Знание-сила, 2009 № 04 (982)

Невиновные радикалы

Борис Жуков

Среди многочисленных теорий старения наиболее популярна сегодня теория оксидативного стресса, выдвинутая в 1956 году профессором университета Небраски Денхамом Харманом. Согласно Харману, старение есть медленное отравление организма агрессивными формами кислорода (АФК) — атомарным кислородом, гидроксил-радикалом и перекисями, то есть молекулами, содержащими связь «кислород — кислород» и легко распадающимися с образованием свободных радикалов. Чересчур активные радикалы повреждают биологические макромолекулы, в том числе и молекулы нуклеиновых кислот. И если вместо дефектной белковой молекулы клетка синтезирует новую, то дефектная хромосома — это уже непоправимо. Это плата многоклеточного организма за использование в своей энергетике чрезвычайно эффективного кислородного окисления.

Соответственно замедлять старость должны вещества, связывающие и нейтрализующие АФК, — антиоксиданты (чаще всего это молекулы, где есть двойные связи между атомами углерода — как, например, в растительных жирах). Препараты, основанные на антиоксидантах, на десятилетия стали золотой жилой для фармацевтической косметики. Однако достижения на этом пути явно не соответствовали ожиданиям: антиоксидантные кремы и таблетки в лучшем случае устраняли или ослабляли некоторые внешние признаки старения, да и то лишь на некоторое время. В рамках теории оксидативного стресса это было принято объяснять тем, что антиоксиданты либо не достигают тех или иных ключевых тканей, либо быстро разрушаются и выводятся из них.

Ученые из лондонского Университетского колледжа во главе с Дэвидом Джемсом попытались проверить эту версию. Они генетически модифицировали любимый объект экспериментальной геронтологии — червей-нематод. Трансгенные нематоды стали вырабатывать антиоксиданты в собственных тканях, подавляя в них свободные радикалы. Что, однако, не сделало их долгожителями: «безрадикальные» черви жили ничуть не дольше своих обычных собратьев. Этот результат заставил ученых критически пересмотреть полувековую историю применения антиоксидантной терапии. Их вывод: четких доказательств того, что употребление антиоксидантов может замедлить или предотвратить старение, не существует.

Между тем известный российский биохимик Владимир Скулачев, давно изучающий роль кислорода и его активных форм в живых системах, несколько лет назад предложил иное решение этой проблемы. По его мнению, старческие изменения действительно обусловлены АФК, но они — лишь орудие для выполнения генетической программы старения. В живых системах постоянно присутствуют как АФК, так и мощная, эшелонированная система защиты от них. Однако с течением лет эта защита, повинуясь генетическим командам, постепенно ослабляется. Число поломок, измененных и покалеченных молекул все увеличивается, пока несущая их клетка не получит приказ совершить самоубийство — апоптоз. В результате с возрастом смертность клеток постоянно растет и не компенсируется пополнением, ткани редеют, их возможности слабеют и так далее. До тех пор, пока очередная поломка не окажется для организма роковой. С этой точки зрения становится ясно, почему антиоксидантная терапия не дает результатов — подавление свободных радикалов могло бы сработать против случайных поломок, но не против направленной генетической программы.