Жизнь без старости

Существуют многочисленные свидетельства того, что повреждение митохондриальной ДНК специфически участвует в регуляторном каскаде, который обусловливает старение как дрожжей, так и животных.

Полвека назад Д. Хармэн в США [123] и вслед за ним Н.М. Эммануэль в России [450] (рис. 2.6.1) развили мысль о том, что старение — результат повреждения биополимеров (в первую очередь ДНК) посредством АФК (подробнее об АФК см. Приложение 4). С тех пор было обнаружено множество свидетельств в пользу справедливости этого постулата, причем создалось впечатление, что первичной мишенью АФК при старении служит ДНК митохондрий [323,441,444,330].

Совсем недавно это положение было прямо подтверждено в элегантных опытах, выполненных в лабораториях Н.-Г. Ларшона, Т.А. Проллы и Г. Зассенхауза. Исследователи обнаружили, что экспрессия мутантной митохондриальной ДНК-полимеразы, сохранившей способность синтезировать ДНК, но утратившей возможность корректировать свои ошибки при этом синтезе, ведет к сильному увеличению частоты мутаций митохондриальной ДНК, значительному сокращению продолжительности жизни и гораздо более раннему появлению многих типичных признаков старения [229,360,168]. Группе Зассенхауза, получившей мутацию в ДНК-полимеразе только в сердечной мышце, удалось предотвратить эффект этой мутации, давая «мутаторному» животному циклоспорин А, ингибитор процесса образования пор во внутренней мембране митохондрий, которые открываются с помощью АФК и тем самым губят митохондрии [229]. Затем в нашей группе и в лаборатории П. Рабиновича (США) было показано, что адресная доставка в митохондрии антиоксиданта SkQ1 или фермента каталазы, расщепляющей перекись водорода, резко замедляет старение «мутаторных» мышей (см. ниже, разделы II.7.2, II.7.3).

Уже нет сомнений, что с возрастом баланс систем генерации и обезвреживания АФК сдвигается таким образом, что возрастает как количество АФК, так и степень повреждений, вызываемых АФК. Подобная ситуация приводит к тому, что постепенно увеличивается число клеток, ушедших в апоптоз, запускаемый АФК. Погибшие клетки не заменяются в полной мере новыми, и в результате при старении уменьшается общее число клеток в тех или иных органах и тканях. Эта мысль впервые была высказана известнм физиком Л. Силардом, другом А. Эйнштейна (рис. II.6.2.1).

Рис. II.6.2.1 Л. Силард (справа) и А. Эйнштейн