1 ROLA ANTYOKSYDANTÓW ŻYWIENIOWYCH W PROFILAKTYCE I LECZENIU CHORÓB OCZUWspółczesne piśmiennictwo poświęca wiele uwagi wpływowi wolnych rodników na zachowanie zdrowia i powstawanie chorób, zwłaszcza przewlekłych. Wraz ze wzrostem zainteresowania wolnorodnikową teorią starzenia się organizmu, powstawania miażdżycy i nowotworów, naukowcy coraz więcej uwagi poświęcają związkom, które unieszkodliwiają wolne rodniki. Związki te to tzw. antyoksydanty, zwane też wymiataczami wolnych rodników.

2 DRUGA TWARZ TLENU. POWSTAWANIE WOLNYCH RODNIKÓW- O2 anionorodnik ponadtlenkowy O2 H2O2 Bez tlenu nie mogłoby istnieć życie w obecnej formie. Ten życiodajny pierwiastek ma jednak swoją drugą twarz: w każdej żywej komórce powstają reaktywne formy tlenu, które mogą uszkadzać inne komórki. Wolne rodniki tlenowe są tworami niestabilnymi i wysoce reaktywnymi. Posiadają zdolność przyłączania elektronu z otaczających cząsteczek prowadząc do ich utlenienia, co często wiąże się ze zmianą właściwości biochemicznych utlenianej cząsteczki. Mogą działać w miejscu powstania lub przenikać przez błony biologiczne i działać w miejscach odległych. nedtlenek wodoru H2O . OH rodnik hydroksylowy

3 WOLNE RODNIKI TLENOWE. REAKTYWNE FORMY TLENUpowstają w trakcie redukcji cząsteczki tlenu do wody zawierają przynajmniej jeden niesparowany elektron powstają zwykle podczas nagłego przejścia ze stanu względnej hipoksji do stanu hiperoksji Wolne rodniki są to atomy lub cząsteczki zawierające przynajmniej jeden niesparowany elektron.Najczęściej zawierają one w swojej cząsteczce tlen. Ponadto istnieje wiele związków chemicznych, które nie są wolnymi rodnikami, ale bardzo łatwo wchodzą w reakcje biochemiczne i mogą uszkadzać struktury komórkowe, np. wytwarzany w warunkach fizjologicznych nadtlenek wodoru H2O2. Tego typu związki określane są wspólną nazwą reaktywnych form tlenu. Reperfuzja po niedokrwieniu jest główną przyczyną powstawania wolnych rodników uwalnianych z unieruchomionych leukocytów.

4 ROLA WOLNYCH RODNIKÓW W ORGANIŹMIEinaktywacja wirusów i bakterii regulacja wzrostu komórki sygnalizacja międzykomórkowa i wewnątrzkomórkowa regulacja syntezy hormonów tkankowych – prostacyklin, tromboksanów, leukotrienów aktywacja genów Nie należy zakładać, że wszystkie działania wolnych rodników są dla organizmu niekorzystne. Wiele procesów warunkujących skuteczne funkcjonowanie naszego systemu odpornościowego zależy właśnie od nich. Peroksydacja lipidów błon komórkowych ma pozytywne znaczenie, np. w procesie dojrzewania erytrocytu (destrukcja organelli retikulocytu). Wolne rodniki mogą być wykorzystywane w leczeniu – terapia fotodynamiczna – leczenie AMD, nowotworów, żółtaczki wcześniaków.

5 STRES OKSYDACYJNY Stan organizmu związany z wytwarzaniem wolnych rodników i reaktywnych form tlenu, powodujący ciągłą ekspozycję komórek na ich działanie. Nasilenie stresu oksydacyjnego zależy od ilości i rodzaju wytwarzanych reaktywnych form tlenu, sprawności mechanizmów obronnych i zasobów antyoksydantów.

6 ZABURZENIA HOMEOSTAZY USTROJOWEJmechanizmy obronne W warunkach homeostazy ustrojowej wolne rodniki tlenowe unieczynniane są przez antyoksydanty endogenne i żywieniowe, jednakże w przypadku upośledzenia mechanizmów ochronnych lub zbyt intensywnych procesów wolnorodnikowych dochodzi do zakłóceń fizjologii komórek. Mózg, w tym nerw II i siatkówka oka, są szczególnie podatne na tego typu uszkodzenia ponieważ zużywają relatywnie dużo tlen, a ich komórki są dość słabo zasobne w enzymy usuwające wolne rodniki. Komórki nerwowe nie dzielą się, więc ich śmierć stanowi uszkodzenie nieodwracalne. wolne rodniki

