Полная энциклопедия омоложения - страница 61

Интенсивная окислительная атака на мтДНК может медленно нарушать функционирование митохондрий в стареющем организме. Когда в клетке значительное количество митохондрий оказывается серьезно повреждено, она начинает испытывать недостаток энергии. А когда в органе выходит из строя значительное число клеток, его деятельность окончательно дезинтегрируется. У престарелых людей митохондриальная ДНК в клетках сердца и мозга имеет дефекты, которые не обнаруживаются в эмбриональных тканях. Весьма вероятно, что у стариков окислительные дефекты имеет значительное число молекул митохондриальной ДНК и в других тканях. Некоторые обычные для пожилого возраста хронические заболевания, включая старческий диабет, болезни Паркинсона и Альцгеймера, также связывают с повреждением митохондрий.

Наиболее веские свидетельства роли свободных радикалов в механизмах старения заключаются в основном в наличии корреляций, нежели в прямых данных о причинно-следственных связях между ними. Так, убедительным аргументом в поддержку свободнорадикальной теории старения является доказательство существования обратной зависимости между максимальной продолжительностью жизни и интенсивностью аэробных окислительных процессов у животных разных видов. Причем эта корреляционная связь справедлива как для позвоночных животных, так и для беспозвоночных (Гродзинский и др., 1987; Кольтовер, 1998). Логика объяснения этого явления представляется следующей: если накопление вызванных свободными радикалами необратимых повреждений действительно служит причиной старения, то чем выше у животных интенсивность метаболизма (и, соответственно, выше скорость потребления кислорода), тем меньше должна быть их продолжительность жизни, поскольку при высокоинтенсивном обмене веществ образуется больше свободных радикалов.

Ключевую роль при этом могут играть митохондрии, в которых образуется около 75 % общего потока супероксидных радикалов в клетке (Boveris, 1977). Установлено, что митохондрии у видов с низкой продолжительностью жизни, например у комнатных мух, генерируют в 6-300 раз больше оксидантов, чем митохондрии млекопитающих (Sohal et al., 1990). При старении животных скорость генерации супероксидных радикалов и водорода пероксида митохондриями увеличивается как у насекомых, так и в мозгу, сердце и печени млекопитающих (Sohal et al., 1990; Sohal, Sohal, 1991). Предполагается, что причина этого связана с окислительным повреждением мембран самих митохондрий.

Известны многие попытки связать содержание свободных радикалов в разных органах различных классов животных (млекопитающих, птиц, рыб, земноводных и рептилий) с максимально возможной длительностью их жизни. Существуют данные о корреляции между средней концентрацией свободных радикалов в мозгу и продолжительностью жизни у млекопитающих и птиц. Для других органов этих животных и других классов животных никакой зависимости обнаружить не удалось (цит. по: Эмануэль, 1982).

Согласно теории, сформулированной Р. Катлером, существует положительная корреляция между продолжительностью жизни и уровнем антиокислительной активности в органах и тканях у животных различных видов (Cutler, 1995). Им, в частности, показано, что видовая продолжительность жизни прямо коррелирует с активностью супероксиддисмутазы, содержанием р-каротина, а-токоферола и мочевой кислоты в сыворотке крови (Cutler, 1979, 1984). Благодаря введению поправки на обеспеченность тканей организма ключевым ферментом антиокислительной защиты – супероксиддисмутазой – была установлена полная корреляция между уровнем потребления кислорода на единицу массы и продолжительностью жизни 13 видов млекопитающих, включая человека (Tolmasoff, 1980). Накопленный к настоящему времени огромный фактический материал позволяет заключить, что усиление свободно-радикальных процессов и перекисного окисления липидов являются одной из универсальных ответных клеточных реакций при воздействии на организм различных по своей природе стрессовых факторов (Меерсон, 1986; Меерсон, Пшенникова, 1988; Айрапетянц, Гуляева, 1988; Соколовский, 1993).