Свободные радикалы

Свободные радикалы

Чтобы устроить быстрое самоубийство – феноптоз, надо запретить есть или устроить гормональный шторм. Но как растянуть этот процесс во времени до медленного самоубийства? Наши тела – прекрасные химические лаборатории, способные синтезировать самые разные яды. Среди них такие вещества, как активные формы кислорода: из обычного кислорода путем присоединения одного радикала образуется супероксид – радикал, который атакует белки, липиды, ДНК, вносит мутации. То, что старение связано с деятельностью свободных радикалов, известно давно. Николай Маркович Эмануэль в 1960-е годы выдвинул гипотезу, что старение связано с повреждениями, которые наносят свободные радикалы. Оказалось, что радикалы не поступают извне. В каждой нашей клетке есть органеллы – митохондрии, которые специально занимаются выработкой свободных радикалов. Самый простой способ борьбы с ними – избавиться от митохондрий – не работает, потому что с помощью этих органелл мы также дышим. Процесс дыхания – это реакция окисления питательных веществ молекулярным кислородом, которая заканчивается образованием воды, но часть кислорода превращается в свободные радикалы. К концу XX века стало более или менее понятно, что митохондрии – главный производитель свободных радикалов в нашем теле, и с возрастом это производство нарастает.

Николай Маркович Эмануэль – 1915–1984 – Советский физикохимик; автор многих открытий в области кинетики и механизма химических реакций.

Если свободные радикалы портят нам жизнь, с этим надо что-то делать. Известны вещества, которые при взаимодействии со свободными радикалами их нейтрализуют: это антиоксиданты, такие как витамины С и Е, флавоноиды из зеленого чая, N-ацетилцистеин и много других. Когда была выдвинута свободнорадикальная теория старения, с этими веществами связывались огромные надежды, но сегодня антиоксидант – практически ругательное слово для медика, настолько велико было разочарование. Проблема не в том, что они не работают: если смешать антиоксиданты со свободными радикалами в пробирке, все замечательно нейтрализуется. Дело в том, что, во-первых, антиоксиданты расходуются, в то время как свободные радикалы постоянно воспроизводятся. Во-вторых, антиоксиданты распространяются по всей клетке, а свободные радикалы производятся именно в митохондрии – поэтому стоит задача доставить антиоксиданты в место образования свободных радикалов.

Наша гипотеза состоит в том, что активные формы кислорода играют важную роль в процессе старения, но, может быть, не являются его единственной причиной. Мы не стремимся убрать свободные радикалы – это невозможно, но мы пытаемся взять их под контроль, чтобы производство этого яда не увеличивалось с возрастом. Нам удалось создать вещество, которое направленно проникает в митохондрию и «ловит» свободные радикалы. Это было сделано в 2005 году, и вещество было названо SkQ1. После длительных исследований в 2009 году под авторством В. П. Скулачева и многих других исследователей вышла статья «Попытка предотвратить старение: митохондриальный подход».

Владимир Петрович Скулачев – р. 1935 – Советский и российский биохимик, академик АН СССР и РАН, автор многих работ по биоэнергетике и механизмам биологического окисления.

С тех пор было получено много экспериментальных результатов. Показательны так называемые опыты на дожитие. Мы брали молодых мышей одного возраста и разделяли их на две группы: одну группу поили веществом, которое проникает в митохондрии для нейтрализации свободных радикалов, а другую – нет. По прошествии почти двух лет (для мышей это весьма преклонный возраст) мыши из контрольной группы демонстрировали все признаки старения: искривление позвоночника, проплешины. Самое главное – они потеряли усы, которые у мышей являются важным половым признаком. Мыши же, которые с питьевой водой принимали разработанное нами вещество, в том же возрасте признаков старения не показывали. Очень важен тот факт, что у этих мышей не состарилась репродуктивная система. Отследить работу репродуктивной системы мыши можно не только по усам, но и по женским циклам. У мышей, принимавших с питьевой водой наше вещество, до самой смерти цикл сохранялся регулярным. Эти данные косвенно подтверждают правильность нашей гипотезы.