7 białka lipidy sacharydy kwasy nukleinoweWOLNE RODNIKI TLENOWE białka lipidy sacharydy kwasy nukleinowe Reakcje wolnych rodników tlenowych z białkami, lipidami i kwasami tłuszczowymi powodują powstanie wolnych rodników organicznych. Największe zainteresowanie budzą rodniki wielonienasyconych kwasów tłuszczowych, które zaburzają funkcje błon biologicznych. W wyniku uszkodzeń wywoływanych przez wolne rodniki organizmy starzeją się (tzw. wolnorodnikowa teoria starzenia się organizmu), a długość życia zależy od ilości i prędkości uwalniania wolnych rodników przez komórki. utrata aktywności enzymów zakłócenie systemu immunologicznego zaburzenie funkcji błon biologicznych mutacje genów, nowotwory

8 ŹRÓDŁA WOLNYCH RODNIKÓWENDOGENNE łańcuch oddechowy aktywne leukocyty enzymy EGZOGENNE dym papierosowy alkohol leki dieta skażone powietrze spaliny samochodowe intensywna aktywność fizyczna promieniowanie jonizujące światło UV stres fizyczny i psychiczny gorączka, choroby Dieta – niedostateczne spożycie antyoksydantów lub zbyt duże spożycie nienasyconych kwasów tłuszczowych. Skażone powietrze – ozon, tlenki azotu i siarki. Antybiotyki – powodują wytwarzanie wolnych rodników – działanie niekorzystne. Nadmierny wysiłek fizyczny, jak i brak ruchu powodują wyzwalanie wolnych rodników.

9 NADMIERNY STRES OKSYDACYJNYzmiany stabilności i przepuszczalności błon komórkowych przyspieszenie starzenia się komórek inicjowanie procesów nowotworowych degradacja witamin A, C i E

10 ZABURZENIA RÓWNOWAGI OKSYDACYJNO-ANTYOKSYDACYJNEJmiażdżyca choroba niedokrwienna serca procesy nowotworowe choroby neurodegeneracyjne niedokrwienie martwica zwyrodnienie Utrzymanie równowagi pomiędzy ilością wolnych rodników a układem antyoksydacyjnym ma podstawowe znaczenie dla zachowania zdrowia. Długotrwałe oddziaływanie na nasz organizm wolnych rodników tlenowych i postępujące z wiekiem osłabienie mechanizmów obronnych jest uznawane za istotna przyczynę starzenia się organizmu, zachodzenia procesów zapalnych i zwyrodnieniowych i rozwoju chorób cywilizacyjnych (jak na slajdzie).

11 UDZIAŁ WOLNYCH RODNIKÓW TLENOWYCH W PROCESACH CHOROBOWYCHprzekazywanie sygnału ekspresja genów wzrost i śmierć komórek ustrojowych Wyniki ostatnich badań wskazują, że molekularny mechanizm działania wolnych rodników w procesach chorobowych jest prawdopodobnie związany z przekazywaniem sygnału, ekspresją genów, wzrostem i śmiercią komórek ustrojowych.

12 WOLNE RODNIKI A CHOROBY OCZUzwyrodnienie plamki związane z wiekiem retinopatia cukrzycowa zaćma starcza wolne rodniki tlenowe retinopatia nadciśnieniowa Istnieją naukowe podstawy do tego, by sądzić, że niektóre choroby oczu mają podłoże wolnorodnikowe. Najważniejsze z nich to: jaskra pierwotna otwartego kąta retinopatia wcześniaków

13 USUWANIE I NEUTRALIZACJA WOLNYCH RODNIKÓW. MECHANIZMY OBRONNE USTROJUUkład enzymatyczny katalaza peroksydaza glutationowa dysmutaza ponadtlenkowa Układ nieenzymatyczny antyoksydanty dostarczane z pożywieniem białka wiążące jony metali ciężkich Dla zapobieżenia szkodliwym następstwom działania wolnych rodników tlenowych organizmy wykształciły szereg mechanizmów ochronnych: enzymy antyoksydacyjne, które chronią komórki i tkanki przed aktywnością wolnych rodników tlenowych są wytwarzane niezależnie od diety. Z wiekiem ich skuteczność jednak maleje, czego wyrazem jest postępujący proces starzenia się organizmu i zmian zwyrodnieniowych. antyoksydanty dostarczane z pożywieniem znajdujące się w owocach i warzywach zwykle nie są produkowane przez organizm białka wiążące: - żelazo – transferyna i ferytyna - miedź – ceruloplazmina. Żelazo i miedź są katalizatorami reakcji wytwarzania wolnych rodników. mikroelementy – cynk i selen

