Форум » Космическая медицина, генная инженерия, геронтология » Кое что о старении » Ответить
Кое что о старении
Серж: http://forum.membrana.ru/forum/health.html?parent=1053347119 есть http://www.starenie.ru
Ответов - 2
Серж: Открытие сделала международная группа исследователей под руководством д. б. н., профессора, академика РАН Владимира Скулачева. Как рассказал академик на публичной лекции, состоявшейся 15 апреля в Центральном доме ученых, они синтезировали молекулу, которая блокирует выделяющиеся митохондриями свободные радикалы кислорода. Испытания на нескольких видах животных показали, что даваемое животным с пищей вещество SkQ1 накапливается во внутренней мембране митохондрий, где радикалы производятся в процессе клеточного дыхания. Свободные радикалы кислорода уже давно привлекают внимание ученых. Известно, что они — причина множественных поломок в самых разных структурах клеток, в том числе ДНК. Животные с увеличенной выработкой радикалов стареют намного быстрее. Это показано, например, на линии крыс OXYS с ускоренным накоплением свободных радикалов. Таких мышей вывели сибирские генетики из Института цитологии и генетики СО РАН под руководством д. б. н., профессора Натальи Колосовой.Радикалы кислорода химически крайне активны. «В живом организме нет буквально ни одной молекулы, ни одной структуры, которую они не могли бы окислить, — сказал академик Скулачев. – Это страшный яд». Радикалы образуются в митохондриях – своего рода электростанциях клетки. Митохондрии сжигают потребляемые клеткой питательные вещества, переводят полученную энергию в электрический потенциал на своей мембране, а затем используют его для создания единой энергетической валюты клетки – аденозинтрифосфорной кислоты (АТФ). В митохондриях есть свои механизмы нейтрализации свободных радикалов кислорода. Однако они несовершенны, поэтому постепенно концентрация радикалов повышается. Соответственно, увеличиваются и вызываемые ими разрушения. Одни поломки вызывают другие, их число лавинообразно растет, приводя к постепенному ухудшению всех функций организма и, наконец, к смерти. Попытки использования антиоксидантов – веществ, нейтрализующих зловредные радикалы – предпринимаются уже давно. Таковы, например, витамин С (аскорбиновая кислота) и витамин Е (токоферол). Подобные вещества нашли широкое применение в качестве консервантов. Но, к сожалению, в живом организме ни одно из них не дало достоверного эффекта даже при весьма больших концентрациях, которые сами по себе отравляли организм. Вещество, синтезированное Скулачевым и его коллегами, – первый успешно действующий антиоксидант. Успех связан прежде всего со способностью новой молекулы точно проникать в место, где образуются свободные радикалы кислорода, – во внутреннюю мембрану митохондрий. «Идея молекулы, проникающей через двойную мембрану митохондрий, родилась у нас уже давно, в конце 1960?х, — рассказывает академик. — Мы назвали эту молекулу «электровозом». Внутренность митохондрий – митохондриальный матрикс – заряжена отрицательно. Соответственно, молекула должна иметь положительно заряженный «локомотив», который протянет через мембрану митохондрии остальную часть молекулы. Остальная часть – это длинный гидрофобный углеводородный хвост, подобный по свойствам липидам. Хвост встраивается во внутреннюю мембрану митохондрии». Такие конструкции получили, по предложению американских ученых, название ионов Скулачева. В качестве «локомотива» использовался трифенилфосфоний. Затем появилась идея прицепить к ионам Скулачева антиоксиданты. Первую такую молекулу, названную MitoQ, в 2001?м синтезировала и испытала группа британских исследователей во главе с Майклом Мерфи (Michael P. Murphy). В качестве «груза» они использовали естественный антиоксидант митохондрий — убихинон. Однако первый блин оказался комом: MitoQ почти не меняла картины старения (на самом деле MitoQ толком не испытывалась на моделях старения, но может быть, это несущественно для данного текста). Скулачеву и его сотрудникам удалось раскрыть причину неудачи и синтезировать работающие ионы. Оказалось, что MitoQ действует только в очень узком окне концентраций. А обеспечить именно такую концентрацию в условиях живого организма практически нереально – хотя бы из-за индивидуальных различий в метаболизме. Исследователи синтезировали несколько типов молекул того же типа, что и Мерфи, но с другими антиоксидантами. Эти молекулы получили название SkQ (от Sk – Skulachev ion и quinone — хинон). Из них наиболее эффективным оказалось соединение на основе пластохинона – естественного антиоксиданта в хлоропластах растений. Соединения на основе других антиоксидантов также работают, но показали худшие характеристики. Все SkQ, особенно SkQ1, дают эффект при гораздо большем разбросе концентраций. Окно, в которое надо попасть, в тысячу раз больше, чем в случае MitoQ.
