Меню
Главная
Авторизация/Регистрация
 
Главная arrow Спорт arrow Cлагаемые максимальной продолжительности жизни: что нового?

2.4. Свободнорадикальное окисление

  • • В митохондриях метаболизируется более 90% потребляемого аэробными клетками кислорода (Cheeseman К.Н., Slater T.F., 1993) и образуется около 75% общего потока супероксидных радикалов в клетке.
  • • Активные формы кислорода вызывают повреждения мембран, коллагена, ДНК, хроматина, структурных белков, а также участвуют в эпигенетической регуляции экспрессии ядерных и митохондриальных генов, приводя к метилированию ДНК, влияют на внутриклеточный уровень кальция, запускают каскад, ведущий к апоптозу и т.д.
  • • За 70 лет жизни человека организм производит около одной тонны радикалов кислорода, хотя только 2-5% вдыхаемого с воздухом кислорода превращается в его токсические радикалы.
  • • В клетке крысы может возникать до 104 вызванных активными формами кислорода повреждений ДНК вдень.
  • • У женщин, которые живут в среднем на 10 лет дольше, чем мужчины, уровень основного обмена на 6% ниже, чем у мужчин.

Едва ли не решающее значение в разрушении организма придается повреждающему действию свободных радикалов. Основы учения о свободнорадикальном окислении были разработаны академиком I I.M. Эммануэлем. Хотя на Западе считают, что идея свободнорадикального окисления принадлежит Д. Харману (1956) и долгое время находилась в дремотном состоянии. Большую часть энергии организм получает за счет кислородного окисления пищевых продуктов. Окисление происходит в митохондриях клеток. Суть процесса сводится к переносу электронов от окисляемых молекул на кислород, который таким образом восстанавливается до воды. В процессе такого окисления образуются и полувосста- новленные формы кислорода - О./, которые обладают огромной реакционной способностью. Кроме него, в процессе окисления также образуются атомарный кислород, окислы, гидроокислы и перекиси. Все это - свободные радикалы, которые обладают очень высокой реакционной способностью. Они повреждают все,

с чем соприкасаются, - ДНК, митохондрии, наружную клеточную мембрану и т.д. Это окисление используется, в частности, и для защиты организма. В организме существуют крупные мигрирующие клетки - макрофаги, которые поглощают чужеродные элементы (вирусы, бактерии, грибы, раковые клетки, жировые капельки и т.п.) и окисляют их этим способом. Но на нужды организма расходуется всего 2% свободных радикалов. Остальные 98% повреждают его. Предполагается, что разрушающее действие свободных радикалов отнимает у человека не один десяток лет жизни. Эти же агрессоры часто являются виновниками таких заболеваний, как рак, болезни сердца и сосудов и т.п. (Гусев В.А., 1994).

В 1969 г. М. Кордом и И. Фридовичем была открыта суперок- сиддисмутаза, которая защищает организм от свободных радикалов. В митохондриях метабол из и ру ется более 90% потребляемого аэробными клетками кислорода (Cheeseman К.I I., Slater T.F., 1993) и образуется 75% общего потока супероксидных радикалов в клетке. Митохондрии у видов с низкой продолжительностью жизни, например у комнатных мух, генерируют в 6-300 раз больше оксидантов, чем митохондрии млекопитающих. При старении из-за окислительных повреждений мембран самих митохондрий скорость генерации супероксидных радикалов и перекиси водорода митохондриями увеличивается как у насекомых, так и в мозге, сердце и печени млекопитающих.

Благодаря введению поправки на обеспеченность организма ключевым ферментом антиокислительной защиты супероксид- дисмутазой американский геронтолог Р. Катлер (1980) и его сотрудники получили полную корреляцию между уровнем потребления кислорода на единицу массы и продолжительностью жизни тринадцати видов млекопитающих, включая человека. Отношение удельной активности супероксиддисмутазы в печени, мозге и сердце к интенсивности основного обмена непрерывно возрастает с увеличением максимальной продолжительности жизни и имеет строго линейный характер. Коэффициент корреляции близок к единице. Положительная корреляция между уровнем активности супероксиддисмутазы в мозге и продолжительностью жизни 11 видов млекопитающих была выявлена Оно и Окада (1984).

Свободнорадикальное окисление усугубляет течение многих заболеваний, например развитие атеросклероза. Холестерин не может проникнуть в атеросклеротическую бляшку без предварительного свободнорадикального окисления. Жировая ткань распадается на жирные кислоты и глицерин, которые выходят в кровь. Свободные радикалы также взаимодействуют с ненасыщенными жирными кислотами с образованием продуктов перекис- ного окисления липидов, которые обладают еще большей реакционной способностью, токсичностью, повреждающей способностью, поэтому чем больше организм содержит жира, тем быстрее он стареет. Организм защищается от свободнорадикального окисления ферментами дисмутазой и пероксидазой, стероидными гормонами (половые гормоны и гормоны коры надпочечников), адреналином.

Наиболее хорошо изучено их повреждающее действие в отношении липидов. Окислительное повреждение нуклеиновых кислот приводит к одно- и двухнитевым разрывам молекул, перекрестным связям с другими молекулами. Воздействие оксидантов на белки ведет к образованию окисленных производных аминокислот, перекрестных связей между белками, фрагментации их на пептиды, реакции с альдегидами. В длительно сохраняющихся белках (коллагене, кристалине) оксиданты в присутствии сахаров формируют производное пентазидин, продукт перекрестных связей между аргинином, лизином и сахарами. Этот биомаркер старения, называемый также AGE, обнаружен у самых разных млекопитающих, включая человека. Свободнорадикальные реакции прямо или косвенно могут лежать в основе и других нейродеге- неративных заболеваний, непосредственно ассоциирующихся со старением: болезни Паркинсона (Zhang J., 1999), бокового амио- троф и ч ес ко го скл ероза.

 
Посмотреть оригинал
< Пред   СОДЕРЖАНИЕ ОРИГИНАЛ   След >
 

Популярные страницы