14 NATURALNE ANTYOKSYDANTYretinol witamina A karotenoidy β-karoten α-karoten likopen luteina kantaksantyna zeaksantyna antyoksydanty lipofilne tokoferole – witamina E antyoksydanty hydrofilne kwas askorbinowy – witamina C koenzym Q glutation Dynamiczny rozwój fitochemii przyczynił się do wykrycia i scharakteryzowania ponad 30 tys. substancji roślinnych. Niestety, tylko nieliczne z nich mogą sprostać wymaganiom stawianym przez współczesną medycynę. Wymagane jest wskazanie konkretnych składników odpowiedzialnych za działanie lecznicze oraz potwierdzenie ich aktywności w eksperymentach farmakologicznych i badaniach klinicznych. Spośród wymienionych naturalnych antyoksydantów, aktywność biologiczna tokoferolu i karotenoidów jest od dawna znana i potwierdzona nie tylko in vitro, ale także in vivo. Z flawonoidami sprawa jest bardziej skomplikowana, gdyż jest to duża grupa związków o zróżnicowanej strukturze; są trudno przyswajalne i nie gromadzą się w organizmie. Zainteresowano się jednakże nimi, gdyż są one bardzo rozpowszechnione w świecie roślin, a ich dzienne spożycie w diecie wynosi od 25mg-1g. flawonoidy cynk i selen

15 NATURALNE ANTYOKSYDANTY W OKULISTYCEChoroby Mechanizmy działania Zwyrodnienie plamki związane z wiekiem Działanie antyoksydacyjne Ochrona siatkówki przed światłem słonecznym Hamowanie enzymu reduktazy glutationu Ochrona białek soczewki przed utlenieniem Zaćma starcza Hamowanie powstawania glikolizowanych białek Uszczelnienie naczyń krwionośnych Retinopatia cukrzycowa Jaskra pierwotna otwartego kąta Działanie antyoksydacyjne we wczesnych fazach choroby Stabilizacja kolagenu w beleczkowaniu i poprawa odpływu

16 KAROTENOIDY Beta-karoten Zeaksantyna Luteina Naturalny filtr światłaW plamce stwierdza się obecność barwników plamkowych- luteiny i zeaksantyny, które nadają jej żółtą barwę. Występują one również w soczewce i chronią jej białka przed utlenieniem.Karotenoidy są dostarczane do organizmu z dietą. 1. Beta-karoten występuje w marchwi, szpinaku, pomidorach 2. Luteina występuje w szpinaku,sałacie ,brokułach 3. Zeaksantyna występuje w kukurydzy. Stwierdzono, że zwiększone spożycie luteiny i zeaksantyny powoduje zwiększenie ilości barwnika w plamce. Beta-karoten nie występuje w plamce ,ale ma działanie antyoksydacyjne. Obserwuje się zależność między czynnikami ryzyka AMD a ilością karotenoidów w plamce: 1. U kobiet luteina gromadzi się w tkance tłuszczowej ,a w mniejszych ilościach w siatkówce niż u mężczyzn- u kobiet występuje zwiększone ryzyko rozwoju AMD. 2. U osób otyłych w większym stopniu luteina gromadzi się w tkance tłuszczowej i mają oni zwiększone ryzyko zachorowania na AMD. 3. W zaćmie- gdy zmniejszenie luteiny w plamce –jest też jej mało w soczewce- tworzy się zaćma korowa (dodatnia korelacja z AMD ). Zaćma jądrowa wywiera efekt ochronny na plamkę. (mniejsze ryzyko rozwoju AMD ). Naturalny filtr światła Wychwytywanie i unieczynnianie wolnych rodników

17 CYNK I SELEN. WITAMINY Cynk i selen Witaminy C i EUaktywnianie enzymów antyoksydacyjnych Wiązanie wolnych rodników Witaminy C i E Witamina E jest najważniejszym antyutleniaczem, reguluje ona również funkcje błon biologicznych. Najważniejsze źródła witaminy E to ziarna zbóż, orzechy i oleje roślinne. Witamina C odgrywa bardzo ważną rolę w ochronie tkanki ocznej przed uszkadzającym działaniem wolnych rodników i wzmacnia działanie witaminy E. Występuje w kapuście, jagodach, owocach cytrusowych, pomidorach. Cynk i selen jako podstawowe pierwiastki śladowe odgrywają ważną rolę w regulacji aktywności enzymów oraz przemian białkowych. Najważniejszym źródłem cynku są białka pochodzenia zwierzęcego (mięso, ostrygi). Stwierdzono, że łączne podawanie antyoksydantów w dużych dawkach zmniejsza ryzyko wystąpienia AMD oraz spowalnia przebieg choroby. Nie są one jednak w stanie całkowicie zatrzymać procesu chorobowego –uważa się, że w miarę starzenia się organizmu proces wolnorodnikowy nakręca się w sposób lawinowy i jako taki jest przyczyną starzenia się i śmierci organizmów żywych. Spożywanie dużej ilości warzyw i owoców a także umiarkowanych ilości mięsa jest obecnie podstawowym sposobem postępowania zapobiegawczego głównych zwyrodnieniowych chorobach oczu i innych narządów człowieka. Zgodnie z sugestiami ekspertów ze Stanów Zjednoczonych, Kanady i Europy dorosły człowiek powinien spożywać około 800 gramów warzyw i owoców dziennie. Dietę można również uzupełniać preparatami multiwitaminowymi oraz naturalnymi wyciągami z owoców. Wiązanie wolnych rodników Stabilizacja błon komórkowych

