цинк для сосудов головного мозга
О роли цинка для здоровья человека
Цинк – микроэлемент, играющий одну из важнейших функций в организме человека.
В организме взрослого человека содержится примерно 2-3 г цинка. Это второй (после железа) наиболее распространенный металл. Самая высокая концентрация цинка определяется в мышцах (60 %) и костях (30 %). Также высокая концентрация цинка обнаруживается в предстательной железе и сперме.
— требуется для функционирования или регулирования более 300 ферментов
— участвует в биосинтезе нуклеиновых кислот, аминокислот, белков, специфических гормонов (таких, как инсулин, кортикостероиды, тестостерон)
— участвует в формировании полноценного и адекватного иммунного ответа
— обеспечивает нормальное функционирование мозга, улучшает память, умственную работоспособность
— обеспечивает нормальный рост и развитие
— предотвращает окислительное повреждение клеток, обладает выраженными антиоксидантными свойствами
— участвует в метаболизме жирных кислот, витамина А
— участвует в поддержании здоровья костей, кожи, волос, ногтей
Недостаток цинка приводит к
— нарушению роста, в том числе во внутриутробном периоде (снижению линейного роста и массы тела)
— нарушениям в иммунной системе (при недостатке цинка выявляется повышенная склонность к пневмониям, диарее и др)
— осложнениям беременности (при недостатке цинка наблюдаются преждевременные роды, аномалии развития плода)
— макулярной дегенерации (с возрастом количество цинка в сетчатке уменьшается, что также является одной из предпосылок к ухудшению центрального зрения).
Причины развития цинк-дефицитного состояния
Впервые дефицит цинка был выявлен в 60-х годах в Юго-Восточной Азии.
По оценкам ВОЗ на данный момент дефицит цинка выявляется более чем у 2 млрд человек в мире.
Регионы, в которых наиболее распространен дефицит цинка – Юго-Восточная Азия, юг Африки, также другие развивающиеся страны.
К основным факторам, приводящим к дефициту цинка, относятся:
— недостаточное потребление цинка с пищей (низкое содержание в пищевых продуктах из-за низкого содержания в почвах и/или засушливого климата/недостатка влаги)
— повышенные физиологические потребности (младенчество, подростковый возраст, беременность и кормление грудью)
— нарушение усвоения цинка либо его чрезмерные потери (генетически обусловленные энтеропатии, диарея, недостаточность его всасывания в тонкой кишке., применение отдельных лекарственных средств, отравление тяжелыми металлами, алкоголизм)
— сочетание перечисленных факторов
Проявления дефицита цинка
К сожалению, дефицит цинка не проявляется каким-то специфическими симптомами
При дефиците цинка могут наблюдаться такие неспецифические состояния как нарушения сна, ухудшение состояния кожи, волос и ногтей, снижение аппетита, повышенное выпадение волос, ухудшение ночного зрения, снижение настроения, увеличение длительности заживления ран и другие.
При обнаружении у себя подобных симптомов, следует обратиться к врачу.
Профилактика дефицита цинка
Только 20-40 % цинка усваивается из пищи.
Цинк из продуктов животного происхождения усваивается лучше по сравнению с растительной пищей.
Необходимо учитывать, что во всех зерновых, бобовых, масличных культурах содержится фитиновая кислота (фитаты), которая препятствует усвоению цинка.
Таким образом, для увеличения биодоступности (способности усваиваться организмом) цинка в вегетарианских диетах следует использовать бобовые в проросшем виде либо замачивать зерно и бобовые в воде за несколько часов до приготовления.
Рекомендуемый уровень суточного потребления цинка для взрослого человека составляет 15 мг (в соответствии с ТР ТС 022/2011 «Пищевая продукция в части ее маркировки»).
Физиологическая потребность для детей составляет от 3 до 12 мг/сутки (в зависимости от возраста) (в соответствии с МР 2.3.1.2432-08 «Нормы физиологических потребностей в энергии и пищевых веществах для различных групп населения Российской Федерации»).
Грудное вскармливание как минимум до 6 месяцев жизни обеспечивает адекватный уровень поступления цинка в организм ребенка.
Вегетарианцам может потребоваться на 50 % больше цинка по сравнению с рекомендуемым уровнем.
Обращаем особое внимание, что применение любых биологически активных добавок к пище, витаминно-минеральных комплексов в детском возрасте возможно исключительно после консультации и по рекомендации врача!
Для предотвращения развития дефицита цинка в своем питании следует использовать продукты, богатые цинком.
В биологически активных добавках к пище цинк присутствует в формах пиколината цинка, глюконата цинка, сульфата цинка и ацетата цинка.
Ряд исследований указывает на то, что пиколинат цинка имеет самую высокую биодоступность по сравнению с остальными формами.
Следует учитывать, что при длительном приеме цинка в высоких концентрациях может наблюдаться недостаточность меди, поскольку в энтероцитах имеет место конкурентная абсорбция цинка и меди.
Перед применением биологически активных добавок к пище рекомендуется проконсультироваться с врачом.
