Столетиями
человечество искало ответы, на эти вопросы, но в последние годы ученые, как
кажется, приблизились к пониманию сути, по крайней мере, некоторых из этих
механизмов.
Академик Владимир Скулачев, декан факультета биоинженерии
и биоинфоматики МГУ считает, что ключевую роль в в старении организма
млекопитающих играют оксиданты - активные формы кислорода.
Активные формы кислорода - это агрессивных молекулы окислителей. В организме они вырабатываются в митохондриях.
В митохондриях происходит окисление питательных веществ и запасание энергии
в виде молекул АТФ. В молекулах АТФ хранится и из них извлекается энергия для
запуска всех процессов в организме, требующих расхода энергии.
Говоря научно, в митохондриях протекают процессы окислительного фосфорилирования
(ферментативного окисления) различных веществ с последующим накоплением энергии
в виде молекул аденозинтрифосфата - АТФ);
К сожалению, имено в митохондиях, неизбежно 2-5 % вдыхаемого нами кислорода преобразуются в оксиданты - активные формы кислорода (АФК), которые разрушают клетки, даже если человек живет в идеальных условиях и ведет самый здоровый образ жизни. Одним из самых опасных и вредных АФК является радикал гидроксила OH-
Таков один из механизмов старения, считают многие ученые, в частности, и
российский академик Владимир Скулачев из МГУ.
Схема реакции показывает, что 2-3% кислорода O2, который мы вдыхаем,
преобразуются во вредный радикал гидроксила .OH .В красной рамке.
Сравнение активности разных АФК.
Гидроксильный радикал - самый активный и вредный. Именно он нейтрализуеся
водородом.
Радикал гидроксила .OH повреждает молекулы ДНК, белков, липидов, забирает
недостающий ему электрон - т.е. окисляет их, повреждая клетки. Агрессивные
молекулы окислителей, разрушают стенки клетки. Это называется -
происходит "окислительный", или "оксидативный стресс".
Водород селективно нейтрализует вредные радикалы, не "трогая"
остальные.
Понимание того, что очень важно найти средство способное нейтрализовать
возникающие в митохондриях в процессе метаболизма свободные радикалы, и, прежде
всего гидроксил (OH.) было у ученых давно.
Например, в ноябре 2006 г в научно-популярном журнале для учащихся
ВУЗов - "Студенческий меридиан" вышла статья
"Поиски бессмертия человека".
Это был обзор различных теорий старения и, соответственно, обсуждалось, что
нужно будет сделать ученым в будущем для продления долголетия
Одна из теорий старения- как раз теория о старении как результате действия свободных радикалов, возникающих в митохондриях в процессе метаболизма. В статье ставилась задача найти в будущем "Антиоксиданты, нацеленные специально на опасные свободные радикалы и способные действовать внутри митохондрий"
Цитата из статьи:
В цитоплазме наших
клеток находятся основные органы, митохондрии (предполагается, что это бывшие
бактерии). Их роль – извлечение энергии из молекул глюкозы, продукт распада
нашего питания (1). По длине дыхательной цепочки митохондрии глюкоза в контакте
с молекулами кислорода производит АТЗ, клеточное горючее (2). Операция
производит отходы, крайне нестабильные свободные радикалы или реактивные
производные кислорода (DRO). Эти DRO атакуют ДНК, белки и липиды митохондрии.
У человека: Эти дисфункции митохондрии связываются с патологиями старения, как
болезнь Паркинсона. Нейродегенерация и кардиомиопатия происходят от мутаций в
ДНК митохондрий.
В будущем: Антиоксиданты, нацеленные специально на опасные свободные радикалы и
способные действовать внутри митохондрий, с чем, похоже, не справляются
нынешние антиоксиданты.
Итак - в результате питания производятся свободные радикалы - активные
формы кислорода (АФК), по-английски ROS (Reactive Oxigen Species). Эти радикалы
атакуют ДНК,белки, липиды, и результаты этого связываются со старением.
Свободные радикалы нейтрализуются антиоксидантами.
У митохондрий - очень плотная оболочка. Молекулы "обычных"
антиоксидантов (аскорбиновой кислоты, коэнзима Q10) слишком велики - они не
могут пройти через оболочку митохондрии, чтобы нейтрализовать вредные радикалы.