Проблема надлишкової маси тіла знаходить рішення в застосуванні методик, що дозволяють викликати запрограмовану загибель накопичених жирових клітин.
Для регулювання процесів синтезу і усунення липоцитов в жировій тканині існує процес апоптозу, однак він служить для виведення тих жирових клітин, які вже завершили свій життєвий цикл. Щоб активувати апоптоз адипоцитів, цілком нормальних, але надмірно накопичилися, використовують антиоксиданти.
Про можливості аскорбінової кислоти в активації процесів апоптозу і зменшенні жирових відкладень спеціально для читачів розповів Мауріціо Чеккареллі - біолог, професор фізіологічної та естетичної медицини (Італія).
Апоптозний процес в жировій тканині: суть і особливості процесу
Коли клітина піддається ушкодженню певної інтенсивності, запускається особливий процес, званий апоптозом. Він призводить до мимовільної загибелі клітини. Активується ензиматичний каскад, який починається з вивільнення цитохрому С з мітохондрій.
Останній зв'язується з прокаспазу, активуючи їх в каспаз і визначаючи включення ендонуклеази. Ці ферменти фрагментують нуклеїнових матеріал в протеазу, потім лизируют цитоплазматический матеріал, приводячи до експресії залишків фосфатидилсерина поза клітинної мембрани.
Макрофаги, що не розпізнавши їх, фагоцитируют як частини клітин і виводять з організму.
Апоптоз - це процес запрограмованої смерті клітин. Він характеризується серією біохімічних процесів, які призводять до певних змін в клітці з її подальшою загибеллю.
Ці зміни включають в себе блеббінг (коли на мембрані як би здуваються бульбашки), ядерну фрагментацію, конденсацію хроматину і фрагментацію хромосомногo ДНК.
На відміну від некрозу, який є травматичною формою відмирання клітин і виникає внаслідок клітинного поразки, апоптоз веде до поділу клітин на апоптозние тільця, які фагоцити можуть поглинути і швидко видалити, що не вивільняючи міжклітинні речовини, відповідальні за запальний процес.
Одна клітина запускає міжклітинний апоптозний процес як відповідь на стрес або, як уже говорилося раніше, на постійного погіршення. Процес характеризується каскадної активацією ферментів, контрольованої регуляторними білками, які можуть в будь-який момент перервати перебіг цього процесу.
Механізм протікання апоптозу адипоцитів
K апоптозу наводять різні системи, але всі вони характеризуються одним і тим же міжклітинних механізмом.
Білки, що індукують апоптоз (TNF-R1, Fas), викликають митохондриальное набухання за допомогою освіти пір в мембрані і збільшують проникність мітохондріальної мембрани.
Внаслідок підвищення проникності мембрани мітохондріальні білки, відомі як SMACs, вивільняються в цитоплазмі. SMACs з'єднуються з інгібітором апоптозу (IAP) та деактивує його, перешкоджаючи IAP в зупинці процесу апоптозу, а значить, сприяючи його продовження.
Зазвичай IAP пригнічує активність групи протеази, яка носить назву каспаза. Існують два типи каспаз: инициаторного і ефекторна. Активована ефекторна каспаза стимулює серію міжклітинних білків (ендонуклеази, протеазу) з метою запуску програми загибелі клітин.
З мітохондрій вивільняється Цитохром C, який, після вивільнення, з'єднується з фактором активації апоптичні протеази-1 (Apaf-1), прокаспазой-9 для створення комплексу, відомого як апоптосома. Це активна форма каспаз-9, яка, в свою чергу, активує ефектор каспаз-3.
Пошкоджені в ході апоптозa клітини виводяться, як говорилося вище, фагоцитами в ході процесу, званого еффероцітоз. Точніше, пошкодження призводить до виділення фосфатидилсерина на поверхні апоптозних тел. Фосфатидилсерин зазвичай знаходиться на цитозольних поверхні плазматичної мембрани, але під час апоптозу розподіляється по позаклітинної поверхні.
Ці молекули є стимулом фагоцитозу макрофагів. Виведення клітин фагоцитами відбувається впорядковано, не викликаючи запальної відповіді.
Аскорбінова кислота і її роль в активації апоптозу адипоцитів
апоптозний процес в жировій тканині служить для усунення липоцитов, які завершили свій життєвий цикл. Наша мета полягає в тому, щоб активувати цей процес і викликати загибель нормальних липоцитов, присутніх в надмірній кількості. Для активації цього процесу, ми будемо використовувати аскорбінову кислоту і залізо (тривалентне), в якості перехідного металу.
Дослідження активації різних речовин-антиоксидантів показали, що їх антиоксидантна функція проявляється тільки в тих випадках, коли дані речовини присутні в обмеженій концентрації.
