Михаил Виленчик - Биологические основы старения и долголетия

Мы с вами теперь знаем, сколь велико для здоровья значение сохранения целостности ДНК наших клеток. Известно и то, что этого можно достичь с помощью средств, усиливающих способность клеток к репарации ДНК. Но оказывается, что эта способность не у всех организмов даже одного вида одинакова: существуют индивидуальные особенности репарации ДНК. Мы с ними столкнулись при исследовании репарации ДНК в облученных in vitro фибробластах, полученных методом биопсии из кожи предплечья различных людей. Когда работа над этой книгой уже завершилась (в конце 1985 года), Дж. Вижг с соавторами из Института экспериментальной геронтологии (Голландия) сообщили о результатах анализа способности клеток человека репарировать повреждения ДНК, вызванные УФ-облучением или химическими мутагенами. Их вывод более категоричен, чем наш: существуют большие (!) индивидуальные различия по способности к репарации ДНК, причем такого рода различия — характерное свойство Homo sapiens.

Если это так, то при назначении средств, усиливающих репарацию ДНК, необходимо учитывать, какой именно механизм репарации вследствие наследственных изменений или нарушений в образе жизни оказался ослабленным.

Но мы теперь знаем, что поддерживать эффективность функционирования ДНК наших клеток на должном уровне можно, не только усиливая их способность к репарации ДНК, но и уменьшая повреждения ДНК мутагенными или ДНК-токсическими (генотоксическими) продуктами метаболизма. Как было подробно разъяснено ранее, такими веществами являются прежде всего активные формы кислорода ( , ОН·, Н 2О 2) и перекиси липидов. Читатель теперь знает и то, что защитить ДНК клеток от этих агентов можно, с помощью природных или нетоксических синтетических антиоксидантов. И что очень существенно с практической точки зрения: эти же средства можно использовать и для защиты ДНК от генотоксических факторов окружающей среды, в частности излучений.

В этой книге неоднократно отмечались общие звенья механизмов естественного старения и отдаленных эффектов излучений. Приводились и примеры общей закономерности: вещества, которые радиобиологи считают перспективными радиозащитными, и вещества, у которых геронтологи обнаружили способность увеличивать продолжительность жизни необлученных животных, в значительной степени совпадают. Среди этих веществ — антиоксиданты.

Сейчас добавим только, что при назначении людям антиоксидантов также должны учитываться особенности их метаболизма (скорости образования в клетках и тканях перекисей липидов и активности антиоксидантных систем, в частности тех, о которых речь шла в IV главе этой книги). Пока индивидуальные особенности этих биохимических параметров практически не исследованы, хотя такая биохимическая индивидуальность без особого труда, а главное, без вреда для исследуемого может быть определена, например, в небольшом количестве крови или путем определения содержания пентана в выдыхаемом человеком воздухе (это вещество образуется в процессе переокисления липидов; интересно также отметить, что его температура кипения лишь несколько ниже температуры тела человека и составляет 36,074 °C).

Есть основания полагать, что эффекты нескольких антиоксидантов могут взаимодействовать. Таким образом, с целью усиления устойчивости организма к старению и связанным с ним болезням, а также к облучению и химическим мутагенам, загрязняющим окружающую среду, в будущем, вероятно, будет использован комплекс веществ, усиливающих репарацию и обладающих антиоксидантными свойствами. Наверное, этот защитный комплекс будет включать β-каротин, витамины С и Е, селен, определенные соединения, содержащие SH группы, фермент супероксиддисмутазу.

В процессе старения уменьшается активность не только такого защитного энзима, но и других ферментов. Это связано с возрастным торможением их синтеза, о чем подробно рассказывалось во II и III главах. Возможно, такое торможение удастся компенсировать с помощью факторов, увеличивающих эффективность биосинтеза белка. По-видимому, такими свойствами обладает центрофеноксид, являющийся к тому же антиоксидантом; по ряду данных он задерживает развитие одного из основных молекулярных признаков старения клетки — накопление в ней липофусцина.

На состоявшемся в октябре 1984 года в США симпозиуме по молекулярной биологии старения в нескольких докладах речь шла о дегидроэпиандростероне как о перспективном средстве, тормозящем или компенсирующем у лабораторных животных неблагоприятные эффекты старения. Ювенильные свойства этого вещества также могут быть связаны с его способностью "мягко активировать" синтез белка. Но даже если не удастся обратить вспять процесс торможения синтеза белка в клетках стареющего организма, то можно попытаться скомпенсировать неблагоприятные последствия этого торможения. Одно из основных таких следствий — уменьшение скорости синтеза нейромедиаторов (см. главу V), гормонов, АТФ (см. главу III), коэнзимов, холина и т. д. Включение ряда из них в диету (в физиологических количествах!) — простейший путь компенсации их недостаточного содержания в организме. Однако прежде, разумеется, должны быть налажены простые и дешевые, пригодные для массового использования методы анализа этих веществ в сыворотке и моче (почему это надо делать, станет ясно, если вспомнить снова о "биохимической индивидуальности" человека).

Перечисленные здесь антиоксиданты, а также средства, усиливающие репарацию ДНК (некоторые из них, возможно, получат, используя методы генной инженерии), будут пригодны для защиты от старения не только соматических, но и половых клеток, т. е. не только ныне живущих людей, но и будущих поколений. Об этой проблеме упоминалось в начале этой главы; здесь добавлю, что о практической ее значимости свидетельствуют, например, следующие биологические закономерности: при различных воздействиях на организм животных, которые приводят к повреждению их половых клеток (химические мутагены, радиация, спонтанное повреждение), учащение опухолевых заболеваний или сокращение продолжительности жизни наблюдается и у потомства. Причем эти вредные эффекты могут сохраняться не только в первом, но и в последующих поколениях.

* * *

Из всего сказанного в этой книге читателю, надеюсь, стала ясна и предполагаемая автором этих строк формула успеха на пути научной разработки эффективных средств предупреждения преждевременного старения и связанных с ним болезней.

Она включает целый ряд слагаемых:

• теоретические исследования;

• медицинские эпидемиологические исследования с применением новейшей вычислительной техники;

• разработку на основании этих данных рекомендаций по питанию, физической нагрузке и других рекомендаций;