Михаил Виленчик - Биологические основы старения и долголетия

В предыдущем издании этой книги, в частности, рассматривались такие потенциальные факторы экспериментального долголетия, как ограничение калорийности пищи, понижение температуры тела, участие в обмене гормонов и антиоксидантов. В прошедшее десятилетие, пожалуй, наибольшее внимание исследователей привлекали антиоксиданты, а из них — синтетический антиоксидант ионол. Теперь он широко применяется в качестве пищевой добавки, а также используется в медицине. По оценкам советских ученых (И. А. Дегтярев, Г. И. Заиков, 1985), сотни миллионов людей в различных странах ежегодно употребляют 1–2 мг ионола, добавляемого к сливочному маслу и другим продуктам питания с целью предупреждения "прогоркания" этих продуктов, т. е. с целью торможения процессов окисления (главным образом жирных кислот) кислородом воздуха.

Отметим, что ионол довольно быстро получил широкое распространение, если учесть, что речь идет о массовом потреблении синтетического вещества. Ведь патент на использование его был выдан относительно недавно. Это произошло в значительной степени благодаря тому, что биогеронтологи теоретически обосновали возможность увеличения продолжительности жизни с помощью антиоксидантов. А эксперименты на различных животных показали: ряд антиоксидантов действительно обладает таким действием. Выдающийся вклад в изучение этого вопроса внесли советские исследователи: Н. М. Эмануэль, Е. Б. Бурлакова, Л. К. Обухова, О. Н. Воскресенский, В. Б. Мамаев, Т. Л. Наджарян, А. П. Акифьев, В. В. Фролькис, В. К. Кольтовер и ряд других ученых.

Эксперименты свидетельствуют, что ионол увеличивает продолжительность жизни лабораторных животных — мышей и крыс, получающих его с кормом.

Каков механизм этого действия? Ответ на данный вопрос имеет не только теоретический, но и практический интерес.

Но прежде небольшое пояснение. Антиоксиданты — биологические активные вещества, способные вызывать различные биохимические и физиологические изменения в организме, а не только тормозящие неферментативные окисления различных веществ и перехватывающие свободные радикалы. В первом издании этой книги были названы такие механизмы биологического действия антиоксидантов, как защита генетического аппарата клеток и макромолекул межклеточного вещества от повреждения вследствие торможения неферментативных свободнорадикальных реакций; индукция синтеза ферментов, участвующих в обезвреживании токсических веществ; стабилизация мембран; "мягкий" стресс.

За прошедшее десятилетие был получен целый ряд новых данных. Подтверждено, что антиоксиданты действительно могут защитить генетический аппарат клетки от различных повреждающих воздействий (в том числе как будто и от спонтанных повреждений); установлено, что они индуцируют синтез микросомальных ферментов, участвующих в метаболизме ксенобиотиков — чужеродных для клетки веществ, обладающих токсическими или лекарственными свойствами (группа советских исследователей во главе с Л. К. Обуховой); вызывают гормональные изменения, сходные с теми, которые наблюдают при "мягком" стрессе (В. В. Фролькис, В. К. Кольтовер и другие советские ученые).

Подтверждено и прежде сделанное предположение, что под влиянием ионола увеличивается активность цитохрома Р-450 в клетках печени, а также и некоторых других органов. Но оказалось, что активность и целого ряда других ферментов при этом также изменялась, причем характер всех этих изменений существенно зависел от вида исследованных животных. Вероятно, в связи с этим и токсичность ионола даже в ряду не очень удаленных друг от друга видов млекопитающих может резко различаться. Например, средняя доза ионола, вызывающая гибель 50 % морских свинок, составляет примерно 10–11 г на 1 кг веса этих животных, а лабораторных крыс — это лишь 1,7–2,5 г. Таким образом, токсичность ионола для крыс в 5 раз больше, чем для морских свинок.

О токсичности того или иного препарата для человека судят прежде всего по его токсичности для экспериментальных млекопитающих. Зависимость этого параметра от видовой принадлежности животных крайне затрудняет определение этой величины для человека. Таким образом, требуются новые подходы изучения закономерностей и механизмов биологического действия антиоксидантов.

В первом издании этой книги основное внимание было уделено не синтетическим, а природным антиоксидантам, особенно витамину Е. За прошедшее десятилетие было выполнено очень большое число исследований, посвященных вопросу биологической роли витамина Е. Сегодня фактически доказаны положения, которые в середине 70-х годов еще следовало считать предположительными.

Как мы знаем, часть образуемых в клетках или поступающих в них извне генотоксических агентов преодолевает внутриклеточные системы защиты и повреждает геном. Следствием этого является нарушение функции генов, а значит, и функции клеток в целом, которые эти гены контролируют. А в результате изменения функции клеток развиваются и различные физиологические нарушения организма.

Эти основные положения недавно были подтверждены в опыте А. Л. Таппеля и Ф. В. Саммерфильда из исследовательского центра пищевых продуктов и технологии Калифорнийского университета. Их опыт помог установить, что снижение потребления экспериментальными животными (крысами) природного фактора защиты от перекисей липидов — витамина Е приводит к определенным изменениям. Так, в ДНК накапливались повреждения, причем такого типа, которые могут происходить при старении клеток (это сшивки между двумя цепями ДНК или между молекулами ДНК и белка). Параллельно с этими изменениями структуры ДНК наблюдалось уменьшение матричной активности генов (т. е. процесс, который также предполагался еще в 1970 году в книге "Молекулярные механизмы старения" и который был назван инволюционной репрессией). И наконец, было обнаружено, что упомянутые молекулярно-биологические изменения находятся в сильной корреляции с физиологическими изменениями, наблюдаемыми у изучаемых животных в процессе старения или снижения содержания в рационе витамина Е.

Теперь относительно полученных в последнее время данных изучения эффекта ограничения питания на долголетие экспериментальных животных. Обобщая результаты этих экспериментов, можно утверждать: переедание и укорачивает жизнь, и увеличивает вероятность развития раковых заболеваний.

Уже не одно столетие цивилизованные люди интуитивно старались избегать обжорства. Таким образом, можно сказать, что существует биологическая основа культуры питания (как, кстати, и культуры поведения) цивилизованного человека.

Анализ механизмов жизнедеятельности, а также рассмотренные в предыдущих главах многие факты, касающиеся необходимости постоянного функционирования защитных систем, приводят к заключению: умеренность в потреблении пищи, т. е. отказ от переедания (как, кстати, и от недоедания), вероятно, является условием предупреждения не только преждевременного старения, но и профилактики тяжелых болезней. Эту, казалось бы, простую истину нужно еще раз напомнить в связи вот с чем.