Эликсир молодости

09.02.2023

В поисках причины

Геронтология – наука, изучающая закономерности старения живых существ и старческий возраст. Впервые этот термин был предложен нашим великим соотечественником И.И. Мечниковым в 1903 г. В настоящее время геронтология достигла небывалых высот и реальных результатов благодаря раскрытию процессов жизнедеятельности на молекулярном уровне.

Как известно, для продолжения жизни клетки организма должны делиться. В 1961 было обнаружено, что они могут проделывать это весьма ограниченное число раз и имеют конечную продолжительность жизни. Предельное число клеточных делений, названное в честь его открывателя «лимит Хейфлика», составляет порядка 50-60 раз.

Объяснение этому феномену было найдено профессором А. Оловниковым: оказалось, что когда молекула ДНК воспроизводит себе подобную, для нее это не обходится без потерь — кончик молекулы – теломер – укорачивается, отсчитывая таким образом число делений и продолжительность жизни (1). Казалось бы, вот разгадка! Однако выяснилось, что этот ресурс не вырабатывается за время жизни современного человека. К тому же, частота делений клетки может отличаться у разных видов живых существ.

Чем меньше ешь, тем дольше живешь

Немецкий физиолог Рубнер первым обратил внимание на то, что крупные млекопитающие живут дольше, чем мелкие (2). Например, мышь в среднем живет 3,5 года, собака – 20 лет, лошадь – 46, слон – 70. Это объяснялось разной интенсивностью обмена веществ, при том что в сумме в течение жизни мышка и слон затратили примерно одинаковое количество энергии.

Интересный факт, который сохраняет свою актуальность и сегодня, был получен в 30-е годы прошлого века: жизнь животных удлиняется при ограничении калорийности питания (3). Продолжительность жизни исследуемых «братьев меньших», диета которых была ограничена по общему количеству принимаемых калорий, увеличивалась на 30-50 % по сравнению с теми, кто не испытывал пищевых ограничений. Интересно, что эффект достигался благодаря уменьшению общего количества пищи, а не снижению калорийности конкретных продуктов.

Маленькие террористы

Все обменные процессы в живых клетках требуют затрат энергии, которая обеспечивается работой митохондрий – внутриклеточных энергетических станций.

Процесс образования энергии в митохондриях идет с потреблением кислорода. Побочным продуктом этой реакции являются активные формы кислорода, которые еще называют свободными радикалами. Подсчитано, что за 70 лет жизни человека организм производит около одной тонны радикалов кислорода. Интенсивность их образования зависит от многих факторов, в том числе от питания, состояния окружающей среды, режима труда и отдыха организма, уровня стресса.

Активными эти формы кислорода назвали из-за способности вступать в реакции окисления с биомолекулами (белками, липидами, нуклеиновыми кислотами и др.), вызывая нарушение их структуры и функции. В результате таких повреждений продолжительность жизни отдельно взятой клетки, а значит и всего организма, сокращается. Другой крайностью, вызванной повреждением генетического материала клетки, может явиться безудержный рост клетки, ведущий к развитию онкологических заболеваний.

Изучение указанных процессов легло в основу свободнорадикальной теории старения, которая наиболее плодотворно развивается в последнее время (4). Согласно этой теории сам процесс старения, а также сопутствующие ему состояния (сердечно-сосудистые заболевания, возрастная иммунодепрессия, мозговая дисфункция, рак и др.), связаны с хроническим повреждающим действием активных форм кислорода.

Конечно, природой предусмотрено защитное противодействие – сложная система, которая получила название антиоксидантная. Итак, продолжительность жизни как отдельных клеток, так и всего организма напрямую зависит от состояния факторов антиоксидантной защиты (5).

Охотники за привидениями

Известно, что антиоксидантными свойствами обладают витамины С, Е, А, глутатион, селен и др. Однако, учитывая тот факт, что активные формы кислорода образуются, в основном, в митохондриях, наибольший интерес представляют антиоксиданты, проявляющие свою активность именно там. К таким соединениям относятся коэнзим Q10, L-карнитин и альфа-липоевая кислота.

