Ник Лэйн - Кислород. Молекула, изменившая мир

Справедливость этой концепции, как мне кажется, подтверждается наблюдениями трех типов. Во-первых, гемоксигеназа, по-видимому, нужна для поддержания здоровья организма, хотя индуцируется стрессом и, вероятно, «отключена» в нормальных условиях. Вспомните историю несчастного шестилетнего мальчика с недостаточностью гемоксигеназы, страдавшего от сосудистого воспаления, задержки роста, аномалий свертывания крови, гемолитической анемии и почечной недостаточности. Он умер в возрасте семи лет. Очевидно, что гемоксигеназа нужна организму для подавления воспаления. Эта идея подтверждается экспериментами с «нокаутными» мышами, у которых ген гемоксигеназы мутирован и фермент не синтезируется. У таких мышей проявляются те же симптомы, что у людей с хроническими воспалительными заболеваниями типа гемохроматозов, включая фиброз печени, воспаление суставов, ограничение подвижности, снижение массы тела, расстройство функции половых желез и раннюю смерть. Таким образом, недостаточность гемоксигеназы вызывает хроническое воспаление и укорачивает жизнь и мыши, и человека, тогда как избыток фермента подавляет иммунную систему и теоретически может увеличивать продолжительность жизни.

Во-вторых, во всем мире, и особенно в западных странах, отмечается рост числа случаев аутоиммунных заболеваний, таких как инсулинозависимый диабет, болезнь Крона и ревматоидный артрит. За последние 20 лет в Европе и США заболеваемость инсулинозависимым сахарным диабетом увеличивалась на 3 — 5% в год. Также расширяется распространение реакций гиперчувствительности, при которых организм нормальным образом распознает чужеродные антигены, но слишком активно на них реагирует. За последние 10 лет удвоилось число случаев астмы и аллергических заболеваний. В связи с этим приобрела популярность «гигиеническая гипотеза». Суть ее в том, что слишком чистая среда обитания в детстве ведет к пагубным последствиям: для нормального развития иммунная система нуждается в постоянном контакте с инфекциями, как мы нуждаемся в глазах для зрительного восприятия мира.

В целом ряде исследований было показано, что частые инфекционные заболевания в детстве связаны со сниженной вероятностью развития аллергических реакций и аутоиммунных заболеваний в более поздние годы, и наоборот. По-видимому, иммунной системе нужны «тренировки». А если ее лишить необходимых стимулов, при самой слабой провокации она ведет себя как слон в посудной лавке. Однако также возможно, что регулярные инфекции в детстве вызывают подавление иммунитета, как малярия. Я не располагаю клиническими данными, подтверждающими это предположение, но знаю об одном эксперименте на животных. Мыши с недостаточностью транскрипционного фактора Nrf-2, у которых, следовательно, не было гемоксигеназы и других индуцируемых стрессом белков, страдали от аутоиммунного заболевания, напоминавшего волчанку и приводившего к почечной недостаточности. Другими словами, сдвиг равновесия от подавления иммунитета в сторону воспаления повышает риск развития аутоиммунных заболеваний.

Наконец, третье наблюдение в поддержку связи между перенесенными в детстве инфекциями и продолжительностью жизни основано на работе клеточного биолога Джованны Де Бенедиктис из Университета Калабрии в Италии и ее коллег, в том числе демографа Анатолия Яшина из Института демографических исследований Макса Планка в Ростоке в Германии. На протяжении 1990-х гг. Яшин и Де Бенедиктис занимались поиском «генов долгожительства» у людей в возрасте более 100 лет. Их главная идея проста: какие-то гены повышают вероятность дожить до солидного возраста, тогда как другие оказывают негативное действие или не оказывают никакого. Гены, способствующие увеличению продолжительности жизни, с наибольшей вероятностью можно обнаружить как раз у тех, кто такого солидного возраста достиг. Можно предположить, что гены, удлиняющие жизнь, в каком-то смысле делают нас «более крепкими». Это справедливо в отношении некоторых генов (мы поговорим о них чуть позже), но, как выяснили исследователи, реальная ситуация намного сложнее. Многие из этих «генов долгожительства» оказались связанными с хрупким здоровьем (восприимчивостью к болезням) в молодости. Другими словами, люди, которые много болели в раннем возрасте, с большей вероятностью, чем все остальные, доживают до глубокой старости (если не умерли в детстве). Яшин и Де Бенедиктис объяснили это адаптацией. Как говорил Ницше, что нас не убивает, делает нас сильнее. Таким образом, если нам удается избежать очень серьезных заболеваний, слабая предрасположенность к болезням, вполне возможно, приводит к постоянному подавлению иммунитета, что приносит плоды в старости.

Какой из этого следует вывод? Возможно, со временем мы научимся настраивать нашу иммунную систему более тонким образом, чем мы умеем теперь, и это позволит улучшить наше здоровье в старости. Я подозреваю, что ключевую роль в данном процессе будут играть индуцируемые стрессом белки, такие как гемоксигеназа, и, возможно, мы даже научимся контролировать их содержание в организме с помощью диеты. Растения производят токсины, которые защищают их от поедания животными. Такие вещества, как куркумин, стимулируют активность гемоксигеназы и других стрессовых белков (а также обладают противоопухолевой активностью). Проблема заключается в биодоступности куркумина: лишь очень небольшая доля вещества всасывается из пищи в кровь. Пока мы не знаем, какие еще растительные токсины с лучшими показателями биодоступности могут стимулировать активность индуцируемых стрессом белков. Как я уже замечал, вполне возможно, что польза овощей и фруктов связана не только с их антиоксидантным действием. Съедобные для нас растительные токсины (а мы адаптировались ко многим из них в процессе эволюции), вероятно, оказывают благотворное действие на нашу иммунную систему. Я подозреваю, что именно поэтому растительная пища значительно более полезна для здоровья, чем пищевые добавки антиоксидантов [101] Крис Балпит и его коллеги из Империал-Колледжа в Лондоне в 2001 г. опубликовали статью вжурнале Postgraduate Medical Jоитпal , в которой утверждали, что женщины, выглядящие старше своих лет, имеют в крови низкий уровень билирубина, и наоборот. Билирубин — конечный продукт реакции с участием гемоксигеназы. Вывод такой, что при высокой активности гемоксигеназы женщины выглядят моложе. У мужчин пoдобная корреляция наблюдалась в отношении гемоглобина (который расщепляется гемоксигеназой). Вывод тот же: высокая активность гемоксигеназы позволяет мужчинам выглядеть моложе своих лет. .

Но нельзя забывать о существующей дилемме: преимущества всегда являются частью компромисса между чувствительностью к инфекциям, с одной стороны, и возрастными заболеваниями — с другой. Любые преимущества зависят от тонкой настройки, в которой определенную роль играют гены, питание, факторы окружающей среды, поведение и удача. Я не знаю единого способа замедления старения или предотвращения возрастных заболеваний. Единственный «научный» способ заключается в предотвращении главной причины воспаления — в воздействии на митохондрии и сдерживании окислительного стресса.