Витамин c против стресса

Влияет ли витамин С на нейродегенеративные заболевания и психические расстройства?

Опубликовано сб, 29/06/2019 — 11:12

Витамин С (Vit C) считается жизненно важной молекулой антиоксиданта в мозге. Внутриклеточный Vit C помогает поддерживать целостность и функционирование нескольких процессов в центральной нервной системе (ЦНС), включая созревание и дифференцировку нейронов, образование миелина, синтез катехоламинов, модуляцию нейротрансмиссии и антиоксидантную защиту. Важность Vit C для функции ЦНС была доказана тем фактом, что целенаправленная делеция ко-переносчика натрия-витамина C приводит к широко распространенному кровоизлиянию в мозг и смерти в первый день после родов. Поскольку неврологические заболевания характеризуются повышенным образованием свободных радикалов, а самые высокие концентрации Vit C в организме обнаруживаются в мозге и нейроэндокринных тканях, то предполагается, что витамин C может изменить течение неврологических и психических заболеваний и проявить потенциальную терапевтическую эффективность при их лечении.

Витамин С (Vit C, аскорбиновая кислота) относится к группе водорастворимых витаминов. В организмах Vit C может существовать в двух формах: восстановленная — точная аскорбиновая кислота (АА), которая при физиологическом рН встречается в форме аниона аскорбата, — и окисленная — дегидроаскорбиновая кислота (ДГК), которая является продуктом двух- электронного окисления АА. В ходе метаболических процессов в результате одноэлектронного окисления может образовываться свободный радикал аскорбата. Этот радикал может впоследствии подвергаться дисмутации с образованием аскорбата и ДГК.

Организмы млекопитающих, как правило, способны самостоятельно синтезировать витамин С. Однако некоторые виды, в частности , приматы и люди, лишены этой способности из-за отсутствия фермента 1- гулоно-1,4-лактоноксидазы, который является элементом метаболического пути, ответственного за синтез аскорбиновой кислоты из глюкозы. Кроме того, Vit C не продуцируется кишечной микрофлорой .

Рекомендуемая суточная доза витамина С была установлена на уровне 60 мг с оговоркой, что у курильщиков это значение должно быть увеличено до 140 мг. Согласно более поздним рекомендациям, потребление витамина С должно составлять 75 (для женщин) и 90 (для мужчин) мг в сутки, тогда как у курильщиков это значение следует увеличивать на 35 мг в сутки.

Витамин С является питательным веществом, имеющим огромное значение для правильного функционирования нервной системы, и его основная роль в мозге заключается в его участии в антиоксидантной защите. Помимо этой роли, он участвует в многочисленных неоксидантных процессах, таких как биосинтез гормонов коллагена, карнитина, тирозина и пептидов, а также миелина. Он играет решающую роль в нейротрансмиссии и созревании нейронов и их функциях. Например, была доказана его способность уменьшать тяжесть эпилептических приступов, а также уменьшать вызванные приступами повреждения мозга. С другой стороны, было показано, что нарушение транспорта витамина С способствует повреждению мозга у недоношенных детей. Кроме того, лечение Vit C, как сообщается, улучшает нейродегенеративные изменения, а также нарушения памяти.

Два основных барьера ограничивают проникновение витамина C (являющегося гидрофильной молекулой) в центральную нервную систему: гематоэнцефалический барьер и спинномозговая жидкость (CSF). Что касается всего организма , поглощение аскорбиновой кислоты в основном обусловлено двумя натрий-зависимыми переносчиками из семейства SLC23, натрий-зависимым переносчиком Vit C типа 1 (SVCT1) и типа 2 (SVCT2). Они обладают сходной структурой и аминокислотной последовательностью, но имеют различное распределение в тканях. SVCT1 обнаруживается преимущественно в апикальных кистевых пограничных мембранах клеток кишечника и почечных канальцев, тогда как SVCT2 встречается в большинстве клеточных тканей. SVCT2 особенно важен для транспорта Vit C в головном мозге — он обеспечивает перенос аскорбата из плазмы через сосудистое сплетение в спинномозговую жидкость и через плазматическую мембрану нейрональных клеток в нейрональный цитозоль. Хотя дегидроаскорбиновая кислота (DHA) проникает в центральную нервную систему быстрее, чем аскорбат, последняя легко проникает в ЦНС после перорального приема. DHA поглощается переносчиками глюкозы (GLUT), которые имеют сродство к этой форме Vit C. GLUT1 и GLUT3 в основном ответственны за поглощение DHA в ЦНС. Транспорт DHA с помощью транспортера GLUT является двунаправленным — каждая молекула DHA, образованная в клетках путем окисления аскорбата, может быть потеряна. Этому феномену препятствуют эффективные клеточные механизмы восстановления и рециркуляции DHA в аскорбате. Нейроны могут поглощать аскорбиновую кислоту, используя оба описанных способа , тогда как астроциты приобретают Vit C, используя только транспортеры GLUT.