Серж: Оказалось, что SkQ1 (и слабее, другие аналогичные вещества) несколько увеличивает максимальную продолжительность жизни животных, но не более чем на одну десятую. Зато динамика смертности и старения при потреблении SkQ1 меняется коренным образом. Обычно животные стареют постепенно, начиная с возраста полового созревания. Появляется все больше недугов, сдают разные системы организма, ухудшается защита от инфекций, и старческая дряхлость медленно, но верно овладевает некогда цветущим существом. Конкретные признаки старения хорошо известны геронтологам. При использовании SkQ1 многие из них волшебным образом исчезают. Животные остаются по всем признакам молодыми, в том числе размножаются, пока внезапно не умирают. Почти исчезают случаи смерти в раннем и среднем возрасте, почти все животные погибают в конце максимального жизненного срока. Разработчики испытали молекулу SkQ1 на нескольких животных – дафниях, мышах, крысах, кроликах и собаках, а также на грибе подоспоре. Во всех случаях наблюдался четкий эффект, что говорит о фундаментальном значении тех механизмов, которые затронул искусственный антиоксидант. Таким образом, SkQ1 не дает бессмертия, но дает «вечную молодость» в пределах обычной или чуть увеличенной продолжительности жизни. Результат показывает, что у смерти есть и другие причины кроме накопления свободнорадикального кислорода. Апоптоз Многие биологи считают, что в клетках у живых организмов есть генетическая программа самоубийства (апоптоза). Полный список Апоптоз Многие биологи считают, что в клетках у живых организмов есть генетическая программа самоубийства (апоптоза). Эта программа, как и другие генетические механизмы, выработалась в ходе биологической эволюции как способ смены поколений и обновления генофонда. Гипотеза запрограммированной гибели организмов подтверждается существованием потенциально бессмертных живых существ, например моллюска жемчужницы, галапагосской черепахи и удивительных африканских грызунов – голых землекопов. Кроме того, есть организмы, у которых смерть происходит сразу после плодоношения или выделения половых клеток. Таковы некоторые пальмы, бамбук, лосось, самцы богомолов, поедаемые самками во время спаривания (причем откусывание головы — необходимое условие семяизвержения). Продолжительность жизни некоторых грибов – дрожжей и подоспоры – при помощи генетических модификаций удалось увеличить на порядок. Скрыть Вещества Скулачева действуют в чрезвычайно малых концентрациях – порядка пикомолей (10?12 моля). Они очень избирательно аккумулируются в митохондриях, где их концентрация становится больше на несколько порядков. Существует определенный оптимум – при меньших и больших концентрациях эффект снижается. Кроме обычных животных исследователи экспериментировали на мутантах с прогерией – преждевременным старением — уже упоминавшейся линии крыс OXYS и линией с повреждением механизма переписывания ДНК, выведенной генетиками из Стокгольмского университета. Такие исследования позволяют значительно ускорить опыты, поскольку срок жизни этих мышей в несколько раз меньше, чем обычных. Эти исследования дали аналогичные результаты. Срок жизни преждевременно стареющих мышей существенно увеличивался. «На сегодня уже 19 разных признаков старения удалось затормозить или даже повернуть вспять при помощи SkQ1, — подытожил Скулачев. – Среди них – инфекционные заболевания, остеопороз, дистрофия сетчатки, катаракта, уевит, инфаркт миокарда, аритмия сердца, нарушение полового поведения самцов, нарушение полового цикла самок, ослабление памяти, облысение, поседение, снижение температуры тела, уменьшение тимуса и старческая депрессия». Разработка уже используются в ветеринарии для лечения глазных болезней животных. Положительный эффект отмечен у двух третей собак из сотен подвергавшихся экспериментальному лечению. SkQ1 в крайне незначительной концентрации закапывают в глаза животным. Ученый предостерегает от немедленного использования чудо-вещества, указывая на необходимость клинических испытаний и возможность не найденных пока побочных эффектов. Сам он сказал, что SkQ не принимает. «Пока надо работать и работать, — говорит академик Скулачев. – Наши исследования – только первая ласточка на долгом пути». Однако он надеется, что лет через десять, если клинические испытания дадут положительный результат, в аптеках уже можно будет купить таблетки, которые если и не продлят жизнь, то во всяком случае улучшат ее качество до уровня молодости.
полная версия страницы