Цинк для сосудов головного мозга
Цинк является незаменимым биологически активным минералом и необходим для выполнения важных физиологических функций организма. Еще в 19 веке заметили, что дефицит цинка в питании приводит к проблемам в здоровье людей (гипогонадизм, карликовый рост). В последние два десятилетия получены данные, проливающие свет на участие ионов цинка во многих молекулярных и клеточных процессах. Этот микроэлемент присутствует в большинстве органов и тканей. В человеческом теле его содержится приблизительно 2–3 грамма, при этом ежедневная потребность составляет 10–20 мг. Цинк освобождается из пищи во время пищеварения в виде свободных ионов, которые всасываются в кровь, связываются с альбумином плазмы и разносятся по всему организму. Самая высокая концентрация этого элемента находится в мышцах и костях. Большие количества цинка присутствуют в почках, печени, сетчатке, мозге, поджелудочной и предстательной железах; они необходимы для образования клеточных элементов крови [цит. по 17, 33, 35]. Цинк обладает антиоксидантными и антивоспалительными свойствами; входит в состав жизненно важных гормонов, ферментов, биологических мембран и рецепторов. От цинка зависят процессы роста и дифференцировки клеток, метаболизм нуклеиновых кислот. Ионы цинка участвуют в механизмах регуляции экспрессии генов через особые транскрипционные факторы, которые способны связываться с участками в молекуле ДНК со специфической последовательностью [6]. Настоящий обзор посвящен изучению роли цинка в функционировании нервной системы.
Роль цинка в развитии нервной системы и во взрослом нейрогенезе
Цинк необходим для нормального развития мозга. Входя в состав фермента ДНК-полимеразы, он участвует в синтезе ДНК в клетках. Показано, что дефицит цинка в питании взрослых крыс приводит к 50 % снижению пролиферации нейрональных предшественников по сравнению с контролем. После получения животными адекватных количеств цинка уровень нейрогенеза восстанавливается через 2 недели [34]. Баланс цинка важен для формирования нейрональной трубки и дифференцировки стволовых клеток. Значительное уменьшение пролиферирующих нейрональных прекурсоров обнаружено у мышей с нокаутом генов транспортеров свободного цинка [37]. В экспериментах с удалением свободного цинка путем хелатирования в ранний неонатальный период наблюдается снижение апоптоза избыточного количества предшественников нервных клеток [7, 31].
Цинк также регулирует все стадии взрослого нейрогенеза: клеточную пролиферацию, выживание стволовых клеток и их дифференцировку. Вновь рожденные клетки, происходящие из стволовых клеток боковых желудочков мозга, мигрируют в обонятельную луковицу и встраиваются в существующие нейрональные сети в качестве тормозных интернейронов. Нейробласты из субгранулярного слоя зубчатой фасции мигрируют в гранулярный слой, дифференцируются в зрелые нейроны и проецируют свои аксоны, как и в онтогенезе, к полю СА3 гиппокампа [11, 26]. Длительный дефицит цинка в питании приводит к снижению взрослого нейрогенеза и увеличению апоптоза новорожденных нейронов. Предполагается, что апоптоз при недостатке цинка связан с генерацией митохондриями реактивных форм кислорода [9, 16].
Гомеостаз цинка в нервной системе
Цинк поступает в мозг из плазмы крови и распределяется в экстраклеточной и цереброспинальной жидкости. Концентрация цинка во взрослом мозге регулируется гемато-энцефалическим барьером и достигает 200 µM. При этом его внутриклеточное содержание в 1000 раз выше, чем экстраклеточное, что указывает на энергозависимый транспорт цинка в нейроны и глиальные клетки [33]. Нарушение гомеостаза приводит к развитию нейродегенеративных заболеваний и других неврологических патологий [10, 32]. Цинк в мозге присутствует в двух формах: во-первых, он является ключевым структурным компонентом большого числа белков и кофактором ферментов, во-вторых, свободные ионы (Zn2+) концентрируются внутри синаптических пузырьков, главным образом в глутаматергических терминалях. В виде цинксодержащих металлопротеинов существует более 80 % общего мозгового пула цинка и только около 20 % являются свободными ионами, которые выявляются с помощью гистохимической сульфид-серебряной реакции по Тимму [27, 33, 35].
Гомеостаз цинка в клетках обеспечивают два типа мембранных транспортеров, которые реципрокно отвечают на дефицит и избыток этого микроэлемента в клетках. Известно 10 транспортеров, которые осуществляют вход цинка внутрь клеток (семейство белков ZnT), и 15 транспортеров, выполняющих противоположную функцию (семейство белков Zip). Оба типа транспортеров проявляют высокую тканевую специфичность [25]. Один член семейства белков ZnT, а именно ZnT3, играет особенно важную роль в аккумуляции свободного цинка в синаптических пузырьках, содержащих глутамат [23]. В регуляцию транспорта, хранения и трансфера цинка к различным ферментам и транскрипционным факторам вовлечены белки металлотионины. Это семейство белков не только имеет большое химическое сродство к этому микроэлементу, но и обладает протекторными свойствами к окислительному стрессу. При накоплении избыточных количеств активных форм кислорода металлотионины освобождают ионы цинка и, наоборот, при уменьшении концентрации свободных радикалов в клетке они их секвестируют [12].
