Мы очень спокойно воспринимаем информацию о том, что бытовая техника, машины, одежда имеют срок службы, что домашние животные и растения бессильны перед законом возрастания энтропии. Но как запускается процесс «изнашивания» тела живого организма?
Для ответа на этот вопрос американским биохимиком Дэнхемом Харманом в 1954 году была предложена теория окислительного старения (теория свободных радикалов). Согласно этой теории, свободные радикалы - ядовитые для живых организмов побочные продукты процесса: обмена веществ. Макрофаги дезактивируют свободные радикалы, но со временем из-за нарушения систем выработки энергии и отвода отходов, количество свободных радикалов увеличивается и уже наносит вред организму.
После чудовищных бомбардировок Хиросимы и Нагасаки, в результате которой и через несколько месяцев погибло порядка 130-230 тысяч человек, США и Япония изучали последствия облучения людей, переживших бомбардировку. Опыты же на лабораторных мышах показали, что при получении высоких доз радиации механизмы защиты просто перегружены и не справляются. При этом радиоактивные частицы не только оказывали токсичное влияние, но и состарили мышей. Продолжая изучать свободные радикалы, удалось выяснить, что они появляются не только от внешнего воздействия, но и в процессе внутренних биологических процессов.
Свободные радикалы — это нестабильные атомы, которые стали такими после того, как потеряли какое-то количество электронов в результате химических реакций. Они разрушают мембраны и содержимое клеток, и, пытаясь восстановить своё равновесие, забирают электроны у других атомов. Из-за наличия у свободных радикалов электрического заряда они притягиваются к молекулам ДНК и вызывают повреждения генетического материала (мутации).
И так было всегда, живые организмы получили приспособленческие свойства именно благодаря мутациям.
Если подытожить, то причина старения согласно теории окислительного старения - накопление вреда от свободных радикалов, которых не смогли обезвредить макрофаги.
Эта гипотеза подтверждалась опытами, когда продолжительность жизни облученных лабораторных мышей увеличивалась, когда мышам, вводили противорадиационные препараты. Также продолжительность жизни увеличивалась, когда мышам давали антиоксиданты. Харман — автор теории свободных радикалов в 1970 году основал Американскую ассоциацию изучения старения, сам вел здоровый образ жизни и умер в 2014 году в возрасте 98 лет, успев увидеть крах своей теории.
С начала 2000-х годов в лабораториях проводились испытания, не подтвердившие такую теорию. Например, исследование, где нет никакой разницы в уровне смертности между людьми, получавшими антиоксидантные добавки, и не получавшими. А в некоторых случаях прием антиоксидантов даже повышал уровень смертности.
Эксперимент с червями. Одной группе ученых удалось превратить свободные радикалы в обычных червях с помощью антиоксидантов во что-то нейтральное. И эти черви показывали поразительную живучесть, даже если их опрыскивали гербицидом. Другая группа ученых пыталась повторить этот эксперимент и у них ничего не вышло, хотя черви впитывали «лекарство». Живой организм оказался совсем не так прост, как нам хотелось бы, он компенсирует отказ одних процессов другими, а между причиной и следствием не всегда можно провести однозначную прямую линию. Даже исследования с червями нужно стандартизировать, например, проводить на независимых площадках, использовать инкубаторы одной модели и червей, выращенных из одной партии. Почему же одна группа ученых потерпела неудачу с червями-долгожителями? Оказалось, что у червей с одними теми же генами и в одинаковой среде обитания была разная продолжительность жизни. Далее потомки червей, живущих меньше, удивительным образом снова становились долгожителями. Такие «переключения» продолжительности жизни наблюдались во всех лабораториях, а среднего срока жизни не было, был только длинный и короткий. Что-то скрыто от наших глаз, но оно есть и влияет на метаболизм червей. Поиск универсальных законов в биологии часто заводит в тупик, потому что понимание фундаментальных процессов весьма ограничено.
Эксперимент с мышами. Одной группе мышей изменили гены, чтобы они вырабатывали больше антиоксидантов, вот только дольше жить эти мыши не стали. А другим мышам наоборот — отключили гены, отвечающие за выработку некоторых главных антиоксидантов, но и тут мыши не умерли раньше положенного, хотя клетки и пострадали от влияния свободных радикалов.
Раньше на конференциях по старению всё объясняли окислительным повреждением, сейчас почти ни одного слова не говорится об этом. Пора начинать думать о старении по-новому.