Было обнаружено, что мозг принадлежит к органам с самым высоким содержанием аскорбата, причем нейроны показывают самую высокую концентрацию аскорбата во всем организме и достигают 10 ммоль / л. Milby et al. еще в 1982 году показали наличие высоких концентраций Vit C в богатых нейронами областях гиппокампа и неокортекса головного мозга человека. Авторы предположили, что содержание аскорбата в этих областях мозга в два раза выше, чем в других регионах. Разница в содержании аскорбата между нейронами и глией представляется значительной. Предполагается, что в астроцитах и глиальных клетках, не имеющих SVCT2, поглощение и уменьшение DHA может быть единственным механизмом удержания аскорбата. В дополнение к аскорбатному движению в нейронах и глиальных клетках он также высвобождается из обоих типов клеток. Это высвобождение в определенной степени способствует гомеостатическому механизму внеклеточного содержания аскорбата в мозге. Кроме того, концентрация внеклеточного аскорбата динамически регулируется высвобождением глутамата — увеличение концентрации внеклеточного Vit C вызывает гетерообмен с глутаматом.

Функции аскорбиновой кислоты в ЦНС

Известно, что основной функцией внутриклеточной аскорбиновой кислоты в мозге является антиоксидантная защита клеток. Однако витамин С в центральной нервной системе (ЦНС) также обладает многими неантиоксидантными функциями — он играет роль ферментативного кофактора, участвующего в биосинтезе таких веществ, как коллаген, карнитин, тирозин и пептидные гормоны.Также было указано, что образование миелина в клетках Шванна может стимулироваться аскорбиновой кислотой. Напомним читателю Блога, что мозг является органом, особенно подверженным окислительному стрессу и активности свободных радикалов, что связано с высоким уровнем ненасыщенных жирных кислот и высокой скоростью метаболизма клеток. Аскорбиновая кислота, являясь антиоксидантом, действует непосредственно, удаляя активные формы кислорода и азота, образующиеся в процессе нормального клеточного метаболизма. Исследования in vivo показали, что аскорбат обладает способностью инактивировать супероксидные радикалы — основной побочный продукт быстрого метаболизма митохондриальных нейронов. Кроме того, аскорбат является ключевым фактором в переработке других антиоксидантов, например, альфа-токоферола (витамин Е). Альфа-токоферол, обнаруженный во всех биологических мембранах, участвует в предотвращении перекисного окисления липидов путем удаления пероксильных радикалов. Во время этого процесса α-токоферол окисляется до α-токофероксильного радикала, что может привести к очень негативному эффекту. Аскорбат может восстанавливать токофероксильный радикал обратно в токоферол, а затем его окисленная форма рециркулируется ферментативными системами с использованием NADH или NADPH . Таким образом , витамин С считается важным нейропротекторным средством.

Одной важной неантиоксидантной функцией витамина С является его участие в передаче сигнала ЦНС через нейротрансмиттеры. Предполагается, что Vit C влияет на этот процесс посредством модуляции связывания нейротрансмиттеров с рецепторами, а также регуляции их высвобождения. Кроме того, аскорбиновая кислота действует как кофактор в синтезе нейротрансмиттеров, в частности катехоламинов — дофамина и норэпинефрина.