Цинкергичные нейроны мозга
Цинкергичными нейронами называют нейроны, которые содержат слабо связанный, гистохимически определяемый цинк в синаптических пузырьках своих пресинаптических терминалей [14]. Этот микроэлемент аккумулируется в везикулах благодаря присутствию специального молекулярного насоса – транспортера ZnT3, который локализуется на везикулярной мембране [23]. Большинство цинксодержащих нейронов являются глутаматергичными, однако не все глутаматергичные нервные клетки содержат цинк. Нейроны, содержащие одновременно глутамат и цинк, представляют собой специальный класс клеток, выделяемый некоторыми исследователями в отдельный глуцинергический фенотип [4, 15]. Цинкергические нейроны присутствуют во всем конечном мозге; особенно много их в гиппокампе, коре, амигдале и обонятельной луковице [19]. В значительно меньшей степени везикулярный цинк выявляется в нейронах спинного мозга и мозжечка, которые в качестве нейротрансмиттеров используют глицин или гамма-аминомасляную кислоту [38]. Цинк в нейронах транспортируется антероградно и ретроградно с помощью аксонального транспорта. В патологических условиях свободный цинк может аккумулироваться в ядрах, цитоплазме и дендритах нейронов, что приводит к их повреждению [22, 32, 33].
Глуцинергические нейроны имеют небольшие размеры и относительно короткие аксоны. Они являются ассоциативными клетками и проецируются исключительно к «внутренним» нейрональным мишеням внутри конечного мозга [15, 19]. Афферентные системы глуцинергических нейронов в основном представлены кортико-кортикальными, кортико-лимбическими или лимбико-кортикальными нейрональными связями. Терминали глуцинергических нейронов распределены внутри мозговых структур гетерогенно. В коре и гиппокампе, например, их распределение соответствует слоистой архитектонике этих областей мозга: в слоях, где расположены клеточные тела, экспрессия цинка отсутствует, но обильна в слоях, где аксоны формируют синаптические контакты [14, 15, 19, 36].
Наиболее высокие количества везикулярного цинка обнаружены в гигантских терминалях аксонов гранулярных нейронов зубчатой фасции. Эти цинксодержащие терминали устанавливают синаптические контакты с дендритами пирамидных нейронов поля СА3 гиппокампа. Область расположения аксонов гранулярных клеток и их синапсов ярко окрашивается при обработке срезов сульфид-серебряным или флюоресцентным красителем. Концентрация цинка в синаптических пузырьках гигантских бутонов достигает 300-350 µМ [14, 15, 36].
Функциональное значение везикулярного цинка
Анализ литературы, посвященной изу чению разных аспектов активности цинка в ЦНС, показывает, что наиболее загадочным является эндогенный везикулярный пул ионов цинка. Колокализация цинка и глутамата в синаптических пузырьках предполагает, что цинк вовлечен в функционирование глутаматергических синапсов. Как и глутамат, цинк обнаруживается в малых светлых везикулах, которые распределены по терминали равномерно, на разных расстояниях от активной зоны. Синаптические бутоны, хранящие ионы цинка, устанавливают асимметричные синаптические контакты с дендритными шипиками. Многочисленными экспериментами показано, что освобождение цинка из везикул в синаптическую щель происходит одновременно с глутаматом при деполяризации нейронов и является кальций-зависимым процессом [15].
Существует три синаптических компартмента, где цинк может оказывать влияние на глутаматергическую нейропередачу: везикулы, синаптическая щель и постсинаптический нейрон. Предполагалось, что цинк может участвовать в накоплении глутамата в везикулах или снижать скорость его освобождения, уменьшая кинетику процесса диссоциации комплекса глутамата с цинком. Однако оказалось, что уменьшение количества цинка в синаптических пузырьках при пищевой депривации или связывание эндогенного цинка посредством хелатирования не влияют на единичные ответы цинксодержащих синапсов [15]. В то же время у мышей с нокаутом транспортера цинка в пузырьки наблюдается ухудшение образования и консолидации пространственной памяти. Этот процесс сопровождается редуцированием экспрессии NMDA-рецепторов [8].
Из синаптической щели цинк частично захватывается обратно аксональной терминалью с помощью специальных транпортеров, а другая часть входит в постсинаптический нейрон через AMPA и каинатные глутаматные рецепторы, а также через потенциал-зависимые кальциевые каналы. Физиологическая стимуляция цинксодержащих аксональных систем усиливает транслокацию ионов цинка из пресинаптической терминали в постсинаптический нейрон. В постсинаптическом нейроне ионы цинка регулируют активность ионных каналов и сигнальных путей, связанных с нейропластичностью. Для исследования этих эффектов использовано много экспериментальных парадигм: in vitro переживающие срезы, дефицитные диеты, генные мутации, хелатирование и аппликация ионов цинка [24, 29, 30, 33]. Уникально высокая концентрация цинка в гигантских синапсах гиппокамповой формации делает их удобной системой для изучения роли синаптически освобождаемого цинка [21, 29, 36]. На системе мшистых волокон гиппокампа показано, что освобождение везикулярного цинка влияет на индукцию долговременной потенциации, которая лежит в основе обучения и памяти. При этом цинк усиливает пресинаптическую, NMDA-независимую форму потенциации и маскирует индукцию постсинаптической потенциации [13]. Предполагается, что цинк, освобожденный из терминали в синаптическую щель после высокочастотной стимуляции мшистого волокна, снова входит в пресинаптический компартмент, активирует рецептор тирозинкиназы и запускает цепь молекулярных реакций, которые стимулируют выход глутамата [21, 30, 36].