18 Grupa naturalnych antyoksydantów rozpowszechnionych w świecie roślinFLAWONOIDY Grupa naturalnych antyoksydantów rozpowszechnionych w świecie roślin Flawonoidy są antyoksydantami produkowanymi przez rośliny w odpowiedzi na wysokie nasłonecznienie a ich ilość jest proporcjonalna do ilości dochodzącego światła. Te naturalne związki były już od dawna znane ze swych zdrowotnych własności. Pionierem badań nad flawonoidami był polski chemik, Stanisław Kostanecki, który w latach dokonał syntezy niektórych flawonoidów. Do tej pory zidentyfikowano ponad różnych flawonoidów, z których większość jest odpowiedzialna za nadawanie kolorów roślinom. W latach 30-tych XX wieku wykazano, że flawony wydzielone z cytryn działają podobnie jak witamina C i zmniejszają kruchość i przepuszczalność naczyń. Zaproponowano, aby nadać im nazwę witaminy P (od „przepuszczalność”), ale ze względu że nie występuje ona w tkankach ustrojowych nie może być uznana za witaminę – zaproponowano więc nazwę bioflawonoidy. W latach 60-tych przeprowadzano badania nad działaniem moczopędnym, antybakteryjnym i antywirusowym, w latach 80-tych rozpoczęto badania nad ich własnościami antyoksydacyjnymi. Flawonoidy dzielą się na kilka głównych grup w zależności od ich budowy chemicznej, np.: flawony flawonony katechiny antocyjaniny

19 FLAWONOIDY. PODZIAŁ flawony flawonony flawonole flawan-3-oleGRUPA PRZEDSTAWICIELE WYSTĘPOWANIE flawony Apigenina, diosmina Jabłka, oliwki, papryka, soja flawonony Hesperydyna, naryngina, naryngenina Cytrusy flawonole Kwercetyna, rutyna, kempferol, mirycetyna Skórka owoców, żurawina, sałata, cebula, pietruszka flawan-3-ole Katechina, epikatechina, procyjanidyny Czerwone wino, herbata antocyjany Cyjanidyna, malwidyna, delfinidyna, pelargonidyna, peonidyna, petunidyna Czarna jagoda, wiśnie, czerwone winogrona, truskawka, kwiat malwy chalkony Florydzyna, florytyna Jabłka Flawonoidy nadają owocom charakterystyczne zabarwienia: - warzywom – zielone, czerwone - owocom cytrusowym – żółte - jagodom – czerwone, niebieskie, fioletowe.

20 DZIAŁANIE FLAWONOIDÓWdziałanie antyoksydacyjne poprawa mikrokrążenia zmniejszanie przepuszczalności i łamliwości naczyń krwionośnych hamowanie hialuronidazy i stabilizacja kolagenu hamowanie agregacji płytek hamowanie reakcji zapalnych flawonoidy Według niektórych badań możliwy jest korzystny wpływ wyciągu z czarnej jagody i innych flawonoidów jako antyoksydantów. W przeprowadzonych badaniach stwierdzono pozytywny efekt u pacjentów pijących umiarkowane ilości czerwonego wina oraz przyjmujących wyciąg z czarnej borówki.