Эти соединения являются естественными метаболитами организма человека и, помимо способности нейтрализовать активные формы кислорода, имеют свои специфические функции. Коэнзим Q10 располагается на внутренней мембране митохондрий и входит в состав дыхательной цепи, обеспечивающей образование энергии с помощью кислорода. L-карнитин транспортирует жирные кислоты внутрь митохондрий для последующего извлечения из них энергии. Альфа-липоевая кислота входит в состав важных митохондриальных ферментов и играет ключевую роль в окислении глюкозы с целью извлечения энергии.

Установлено, что с возрастом содержание митохондриальных антиоксидантов в организме человека уменьшается. В многочисленных исследованиях на животных получены данные, свидетельствующие о положительном влиянии коэнзима Q10, L-карнитина, альфа-липоевой кислоты на биоэнергетику митохондрий, антиоксидантный статус и на улучшение показателей, ассоциированных со старением.

Также интересно, что эти вещества не только сами выступают в роли антиоксидантов, но и запускают повторное использование своих «коллег». Так, коэнзим Q10 участвует в восстановлении альфа-токоферола (витамин Е), постоянно пополняя его активную форму (6). L-карнитин обладает способностью повышать коли-чество альфа-токоферола, витамина С и глутатиона (7). Альфа-липоевая кислота относится к универсальным антиоксидантам и может взаимодействовать со всеми важными активными формами кислорода, а также восстанавливает витамины С и Е, коэнзим Q10 и глутатион (8).

На сегодняшний день ученые пока не могут с уверенностью заявить, что регулярный прием человеком митохондриальных антиоксидантов предотвращает развитие ассоциированных с возрастом заболеваний и замедляет процесс старения – они открыты недавно и еще не изучены до конца. Тем не менее, в ряде масштабных клинических исследований показано положительное влияние приема коэнзима Q10, L-карнитина и альфа-липоевой кислоты при сердечно-сосудистых, неврологических заболеваниях, сахарном диабете и других, а также с целью уменьшения токсичности лекарств.

