БИОХИМИЧЕСКИЕ АСПЕКТЫ ПРОФИЛАКТИКИ АТЕРОСКЛЕРОЗА: РОЛЬ ФЛАВОНОИДОВ И БЕТА-КАРОТИНА В ИНГИБИРОВАНИИ ОКИСЛИТЕЛЬНОГО СТРЕССА

УДК 577.125.8:615.322

BIOCHEMICAL ASPECTS OF ATHEROSCLEROSIS PREVENTION: THE ROLE OF FLAVONOIDS AND BETA-CAROTENE IN INHIBITING OXIDATIVE STRESS

Muslimova Indira Makhamat Marselevna

Teacher, Department of General Chemistry Andijan Branch of Kokand University

Republic of Uzbekistan, Andijan

АННОТАЦИЯ

Работа посвящена теоретическому обзору молекулярных основ ангиопротективной активности природных антиоксидантов, в частности флавоноидов и бета-каротина. Проанализирована их способность подавлять перекисное окисление липидов, обеспечивать защиту эндотелиального слоя и стабилизировать атеросклеротические поражения сосудов. Отдельное внимание уделено сравнительной характеристике биодоступности синтетических каротиноидов и их природных аналогов, а также перспективам разработки комбинированных растительных препаратов для превентивной терапии кардиоваскулярных патологий.

ABSTRACT

The paper presents a theoretical review of the molecular basis of the angioprotective activity of natural antioxidants, particularly flavonoids and beta-carotene. Their ability to inhibit lipid peroxidation, protect the endothelial layer, and stabilize atherosclerotic vascular lesions is analyzed. Special attention is paid to the comparative characteristics of the bioavailability of synthetic carotenoids and their natural analogs, as well as the prospects for developing combined herbal preparations for the preventive therapy of cardiovascular pathologies.

Ключевые слова: атерогенез, окислительный стресс, дисфункция эндотелия, растительные полифенолы, бета-каротин, модифицированные ЛПНП, антиоксидантная защита.

Keywords: atherogenesis, oxidative stress, endothelial dysfunction, plant polyphenols, beta-carotene, modified LDL, antioxidant protection

Введение

В структуре глобальной смертности патологии сердечно-сосудистой системы, и прежде всего атеросклероз, продолжают удерживать лидирующие позиции. Фундаментальным механизмом инициации атерогенеза считается окислительная модификация липопротеинов низкой плотности (ЛПНП), протекающая на фоне эндотелиальной дисфункции [4, 6]. Захват окисленных форм ЛПНП (ox-LDL) макрофагами провоцирует их трансформацию в так называемые «пенистые клетки», что становится плацдармом для формирования атеросклеротической бляшки [1].

Несмотря на доказанную эффективность современной фармакотерапии (статины, фибраты), длительное использование синтетических гиполипидемических средств сопряжено с риском побочных реакций. В этом контексте особый интерес представляет потенциал природных антиоксидантов, способных блокировать каскад свободнорадикальных реакций и модулировать внутриклеточные сигнальные пути в сосудистой стенке [1, 3].

Цель работы: Систематизация современных данных о биохимических мишенях воздействия флавоноидов и бета-каротина, включая процессы липопероксидации, метаболизм оксида азота (NO) и экспрессию провоспалительных маркеров атеросклероза.

Материалы и методы

В работе использован метод мета-анализа данных, полученных в ходе доклинических (in vivo) и клинических испытаний, а также теоретический скрининг профильной литературы в базах PubMed, Scopus и eLibrary за период 2018–2024 гг. Фокус исследования направлен на работы, освещающие влияние полифенольных соединений и каротиноидов на концентрацию окисленных ЛПНП и каталитическую активность эндотелиальной синтазы оксида азота.

Результаты и обсуждение

1. Механизмы реализации эффектов флавоноидов Изучение литературы позволило выделить три основных пути реализации антиатерогенного действия флавоноидов (на примере кверцетина, рутина и группы катехинов) [10]:

• Эндотелиопротекция. Полифенолы, в частности кверцетин, стимулируют биодоступность оксида азота (NO). Это достигается через прямую активацию эндотелиальной NO-синтазы (eNOS) и подавление ферментных систем, деградирующих NO, что ведет к нормализации сосудистого тонуса и вазодилатации [5].
• Противовоспалительный эффект. Доказано, что флавоноиды ингибируют активность ядерного фактора каппа-би (NF-кB). Блокировка этого пути снижает синтез молекул клеточной адгезии (VCAM-1, ICAM-1), тем самым ограничивая инфильтрацию лейкоцитов в интиму сосудов и замедляя прогрессирование бляшки [8].
• Хелатирующая активность. Важным отличием флавоноидов от иных антиоксидантов является способность связывать ионы переходных металлов (Cu²⁺, Fe²⁺), выступающих катализаторами ПОЛ. Это предотвращает запуск цепных реакций окисления [2].

