, таких как морковь, тыква, апельсины, томаты, или добавок в-каротина (>30 мг в день) в течение нескольких месяцев. При поступлении каротиноидов в организм в избытке в течение длительного времени, провитамин А каротиноидов не преобразуется в ретинол.

Основной мишенью для каротиноидов является жировая ткань, печень. Содержание каротиноидов в сыворотке крови составляет лишь небольшую часть от общего количества каротиноидов, накапливающихся в организме. Передозировка каротиноидами, включая лютеин, редко возникает из-за потребления пищевых продуктов, богатых этими веществами. Однако при длительном или чрезмерном употреблении добавок, содержащих каротиноиды, могут возникнуть некоторые нежелательные последствия (гиперкаротинемия, проблемы с пищеварением, тошнота, рвота).

в-каротиновый парадокс: физиологические дозы в-каротина оказывают защитный эффект при раке бронхов и легких у курильщиков, его высокие дозы приводили к возрастанию встречаемости заболевания. Четырехлетнее плацебо-контролируемое двойное слепое исследование у 18 000 человек продемонстрировало, что длительное применение в-каротина в высоких дозах (30 мг/сут) в сочетании с высокими дозами витамина А увеличивает смертность от рака легких у злостных курильщиков. Химическим канцерогеном в этом случае считают образования сложного соединения свободной фракции в-каротина с продуктами сгорания табачного дыма, асбеста [7].

Недостаток каротиноидов . Недостаток каротиноидов приводит к ухудшению ночного зрения и повышенному риску развития катаракты.

Каротиноиды играют роль в поддержании работы иммунной системы. Их недостаток приводит к повышенной восприимчивости клеток организма к инфекциям.

Каротиноиды способствуют поддержанию здоровья кожи. И недостаток может вызвать сухость, зуд и другие дерматологические проблемы.

У детей дефицит каротиноидов приводит к замедлению физического и эмоционального развития.

Некоторые исследования показывают, что недостаток каротиноидов приводит к ухудшению памяти, когнитивных функций человека. И общей усталости, снижению энергии и настроения.

Заключение. С позиции метаболической терапии прием препаратов каротиноидов при гиповитаминозах и патологических состояниях в организме человека терапевтически обоснован. Публикационная активность по данной теме на портале электронной библиотеке elibrary.ry говорит о том, что исследователи продолжают поиск терапевтических эффектов каротиноидов, имеющих важное значение в защите клеток и повреждения, и окислительного стресса.