Существует множество чувствительных к цинку белков, локализованных вне глутаматергических синаптических контактов. Большое сродство к цинку имеют рецепторы тормозного нейромедиатора гамма-аминомасляной кислоты, а именно ГАМК(А)-рецепторы. Ионы цинка уменьшают тормозный эффект, передаваемый через них, однако степень такого воздействия сильно зависит от удаленности тормозных синапсов от мест секреции цинка. В особом положении находятся мшистые волокна гиппокампа, которые помимо глутамата содержат ГАМК и цинк. Более того, показано, что ГАМК(А)-рецепторы присутствуют в синаптичекой щели гигантских синапсов и модулируются эндогенным цинком [28]. Дополнительно к модуляторным эффектам цинка на рецепторы нейротрансмиттеров появились доказательства о том, что в мозге имеются специальные рецепторы для ионов цинка. Они сопряжены с G-белками и действуют как сенсоры экстраклеточной концентрации цинка [20].
Нейротоксичность цинка
Многочисленными исследованиями показано вовлечение синаптически освобождаемого цинка в патогенез болезни Альцгеймера. В экспериментальных работах и на биопсийном материале, взятом от больных пациентов, обнаружено, что цинк в экстраклеточном пространстве взаимодействует с бета-амилоидом и запускает процесс формирования нейрофиламентозных сенильных бляшек в мозге. Однако не ясно, является ли цинк-индуцированная преципитация бета-амилоида нейропротекторным или деструктивным процессом для мозга [5, 18]. Изучение роли ионов цинка при эпилепсии также выявило двойственные, про- и антиконвульсивные эффекты на судорожную активность. Предполагается, что конечный эффект ионов цинка зависит от их концентрации и нейрохимической специфики нервных клеток [3, 10].
Заключение
Значение цинка в жизнедеятельности млекопитающих животных и человека известно давно. В последние десятилетия большое внимание уделяется изучению роли этого микроэлемента в функционировании центральной нервной системы. Полученные результаты свидетельствуют о том, что ионы цинка регулируют многие процессы в мозге, начиная с нейрогенеза и развития до нейродегенерации и патогенеза болезней. С помощью гистохимических и генно-транскрипционных методов обнаружены специальные глуцинергические нейроны, содержащие два разных пула ионов цинка – свободный и связанный с металлотионинами. Гомеостаз этого микроэлемента лежит в основе нормальной работы нервных клеток и функциональных сетей. Получены существенные данные об особенностях синаптической передачи в нейрональных системах гиппокамповой формации и амигдалы, которые характеризуются высоким содержанием цинка. Вместе с тем, анализ литературы показывает, что цинкергическая сигнализация в мозге еще таит много загадок, понимание которых будет способствовать разработке подходов для предупреждения и лечения многих неврологических болезней.
Работа выполнена при финансовой поддержке РФФИ (проект № 12-04-00812).
Рецензенты:
Архипов В.И, д.б.н., ведущий научный сотрудник Федерального государственного бюджетного учреждения науки «Институт теоретической и экспериментальной биофизики РАН», г. Пущино;
Павлик Л.Л., д.б.н., ведущий научный сотрудник Федерального государственного бюджетного учреждения науки «Институт теоретической и экспериментальной биофизики РАН», г. Пущино.
Витамин цинк – для чего нужен организму, в каких продуктах содержится. Цинк при коронавирусе
Цинк – это структурный компонент биологических мембран и клеток. От него зависимы многие органы.
Роль цинка в организме
Этот витамин участвует в образовании эритроцитов и прочих кровяных элементов. Ему присущи антиоксидантные свойства, он усиливает действие других антиоксидантов. Для нормальной работы организма человеку требуется примерно 15 мг цинка – это суточная норма.
Максимальная концентрация микроэлемента приходится на мышцы (60%) и кости (30%), он содержится в простате и сперме. Цинк нужен для работы и регулировки свыше 300 ферментов. От него зависит функционирование иммунной системы, мозга. Микроэлемент отвечает за нормальный рост и развитие, предотвращает клеточное повреждение. Среди других важных функций отметим:
Признаки дефицита цинка
Дефицит цинка чреват негативными последствиями для организма:
При нехватке цинка часто имеет место чрезмерная склонность к пневмониям и диарее. Дефицит этого витамина на начальной стадии не имеет специфичной симптоматики. В некоторых случаях развивается бессонница, начинают выпадать волосы, ухудшается ночное зрение, снижается настроение, долго заживают повреждения на коже.
При наличии такой симптоматики необходимо получить консультацию врача.
Причины развития цинк-дефицитного состояния
Медики утверждают, что терапию многих заболеваний нужно начинать с назначения препаратов, в состав которых входит цинк. Это особенно значимо при вегетососудистых патологиях, язвенной болезни желудка, опухолях простаты, кожных поражениях, ожогах.
Нехватка цинка в организме может быть обусловлена сбоями в работе щитовидной железы. Подобное происходит:
Организм испытывает нехватку цинка при лейкозах и когда в пище содержится слишком большое количество белка.