2. Бета-каротин как ингибитор окислительного стресса Бета-каротин, будучи мощным липофильным агентом, способен встраиваться в гидрофобную структуру липопротеинов, обеспечивая их защиту «изнутри» [9]. Выделяются следующие аспекты его биохимической активности:

• Скэвенджер-эффект. Вещество эффективно нейтрализует синглетный кислород и обрывает цепи перекисного окисления, препятствуя трансформации нативных ЛПНП в атерогенные окисленные формы [4, 7].
• Протекция сосудистой стенки. Высокая концентрация каротиноидов в крови ассоциирована с улучшением функционального состояния эндотелия, что проявляется в снижении экспрессии адгезивных молекул и предотвращении адгезии моноцитов [9].

Существенным нюансом является разница в терапевтической эффективности натуральных и синтетических форм. Рацион, обогащенный природным бета-каротином (растительная пища), демонстрирует устойчивую обратную корреляцию с риском ишемической болезни. Напротив, монотерапия высокими дозами синтетического каротина у групп риска (например, курильщиков) может провоцировать парадоксальный прооксидантный ответ.

Выводы

Проведенный теоретический анализ показывает, что использование природных антиоксидантов патогенетически оправдано на всех этапах атерогенеза. Флавоноиды и бета-каротин реализуют двойной эффект: они выступают ловушками свободных радикалов, снижая окисление липидов, и непосредственно оптимизируют эндотелиальную функцию.

На основании изученных данных можно заключить, что для профилактики атеросклероза приоритетным является поступление микронутриентов в составе сбалансированного рациона или стандартизированных фитокомплексов, содержащих нативные формы веществ. Применение же синтетических аналогов в режиме монотерапии требует осторожности ввиду риска прооксидантного эффекта.

Список литературы:

1. Ермошенко Б.Г., Дрожжина Н.А. Коррекция окислительного стресса как фактор профилактики атеросклероза // Современные проблемы науки и образования. – 2018. – № 5. – С. 182–189.
2. Зверев Я.Ф. Флавоноиды глазами фармаколога. Особенности фармакодинамики и фармакокинетики // Обзоры по клинической фармакологии и лекарственной терапии. – 2017. – Т. 15, № 2. – С. 5–13.
3. Куркин В.А. Основы фитотерапии: Учебное пособие. – М.: Медицинское информационное агентство, 2009. – 963 с.
4. Ланкин В.З., Тихазе А.К. Свободнорадикальные процессы при заболеваниях сердечно-сосудистой системы // Кардиологический вестник. – 2016. – Т. 11, № 1. – С. 53–62.
5. Тюренков И.Н., Воронков А.В., Слиецанс А.А. Эндотелиопротекторы — новый класс фармакологических препаратов // Вестник РАМН. – 2012. – № 7. – С. 50–57.
6. Шапошников А.В. Антиоксидантная система защиты организма при атеросклерозе: патофизиологические аспекты // Вестник новых медицинских технологий. – 2021. – Т. 28, № 1. – С. 78–82.
7. Bohn T. et al. Carotenoids, inflammation, and oxidative stress — implications of cellular signaling pathways and relation to chronic disease prevention // Nutrition Reviews. – 2020. – Vol. 78, Suppl 1. – P. 49–63.
8. Ciumărnean L. et al. The Effects of Flavonoids in Cardiovascular Diseases // Molecules. – 2020. – Vol. 25, № 19. – P. 4320.
9. Gammone M.A., Riccioni G., D'Orazio N. Carotenoids: potential allies against oxidative stress and inflammation // Mediators of Inflammation. – 2015. – Vol. 2015. – Art. ID 372017.
10. Panche A.N., Diwan A.D., Chandra S.R. Flavonoids: an overview // Journal of Nutritional Science. – 2016. – Vol. 5. – e47.