Биологические основы старения и долголетия - Виленчик Михаил Маркович - Страница 54

Но ведь есть долгожители, проживающие и в других, кроме среднегорья, условиях. Да, но в этом случае генотип или условия жизни (а скорее, и то и другое) были модифицированы столь счастливым образом, что сходные изменения защитных систем произошли и без естественной "климатотренировки".

Теперь подведем некоторые итоги.

Определенные заключения сделаны нами по ходу изложения материала, что сейчас поможет подвести читателя к еще одной важной проблеме. Речь идет о поиске факторов, предупреждающих преждевременное старение не только у нынешних поколений людей, но и у будущих поколений. Как этого достичь?

Рассматривая ту или иную грань сложного влияния состояния генетического вещества на здоровье и долголетие, мы неоднократно приходили к заключению, что необходимо сохранять целостность ДНК. Шла речь и о том, что в настоящее время уже ясны подходы для научных исследований факторов, помогающих клеткам и организму в целом более эффективно обеспечить такое сохранение. В частности, если снизить уязвимость генома соматических клеток человека, очевидно, удастся предупреждать развитие у него преждевременного старения и болезней, с ним связанных.

Все сказанное ранее по этому вопросу справедливо и в отношении зародышевых (герминативных) клеток, если иметь в виду долголетие, а также профилактику преждевременного старения и тяжелых заболеваний у будущих поколений людей. В связи с тем что теперь известно о защитных свойствах природных антиоксидантов, обращают на себя внимание факты, приводимые в только что изданной книге И. Г. Акоева и Л. В. Алексеевой "Пол, реактивность, резистентность" (М., Знание, 1985), посвященной анализу особенностей женского организма. Авторы отмечают, что в тканях женского организма относительно больше концентрация витамина Е. А в фазу овуляции (в начальную фазу менструального цикла) у женщин (кстати, у самок обезьян тоже) наблюдается увеличение в сыворотке крови содержания витамина А и β-каротина. Не означают ли эти факты, что подготовка яйцеклетки к оплодотворению сопровождается увеличением мощности антиоксидантных защитных механизмов? Это может способствовать снижению вероятности повреждения генетического вещества зародышевой клетки эндогенными генотоксическими веществами или внешними мутагенными факторами. Еще одно доказательство этому — исключительно высокое содержание каротина в желтых и особенно в красных телах яичников коров. Мы приходим к проблеме, решение которой сколь сложно, столь важно и многообещающе: это проблема активной профилактики генетических болезней, в частности генетических синдромов преждевременного старения (о них речь шла в главе IV), у будущих поколений людей.

Из сказанного читатель уже мог понять, что один из мощных путей такой профилактики — рациональная диета как будущей матери (конечно, в первую очередь), так и будущего отца. Необходимое условие — исключение употребления алкоголя, причем, как теперь, наверное, стало очевидным, не только во время беременности, но и перед тем, как женщина решила стать матерью. К сожалению, дальнейшее обсуждение проблемы защиты от преждевременного старения будущих поколений людей затруднено из-за ее большой сложности.

Возвращаясь к сегодняшним вопросам профилактики преждевременного старения и связанных с ним болезней, вспомним, что питательные вещества нужны не только для поддержания в организме биохимического баланса (равновесного состояния метаболизма), но и для укрепления систем защиты. Какие же другие, кроме каротинсодержащих продуктов, можно считать потенциальными факторами усиления этих систем? Анализ результатов многих исследований факторов, защищающих клетки и организм от канцерогенных и мутагенных веществ, а также от излучений, позволяет предположить, что такие факторы содержатся в свежей и брюссельской капусте, брокколи (капуста спаржевая). Исследуются на этот счет укроп пахучий (огородный), репа, шпинат, кукурузное масло.

