БИОХИМИЯ, 2014, том 79, вып. 10, с. 1205–1224

УДК 577.24

Сведения о запрограммированности старения – медленного феноптоза

Обзор

© 2014 М.В. Скулачев, В.П. Скулачев

КЛЮЧЕВЫЕ СЛОВА: феноптоз, программа старения, геропротекторы, антиоксиданты, митохондрии, эволюция.

Аннотация

В настоящем обзоре суммированы новейшие сведения по биохимии и физиологии организма. Эти сведения позволяют утверждать, что старение, т.е. согласованное ослабление с возрастом множества жизненных функций, приводящее к постепенному увеличению вероятности смерти, не есть общее свойство всех живых существ. Уже описаны виды организмов, вероятность смерти которых не зависит от возраста или даже уменьшается с возрастом, что сопровождается неизменной или повышающейся плодовитостью. Для голого землекопа (млекопитающего, относящегося к категории нестареющих) выявлен один из механизмов, страхующий это существо от рака и наиболее распространенных старческих недугов. Ключевую роль в такой страховке играет высокомолекулярный вариант полисахарида гиалуронана – линейного полимера, составленного из многократно повторенного дисахарида глюкуроновой кислоты и глюкозамина. Гиалуронан накапливается в межклеточных пространствах органов и тканей землекопа. Полисахарид обеспечивает раннее контактное торможение деления клеток (антираковый эффект). Кроме того гиалуронан землекопа препятствует развитию определенных типов апоптоза, в частности тех из них, которые индуцируются активными формами кислорода (АФК) (геропротекторный эффект, предотвращающий вызываемое АФК уменьшение количества клеток в органах и тканях стареющих организмов). Необычайное долгожительство голого землекопа (более 30 лет, что очень много для грызуна размером с мышь) связано с его эусоциальным образом жизни, когда размножаются «царица» и ее немногочисленные «мужья», а огромная армия не размножающихся «подчиненных» обеспечивает «царскую семью» защитой от хищников, пищей, строительством и поддержанием подземного лабиринта размером с футбольное поле. Такой образ жизни выводит «семью» изпод давления естественного отбора и делает ненужным старение как программу, которая контрпродуктивна для индивида, но повышает «эволюционируемость» его потомства. Пример голого землекопа показывает факультативность (необязательность) программы старения для организма. Другой довод в пользу факультативности старения дают многочисленные факты, показывающие, что этот процесс может регулироваться организмом. Описаны случаи, когда старение как программа, полезная для эволюции потомков индивида, но контрпродуктивная для него самого, замедляется в условиях, ставящих под угрозу само существование индивида. Таковы ограничения питания (угроза голодной смерти), тяжелая мышечная работа, понижение или повышение температуры среды, небольшие количества ядов (включая АФК; имеется в виду парадоксальный геропротекторный эффект низких доз прооксидантов, тормозящих апоптоз). С другой стороны организму можно искусственно навязать торможение (а может быть и отмену) старения. Это удается сделать выключением генов, кодирующих белки, которые являются участниками программы старения, а именно гены FAT10, p66shc и некоторые другие. Кроме того можно так изменить ген антиоксидантного фермента каталазы, чтобы адресовать его внутрь митохондрий и расщепить митохондриальную перекись водорода, уровень которой растет с возрастом. Однако простейшим в настоящее время способом замедлить программу старения могут служить митохондриально-адресованные низкомолекулярные вещества антиоксиданты пластохиннонилдецилтрифенилфосфония (SkQ1), продлевающие жизнь животных, растений и грибов и тормозящие развитие многих старческих болезней и признаков.

Текст статьи

Пожалуйста, введите код, чтобы получить PDF файл с полным текстом статьи:

captcha