Seitz et al. (1998) предположил, что модулирующий эффект аскорбата можно разделить на краткосрочный и долгосрочный. Краткосрочный эффект относится к роли аскорбата в качестве субстрата для дофамин-β-гидроксилазы. Vit C поставляет электроны для этого фермента, катализирующего образование норадреналина из дофамина. Более того, он может оказывать нейропротективное влияние на АФК и хиноны, образующиеся в результате метаболизма дофамина. С другой стороны, долгосрочный эффект может быть связан с повышенной экспрессией гена тирозингидроксилазы, вероятно, через механизм, который влечет за собой увеличение внутриклеточного цАМФ. Установлено, что функция аскорбиновой кислоты как нейромодулятора нейронной передачи также может быть связана с уменьшением аминокислотных остатков или удалением АФК, генерируемой в ответ на активацию рецептора нейротрансмиттера. Более того, некоторые исследования показали, что аскорбиновая кислота модулирует активность некоторых рецепторов, таких как глутамат, а также γ-аминомасляной кислоты (ГАМК). Витамин С , как было показано способен предотвратить эксайтотоксические повреждения , вызванные чрезмерным количеством внеклеточного глутамата , ведущего к гиперполяризации N — метил — d -аспартата (NMDA) рецепторов и , следовательно , к повреждению нейронов. Vit C ингибирует связывание глутамата с рецептором NMDA, таким образом демонстрируя прямой эффект в предотвращении чрезмерной нервной стимуляции, оказываемой глутаматом. Влияние аскорбиновой кислоты на ГАМК-рецепторы можно объяснить снижением энергетического барьера для активации ГАМК, вызванного этим агентом. Аскорбиновая кислота может связываться или модифицировать один или несколько сайтов, способных аллостерически модулировать одноканальные свойства. Кроме того, возможно, что аскорбиновая кислота действует, поддерживая переход из последнего закрытого состояния, связанного с ГАМК, в открытое состояние. Альтернативно, аскорбиновая кислота может индуцировать переход каналов к дополнительным открытым состояниям, в которых рецептор принимает более низкие энергетические конформации с более высокой вероятностью открытия.

Также были сообщения о влиянии Vit C на когнитивные процессы, такие как обучение, память и локомоция, хотя точный механизм этого воздействия все еще изучается. Тем не менее, исследования на животных показали четкую связь между аскорбатом и холинергической и дофаминергической системами, они также предположили, что аскорбат может действовать как антагонист дофаминовых рецепторов. Это также было подтверждено Tolbert et al. ( 1992) , который показал, что аскорбат ингибирует связывание специфических агонистов дофаминовых рецепторов D1 и D2.

Другая неантиоксидантная функция Vit C включает модуляцию метаболизма нейронов путем изменения предпочтения лактата по сравнению с глюкозой в качестве энергетического субстрата для поддержания синаптической активности. Во время метаболического переключения аскорбиновой кислоты этот витамин высвобождается из глиальных клеток и поглощается нейронами, где он ограничивает транспорт глюкозы и ее использование. Это позволяет поглощать лактат и использовать его в качестве основного источника энергии в нейронах. Было отмечено, что внутриклеточная аскорбиновая кислота ингибирует использование нейрональной глюкозы посредством механизма, включающего GLUT3.

Витамин С участвует в синтезе коллагена, который также происходит в мозге . Нет сомнений в том, что коллаген необходим для кровеносных сосудов и формирования оболочки нейронов. Хорошо известно, что витамин С принимает участие в заключительном этапе формирования зрелого коллагена тройной спирали.

Источник

Витамины и микроэлементы, влияющие на состояние нервной системы (Ca, Mg, Cu, P, витамины E, B1, B5, B6, C)

Комплексный анализ основных витаминов и микроэлементов, необходимых для нормального функционирования нервной системы.

Основные микронутриенты для нервной системы;

Микронутриенты при заболеваниях мозга.

Vitamins and micronutrients for nervous system;

Nutrients for brain health.

Методисследования

Высокоэффективная жидкостная хроматография.

Какой биоматериал можно использовать для исследования?

Как правильно подготовиться к исследованию?

Не принимать пищу в течение 8 часов до исследования, можно пить чистую негазированную воду.
Не курить в течение 30 минут до исследования.

Общая информация об исследовании

Для нормального функционирования нервной системы требуется целый спектр макро- и микронутриентов. Особая роль принадлежит следующим соединениям:

1. Витамины группы В являются кофакторами многих ферментативных реакций, необходимых для синтеза и транспорта нейромедиаторов, а также для процесса миелинизации нервных волокон спинного и головного мозга. Три из восьми витаминов группы В особенно необходимы для нормального функционирования нервных клеток:

