Содержание материала

Глава 23
ПРОТИВ СВОБОДНЫХ РАДИКАЛОВ

Как уже обсуждалось в главе 2, повреждения, вызванные свободными радикалами (СР), - один из основных механизмов старения на молекулярном и субклеточном уровнях. CP-осколки, как правило, небольших молекул, которые способны с высокой скоростью реагировать практически с любыми химическими партнерами, что статистически может привести к повреждению любой структуры в клетках. Солнечный свет и радиация могут индуцировать формирование СР, но наиболее распространенная причина их возникновения - нормальное биологическое окисление энергоносителей, которое сопряжено с таким фундаментальным биологическим процессом, как дыхание кислородом. Вообще, проще говоря, чем большее количество СР продуцирует вид, тем короче продолжительность его жизни (гл. 2). Мозг и сердце - два органа, которые в наибольшей степени подвергаются атакам СР, поскольку они “жгут” биологическое “топливо” с очень высокой интенсивностью.
В дополнение ко вкладу в процесс старения, СР вовлечены в патогенез многих болезней. Они окисляют липиды в ЛНП, которые затем “прилипают” к артериальным стенкам и вызывают атеросклероз. СР повреждают мозговые клетки при болезни Альцгеймера. Воспаление при ревматоидном артрите - в значительной степени результат выделения СР клетками иммунной системы. Избыток СР также увеличивает риск рака.
Поскольку СР являются неизбежным побочным продуктом клеточного дыхания, они не могут быть полностью устранены. Однако их количество, формирующееся в клетке, может быть уменьшено. Множество путей может вести к этой цели.

Устранение избытка калорий.

Количество СР, формирующихся в организме - пропорционально сумме “сжигаемых” калорий. Когда клетки “жгут” много биологического топлива, они неизбежно производят много “молекулярной сажи” - свободных радикалов. Ограничение потребляемых калорий у грызунов на 40% пролонгирует их жизнь до двух раз. Серьезное ограничение калорийности пищи - неприемлемо для людей, но элиминация избытка калорий в “борьбе” за оптимальный вес, наряду с другими мерами, уменьшит негативное влияние повышенного уровня СР.
Антиоксиданты - вещества, которые нейтрализуют СР и делают их безопасными для живых объектов. Денхам Харман, один из пионеров в исследовании роли АО в процессах старения, нашел, что у мышей на диете, содержащей 0,5-1% АО, продолжительность жизни повышалась на 30-45% (Harman, 1996). Множество пищевых веществ, некоторые из которых весьма существенны для продления жизни, действуют как АО. Различные фрукты, овощи и растения служат обильными источниками АО. Использование в качестве пищевых добавок таких веществ, как витамины Е, С, каротиноиды, флавоноиды, липоевая кислота, селен и цистеин, могут обеспечивать дополнительную АО-защиту организма (см. ниже).

Повышение собственной антиоксидантной защиты.

Живые существа эволюционно развили сложные системы для защиты от СР. Особенно важны специфические ферменты, убирающие из клеток СР: супероксид дисмутаза (СОД), каталаза и глутатион пероксидаза. Высокий уровень этих ферментов обеспечивают дополнительную защиту от СР. Мутанты плодовой мушки дрозофилы с высоким уровнем СОД, живут вдвое дольше, чем немутантные особи (см. гл. 2). К сожалению, исследований по изысканию безопасных способов повышения уровня антиоксидантных ферментов организма проведено не много. Мелатонин, будучи антиоксидантом сам по себе, кроме того, поднимает, как было показано, также и уровень глутатион пероксидазы. Некоторые исследователи полагают, что ослабление антиоксидантной защиты с возрастом частично связано со значительным снижением продукции мелатонина (см. гл. 26, о восстановлении уровня мелатонина, присущего молодости). Другой известный способ улучшения эффективности систем нейтрализации СР - так называемое окислительное обучение. Объяснение этого подхода - весьма простое. Умеренное кратковременное увеличение уровня СР стимулирует активность ферментативных систем защиты, что не приносит какого-либо вреда организму. Повышенный уровень активности этих ферментов сохраняется существенно более длительное время, чем начальный окислительный импульс. Повторное увеличение уровня СР заметно стимулирует продукцию ферментов их нейтрализации, что может быть полезно при некоторых видах лечения, связанных с использованием высоких концентраций кислорода, например при гипербарической оксигенации или других биооксидативных методах лечения. Однако чрезмерная экспозиция с кислородом, перекисью водорода или другими окисляющими соединениями опасна и может вызвать необратимые повреждения тканей. Более безопасным и более приятным методом “окислительного обучения” являются физические упражнения. Последние ускоряют “сжигание” энергоносителей, временно увеличивая формирование СР и стимулируя производство антиоксидантных ферментов (Ji et al., 1998). Однако пользу здоровью принесут регулярные упражнения - от трех до шести раз в неделю по 30-60 мин, но не более. Слишком интенсивные упражнения вызовут слишком сильный поток СР, и защитные системы организма будут не в состоянии его полностью нейтрализовать, что в конечном счете ускорит процесс старения.

 Снижение стресса.

Стресс освобождает поток СР, которые могут вызвать тяжелые повреждения тканей тела. В течение начальных фаз стресса организм делает попытку повысить антиоксидантную защиту, чтобы противодействовать ускорению формирования СР. Интенсивный или длительный стресс, однако, в конечном счете исчерпывает антиоксидантные ресурсы, что ведет к обширным и иногда необратимым повреждениям клеток. Нейтрализация избытка СР защищает от многих стресс-зависимых повреждений. Например, вызванное стрессом образование язв желудка у животных может быть предотвращено мощными антиоксидантами. Первый шаг к уменьшению стресс-зависимых повреждений СР - избегать стрессогенных ситуаций и изменять психологическую реактивность путем медитации и других видов ментальной техники. А также увеличить прием богатых антиоксидантами питательных веществ в течение стрессогенного периода (если вы уже не принимаете антиоксиданты в высоких дозах), что также будет способствовать защите от СР. Наконец, адаптогены, средства смягчающие стресс-ответ, как было показано, значительно уменьшают количество СР, формирующихся в течение стресса (Барабой, Брехман и др., 1992).