Їх надлишок створює парадоксальний ефект, приводячи замість захисту від пошкодження до його активації внаслідок виробництва вільних радикалів. Це стосується всіх речовин-антиоксидантів, зокрема, аскорбінової кислоти, яка в присутності перехідних металів призводить до активації реакції Фентона і до утворення гідроксильних радикалів, які ушкоджують клітину.
Раніше проведені дослідження показали здатність аскорбінової кислоти пошкоджувати адипоцити, а також була виявлена оптимальна її концентрація - 0,12-0,24% для активації процесу апоптозу (The effect of local injection with vitamin C to adipocytes apoptosis, Gao Yan Wei Qiang Chen Shi Hai, Journal of Chinese Medicine Research 2009 Том 9 № 6 стор. 325-329).
Інше дослідження (Relationship between ascorbyl radical in ten sity and apoptosis-inducing activity, Sakagami H, Satoh K, Ohata H, Takahashi H, Yoshida H, Iida M, Kuribayashi N, Sakagami T, Momose K, Takeda M., Anticancer Res. 1996 Сент.-Окт.; 16 (5A): 2635-44) говорить про індукції апоптозу за допомогою 1-10 ммоль аскорбінової кислоти.
За допомогою простих підрахунків, знаючи молекулярний вагу аскорбінової кислоти (176), ми можемо вивести кількість вітаміну C, яке повинні використовувати: 5,68 ммоль.
апоптоз, активоване аскорбіновою кислотою, протікає всередині клітини і нерозривно пов'язаний з внутрішньоклітинним утворенням гідроксильних радикалів. При наявності перехідних металів, в даному випадку - тривалентного іона заліза, аскорбінова кислота активує реакцію Фентона з вивільненням вільних радикалів гідроксильного типу.
Збільшення кількості вільних радикалів веде, на клітинному рівні, до активації каналів кальцію з міжклітинних збільшенням кількості цього іона. Збільшення числа іонів кальцію призводить до зростання проникності мітохондрій з вивільненням цитохрому C і каскадної активацією каспаз.
Таким чином, процес загибелі клітини відбувається після остаточної активації ендонуклеази, яка фрагментірует ядро, а протеази поділяють клітину на невеликі фрагменти, так звані апоптозние тільця, після чого на поверхні мембрани вивільняються залишки фосфатидилсерина. Залишки фосфатидилсерина роблять апоптозние тільця гетерологічними, стимулюючи фагоцитоз і їх подальше перетравлення.
Важливість відмінностей між апоптозом і некрозом адипоцити
особливістю апоптозу, тим, що його значно відрізняє від некрозу, є отсутствіe запалення. Клітка поглинається макрофагами без вивільнення медіаторів запалення. Як апоптоз, так і некроз призводять до відмирання клітини, але перший не характеризується руйнуванням клітини і вивільненням речовин, які можуть активувати запальний процес.
Тому ми повинні бути впевнені, що концентрація аскорбінової кислоти, крім очікуваного результату, не спричинить пошкодження клітинної мембрани.
По суті, вільні радикали, вироблені на першій стадії процесу, якщо їх концентрація не перевищує допустиму норму, індукують апоптоз. У разі надлишку вільних радикалів вони можуть викликати процес ліпопероксидації стінок, пошкоджуючи їх і приводячи до руйнування клітини.
відрізнити апоптоз від некрозу можна за допомогою флуоресцентного мікроскопа і різних забарвлень. Апоптоз характеризує позитивна реакція на Аннексін V і свідчить про наявність фосфатидилсерина. Некроз характеризує позитивність на йодид пропідіума, який свідчить про наявність ядерного хроматину.
Проведена мікроскопічна і клінічна оцінка дозволяє нам стверджувати, що концентрація аскорбінової кислоти 40 мг / мл є безпечною і провокує апоптоз без некрозу.
Ми також повинні враховувати ще один важливий момент: гиперосмолярность аскорбінової кислоти. Застосовуючи правило Вант-Гоффа, яке пов'язує осмотичнийтиск з молярною концентрацією речовини, ми визначили осмолярність вводиться аскорбінової кислоти. Вона в сім разів перевищує нормальне значення.
Фізіологічний розчин (хлористий натрій в концентрації 0,9%) називається так тому, що він не впливає на осмотичний баланс тканин. Розрахунок його осмотичного тиску дає нам значення 310mOsm / l.
Результат настає дуже швидко: апоптоз - це процес, який відбувається протягом декількох годин, він видно вже після 2-3 днів і залишається незмінним.
Янтарна кислота - активних компонент для боротьби з гіперпігментацією