Ухудшать усвоение этого минерала может употребление пищевых добавок, обогащенных кальцием и калием. Кофеин со спиртными напитками ускоряют его выведение из организма.
Концентрация цинка снижается при стрессах и под влиянием ядовитых металлов.
Проблемы с усвояемостью минерала могут наблюдаться при генетически обусловленных энтеропатиях, диарее, недостатке его всасывания в тонкой кишке.
При повышенной физиологической потребности: в период беременности, в подростковом возрасте врачи нередко назначают витаминные комплексы, содержащие цинк и другие полезные вещества, чтобы компенсировать его нехватку.
Цинк при коронавирусе
Врачи советуют принимать цинк в целях профилактики коронавируса. Это объясняется тем, что ему присуще противовирусное действие. Микроэлемент отвечает за нормальную работу иммунитета. От концентрации цинка и других витаминов зависит стойкость организма к болезням.
Чем ниже уровень цинка с селеном, тем тяжелее протекает коронавирус. И наоборот – при нормальной концентрации микроэлементов болезнь протекает в легкой форме.
Профилактика дефицита цинка
Из пищи поступает от 20 до 40% цинка. Из продуктов животного происхождения он усваивается лучше. Важно принимать во внимание, что во всех зерновых, бобовых и масличных культурах присутствует фитиновая кислота, ухудшающая усвоение минерала.
В сутки организм взрослого человека должен получать 15 мг. Для детей норма составляет 3–12 г. При грудном вскармливании малыши получают минерал в оптимальном количестве
Для улучшения усвояемости цинка вегетарианцам нужно употреблять бобовые пророщенными или замачивать их перед приготовлением.
Биологические активные добавки к пище, в состав которых входит цинк, детям можно употреблять только после консультации с врачом. Недопустимо по собственному усмотрению превышать рекомендуемую дозировку.
Предотвратить дефицит этого минерала в организме, помогут богатые им продукты:
Цинк обладает самой высокой биологической доступностью в сравнении с другими формами. Но при его продолжительном приеме в больших дозировках может развиться нехватка меди. В эритроцитах наблюдается конкурентная абсорбция между цинком и медью.
Чтобы понять, хватает в организме цинка или нет, рекомендуется сдать анализы. Препараты, способствующие повышению его концентрации в организме, рекомендуется принимать только после согласования с врачом.
Не допускайте развития дефицита цинка в организме, устанавливайте и нейтрализуйте факторы, приводящие к такому состоянию.
Витаминно-минеральный комплекс для профилактики атеросклероза и инсульта
На примере современного витаминно-минерального комплекса в статье рассматриваются возможности профилактики сердечно-сосудистой патологии и острых нарушений мозгового кровообращения у пациентов > 14 лет. Описаны терапевтические свойства основных компоненто
Взаимосвязь между сердечно-сосудистой и церебральной патологией особенно очевидна на примере острых нарушений мозгового кровообращения (ОНМК) — инсульт, транзиторные ишемические атаки, основными предрасполагающими факторами к которым у совершеннолетних индивидов являются атеросклероз и артериальная гипертензия [1]. Следует помнить не только о том, что существует множество других этиологических причин ОНМК (в частности, сахарный диабет, артериовенозные мальформации, системные и аутоиммунные заболевания, васкулиты, гематологические заболевания и протромботические нарушения, пороки сердца и аномалии развития церебральных сосудов, врожденные и приобретенные метаболические заболевания и др.), но и о возможности развития инсультов/транзиторных ишемических атак у детей и подростков [1, 2].
На сегодняшний день не вызывает сомнений, что диетологические подходы не только широко применяются в профилактике острых нарушений мозгового кровообращения, но и обладают эффективностью, что доказано с позиций доказательной медицины. В частности, использование витаминно-минеральных комплексов является одним из инструментов нейродиетологии [3, 4].
В этой связи внимания заслуживает английский витаминно-минеральный комплекс Кардиоэйс (Cardioace), в составе которого представлены водо- и жирорастворимые витамины (аскорбиновая кислота, тиамин, ниацин, пиридоксин, цианокобаламин, фолиевая кислота, токоферол, холекальциферол), макро- и микроэлементы (Mg, Fe, Zn, Mn, Cr, Se, Сu), а также биологически активные вещества (коэнзим Q10, каротиноиды, L-карнитин, лецитин) и экстракты съедобных лекарственных растений (чеснока и семян льна).
Витамины
Аскорбиновая кислота
Этот водорастворимый витамин является органическим соединением, родственным глюкозе. В организме витамин С выполняет функции антиоксиданта, восстановителя и кофермента некоторых метаболических процессов.
Аскорбиновая кислота обладает общеукрепляющим и иммуностимулирующим эффектами (стимулирует синтез эндогенного интерферона), нормализует окислительно-восстановительные процессы в организме. Витамин С принимает участие в образовании коллагена, серотонина (из триптофана), катехоламинов, а также в синтезе кортикостероидов; аскорбиновая кислота восстанавливает коэнзим Q10 и витамин Е (см. ниже).