Вообще между антимутагенными и радиозащитными свойствами определенных факторов и их потенциальной способностью защищать организм также от других форм преждевременного старения, не обусловленных облучением, существует глубокая взаимосвязь. Вспомним некоторые обсужденные в предыдущих главах закономерности нарушения стабильности ДНК.

Во-первых, значительная часть повреждений ДНК, возникающих спонтанно и накапливаемых в процессе старения, сходна со многими повреждениями ДНК, образуемыми под влиянием ионизирующих излучений. К этому добавлю, что и более сложные генетические повреждения (на уровне хроматина и хромосом) также в значительной степени сходны.

Во-вторых, в их возникновении существенное значение имеют общие молекулярные механизмы, опосредованные действием кислородных радикалов, перекисей липидов, Н₂О₂, ДНКаз.

В-третьих, обнаруживается сходство и в механизмах защиты клеток от генетических и других повреждений, возникающих под влиянием облучения и времени (вследствие старения генетических и вообще биологических систем).

Совокупность отдаленных эффектов, развивающихся спустя значительный промежуток времени после облучения организма, радиобиологи обозначают термином "радиационное старение", подчеркивая сходство (хотя оно, конечно, и неполное) комплекса этих эффектов с "синдромом" естественного старения. И наверное, не случайно, что среди известных молекулярных биогеронтологов немало крупных специалистов по молекулярной радиобиологии. Среди отечественных это прежде всего недавно скончавшиеся академик Н. М. Эмануэль и профессор С. Н. Александров. Из зарубежных ученых это X. Р. Хан, К. Т. Вхиллер, Дж. Т. Летт, Р. Б. Харт, Р. В. Сетлоу.

Если же иметь в виду перспективу молекулярно-биологических исследований роли сходных изменений ДНК в преждевременном старении и в отдаленных биоэффектах излучений, то отметим лишь следующий новый аспект этой проблемы. Суммарная длина всех молекул ДНК каждой клетки человека равна примерно метру. Объем же ядра, в котором упакованы эти молекулы, составляет порядка 10^-10 см³. Упаковка молекул ДНК достигается благодаря взаимодействию их с белковыми молекулами. Это теперь общепризнано. Но на что раньше не обращали внимания — это на то, что такая упаковка молекул может выполнять роль "буфера", препятствующего прямому взаимодействию между отдельными участками одной молекулы или между различными молекулами ДНК. Биофизический анализ показывает: если бы такого ограничения не было, то внутри каждой молекулы ДНК часто образовывались бы "шпильки", крестообразные структуры, тройные спирали и другие структуры, которые либо разрушались бы ДНК-азами, либо резко нарушали бы функцию ДНК. Но в процессе старения вероятность внутри- и особенно межмолекулярных взаимодействий ДНК возрастает. Возрастает она и под влиянием облучения, нарушающего ДНК-белковые взаимодействия и структуру хроматина, правильную организацию ДНК в ядре. Можно даже предвидеть, что при старении или под влиянием облучения образование дополнительных связей между молекулами ДНК становится взаимоускоряющимся, происходит своего рода генетическая катастрофа на клеточном уровне.

Возвращаясь к рассмотрению связи между радиобиологией и биогеронтологией на уровне общности свойств радиозащитных средств и факторов долголетия, приведу результат следующего сравнения.

В древнеиндийской медицине (Айюрведа) был весьма популярен экстракт растения, которое, как считалось, способствует продлению жизни. Сравнительно недавно радиобиологи Р. Гандхи и В. Л. Каул из научно-исследовательской лаборатории Джамму обнаружили, что экстракты из корней этого растения защищают и от отдаленных последствий облучения ионизирующими излучениями, т. е. от радиационного старения.

Конечно, нас интересуют прежде всего факторы со сходным действием, но содержащиеся в широкодоступных в нашей стране растениях. Хотя нужны еще дополнительные исследования, для того, чтобы рекомендации можно было считать научно строго обоснованными, все же упомяну о некоторых из таких благотворных факторов.