21 DZIAŁANIE ANTYOKSYDACYJNE FLAWONOIDÓWbezpośrednie wymiatanie wolnych rodników przerywanie reakcji wolnorodnikowych unieczynnienie tlenku azotu hamowanie oksydazy ksantynowej zapobieganie unieruchomieniu leukocytów interakcje z innymi enzymami wiązanie metali katalizujących procesy utleniania Usuwanie i neutralizacja wolnych rodników: bezpośrednie wymiatanie wolnych rodników – flawonoidy łącząc się z nimi unieczynniają je (epikatechina i rutyna) przez co hamują peroksydację frakcji lipidów LDL – działanie przecimiażdżycowe przerywanie reakcji wolnorodnikowych. unieczynnienie tlenku azotu – jest on produkowany przez komórki śródbłonka i makrofagi i gra rolę w mechanizmie poszerzania naczyń krwionośnych. Gdy wydzielany jest w zbyt dużych ilościach, sam staje się wolnym rodnikiem, a reagując z innymi wolnymi rodnikami powoduje powstanie wysoce toksycznych nadtlenoazotanów, które uszkadzają błony komórkowe (utleniają LDL). Flawonoidy wymiatają wolne rodniki i unieczynniają sam tlenek azotu. hamowanie oksydazy ksantynowej – jest to enzym biorący udział w przemianie ksantyny do kwasu moczowego. Powstaje on w warunkach niedotlenienia i działa jako wolny rodnik, reagując w fazie reperfuzji z wolnym tlenem i powodując uwolnienie wolnych rodników – kwercytyna, luteolina. zapobieganie unieruchomieniu leukocytów – unieruchomienie leukocytów jest jedną z przyczyn uwalniania dużych ilości wolnych rodników i mediatorów zapalnych niszczących tkanki w miejscu niedotlenienia. W normalnych warunkach leukocyty swobodnie przemieszczają się przez ścianę naczyń. Flawonoidy zmniejszają ilość unieruchomionych leukocytów i hamują degranulację neutrofilów. interakcje z innymi enzymami – kwercytyna – chelatują żelazo, przez co hamują enzymy zawierające żelazo, w szczególności peroksydazy. Wykazują działanie zmniejszające peroksydację lipidów, hamują metabolizm kwasu arachidonowego, wykazując działanie przeciwzapalne i przeciwzakrzepowe. wiązanie metali katalizujących procesy utleniania.

22 EFEKTY KLINICZNE DZIAŁANIA FLAWONOIDÓWprzeciwmiażdżycowy przeciwzapalny przeciwalergiczny przeciwnowotworowy przeciwzakrzepowy przeciwosteoporotyczny przeciwwirusowy Efekty: przeciwmiażdżycowy – hamują utlenianie frakcji LDL przez wolne rodniki i wnikanie jej do śródbłonka naczyń – działanie przeciw chorobie wieńcowej – fenomen francuski przeciwzapalny – hamowanie cyklooksygenozy i lipooksygenozy w przemianie kwasu arachidonowego, hamowanie syntezy prostaglandyn, hamowanie kinazy tyrozynowej (bierze udział w przekazywaniu sygnałów we wzroście i proliferacji komórek), hamowanie degranulacji neutrofilów. przeciwalergiczny przeciwnowotworowy – gdy wolne rodniki uszkadzają DNA onkogenów lub supresorów onkogenezy mogą spowodować w rezultacie wzrost nowotworu przez rozpoczęcie niekontrolowanych mitoz. Flawonoidy mogą hamować karcenogenezę – badania w guzie płuca i czerniaku. Mogą również hamować angiogenezę poprzez hamowanie kinaz białkowych. przeciwzakrzepowy – kwercytyna wymiatając wolne rodniki zwiększa uwalnianie prostacykliny i tlenku azotu oraz hamuje przemiany kwasu arachidonowego i powstawanie prostaglandyn i tromboksanu A2, które mają działanie proagregacyjne na płytki. przeciwosteoporotyczny – stwierdzany u kobiet pijących herbatę – zwiększenie gęstości kości potwierdzone densytometrycznie. przeciwwirusowy – w przeprowadzonych badaniach stwierdzono działanie przeciw HSV, adenowirusowi, hamowanie replikacji wirusa, hamowanie zdolności zakaźnych wirusa.

23 DZIAŁANIA A efekty ↓ proliferacja komórek ↓ angiogeneza DZIAŁANIAantyoksydacja ↓ agregacja płytek ↓ cholesterol ↓ unieruchomienie leukocytów wiązanie jonów żelaza ↓ cyklooksygenaza ↓ lipooksygenaza unieczynnianie NO efekty przeciw- nowotworowy przeciw- miażdżycowy przeciw- zapalny hamowanie skutków reperfuzji

24 OCENA AKTYWNOŚCI FLAWONOIDÓWJednak działają! chociaż mają małą wchłanialność w przewodzie pokarmowym ze względu na brak specyficznych enzymów chociaż ich metabolity wykazują znacznie niższą aktywność antyoksydacyjną Większość badań nad aktywnością flawonoidów była wykonywana in vitro. Mogłoby wydawać się bezcelowe badanie flawonoidów in vivo. Badania jednak wykazują, że podanie ich zwierzętom lub ochotnikom zwiększa znacznie potencjał antyoksydacyjny osocza.

25 ZASTOSOWANIE FLAWONOIDÓW W OKULISTYCEnieliczne doświadczenia dotyczące flawonoidów potwierdzone lecznicze właściwości antocyjanozydów pochodzących z borówki czernicy Większość spotykanych w literaturze badań dotyczących flawonoidów i chorób oczu jest związanych z zastosowaniem wyciągu z borówki czernicy zawierającej dużą ilość antocyjanozydów.