Витамин С участвует в регуляции углеводного обмена, свертываемости крови и регенерации тканей, уменьшает проницаемость сосудов, снижает потребность в витаминах B1, B2, А, Е, фолиевой и пантотеновой кислотах. Аскорбиновая кислота тормозит высвобождение гистамина и ускоряет его деградацию, угнетает образование простагландинов и других медиаторов воспаления и аллергических реакций [5].
Водорастворимый витамин, выполняющий важную роль в процессах метаболизма углеводов и жиров. Тиамин необходим для нормального протекания процессов роста и развития и помогает поддерживать надлежащую работу сердца, нервной и пищеварительной систем.
Системный дефицит тиамина — причина развития ряда тяжелых расстройств, ведущее место в которых занимают поражения нервной системы (нейропатии, нарушения интеллекта, парезы и/или параличи и т. д.) [5].
Водорастворимый витамин, используемый в качестве стимулятора обмена веществ. Пиридоксин является коферментом белков, участвующих в переработке аминокислот и регуляции белковой утилизации; принимает участие в продукции эритроцитов и гемоглобина, в также обеспечивает равномерное снабжение клеток глюкозой и ее усвоение нейронами, оказывает гипохолестеринемический и липотропный эффекты; витамин В6 необходим для белкового обмена и трансаминирования аминокислот.
Витамин B6 улучшает метаболизм в тканях мозга, повышает работоспособность мозга, способствует улучшению памяти и настроения. Его дефицит сопровождается нарушениями обмена глутамина, что может сопровождаться судорогами [5].
Водорастворимый витамин, имеющий самую сложную из всех витаминов структуру (основой последней является корриновое кольцо). Дефицит цианокобаламина — причина пернициозной мегалобластной анемии; при недостаточности витамина B12 (на фоне анемии и без нее) могут возникать такие неврологические расстройства, как демиелинизация и необратимая гибель нейронов, сопровождающиеся онемением и/или покалыванием в конечностях, а также атаксией. Есть указания на то, что дефицит витамина В12 оказывает влияние на появление депрессии [5].
Фолиевая кислота
Водорастворимый витамин, практически не синтезируемый в человеческом организме, но необходимый для роста и развития кровеносной и иммунной систем, а также для процессов репликации ДНК.
Дефицит фолиевой кислоты может вызывать мегалобластную анемию (клетки-предшественники эритроцитов, образующиеся в костном мозге, увеличиваются до мегалобластов).
Основной функцией фолиевой кислоты является перенос одноуглеродных групп (например, метильных и формильных) от одних органических соединений к другим [5].
Нелишне отметить, что витаминотерапия пиридоксином, цианокобаламином и фолиевой кислотой сравнительно давно применяются (в комплексе) в качестве превентивного лечения при инсультах (для снижения содержания в крови гомоцистеина).
Ниацин
Водорастворимый витамин, принимающий участие во многих окислительных реакциях реакциях живых клеток. Ниацин обладает гиполипидемическим эффектом; он нормализует концентрацию липопротеинов в крови, снижает концентрацию общего холестерина и липопротеинов низкой плотности, уменьшает индекс холестерин/фосфолипиды, повышает содержание липопротеинов высокой плотности, расширяет мелкие кровеносные сосуды (в том числе церебральные), улучшает микроциркуляцию; оказывает слабое антикоагулянтное действие, повышая фибринолитическую активность крови, обладает дезинтоксикационными свойствами.
Недостаточность ниацина может приводить к деменции (примером является пеллагра). Ниацин применяется неврологами не только при ишемических нарушениях мозгового кровообращения, но и при микроангиопатии, диабетической полинейропатии, длительном стрессе и в других клинических ситуациях [5].
Витамин Е
Жирорастворимый витамин (токоферол). Обладает выраженными антиоксидантными свойствами (главный пищевой антиоксидант), улучшает трофику клеток и укрепляет стенки кровеносных сосудов, предотвращает образование тромбов и способствует их рассасыванию.
Дефицит токоферола может приводить к таким неврологическим нарушениям, как арефлексия, дисфункция задних рогов спинного мозга, нарушения походки, мышечная гипотония, парез глазодвигательных мышц и др. [5].
Жирорастворимый витамин (холекальциферол). Витамин D3 — эссенциальный витамин, одновременно являющийся гормоном (прогормоном) и обладающий многочисленными иммунотропными и иными функциями (включая когнитивно-модулирующие). Этот важнейший витамин необходим организму для обеспечения нормальной гемокоагуляции, регуляции артериального давления и адекватного функционирования сердечно-сосудистой системы.
Недостаточность витамина D3 широко распространена во многих частях мира и не зависит от факторов расовой или половой принадлежности, а также от возраста. В свою очередь, адекватная дотация витамина D3 оказывает положительное влияние на состояние неврологического здоровья и иммунные функции индивида [2, 5].
Минеральные вещества
Магний
Эссенциальный макроэлемент, необходимый для полноценного функционирования нервной ткани. Магний (Mg) — регулятор множества физиологических функций и биохимических процессов в организме, но наиболее важной из них представляется обеспечение передачи и скорости прохождения нервного импульса от головного мозга к периферическим нервным окончаниям и мышцам, а также антиоксидантные свойства.