Эликсир молодости

В средневековье 35-летний человек уже считался долгожителем. Становится понятным, почему Джульетта должна была выйти замуж в 12 лет… Нам повезло жить в то время, когда благодаря науке продолжительность жизни значительно увеличилась по сравнению с нашими предками. Но неугомонное человечество не собирается останавливаться на достигнутом. Правда, поиски эликсира вечной жизни уступили место горячему желанию максимально долго оставаться молодыми. «Успешное старение» ― все более популярный термин, обозначающий возможность оставаться активными, здоровыми и привлекательными внешне даже в почтенном возрасте. В поисках причины Геронтология – наука, изучающая закономерности старения живых существ и старческий возраст. Впервые этот термин был предложен нашим великим соотечественником И.И. Мечниковым в 1903 г. В настоящее время геронтология достигла небывалых высот и реальных результатов благодаря раскрытию процессов жизнедеятельности на молекулярном уровне. Как известно, для продолжения жизни клетки организма должны делиться. В 1961 было обнаружено, что они могут проделывать это весьма ограниченное число раз и имеют конечную продолжительность жизни. Предельное число клеточных делений, названное в честь его открывателя «лимит Хейфлика», составляет порядка 50-60 раз. Объяснение этому феномену было найдено профессором А. Оловниковым: оказалось, что когда молекула ДНК воспроизводит себе подобную, для нее это не обходится без потерь — кончик молекулы – теломер – укорачивается, отсчитывая таким образом число делений и продолжительность жизни (1). Казалось бы, вот разгадка! Однако выяснилось, что этот ресурс не вырабатывается за время жизни современного человека. К тому же, частота делений клетки может отличаться у разных видов живых существ. Чем меньше ешь, тем дольше живешь Немецкий физиолог Рубнер первым обратил внимание на то, что крупные млекопитающие живут дольше, чем мелкие (2). Например, мышь в среднем живет 3,5 года, собака – 20 лет, лошадь – 46, слон – 70. Это объяснялось разной интенсивностью обмена веществ, при том что в сумме в течение жизни мышка и слон затратили примерно одинаковое количество энергии. Интересный факт, который сохраняет свою актуальность и сегодня, был получен в 30-е годы прошлого века: жизнь животных удлиняется при ограничении калорийности питания (3). Продолжительность жизни исследуемых «братьев меньших», диета которых была ограничена по общему количеству принимаемых калорий, увеличивалась на 30-50 % по сравнению с теми, кто не испытывал пищевых ограничений. Интересно, что эффект достигался благодаря уменьшению общего количества пищи, а не снижению калорийности конкретных продуктов. Маленькие террористы Все обменные процессы в живых клетках требуют затрат энергии, которая обеспечивается работой митохондрий – внутриклеточных энергетических станций. Процесс образования энергии в митохондриях идет с потреблением кислорода. Побочным продуктом этой реакции являются активные формы кислорода, которые еще называют свободными радикалами. Подсчитано, что за 70 лет жизни человека организм производит около одной тонны радикалов кислорода. Интенсивность их образования зависит от многих факторов, в том числе от питания, состояния окружающей среды, режима труда и отдыха организма, уровня стресса. Активными эти формы кислорода назвали из-за способности вступать в реакции окисления с биомолекулами (белками, липидами, нуклеиновыми кислотами и др.), вызывая нарушение их структуры и функции. В результате таких повреждений продолжительность жизни отдельно взятой клетки, а значит и всего организма, сокращается. Другой крайностью, вызванной повреждением генетического материала клетки, может явиться безудержный рост клетки, ведущий к развитию онкологических заболеваний. Изучение указанных процессов легло в основу свободнорадикальной теории старения, которая наиболее плодотворно развивается в последнее время (4). Согласно этой теории сам процесс старения, а также сопутствующие ему состояния (сердечно-сосудистые заболевания, возрастная иммунодепрессия, мозговая дисфункция, рак и др.), связаны с хроническим повреждающим действием активных форм кислорода. Конечно, природой предусмотрено защитное противодействие – сложная система, которая получила название антиоксидантная. Итак, продолжительность жизни как отдельных клеток, так и всего организма напрямую зависит от состояния факторов антиоксидантной защиты (5). Охотники за привидениями Известно, что антиоксидантными свойствами обладают витамины С, Е, А, глутатион, селен и др. Однако, учитывая тот факт, что активные формы кислорода образуются, в основном, в митохондриях, наибольший интерес представляют антиоксиданты, проявляющие свою активность именно там. К таким соединениям относятся коэнзим Q10, L-карнитин и альфа-липоевая кислота. Эти соединения являются естественными метаболитами организма человека и, помимо способности нейтрализовать активные формы кислорода, имеют свои специфические функции. Коэнзим Q10 располагается на внутренней мембране митохондрий и входит в состав дыхательной цепи, обеспечивающей образование энергии с помощью кислорода. L-карнитин транспортирует жирные кислоты внутрь митохондрий для последующего извлечения из них энергии. Альфа-липоевая кислота входит в состав важных митохондриальных ферментов и играет ключевую роль в окислении глюкозы с целью извлечения энергии. Установлено, что с возрастом содержание митохондриальных антиоксидантов в организме человека уменьшается. В многочисленных исследованиях на животных получены данные, свидетельствующие о положительном влиянии коэнзима Q10, L-карнитина, альфа-липоевой кислоты на биоэнергетику митохондрий, антиоксидантный статус и на улучшение показателей, ассоциированных со старением. Также интересно, что эти вещества не только сами выступают в роли антиоксидантов, но и запускают повторное использование своих «коллег». Так, коэнзим Q10 участвует в восстановлении альфа-токоферола (витамин Е), постоянно пополняя его активную форму (6). L-карнитин обладает способностью повышать коли-чество альфа-токоферола, витамина С и глутатиона (7). Альфа-липоевая кислота относится к универсальным антиоксидантам и может взаимодействовать со всеми важными активными формами кислорода, а также восстанавливает витамины С и Е, коэнзим Q10 и глутатион (8). На сегодняшний день ученые пока не могут с уверенностью заявить, что регулярный прием человеком митохондриальных антиоксидантов предотвращает развитие ассоциированных с возрастом заболеваний и замедляет процесс старения – они открыты недавно и еще не изучены до конца. Тем не менее, в ряде масштабных клинических исследований показано положительное влияние приема коэнзима Q10, L-карнитина и альфа-липоевой кислоты при сердечно-сосудистых, неврологических заболеваниях, сахарном диабете и других, а также с целью уменьшения токсичности лекарств.