26 BORÓWKA CZERNICA VACCINUM MYRTILLUSZawartość aktywnych substancji: antocyjanozydy (nadają barwę) – 15 rodzajów witaminy C i B2 cukry pektyny flawonoidy terpeny pochodne kwasu cynamonowego i benzoesowego potas, żelazo, wapń, magnez, fosfor Borówka czernica od dawna wykorzystywana była jako lek; stosowano ją w: - leczeniu układu moczowego - reumatyzmie - łuszczycy - wysypkach skórnych - zaburzeniach trawienia. W jej skład wchodzą następujące czynne substancje (jak na slajdzie)

27 DZIAŁANIE WYCIĄGU Z BORÓWKI CZERNICY. ANTOCYJANOZYDYdziałanie antyoksydacyjne poprawa mikrokrążenia zmniejszanie przepuszczalności i łamliwości naczyń krwionośnych – hamowanie hialuronidazy i stabilizacja kolagenu hamowanie agregacji płytek stabilizacja włókien kolagenowych hamowanie reakcji zapalnych działanie rozkurczowe na mięśnie gładkie naczyń krwionośnych poprawa wydolności żylnej obniżanie poziomu glukozy we krwi

28 ZASTOSOWANIE WYCIĄGU Z BORÓWKI CZERNICYchoroby oczu choroby naczyń krwionośnych cukrzyca choroby układu moczowego

29 ZASTOSOWANIE BORÓWKI CZERNICY W OKULISTYCEchoroby siatkówki choroby soczewki jaskra pierwotna otwartego kąta postępująca wysoka krótkowzroczność choroby naczyniowe

30 BORÓWKA CZERNICA W … (1) CHOROBACH SIATKÓWKI1.1 AMD – zwyrodnienie plamki związane z wiekiem 1.2 retinopatia cukrzycowa 1.3 retinopatia nadciśnieniowa 1.4 retinopatia wcześniaków 1.5 zwyrodnienie barwnikowe siatkówki

31 AMD – ZWYRODNIENIE PLAMKI ZWIĄZANE Z WIEKIEM (1.1)AMD to choroba centralnej części siatkówki, prowadząca w stadiach zaawansowanych do prawie całkowitej ślepoty. Jej istotą jest zanik siatkówki i nabłonka barwnikowego w obrębie plamki żółtej oraz neowaskularyzacja naczyniówkowa, obejmująca powstawanie nowych naczyń i ich wrastanie do przestrzeni podsiatkówkowej. Korzystny wpływ wyciągu z czarnej borówki i innych flawonoidów jako antyoksydantów oraz inhibitorów angiogenezy. Zwyrodnienie plamki związane z wiekiem jest to choroba centralnej części siatkówki, prowadząca w stadiach zaawansowanych do prawie całkowitej ślepoty. Stanowi ona problem społeczny w krajach o wysokich standardach bytowych i wzrastającej przeciętnej długości życia. Jej istotą jest zanik siatkówki i nabłonka barwnikowego w obrębie plamki żółtej oraz neowaskularyzacja naczyniówkowa, obejmująca powstawanie nowych naczyń i ich wrastanie do przestrzeni podsiatkówkowej. Czynniki etiologiczne, leżące u podstaw choroby są nie do końca poznane. Jedną z teorii wyjaśniających etiopatogenezę zmian jest teoria wolnorodnikowa. Według niej możliwy jest korzystny wpływ wyciągu z czarnej borówki i innych flawonoidów jako antyoksydantów. W przeprowadzonych badaniach stwierdzono zmniejszenie zapadalności na AMD u pacjentów pijących umiarkowane ilości czerwonego wina oraz poprawę ostrości wzroku u pacjentów przyjmujących wyciąg z borówki czernicy.

32 RETINOPATIA CUKRZYCOWA (1.2)Mikroangiopatia drobnych naczyń krwionośnych, powodująca ich zamknięcie i zwiększoną przepuszczalność. Wolnorodnikowa teoria zmian Działanie prewencyjne antocyjanozydów zmniejszenie przepuszczalności i łamliwości naczyń włosowatych – działanie przeciwkrwotoczne i przeciwwysiękowe działanie antyoksydacyjne stabilizacja tkanki łącznej obniżanie poziomu glukozy we krwi Retinopatia cukrzycowa jest mikroangiopatią dotyczącą drobnych tętniczek przedwłosowatych, włośniczek i drobnych naczyń żylnych. Charakteryzuje ją zamknięcie drobnych naczyń oraz zwiększona ich przepuszczalność. W wyniku tego dochodzi do niedokrwienia siatkówki i jej niedotlenienia, którego rezultatem jest rozplem drobnych naczyń, przeciek i obrzęk siatkówki, krwotoki, wysięki, a w końcowej fazie proliferacja tkanki łącznej i odwarstwienie siatkówki. Jedną z teorii wyjaśniających etiopatogenezę zmian jest teoria wolnorodnikowa. Według niej w przebiegu cukrzycy powstają glikolizowane białka, które generują tworzenie się wolnych rodników uszkadzających tkanki. Możliwy jest korzystny wpływ wyciągu z czarnej borówki i innych flawonoidów jako antyoksydantów i substancji poprawiającej stan naczyń krwionośnych.