Мg поддерживает структуры рибосом, нуклеиновых кислот и отдельных белков; он участвует в реакциях окислительного фосфорилирования, синтезе белков, обмене липидов и нуклеиновых кислот, а также в образовании богатых энергией фосфатов. Mg контролирует нормальное функционирование миокардиоцитов и регулирует сократительную функцию миокарда (отдельных клеток и отделов сердца — предсердий и желудочков).
До 30% мирового населения регулярно недополучает магний с пищей, что частично сопряжено с современными технологиями и минеральными удобрениями, приводящими к дефициту этого минерального вещества в почве. Избыточной элиминации магния из организма способствует потребление рафинированной пищи, а также избыток соли и сахара. К дефициту магния приводит не только недостаточное потребление этого макроэлемента с пищей, но и недостаточная инсоляция, прием некоторых лекарственных средств (кортикостероиды, аминогликозиды, диуретики), а также ситуации с увеличением потребности в Mg. Дефицит Mg не позволяет противостоять действию окислительного стресса и других патологических феноменов, приводящих к существенному повреждению эндотелия и митохондрий. Потребность в Mg возрастает при увеличении физической и интеллектуальной нагрузки, при стрессе и в других ситуациях. Этот макроэлемент не вырабатывается в организме и поступает с пищей или специальными препаратами.
Основные проявления дефицита Mg включают повышение артериального давления, склонность к тромбообразованию, нарушения ритма сердца, спастические (болезненные) сокращения кишечника, пищевода, апноэ, бронхоспазм и др. Психоневрологическими проявлениями недостаточности Mg являются тремор, хорееподобные движения, атаксия, судороги скелетной мускулатуры, головные боли, тетания, цефалгия, снижение слуха и др.
Препараты Mg применяются в лечении мигрени и острых нарушений мозгового кровообращения (особенно ишемического инсульта) в качестве средств обеспечения нейропротекции [2, 5, 6].
Железо
Железо (Fe) — микроэлемент, давно признанный эссенциальным нутриентом. Железо является катализатором процессов обмена кислорода и главным действующим элементом гемоглобина крови; микроэлемент входит в состав ферментов других клеток (в виде гема) [5].
Цинк (Zn) — микроэлемент, обладающий свойствами адаптогена, антиоксиданта, нейропротектора и иммуномодулятора [7]. Другими положительными эффектами цинка являются антистрессорное действие, способность к стабилизации гематоэнцефалического барьера при интоксикации (антагонист тяжелых металлов в развитии нейрональной гибели) и препятствие индукции последними апоптоза, то есть является антагонистом тяжелых металлов в развитии нейрональной гибели. Кроме того, Zn является стабилизатором D1-дофаминового рецептора.
Среди симптомов цинковой недостаточности фигурируют не только нарушения поведения и поражение органа зрения (фотофобия, ночная слепота), гипогевзия, но и интенционный тремор, нистагм, дизартрия, эмоциональная лабильность, нарушение способности к концентрации внимания и т. д. [5, 7, 8].
Марганец
Марганец (Mn) — микроэлемент, который в очень малых дозах содержится в организмах всех живых организмов, но оказывает влияние на процессы жизнедеятельности (рост, кровообразование, функции половых желез). Mn влияет на окислительно-восстановительные процессы, обмен белков, активизирует деятельность ферментов и является необходимым элементом для естественного развития скелета. Он необходим для поддержания тонуса сердечно-сосудистой системы, способствует укреплению памяти и нервной системы, активизирует защитные функции организма. Дефицит Mn может сопровождаться параличом, судорогами, нарушениями сознания, зрения и/или слуха [5].
Включение Mn в состав витаминно-минерального комплекса Кардиэойс имеет целью способствовать нормализации метаболизма и энергообмена.
Хром (Cr) — микроэлемент, задействованный в процессах метаболизма глюкозы и необходимый для энергообеспечения организма, иногда называют «фактором глюкозотолерантности». Cr эссенциален для адекватного синтеза холестерина, жиров и белков; поддерживает стабильные уровни содержания глюкозы в крови. Низкая обеспеченность Cr (пониженное содержание Cr в крови) может являться отражением коронарной недостаточности.
В стандартной (среднестатистической) диете содержание Cr обычно оказывается недостаточным, чему способствует целый ряд факторов (низкий уровень абсорцбции, сравнительная немногочисленность алиментарных источников, значительная потеря в процессе кулинарной обработки продуктов, повышенное потребление с пищей сахарозы и т. д.).
Дефицит Cr может приводить не только к тревоге, утомляемости, непереносимости глюкозы и нарушениям метаболизма аминокислот, но и к повышенному риску атеросклероза. Идеальной формой микроэлемента считается пиколинат, в составе которого Cr легко проникает внутрь клеток и обеспечивает эффективное действие инсулина [5]. Cr, как один из составляющих компонентов витаминно-минерального комплекса Кардиоэйс, отвечает за транспортировку другого микроэлемента — железа (Fe обеспечивает формирование эритроцитов и гемоглобина).
Селен
Селен (Se) — микроэлемент, активно взаимодействующий в организме с витаминами, ферментами и биологическими мембранами, участвующий в регуляции жиров, белков и углеводов, а также в окислительно-восстановительных процессах. Se — составной компонент более 30 жизненно важных биологически активных соединений организма.
