В такой науке как медицина, главным является искусство.
Антиоксидантная защита: как SH‑группы противостоят окислительному стрессу Печать
Автор: Кира Александровна Егорова. Валентин Иванович Вдовин   
28 Октября 2025
Окислительный стресс — не просто термин из биохимии, а реальный механизм, лежащий в основе старения, воспалений и многих хронических заболеваний. Чтобы нейтрализовать агрессивные свободные радикалы, организм использует сложную сеть антиоксидантов. Особую роль в ней играют соединения с сульфгидрильными группами (‑SH) — они не только гасят окислители, но и поддерживают редокс‑баланс клеток.

Max +7 918 55 64 601 Маммолог

1. Глутатион (GSH): главный внутриклеточный щит


Этот трипептид (глутаминовая кислота–цистеин–глицин) получает свои защитные свойства благодаря цистеину, несущему ‑SH‑группу. Его функции многогранны:

- Нейтрализация радикалов. Прямо взаимодействует с супероксидным анионом (O₂•⁻) и гидроксильным радикалом (•OH), прерывая цепные реакции окисления.
- Регенерация других антиоксидантов. Восстанавливает витамин C (из дегидроаскорбата в аскорбат) и витамин E (из токоферил‑радикала в токоферол).
- Кофактор ферментов. Служит субстратом для глутатионпероксидазы (GPx), которая превращает перекись водорода в воду: 2GSH+H2O2 →GSSG+2H2O
- Детоксикация. В составе глутатион‑S‑трансфераз (GST) обезвреживает электрофильные соединения и ксенобиотики.

Синтез глутатиона контролирует фермент глутамат‑цистеин лигаза (GCL), чья активность растёт при окислительном стрессе через фактор транскрипции Nrf2. Для поддержания уровня GSH важны пищевые источники цистеина, глутамина и глицина, а также добавки N‑ацетилцистеина (NAC).

2. Гомоцистеин: двойственная природа

Промежуточный продукт метаболизма метионина, гомоцистеин в норме участвует в редокс‑процессах. Однако его избыток превращает его в угрозу:

- провоцирует эндотелиальную дисфункцию;
- повышает риск тромбообразования;
- ассоциируется с сердечно‑сосудистыми заболеваниями и нейродегенерацией (например, болезнью Альцгеймера).

Таким образом, гомоцистеин — пример того, как вещество может быть и участником защиты, и источником повреждения в зависимости от концентрации.

3. Липоевая кислота (АЛК): универсальный антиоксидант

В окислённой форме АЛК представляет собой дисульфидный цикл, а в восстановленной — несёт две ‑SH‑группы (дигидролипоевая кислота). Её ключевые эффекты:

- Хелатирование металлов. Связывает токсичные ионы Cd, Pb, Hg, снижая их реакционную способность.
- Регенерация антиоксидантов. Восстанавливает витамин C, витамин E и глутатион.
- Прямая нейтрализация окислителей. Гасит реактивные формы кислорода и азота (РФК/РФА).
- Реверсия окисленного глутатиона. Превращает GSSG обратно в активную форму GSH.

Клинически АЛК применяют при диабетической нейропатии и болезнях печени. Источники: мясо, шпинат, брокколи; доступны также биодобавки.

4. Тиоредоксины (Trx): регуляторы клеточного редокса

Эти небольшие белки содержат активный центр Cys‑X‑X‑Cys с двумя ‑SH‑группами. Их роль:

- Восстановление белков. Разрывают дисульфидные связи, возвращая молекулам функциональную конформацию.
- Поддержка пероксиредоксинов (PRDX). Передают электроны ферментам, разрушающим H₂O₂ и органические перекиси:Trx-(SH)2+ROOH→Trx-S2+ROH+H2O
- Регуляция сигнальных путей. Влияют на процессы апоптоза, воспаления и ответа на стресс.

Экспрессия тиоредоксинов регулируется через Nrf2 и другие стресс‑чувствительные механизмы.

5. Альбумин (ЧСА): защитник плазмы

Единственный цистеиновый остаток (Cys34) с ‑SH‑группой делает альбумин главным внеклеточным тиолом. Его задачи:

- Связывание окислителей. Нейтрализует пероксинитрит и гипохлорит (HOCl), предохраняя другие молекулы от повреждения.
- Тиол‑дисульфидный обмен. Образует смешанные дисульфиды с цистеином и глутатионом, участвуя в редокс‑буферизации.

Уровень и окислительно‑восстановительное состояние альбумина служат маркерами системного стресса и воспаления.

6. Эрготионеин: стойкий цитопротектор

Этот природный тиол синтезируется грибами и некоторыми бактериями, накапливается в эритроцитах и печени. Его особенности:

- Эффективная нейтрализация радикалов. Гасит гидроксильные радикалы и синглетный кислород.
- Защита митохондрий. Предотвращает окислительное повреждение энергостанций клетки.
- Устойчивость к аутоокислению. В отличие от многих тиолов, не деградирует быстро.
- Специфический транспорт. Поступает в клетки через белок‑переносчик OCTN1.

Основные пищевые источники — грибы и бобовые.

Как работают ‑SH‑группы: 4 ключевых механизма

-Донорство водорода. Отдаёт атом H• радикалам, обрывая цепи окисления: R•+R’SH→RH+R’S•
- Хелатирование металлов. Связывает Fe²⁺ и Cu²⁺, блокируя реакцию Фентона: Fe2++H2O2 →Fe3++•OH+OH
- Субстратная роль. Служит восстановителем для ферментов (глутатионпероксидаза, тиоредоксинредуктаза).
- Редокс‑буферизация. Образует дисульфидные связи (S–S), которые могут быть вновь восстановлены глутатионредуктазой.

Важные нюансы

Локализация имеет значение. Глутатион доминирует в цитоплазме, альбумин — в плазме, эрготионеин — в эритроцитах и печени.

Баланс окисленных/восстановленных форм критичен. Избыток дисульфидов или прооксидантные эффекты (как у гомоцистеина) могут нарушать клеточный гомеостаз.

Синергия с другими системами. SH‑соединения работают в связке с витаминами C/E, ферментами (СОД, каталазой) и металлобелками, создавая многоуровневую защиту.

Вывод

SH‑содержащие соединения — глутатион, липоевая кислота, тиоредоксины, альбумин и эрготионеин — образуют динамичную антиоксидантную сеть. Их ‑SH‑группы обеспечивают:

- прямую нейтрализацию свободных радикалов;
- редокс‑регуляцию ключевых биохимических процессов;
- защиту макромолекул от окислительной деструкции.

Поддержание их оптимального уровня и функциональной активности — важный элемент профилактики заболеваний и сохранения клеточного здоровья.

C чего начинать. Дежурный онколог-маммолог 8 918 55 64 601 в Таганроге

г. Таганрог, Ростовская область, ул. Дзержинского 154-6

Часы приема врачей – с 9.00 до 15.30.

Суббота - с 10.00 до 13.00

Е-mail: klinika@vvi-klinika.ru

Лицензия № ЛО-61-01-003776

Консультация Маммолог MAX, Telegram, WhatsApp +7 918 55 64 601

Консультация венеролог.онлайн MAX, Telegram, WhatsApp +7 918 55 64 601