33 RETINOPATIA NADCIŚNIENIOWA (1.3)Reakcja tętnic siatkówki na podwyższone układowe ciśnienie tętnicze – zwężenie, stwardnienie, przeciek. Korzystny wpływ wyciągu z czarnej borówki i innych flawonoidów: relaksacja mięśni gładkich naczyń krwionośnych – hamowanie napływu jonów wapniowych do komórek uszczelnianie naczyń krwionośnych obniżanie ciśnienia tętniczego krwi Możliwy jest również korzystny wpływ flawonoidów jako czynników przeciwmiażdżycowych. Poprzez swoje działanie antyoksydacyjne hamują one peroksydację frakcji LDL lipidów i zapobiegają wnikaniu ich do śródbłonka naczyń krwionośnych.

34 RETINOPATIA WCZEŚNIAKÓW (1.4)Rozplem naczyń krwionośnych i tkanki łącznej w obrębie siatkówki u przedwcześnie urodzonych noworodków poddawanych leczeniu wysokim stężeniem tlenu w inkubatorach. Wolnorodnikowa teoria produkcji czynnika wazoproliferacyjnego. Korzystny wpływ flawonoidów i wyciągu z czarnej borówki poprzez działanie antyoksydacyjne. Obecnie w leczeniu stosuje się witaminę E, która jest antyutleniaczem ale może też powodować efekty uboczne, dlatego terapia ta jest kontrowersyjna.

35 ZWYRODNIENIE BARWNIKOWE SIATKÓWKI (1.5)Grupa dziedzicznych schorzeń charakteryzujących się utratą fotoreceptorów i upośledzeniem funkcji nabłonka barwnikowego siatkówki. Objawami są: ślepota nocna, zwężenie pola widzenia i obniżenie ostrości wzroku. Przeprowadzano również badania nad widzeniem zmierzchowym i adaptacją do ciemności u zdrowych osobników. Część badań potwierdza korzystny wpływ wyciągu z czarnej borówki na w/w, część badań zaprzecza. Teoria pozytywnego działania wyciągu z czarnej jagody na widzenie ma swój początek w czasach II wojny światowej, kiedy to lotnicy brytyjscy spożywający duże ilości dżemu z czarnej jagody twierdzili, że lepiej widzą wroga po zmroku. Stwierdzono poprawę adaptacji do ciemności, widzenia zmierzchowego i poprawę ostrości wzroku po zastosowaniu wyciągu z czarnej borówki.

36 BORÓWKA CZERNICA W … (2) CHOROBACH SOCZEWKI2.1 zaćma starcza 2.2 zaćma cukrzycowa

37 ZAĆMA STARCZA (2.1) Zmętnienie soczewki spowodowane obniżeniem poziomu glutationu, utlenianiem białek i wytrącaniem się form nierozpuszczalnych w wodzie. Kwercytyna, hesperydyna, narygina hamują działanie reduktazy glutationu, zwiększając ilość zredukowanego glutationu w soczewce i zapobiegają utlenianiu białek.

38 ZAĆMA CUKRZYCOWA (2.2) Zmętnienie soczewki spowodowane akumulacją sorbitolu, który powoduje wnikanie płynu do soczewki wskutek zmian ciśnienia osmotycznego. Rutyna, hesperydyna, antocyjany hamują reduktazę aldozową, zmniejszając produkcję sorbitolu. Sorbitol jest syntetyzowany w cukrzycy z nadmiernych ilości glukozy przy udziale reduktazy aldozowej.

39 BORÓWKA CZERNICA W … (3) JASKRZE PIERWOTNEJ OTWARTEGO KĄTAPostępujący zanik nerwu wzrokowego przebiegający z charakterystycznymi zmianami w wyglądzie jego tarczy oraz z charakterystycznymi, progresywnymi zmianami w polu widzenia. Wolnorodnikowa teoria mechanizmu śmierci komórki zwojowej. Korzystny wpływ antocyjanów. działanie antyoksydacyjne we wczesnych fazach rozwoju choroby stabilizacja kolagenu w siateczce beleczkowania i poprawa odpływu Były wykonywane bardzo nieliczne badania nad tym zagadnieniem. Stwierdzono poprawę w badaniu elektroretinograficznym po zastosowaniu u pacjentów z jaskrą wyciągu z borówki. Konieczne byłyby dalsze badania w tej materii i ocena ewentualnego wpływu borówki na pole widzenia.

