Жизнь без старости

Здесь уместно вспомнить также и о других, важных для жизнедеятельности функциях АФК, без которых жизнь современных организмов уже не возможна (см. часть I, раздел I.6). Демонстративен пример с головастиками. Как отмечалось выше, их превращение в лягушек сопровождается массовым образованием АФК, вызывающих апоптоз клеток хвоста, что ведет к его исчезновению [144]. В то же время, если оторвать кусочек хвоста у молодого головастика, то для его регенерации требуется пролиферация клеток оставшейся части, причем это явление активируется посредством АФК [202]. Таким образом, наряду с мрачной функцией АФК как участников самоубийства отдельной клетки или даже индивида эти же самые вещества в других условиях оказывается жизненно необходимы для того же организма.

II.6.5 АФК, вызывающие старение, образуются в митохондриях

Вопрос о том, почему одни животные живут долго, а другие быстро умирают, т. е. о причинах длительности и краткости жизни, требует исследования.

Аристотель

«Длительность и краткость жизни» (350 г до нашей эры)

Митохондрии суть главный объект вмешательств, которые призваны увеличить продолжительность жизни.

Дж. Леманн и соавторы [180]

В клетке есть несколько мест, где образуются АФК. Это прежде всего митохондрии — органеллы, ответственные за поглощение почти всего кислорода, поступающего в организм через легкие. Митохондрии состоят из двух мембран (внешней и внутренней), межмембранного пространства и еще одного пространства, отделенного внутренней мембраной от межмембранного (рис. II.6.5.1).

В каждой клетке очень много отдельных митохондрий. Из-за складчатости внутренней митохондриальной мембраны её общая площадь у взрослого человека измеряется тысячами квадратных метров. И эта мембрана более чем на половину состоит из белков-ферментов, катализирующих дыхание клетки и сопряженный с ним синтез АТФ — энергетической валюты живых существ. Именно ферменты дыхания служат одним из главных катализаторов превращения О₂ в анионрадикал супероксид, из которого получаются другие АФК. В принципе, основная функция дыхательных ферментов митохондрий — это превратить О₂ в безобидную воду (см. Приложение 3). Но даже если небольшая часть поглощаемого митохондриями кислорода будет преобразована в супероксид, количества этого потенциально ядовитого вещества будет достаточно, чтобы натворить бед в нашем организме (о механизмах генерации АФК в клетке см. Приложение 4).

Рис. II.6.5.1 Митохондрия (в центре). Ниже шероховатый эндоплазматический ретикулум. Рибосомы, мелкие образования на наружной поверхности ретикулума, видны как мелкие темные точки. Электронная микроскопия.

Итак, митохондрии — потенциально главный (или один из главных) генератор АФК в клетках млекопитающих. Выполнение этого условия необходимо (но еще не достаточно) для заключения, что именно митохондриальные АФК обусловливают медленное, нарастающее с годами, отравление организма, которое мы называем старением. В пользу такой возможности говорят следующие факты.

1) Продолжительность жизни различных видов обратно пропорциональна продукции АФК в митохондриях.