Флавоноиди / биофлавоноиди – какво представляват те?

Терминът “флавоноиди“ е идентичен с “биофлавоноиди“. Те действат като антиоксиданти. Този термин обозначава един клас от растителни вторични метаболити, базирани по структура около фенилбензопирона. Синтезният път на флавоноидите започва с един продукт на гликолизата – фосфоенолпируват, който влиза в шикиматен път, за да се получи фенилаланин. Фенилаланинът е изходен материал за фенилпропаноидния метаболитен път. От него се произвежда 4- кумарил-КоА, за да се получи истинският скелет на флавоноидите (група съединения, наречени халкони). Тези съединения са с трипръстенна фенолна структура, поради което носят названието полифеноли. Метаболитният път продължава през поредица от ензимни модификации, за да се получат флаваноли. От тях произлизат дихидрофлаваноли, известни като антоцианини. По този път могат да се образуват много продукти – полифенолни съединения: флавантриоли, проантоцианидин (танин) и други. Флавоноидите са много разпространени в растенията, изпълнявайки много функции, най-важни от които производството на жълта, червена или тъмновиолетова пигментация при цветята и плодовете и предпазване от атаките на микроби и насекоми. Антиоксидантният ефект на флавоноидите е по-мощен от класическите антиоксиданти – витамини С, Е и бета-каротин, и се дължи на следните механизми:
1. Предотвратяват образуването на свободни радикали, като хелират тежките метални йони, които причиняват оксидативния стрес.
2. Улавят свободните радикали и образуват по-слабо активни съединения, които се подлагат на редукция.
3. Катализират процеса на неутрализирането на свободните радикали до неутрални продукти.
Флавоноидите инхибират и активността на ензимите от каскадата на арахидоновата киселина – лирооксигеназа, циклооксигеназа, фосфолипаза А2, потискат освобождаването на лизозомни ензими и хистамин от мастоцитите, което обуславя и противовъзпалителния им ефект. Свободно-радикалови увреди се класифицират към клетъчно-тъканните механизми в етиопатогенезата на болестите. Свободните радикали (СР) са атоми, молекули или йони, притежаващи несвързани електрони, химически нестабилни, с положителен, отрицателен или нулев заряд. С малки изключения (меланин), несвързаните им електрони ги правят химически високореактивни. Вземат участие в различни химични реакции. СР играят важна роля в редица жизненоважни физиологични процеси, като: вътреклетъчно унищожаване на бактерии от фагоцитите; в клетъчните сигнални системи; за контрол на съдовия тонус и др. Едновременно с това обаче СР допринасят за клетъчно и тъканно увреждане и предизвикват болестни промени на нервната тъкан в условията на ограничено кръвоснабдяване (исхемия) и др. Нарушеното равновесие между СР и обезвреждащите ги системи води до оксидативен стрес. СР в клетките се образуват като резултат на:
а) поглъщане на лъчиста енергия или йонизираща радиация;
б) редукционно-окислителни реакции, наблюдаващи се при нормалните метаболитни процеси. Митохондриите са едни от основните източници на СР. По време на нормалното дишане в митохондриите кислородът се намалява (редуцира) чрез прибавяне на 4 електрона, при което се образува вода. В този процес се създават супероксидни радикали (О2), хидроген пероксид (Н2О2) и хидроксилни радикали (ОН- ) в малки количества;
в) вътреклетъчни реакции на металите с променлива валентност (желязо, мед и др.). Известната реакция на Фентон, при която се образуват (ОН- ) и Н+ ;
г) взаимодействие на кислорода с азотен оксид (NO). Азотният оксид е важен химичен посредник – медиатор. Той може да действа като СР, който е слабо реактивен. При различни условия, даже и физиологични, NO може да си взаимодейства с кислорода или негови производни и да бъде превърнат във високореактивния пероксинитритен анион (ONOO- ), както и нитроген диоксид (NO2) и нитроген триоксид (N2O3) радикали;
д) ензимен метаболизъм на химикали и лекарства – ССI, продукти на ССI4. Свободните радикали, наричани още „реактивни видове свободни радикали” (ROS), обичайно се смятат за токсични странични продукти на клетъчния метаболизъм, които увреждат неспецифично клетъчни киселини, протеини, липиди и други клетъчни компоненти в ядрото.
Има научна информация, която сочи, че ROS в умерени концентрации действат като сигнални молекули и играят важна роля в регулацията на различните функции на съдовата клетка. Доказано е, че в съдовите ендотелни клетки ROS регулират съдовия тонус, растежа, кислородната чувствителност и пролиферацията, апоптозата и възпалителните отговори. Тези регулаторни функции обаче са при физиологични условия. При нарушения в клетъчния метаболизъм свободните радикали се продуцират в големи количества и се натрупват – оксидативен стрес. Това е болестно състояние за клетката, защото се увреждат клетъчните мембрани (липидна пероксидация на мембраните на плазмените органели, което води до деструкции), молекулите на ДНК (предизвиква се намаляване на протеиновия синтез, както и малигнена трансформация на клетките) и се ускорява стареенето на клетките (СР увреждат макромолекулите в човешкото тяло). Инициира се преждевременна апоптоза. Свободните радикали играят важна роля в канцерогенезата. Тяхното натрупване е в основата на патобиохимичните процеси, отключващи невродегенеративни, алергични, белодробни и сърдечно-съдови заболявания [20]. Те са уличени в патогенезата на атеросклерозата, хипертонията, диабета и неговите усложнения. Организмът има естествени клетъчни механизми за отстраняване на свобод- ОБЩА МЕДИЦИНА, 14, 2012, № 3 43 ните радикали – ензимни системи: супероксиддисмутаза (SOD), каталаза, глутатионпероксидаза (GSP). Действието на тези механизми е свързано с наличието на антиоксидантни молекули, фактори и кофактори на ензимните системи. При недостатъчен внос на храни, съдържащи необходимите елементи, или при условия (болести и нездравословен начин на живот) на свръхпроизводство на свободни радикали настъпва инсуфициентност на тези системи. Способността на клетките да се справят със свободните радикали зависи също от възрастта, генетичната заложба и храненето. Най-важните антиоксиданти са витамин С, витамин Е, бета-каротин и селен. Други автори включват към тази група коензим Q10, цинк, L-цистеин, L-глуатион, супероксиддисмутаза. Организмът на по-възрастните и послаби хора и на тези, които се хранят с еднообразна и непълноценна храна, произвежда помалко антиоксиданти и по този начин дава възможност на свободните радикали да проявят вредните си въздействия. Външните фактори, свързани с модерния живот и неговата динамика, както и замърсяването на околната среда (цигарен дим, изгорели газове), химически замърсената храна и вода, стресът, излъчването от екраните на телевизорите и компютрите, също така допринасят за оксидативен стрес на клетките и организма. През последните десетилетия се доказа, че СР и ROS са тясно свързани с патогенезата на невродегенеративните заболявания (фамилни заболявания на двигателния неврон, болестта на Parkinson, болест на Alzheimer); мозъчносъдова болест; шизофрения, ракови заболявания, захарен диабет, инфаркт на миокарда, кардиална миопатия, хемохроматоза, очна катаракта, възпалителни увреждания, радиационно увреждане, реперфузионни увреждания, ревматоиден артрит, токсикози, свързани с ксенобиотици. Някои от белезите на стареенето и атеросклерозата, чернодробното увреждане при хроничен алкохолизъм и емфизема на пушачите също са свързани с въздействието на СР.