Ли Ноу - Эгоистичная митохондрия. Как сохранить здоровье и отодвинуть старость

Еще недавно считалось, что генерация новых митохондрий (митохондриальный биогенезис) может происходить только в результате энергичных физических упражнений или строгой низкокалорийной диеты. Именно поэтому исследование влияния витамина B 14( пирролохинолинхинона , PPQ) на организм человека является столь важным. В начале 2010 года группа ученых доказала, что B 14не только защищает митохондрии от причиняемого окислением вреда, но и стимулирует развитие новых митохондрий!

Пирролохинолинхинону приписывается множество физиологических свойств. Некоторые видят его как классический витамин, растворяемый в воде, или как кофактор фермента [56] Кофактор фермента — низкомолекулярное вещество, необходимое для протекания определенной ферментативной реакции. , а некоторые — как вещество, защищающее нервные клетки, способствующее их росту и стимулирующее биогенез митохондрий. Что касается витаминной концепции B 14, она, возможно, требует дальнейших исследований, однако комплексные данные на сегодняшний день уверенно свидетельствуют о том, что B 14играет значимую роль в функционировании путей, ответственных за нейронный сигналинг. Значимость этого вещества для нашего здоровья проявляется при эксперименте по исключению его из рациона мышей и крыс, приводящему к нарушениям развития, расстройствам иммунитета и репродуктивной дисфункции. Кроме того, изменение уровня B 14оказывает влияние на внутреннюю среду митохондрий, липидный обмен и нивелирует отрицательные последствия работы ингибиторов комплекса I.

При благоприятных условиях B 14может катализировать окислительно-восстановительный цикл , что во многих отношениях является ранее неизвестным нам химическим свойством. С химической точки зрения стабильность B 14позволяет ему выступать каталитическим обеспечителем тысяч окислительно-восстановительных циклов, тогда как другие биоактивные хиноны [57] Хиноны — соединения, широко распространенные в природе в качестве пигментов и БАВов, играющих важную роль в окислительно-восстановительных процессах, протекающих в живых организмах. и их производные, способные запустить окислительно-восстановительные реакции (скажем, эпикатехин [58] Эпикатехин — антиоксидант растительного происхождения. ), склонны к самоокислению или формированию полимеров (например, танинов [59] Танины — группа фенольных органических соединений, способных образовывать прочные связи с белками и другими макромолекулами и подавлять рост многих патогенных микроорганизмов. ), что делает их бесполезными для продолжения окислительно-восстановительных циклических процессов. B 14и его эфир IPQ (имидазолпирролохинолинхинон) широко распространены в животных и растительных организмах в пико- или наномолярных концентрациях.

Данные современных исследований показывают, что с точки зрения эволюционной ретроспективы B 14— элемент межзвездной пыли. Ученые считают, что сильные катализаторы окислительно-восстановительных реакций были необходимы для того, чтобы запустить первые шаги на пути химической основы эволюции, и, стало быть, внеземное происхождение B 14поднимает вопрос о его эволюционной значимости для появления простейших форм жизни. Этот вопрос становится особенно интересным в контексте широкого диапазона химических свойств пирролохинолинхинона, включая каталитическое свойство и способность модифицировать аминокислоты (например, реакции прямого окислительного доминирования [60] Дезаминирование — процесс удаления аминогруппы из аминокислот и выделение ее в виде аммиака. ). Может быть, B 14— общий знаменатель жизни в других частях галактики?

Повышение качества работы митохондрий, как уже неоднократно отмечалось, потенциально может стать важным фактором в лечении множества заболеваний. Отсюда следует, что увеличение количества митохондрий в любой из клеток обусловливает множество значимых положительных эффектов — от увеличения ее живучести до повышения КПД утилизации энергии и защиты от свободных радикалов.

Жизнедеятельность митохондрий в существенной степени зависит от работы белка PGC-1α (его полное название — рецептор, активируемый пролифератором пероксисом, гамма-коактиватор 1-альфа) и ядерных респираторных факторов (PGC-1α же — ядерный коактиватор факторов биогенеза митохондрий). PGC-1α запускает экспрессию ряда факторов транскрипции. Затем они активируют гены ядерного и митохондриального генома, необходимые для построения митохондрии. С помощью PGC-1α может устанавливаться прямая связь между внешними физиологическими стимулами (такими как B 14) и регуляцией биогенеза митохондрий. Другими словами, пирролохинолинхинон повышает активность PGC-1α, что доказывается результатами недавних исследований.

Кроме того, PGC-1α — это основной фактор регуляции состава мышечных волокон. Также этот белок контролирует кровяное давление, участвует в регуляции гомеостаза холестерина в клетке и предотвращает развитие ожирения. Более того, PGC-1α связан с уменьшением числа свободных радикалов и защитой от митохондриальных токсинов.

Помимо взаимодействия с PGC-1α, B 14снижает риск появления злокачественных опухолей, причем в этом случае задействуются механизмы, напрямую не относящиеся к биогенезу митохондрий. B 14влияет на активность гена ras (считается, что этот ген может способствовать образованию опухолей). Прием B 14также активизирует ряд факторов транскрипции, таких как ядерные респираторные факторы (NRF 1 и 2) и транскрипционный фактор митохондрий (например, TFAM), что способствуют активизации митохондриального биогенеза.

Существует и еще один положительный эффект, связанный с влиянием B 14на митохондрии. Как выяснилось, пирролохинолинхинон, скорее всего, является важным кофактором в одной из многих белковых субъединиц, составляющих комплекс I дыхательной цепи переноса электронов. Учитывая то, что в комплексе I находится большое количество эндогенных свободных радикалов, нетрудно понять, почему большое количество B 14положительно воздействует на состояние митохондрий.

А восстановление работы митохондрий, в свою очередь, является залогом избавления от многих заболеваний. Результаты исследований, проведенных на животных и на людях, показывают, что B 14улучшает репродуктивные возможности, способствует раннему развитию, росту организма и укреплению иммунитета, защищает нервные клетки от дегенерации и повреждения и даже стимулирует их рост и помогает формированию новых синапсов (соединений) между нервными клетками, отвечающими в головном мозге за функционирование памяти. Что касается здоровья сердечно-сосудистой системы, то B 14снижает вред от синдрома реперфузии при ишемии, от инфаркта и от инсульта.