Доказано, что Se является антиоксидантом; он применяется для профилактики и лечения широкого спектра заболеваний. Малые концентрации Se подавляют гистамин, оказывают антидистрофический эффект и противоаллергическое действие, стимулируют пролиферацию тканей и улучшают функции иммунной системы. Примерно у 80% россиян отмечается дефицит Se [5].
Биологически активные вещества
Коэнзим Q10 представляет собой кофермент (бензохинон), содержащий хиноидную группу (отсюда обозначение Q) и 10 изопрениловых групп; синонимом коэнзима Q10 является убихинон. Коэнзим Q10 необходим для нормальной жизнедеятельности живых организмов, особенно для функционирования тканей с высоким уровнем энергетического обмена. Он принимает участие в реакциях окислительного фосфорилирования, является компонентом цепи переноса электронов в митохондриях, участвует в переносе электронов c NADH-дегидрогеназного комплекса (комплекс I) и сукцинатдегидрогеназного комплекса (комплекс II) на комплекс III (способствует синтезу АТФ).
Коэнзим Q10 не только является антиоксидантом, но и восстанавливает антиоксидантную активность витамина Е. По своей химической природе коэнзим Q10 имеет сходство с витаминами Е и К, он сравнительно широко применяется в лечении сердечно-сосудистых заболеваний с 1965 г. (в частности, в терапии атеросклероза и артериальной гипертензии). Он также используется в педиатрической и терапевтической практике в целях улучшения энергообмена в клетках [5].
Каротиноиды
Каротиноиды — группа природных жирорастворимых органических пигментов (изопреноиды), присутствующих в хлоропластах и хромопластах растений и некоторых фотосинтетических организмов. Каротиноиды являются ненасыщенными углеводородами (собственно каротины) или их окисленными производными (ксантофиллы), они химически близки важному хромофору — ретиналю.
Каротиноиды являются мощными антиоксидантами, обеспечивающими защиту от вредоносного действия свободных радикалов и окисления жирных кислот, что наиболее важно в составе описываемого витаминно-минерального комплекса [5].
L-карнитин
L-карнитин — триметиламмониевое (бетаиновое) производное γ-амино-β-гидроксимасляной кислоты; транспортер ацил-коэнзима А через митохондриальную мембрану. Является стимулятором энергетического обмена в человеческом организме. Это природное соединение относится к незаменимым веществам и родственно витаминам группы В. Метаболические функции L-карнитина чрезвычайно многочисленны (обеспечение и поддержание активности коэнзима А, дезинтоксикационные свойства, анаболические функции, антиоксидантный, липолитический и нейропротективный эффекты и др.).
L-карнитин применяется при цереброэндокринном синдроме, многих видах митохондриальной патологии, интенсивных физических/психоэмоциональных нагрузках; сосудистых, токсических и травматических поражениях центральной нервной системы, нарушениях β-окисления коротко- и среднецепочечных жирных кислот, органических ацидуриях (ацидемиях), аминоацидопатиях и т. д. L-карнитин обладает биологической активностью, востребованной в различных областях медицины, но основная его функция — это перенос длинноцепочечных жирных кислот через внутреннюю мембрану в митохондрии. При этом достигается нормализация митохондриальной структуры и функций, а длинноцепочечные жирные кислоты проникают из цитоплазмы в митохондрии и происходит их β-окисление с образованием аденозин-5’-трифосфата и ацетилкоэнзима А [5].
Растительные продукты
Экстракт чеснока
Считается, что регулярное потребление чеснока обеспечивает нормальный уровень содержания холестерина в крови, а также повышение уровня липопротеинов высокой плотности (ЛПВП) при одновременном снижении уровней липопротеинов низкой плотности (ЛПНП) и триглицеридов. Указанные эффекты объясняют профилактическую направленность действия полезных ингредиентов чеснока в отношении атеросклероза и инсульта [9].
Масло из семян льна
Льняное масло (oleum lini) характеризуется высоким содержанием ненасыщенных жирных кислот (линолевой, линоленовой, олеиновой). Его полезные свойства обусловлены содержанием незаменимых полиненасыщенных жирных кислот, в частности, триглицеридов линоленовой кислоты [5, 9]. В состав Кардиоэйс экстракт из семян льна включен в качестве растительного источника важнейших жирных кислот, включая омега-3 полиненасыщенные жирные кислоты (докозагексаеновая и эйкозапентаеновая).
Заключение
В составе описываемого витаминно-минерального комплекса представлены и другие ингредиенты (рибофлавин, медь, лецитин), каждый из которых обладает способностью к положительному влиянию на состояние сердечно-сосудистой и нервной систем. Хочется выразить надежду, что в ближайшем будущем болезнь-специфичные комплексы, подобные Кардиоэйс, найдут в России активное применение в профилактике атеросклероза и острых нарушений у пациентов различного возраста. В настоящее время препарат предназначен для использования начиная с 14 лет.
Литература
В. М. Студеникин, доктор медицинских наук, профессор, член-корреспондент РАЕ
ФГБУ «НЦЗД» РАМН, Москва
Abstract. The possibilities of preventive care for cardiovascular disease and acute cerebral blood flow dist in patients aged > 14 years are examplified by contemporary vitamin/mineral complex. Therapeutic properties of main ingredients in vitamin/mineral complex for atherosclerosis and stroke prevention are described.