Регенерация, концы хромосом и фермент теломераза
Чтобы восполнять постепенную убыль клеток, практически в каждой ткани существует некоторое количество клеток, способных к делению. Хромосомы при старении не только подвержены случайным поломкам, они в буквальном смысле укорачиваются с каждым клеточным делением. Для того чтобы при этом не повредился важный генетический материал, концы хромосом снабжены бессмысленными повторами, которые не жалко терять. Однако эти повторы нужно постоянно достраивать, для чего природа предусмотрела специальный фермент – теломеразу. Беда в том, что ген теломеразы активно работает лишь несколько месяцев после рождения или в половых клетках, а в большинстве клеток взрослого организма молчит или проявляет очень слабую активность. Эксперименты на мышах показали, что если заставить теломеразу заработать вновь, можно задержать развитие многих возрастных болезней и продлить жизнь.
Активация теломеразы останавливает желудочно-кишечные заболевания, воспаление и даже нейродегенерацию, хотя в большей части нервной ткани клетки не делятся вовсе. Для некоторых соединений (табл. 37) отмечена способность повышать активность теломеразы.
Таблица 37. Индукторы теломеразы
Геропротекторы в продуктах питания
Понятие «геропротектор» было предложено известным российским ученым, нобелевским лауреатом Ильей Мечниковым (1908). Дословный перевод термина «геропротектор» – «защищающий от старения». Это любое вещество, сдерживающее старение и таким образом продлевающее жизнь. О том, является ли вещество геропротектором или нет, сначала судят по его способности увеличивать продолжительность жизни модельного организма в условиях эксперимента. Это связано с тем, что наблюдать за продолжительностью жизни человека очень непросто – такие исследования дорогие и занимают десятки лет. Зачастую эпидемиологические исследования дают противоречивые результаты, поскольку люди различаются генетически и по образу жизни, что отложит сильный отпечаток на результаты исследований. Модельными животными могут быть простые организмы (черви нематоды, мухи дрозофилы), тогда исследование проводится быстро и дешево. Если появляется интересное вещество-кандидат в предварительных исследованиях, приступают к его изучению в более длительных и дорогих исследованиях – с мышами или крысами. Советский геронтолог Владимир Дильман называл старение самой универсальной болезнью. По мнению еще одного геронтолога, Михаила Благосклонного, возраст-зависимые заболевания (сахарный диабет 2-го типа, болезнь Альцгеймера, сердечно-сосудистые заболевания) – симптомы старения как дым – признак огня. Поэтому об эффективности геропротектора можно говорить, если он способен отсрочивать возникновение сразу нескольких возраст-зависимых заболеваний у человека. Геропротекторы можно потенциально отнести к новому классу лекарств – профилактических, поскольку они не лечат симптомы определенных болезней, а создают предпосылки для того, чтобы некоторые заболевания вовсе не возникали либо приходили как можно позже.
Поскольку большинство геропротекторов оказывает профилактическое действие лишь при достаточно высоких концентрациях, необходимо, чтобы токсичная и эффективная с точки зрения замедления старения концентрации максимально различались.
Некоторые вещества, в определенных дозах продлевающие жизнь модельных животных, имеют побочные эффекты у человека. Достижение геропротекторного эффекта предполагает длительный прием препарата в течение многих лет. Используя данные препараты, придется идти на компромисс между ожидаемыми и побочными эффектами. Поэтому желательно, чтобы количество и выраженность побочных эффектов у кандидатов в геропротекторы были минимальными.
Эффективность замедления старения под действием геропротекторов, вероятнее всего, станет заметна лишь через много лет их систематического применения. Поэтому важно, чтобы они улучшали качество жизни человека с самого начала их использования – способствовали устранению проблем с пищеварением, благоприятно влияли на сон, противодействовали развитию депрессии или ухудшению памяти.
В этом разделе мы не будем обсуждать геропротекторы среди лекарств или биодобавок, эти сведения вы можете найти в нашей книге «Потенциальные геропротекторы», где собрана справочная информация примерно о 200 геропротекторах. Здесь я расскажу лишь о веществах, содержащихся в различных продуктах питания, но обладающих экспериментально доказанным геропротекторным действием.
В тексте часто применяется термин «модельный организм». Это устоявшийся в фармакологии и экспериментальной медицине термин. Это организмы, используемые в доклинических испытаниях эффективности препарата. Это также организмы, используемые в качестве моделей для изучения тех или иных свойств, процессов или явлений живой природы. Часто модельные организмы используются в тех случаях, когда проведение соответствующих исследований на человеке невозможно по техническим или этическим причинам. Использование модельных организмов основано на том, что все живые организмы имеют общее происхождение и сохраняют много общего в механизмах хранения и реализации наследственной информации, метаболизме и др.
Альфа-кетоглутарат
Альфа-кетоглутарат – промежуточный продукт, возникающий в процессе клеточного дыхания в митохондриях – структурах клетки, ответственных за выработку основного количества энергии в клетке. Выявлена способность этого соединения ингибировать активность связанной со старением киназы mTOR и активизировать аутофагию. Это вещество также является сигналом, передающим информацию о проблемах с митохондриями в клеточное ядро и тем самым запускающим активность генов, связанных с долголетием. Оно способствует поддержанию способности стволовых клеток восстанавливать ткани. Кроме того, оно защищает ткани от повреждения, связанного с избыточным уровнем азотистых соединений (прежде всего аммиака), например при чрезмерном употреблении в пищу белка. Особенно такая защита важна для тканей головного мозга. Альфа-кетоглутарат снижает образование перекиси водорода в клетках, тем самым выступая в роли антиоксиданта. Утрата коллагена – самого важного белка соединительной ткани – является одним из маркеров старения. Альфа-кетоглутарат наравне с аминокислотой пролином выступает фактором, необходимым для синтеза коллагена. Он также стимулирует биосинтез белка в мышцах и костях, так как из него образуются сразу несколько видов аминокислот. Активно применяется в спортивном питании. Есть данные о его благотворном действии на иммунитет, а также при катаракте, заболеваниях печени и почек.
Поскольку альфа-кетоглутарат является биохимическим предшественником глутамата, в больших концентрациях он может вызывать эксайтотоксичность – перевозбуждение и гибель нейронов.
Эксперименты показали, что добавление альфа-кетоглутарата в питательную среду червям нематодам увеличивало их продолжительность жизни. Содержится он и в продуктах, содержащих большое количество органических кислот, например в соке цитрусовых.