Витамин В1 (тиамин). Тиамин необходим для преобразования энергии потребляемой пищи в энергетические субстраты, используемые для нужд клеток, в том числе и нервных клеток. Роль витамина В1 в работе нервной системы становится особенно заметной при развитии энцефалопатии Вернике и психоза Вернике – Корсакова – заболеваний ЦНС, обусловленных дефицитом этого витамина. Показано, что дефицит тиамина приводит к гибели нейронов той части головного мозга, которая отвечает за функцию памяти (гипокамп, сосочковые тела). Как и другие витамины, тиамин не синтезируется в человеческом организме, и единственным его источником для нас является пища. Тиамин содержится в разнообразных продуктах, в том числе мясе (свинина, кура), неочищенных злаках (бурый рис, отруби), орехах и бобах. По данным исследований, среднестатистический здоровый человек потребляет от 0,4 до 2,0 мг тиамина в сутки, что в большинстве случаев достаточно (организму человека требуется по меньшей мере 0,33 мг тиамина на каждую 1000 потребляемых килокалорий). С другой стороны, пациенты, злоупотребляющие алкоголем, страдающие заболеваниями пищеварительного тракта (язвенная болезнь, хроническая диарея, болезнь Крона, хронический панкреатит), системными болезнями (хроническая почечная недостаточность, СПИД, тиреотоксикоз) и некоторыми психическими расстройствами (анорексия, булимия) подвержены риску дефицита тиамина и, как следствие, снижению когнитивных функций. Важно отметить, что метаболизм тиамина тесно связан с метаболизмом другого микронутриента – магния и дефицит магния может приводить к «относительному» дефициту витамина В1.
Витамин В6 (рибофлавин). Так же, как и витамин В1, рибофлавин выступает в роли кофактора. Кроме того, наряду с фолиевой кислотой и витамином В12, витамин В6 вовлечен в метаболизм гомоцистеина, его дефицит может приводить к повышению уровня гомоцистеина, что является одним из факторов риска болезни Альцгеймера. Рибофлавин содержится в мясе (индейка), рыбе (тунец), печени и других продуктах. Потребность организма в витамине В6 возрастает по мере взросления. Так, младенцам необходимо всего лишь 0,1 мг этого витамина в день, в то время как взрослым людям требуется 1,3-1,7 мг. В некоторых исследованиях показан положительный эффект употребления дополнительного витамина В6 на когнитивные функции у взрослых и пожилых людей.
Витамин В5 (пантотеновая кислота). Дефицит пантотеновой кислоты может вызвать серьезные последствия для здоровья человека. Из-за недостатка витамина В5 организм круглосуточно сильно подвержен влиянию стресса (даже при незначительных раздражителях), так как кора надпочечников очень быстро расходует запасы этого витамина, в результате человек быстро теряет жизненную энергию. Возможны раздражительность и нарушения памяти.

2. Витамины с антиоксидантными свойствами. Оксидативный стресс – это один из предполагаемых механизмов развития нейродегенеративных заболеваний, таких как болезнь Альцгеймера. Антиоксиданты – это вещества, способные прерывать на определенном этапе цепочку образования активных радикалов кислорода и таким образом препятствовать их накоплению. Витамины Е и С обладают наиболее выраженной антиоксидантной способностью.

Витамин С (аскорбиновая кислота). Концентрация витамина С в спинномозговой жидкости примерно в 4 раза больше, чем в плазме, и примерно в 200 раз больше в нейронах, чем в плазме. Несмотря на то что для нервной системы требуется такое большое количество витамина С, его единственным источником является пища. Витамин С содержится в цитрусовых фруктах, клубнике, сладком перце, брокколи и других овощах. В одном из исследований было показано, что аскорбиновая кислота оказывает положительный эффект на процессы памяти и вычислительные способности, а низкий уровень витамина С в крови (менее 12 мкмоль, или менее 28 г/сутки) – фактор риска снижения когнитивных функций.

Витамин Е – это, по сути, группа соединений (токоферолов и токотриенолов). Токоферолы (α-токоферол) – это активная форма витамина Е в тканях. В отличие от других органов и тканей, в головном мозге в норме функционируют механизмы, способствующие захвату и удержанию токоферола в клетках. В нескольких исследованиях показано, что употребление дополнительного витамина Е может затормозить снижение когнитивной функции при старении.

Витамины группы В и витамин С водорастворимы, а их избыток легко выводится из организма. Поэтому гипервитаминоз В или С – редкое явление. Напротив, витамин Е – это жирорастворимый витамин, который может накапливаться и с течением времени проявлять токсические свойства. Поэтому клиническое значение имеет как дефицит, так и интоксикация витамином Е.

