Convert JPG to PDF online - convert-jpg-to-pdf.net

углеводов в наших клетках). Яды типа АФК возникают не только ферментативно, но и без участия ферментов, например, при одноэлектрон- с; ном восстановлении молекулы 0₂ посредством свободного радикала н убихинона, т. е. полувосстановленной формы природного хинона мито- н хондрий (CoQ) или при реакции Фентона (т. е. восстановлении пере- т киси водорода ионами Fe²⁺ или Си⁺). На эти процессы организм может о влиять лишь косвенно, регулируя уровень CoQ ~ или степень восстанов- о ленности ионов железа и меди. Проблема АФК — относительно новая > для организмов, так как большие количества кислорода в атмосфере — s результат деятельности, прежде всего, самих живых организмов — зеле- ч ных растений и цианобактерий. Дыхание появилось первоначально как ° один из способов антиоксидантной защиты клетки путем обезвреживания кислорода за счет его восстановления в безобидную воду электрона- с. ми, отнятыми у питательных веществ. ^

V

Чтобы убить организм, достаточно просто ослабить глубокоэшелонированную систему его защиты от АФК, а чтобы сделать это медленно, такое ослабление надо тщательно дозировать, понижая уровень антиоксидантов, либо повышая уровень АФК или их токсичность в течение всего периода взрослой жизни индивида.

II.6.2. Активные формы кислорода — главный яд старения

Существуют многочисленные свидетельства того, что повреждение митохондриальной ДНК специфически участвует в регуляторном каскаде, который обусловливает старение как дрожжей, так и животных.

Полвека назад Д. Хармэн в США и вслед за ним Н.М. Эммануэль в России развили мысль о том, что старение — результат повреждения биополимеров (в первую очередь ДНК) посредством АФК. С тех пор было

обнаружено множество свидетельств в пользу справедливости этого по- А стулата, причем создалось впечатление, что первичной мишенью АФК к при старении служит ДНК митохондрий. ш

Совсем недавно эго положение было прямо подтверждено в эле- tj: гантных опытах, выполненных в лабораториях Н.-Г. Ларшона, Т.А. ^т Проллы и Г. Зассенхауза. Исследователи обнаружили, что экспрсс- 2 сия мутантной митохондриальной ДНК-полимеразы, сохранившей £ способность синтезировать ДНК, но утратившей возможность корректировать свои ошибки при этом синтезе, ведет к сильному увеличению частоты мутаций митохондриальной ДНК, значительному сокращению продолжительности жизни и гораздо более раннему появлению многих типичных признаков старения. Группе Зассенхауза, модифицировавшей ДНК-полимеразу только в сердечной мышце, удалось предотвратить эффект этой модификации, введя «мута-торному» животному циклоспорин А, ингибитор пор во внутренней мембране митохондрий, которые открываются с помощью АФК и по существу губят митохондрии. Адресная доставка в митохондрии антиоксиданта SkQl или фермента каталазы, расщепляющей перекись водорода, резко замедляет старение «мутаторных» мышей (см. ниже, гл. II.7, разделы II.7.2, II.7.3).

Уже нет сомнений, что с возрастом баланс систем генерации и обезвреживания АФК сдвигается таким образом, что возрастает как количество АФК, так и степень повреждений, вызываемых АФК. Подобная ситуация приводит к тому, что постепенно увеличивается число клеток, ушедших в апоптоз, запускаемый АФК. Погибшие клетки не заменяются в полной мере новыми, и в результате при старении уменьшается общее число клеток в тех или иных органах и тканях. Эта мысль впервые была высказана великим физиком Л. Силардом, другом А. Эйнштейна.

По Силарду, именно уменьшение «клеточности» органов служит главной причиной снижения жизненных функций — основного признака старения организма. Главная беда старения не столько в том, что каждая наша клетка работает все хуже, сколько в том, что клеток этих становится все меньше и меньше. Типичный пример — старческая саркопения, т. е. уменьшение числа клеток (миофибрилл) в скелетных мышцах. Создается впечатление, что в результате действия программы старения скелет-

ных мышц организм вынужден требовать от этой ткани выполнения тех же функций, но при все уменьшающемся количестве миофибрилл. Так же, по-видимому, устроено старение и многих других наших тканей. Все это напоминает политику хитрого фабриканта, который заставляет свой завод выпускать прежний объем продукции, сокращая при этом количество рабочих. Чтобы справиться с задачей, у коллектива тружеников есть только одна возможность: придумать что-нибудь новенькое и увеличить производительность труда.

II.6.3. Как помирить геронтологов-оптимистов и пессимистов?

Все, что мы с годами узнаем о клеточном хозяйстве, с несомненностью убеждает нас в крайней степени «бюрократизации» ее управления. В клетке открыты длинные иерархии контролеров.