40 BORÓWKA CZERNICA W … (4) WYSOKIEJ KRÓTKOWZROCZNOŚCIGenetycznie uwarunkowana choroba degeneracyjna o postępującym charakterze związana z wydłużaniem się osi gałki ocznej. Towarzyszą jej zmiany zanikowe w obrębie naczyniówki i siatkówki oraz obniżona ostrość wzroku. Udowodnione działanie wyciągu z czarnej borówki: hamowanie postępu krótkowzroczności i poprawa ostrości wzroku poprawa ukrwienia siatkówki zmniejszenie przepuszczalności naczyń stabilizacja tkanki łącznej działanie antyoksydacyjne W badaniu podawano dzieciom wyciąg z borówki oraz jonoforezy z sadaminy i wapna. Efekty leczenia autorzy wiążą z poprawą ukrwienia, zmniejszeniem przepuszczalności naczyń w obrębie siatkówki i możliwym efekcie stabilizującym tkankę łączną.

41 BORÓWKA CZERNICA W … (5) CHOROBACH NACZYNIOWYCHpolineuropatia niedokrwienna Stwierdzono poprawę ukrwienia nerwów obwodowych i czaszkowych po zastosowaniu czarnej borówki zaburzenia żylne Potwierdzono wpływ wyciągu z czarnej borówki na poprawę mikrokrążenia żylnego i drenażu limfatycznego

42 Reaktywne formy tlenu są przyczyną chorób degeneracyjnychPODSUMOWANIE 1 Reaktywne formy tlenu są przyczyną chorób degeneracyjnych Flawonoidy są naturalnymi antyoksydantami chroniącymi przed reaktywnymi formami tlenu 2 W ostatnim ćwierćwieczu wzrasta zainteresowanie badaczy wytwarzaniem reaktywnych form tlenu w organizmach żywych i ich wpływu na metabolizm komórek i indukowanie chorób. Zgodnie z założeniem, że to reaktywne formy tlenu są przyczyną zachodzenia wielu procesów patologicznych poszukuje się związków o właściwościach je unieczynniających. Grupą takich antyoksydantów są naturalnie występujące w roślinach flawonoidy, związki o bardzo zróżnicowanej strukturze i właściwościach biologicznych. Mimo szybkiego rozwoju badań w tej dziedzinie i bezspornie stwierdzonej aktywności nadal mało wiemy o ich przydatności w organizmie i mechanizmach działania. Z całą pewnością mają wpływ na wiele dolegliwości okulistycznych, w szczególności antocyjanozydy, pochodzące z borówki czernicy. Konieczne są jednak dodatkowe badania, dzięki którym będzie można szczegółowo ocenić możliwości zastosowania bioflawonoidów i antocyjanozydów w poszczególnych degeneracyjnych schorzeniach oczu. Potwierdzono skuteczność wyciągu z czarnej borówki w zapobieganiu i leczeniu chorób degeneracyjnych oka 3

43 LITERATURA 1. Bartosz G.: Druga twarz tlenu, Wydawnictwo Naukowe PWN, Warszawa 1995. 2. Head K.A.: Natural therapies for ocular disordes. Part 1. Diseases of the Retina, Altern. Med. Rev , Oct. 3. Head K.A.: Natural therapies for ocular disorders. Part 2. Cataracts and glaucoma, Altern. Med. Rev. 2001, 6, nr 2, 4. Lutomski J.: „Klarin” na lepsze widzenie, Post. Fitoterapii 2001, nr 6, 2-3. 5. Muth E.R., Laurent J.M., Jasper P.: The effect of bilberry nutritional supplementation on night visual acuity and contrast sensitivity, Altern. Med. Rev. 2000, 5, nr 2, 6. Nartowska J.: Substancje naturalne działające antyoksydacyjnie, Saluber 2002, nr 1, 7. Nijveldt R.J., van Horn D.E.C., Boelens P.G., van Norren K., van Leeuwen P.A.M: Flavonoids. A review of probable mechanisms of action and potential applications, Am.J.Clin.Nutr. 2001, 74, 8. Ryczkowska B.: Wolne rodniki w patologii człowieka, Saluber 2002, nr 1, 4-8. 9. Wilska-Jeszka J., Podsędek A.: Bioflawonoidy jako naturalne antyoksydanty, Wiad. Chem. 2001, 55, 10. Praca zbiorowa: Normy żywienia człowieka. Fizjologiczne podstawy (red. Ś. Ziemlański), Wydawnictwo Lekarskie PZWL, Warszawa 2001, str

44