Макронутриенты. Кальций, фосфор и магний участвуют в самых основных процессах жизнедеятельности клеток, в том числе и нервных клеток. Эти ионы, однако, обладают и рядом специфических именно для нервной системы свойств:

Кальций. В последнее время появились данные о роли кальция в развитии болезни Альцгеймера.Так, было показано, что мутации в генах пресенилин-1 (PS1) и пресенилин-2 (PSL2) ассоциированы с семейными случаями этого заболевания. Пресенилины – это трансмембранные белки, влияющие на транспорт кальция через мембрану эндоплазматического ретикулума.Приобретенные случаи болезни Альцгеймера, по-видимому, также могут быть отчасти связаны с нарушением метаболизма кальция. Так, например, наличие Apoε4-аллеля, ассоциированного со спорадическими случаями этого заболевания, приводит к значительному увеличению уровня внутриклеточного кальция.

Микронутриенты, такие как медь, как правило, обладают двойственным эффектом. Будучи сильными окислителями, они способны генерировать свободные радикалы кислорода и, таким образом, провоцировать оксидативный стресс. С другой стороны, микроэлементы – это важные кофакторы в работе ферментов нервной системы. В одном из исследований снижение когнитивных функций у пациентов с болезнью Альцгеймера было ассоциировано с низким уровнем меди в крови.

Для оценки нутриентного статуса организма и баланса микро- и макроэлементов, необходимых для нормального функционирования нервной системы, проводят комплексное исследование концентрации указанных соединений в крови. Результат анализа интерпретируют с учетом всех значимых анамнестических, клинических и дополнительных лабораторных данных.

Для чего используется исследование?

Для оценки баланса витаминов, микро- и макроэлементов, необходимых для нормального функционирования нервной системы.

Когда назначается исследование?

При профилактическом осмотре пациентов;
при обследовании пациентов с факторами риска дефицита микронутриентов, необходимых для нормальной работы нервной системы: злоупотребление алкоголем, заболевания пищеварительного тракта (язвенная болезнь, хроническая диарея, болезнь Крона, хронический панкреатит), голодание (в том числе анорексия и булимия).

Что означают результаты?

Кальций: 86 — 102 мг/л

Магний: 12,15 — 31,59 мг/л

Медь: 575 — 1725 мкг/л

Фосфор: 22 — 517,1 мг/л

Витамин Е: 5 — 18 мкг/мл

Витамин В1: 2,1 — 4,3 нг/мл

Витамин В5: 0,2 — 1,8 мкг/мл

Витамин В6: 8,7 — 27,2 нг/мл

Витамин С: 4 — 20 мкг/мл

Причины понижения уровня показателей:

алиментарный дефицит (веганские диеты, голодание);
период активного роста (подростки), беременность, лактация;
заболевания кишечника, препятствующие нормальному всасыванию витаминов/микроэлементов (целиакия, болезнь Крона);
хронический алкоголизм.

Причины повышения клинического значения не имеют, за исключением:

гепатолентикулярная дегенерация (болезнь Вильсона – Коновалова – избыток меди);
гипервитаминоз Е.

Что может влиять на результат?

Возраст;
пол;
характер питания;
физиологическое состояние организма (беременность, лактация, реконвалесценция, интенсивные физические нагрузки);
наличие сопутствующих заболеваний, в том числе заболеваний пищеварительного тракта.

Результат комплексного исследования следует интерпретировать с учетом всех необходимых анамнестических, клинических и дополнительных лабораторных данных;
для получения точного результата необходимо следовать рекомендациям по подготовке к тесту.

192 Витамины и микроэлементы, участвующие в регуляции антиоксидантной системы (Fe, Cu, Zn, Se, S, Co, Mn, Mg, витамины A, C, E, K, B2, B5, B6, омега-3, омега-6 жирные кислоты)
37 Аполипопротеин E (ApoE). Выявление полиморфизма e2-e3-e4
30 Комплексный анализ на наличие тяжёлых металлов и микроэлементов (23 показателя)
147 Расширенный комплексный анализ на наличие тяжёлых металлов и микроэлементов (40 показателей)

Кто назначает исследование?

Терапевт, врач общей практики, невролог.

Литература

Osiezagha K, Ali S, Freeman C, Barker NC, Jabeen S, Maitra S, Olagbemiro Y, Richie W, Bailey RK. Thiamine deficiency and delirium. Innov Clin Neurosci. 2013 Apr;10(4):26-32.
Bowman GL. Ascorbic acid, cognitive function, and Alzheimer’s disease: a current review and future direction. Biofactors. 2012 Mar-Apr;38(2):114-22.
van de Rest O, van Hooijdonk LW, Doets E, Schiepers OJ, Eilander A, de Groot LC.
B vitamins and n-3 fatty acids for brain development and function: review of human studies. Ann Nutr Metab. 2012;60(4):272-92.

Источник