 |
 |
 |
 |
|
 |
 |
215
обусловливаются накоплением в них повреждений, вызываемых свободными радикалами –
осколками молекул с неспаренными электронами и обладающих в результате этого повышенной
химической активностью. Свободные радикалы могут образовываться в клетках под действием
радиации, некоторых химических реакций и перепадов температуры. Но все же главный источник
свободных радикалов – восстановление молекулы кислорода.
Накопление возрастных изменений в клетках зависит от соотношения двух процессов:
образования свободных радикалов и их обезвреживания с помощью супероксиддисмутазы–
«фермента антистарения». Количество свободных радикалов, образующихся в клетке, вероятно,
возрастает с повышением уровня потребления кислорода или интенсивности обмена веществ.
Предполагается, что продолжительность жизни животных и человека зависит от отношения
активности супероксиддисмутазы к интенсивности обмена веществ. Высокий уровень активности
«фермента антистарения» защищает человека и некоторых животных с интенсивным обменом
веществ от преждевременного старения.
Поиск средств против старения
Новое представление о механизме старения позволяет объяснить некоторые факты, хорошо
известные геронтологам – ученым, изучающим проблемы старения живых организмов. Например,
почему животные, которых кормили малокалорийной, но сбалансированной пищей, живут
дольше, чем те, что питались вдоволь? Ответ простой – потому что ограниченное питание
уменьшает интенсивность обмена веществ и соответственно замедляет накопление повреждений в
клетках. Большая продолжительность жизни женщин (в среднем на 10 лет) связана с более низкой
интенсивностью обмена веществ. Феномен долгожительства в горных районах также объясняется
меньшей интенсивностью обмена веществ у людей, живущих в условиях с пониженным
содержанием кислорода.
Разный срок отпущен клеткам внутри одного организма человека: чем больше в клетках
супероксид-дисмутазы, тем меньше степень их повреждения активными формами кислорода, тем
дольше они живут. Поэтому некоторые клетки крови, например, живут несколько часов, а другие
– несколько лет.
Наблюдения показали, что изменения в организме при естественном старении и действии
радиации похожи. Оказалось, что при действии радиации происходит разложение воды с
образованием активных форм кислорода, которые начинают повреждать клетки.
Результаты исследований последнего времени позволили выработать стратегию поиска средств
против старения. Например, удалось увеличить в полтора раза жизнь лабораторных животных,
вводя в их рацион сильные антиоксиданты. Введение в организм животных антиоксидантов типа
супероксиддисмутазы защищает их от токсичного действия кислорода и способствует увеличению
продолжительности их жизни. Такие эксперименты вселяют надежду на то, что антиоксиданты
могут быть использованы как эффективное средство против старения человека.
В современном понимании процесс старения запрограммирован генетически. Поэтому
проблема продления жизни организма должна решаться современными средствами молекулярной
биологии и генной инженерии. Предполагается, что в старении повинны полифункциональные
соединения в виде продуктов обмена веществ, например, яблочной, янтарной и фумаровой
кислоты, а также радикалов. Между двумя молекулами данных веществ возникают мостиковые
связи, что приводит к накоплению дефектных белков и функциональному нарушению работы
клеток и в результате – к старению организма.
В соматических клетках ферменты репарации (ремонта) ДНК испытывают отклонения от
нормального функционирования гораздо чаще, чем в половых клетках, поэтому старению прежде
всего подвергаются нейроны, клетки печени, сердечной мышцы и т. п.
Чем больше отклонений и существенных, вызывающих их факторов, тем быстрее проходит
процесс старения. Известно, что свободные радикалы приводят к существенным отклонениям в
работе ферментов репараций. В этой связи разработка ингибиторов свободных радикалов – одно
из важнейших направлений в решении проблемы продления жизни организма. Но все же наиболее
эффективный способ предотвращения старения заключается в исправлении программы,
заложенной в геноме организма.
Возрастное ослабление организма обусловливается ухудшением работоспособности
составляющих его клеток. Почему с возрастом активность клеток уменьшается? Исследования