Эгоистичная митохондрия. Как сохранить здоровье и отодвинуть старость

Контроль над бурым жиром, разобщающими белками и скоростью метаболических процессов в сочетании со снижением образования свободных радикалов — важный фактор предотвращения самых разных проблем со здоровьем (глава 3 «Массаж и гидротерапия»). Ну и, наконец, бурый жир мог бы сыграть весьма важную роль в профилактике ожирения. Как бы то ни было, я до сих пор придерживаюсь идеи, что без митохондрий и рассеивания протонного градиента эволюция никогда не привела бы к появлению теплокровных животных, и мы бы до сих пор пребывали в состоянии рептилий со всеми вытекающими последствиями.

Интересно прояснить, как именно адаптируются к лютому холоду такие животные, как полярные медведи (их среда обитания противоположна жаркому климату пустыни, где пребывают верблюды, о которых мы говорили в разделе «Игра в „горячую картошку“: электрон-транспортная цепь (ЭТЦ)»). Белые медведи обитают только в Арктике, где они проводят большую часть времени, перемещаясь по ледяным полям. Популяции этих удивительных хищников обнаружены в самых суровых районах США (штат Аляска), Канаде, России, Гренландии и Норвегии. Температура там понижается до 55 °C ниже нуля, а скорость ветра достигает 50 км/ч.

Обладая толстым подкожным слоем бурого жира (известного также как медвежий жир), белые мишки не только являются превосходными пловцами (в этом им помимо жира помогают два слоя плотного, масляного и водонепроницаемого меха), но и могут генерировать большое количество тепла, обогревая себя изнутри.

Потребность во внутренней печке приводит к тому, что примерно половина потребляемой белым медведем пищи используется исключительно для производства тепла. Чем холоднее становится арктическая зима, тем больше медведь должен есть, чтобы сохранять тепло. Активное накопление жира (особенно бурого), потребление жира (прежде всего, тюленьего) и его сжигание в целях получения тепла означают, что белый медведь редко нуждается в питье воды. Он удовлетворяет свою потребность в воде, извлекая ее из пищи и из сжигаемых жировых накоплений (вспомним, что комплекс IV, находясь в конце ЭТЦ, представляет собой, среди прочего, генератор воды). Если вы видите белого медведя, пьющего воду, значит, он крайне истощен и уже долгое время голодает. Также интерес вызывает следующий факт: в результате глобального потепления и изменения климата, повлекших за собой сокращение площади ледяного покрова — среды обитания белых медведей, — эти животные вынуждены тратить больше энергии на то, чтобы плавать между льдинами, охотясь на тюленей. В результате у них остается меньше жира для производства тепла. Кроме того, исследователи отмечают, что в отсутствии морской добычи белым медведям приходится искать себе пищу на суше, где им трудно преследовать жертв, и поэтому мишки довольствуются птичьими яйцами, которые не могут обеспечить их необходимым количеством жира.

Согласно Лэйну, изучение бурого жира также помогает объяснить некоторые различия в подверженности болезням между расами и этносами. Как мы уже знаем, митохондрии представляют собой ключ к дегенеративным болезням и старению. Механизм же разобщения клеточного дыхания и фосфорилирования по-разному эволюционировал у представителей тех или иных этнических групп. Изучив эскимосскую популяцию на Крайнем Севере, исследователи выяснили, что эскимосы обладают сравнительно большим количеством бурого жира. Не нужно быть ученым, чтобы понять, почему это так. Подобно белым медведям, другие обитатели арктических земель нуждаются в мощном внутреннем источнике тепла, чтобы противостоять стуже. Благодаря обширным запасам бурого жира митохондрии, живущие в организме эскимоса, выделяют относительно немного свободных радикалов. Неудивительно, что эскимосы существенно реже, чем представители западных этносов, страдают от дегенеративных болезней, таких как сердечная недостаточность.