Страница:
Клизма для продления жизни
Идеи отравления организма кишечными ядами и очищение кишечника для сохранения здоровья и продления жизни были впервые высказаны не гением отечественной медицины Г. Малаховым, а скромным нобелевским лауреатом Ильей Ильичом Мечниковым. Знаменитый профессор (Мечников) считал, что преждевременная старость наступает в результате самоотравления организма микробными ядами, вырабатываемыми измененной кишечной флорой. На основе этих представлений Мечников предложил ряд основных постулатов борьбы с самоотравлением организма: стерилизация пищи, ограничение потребления мяса, питание молочнокислыми продуктами и регулярное очищение толстого кишечника (клизмой). В своей книге «Этюды оптимизма» Мечников писал: «Наша преждевременная и несчастливая старость является следствием постоянного отравления вредными веществами, выделяемыми некоторыми микробами толстого кишечника. Совершенно очевидно, что уменьшение количества этих микробов отдаляет старость и смягчает ее проявления». Ученый продемонстрировал, что кисломолочные бактерии являются антагонистами патогенных микроорганизмов и уменьшают их повреждающее действие на организм. Основную вину в отравлении организма ядами Мечников возлагал на возникающий из-за неправильного питания дисбаланс кишечной флоры. И в этом отношении он был совершенно прав. В настоящее время болезнями кишечной флоры – вернее, сдвигом равновесия кишечной флоры – дисбактериозом, страдают 90 % жителей планеты. Правда, зачастую для многих из них такой диагноз, поставленный на основании микробиологического исследования, становится неожиданностью, ведь в течение длительного времени у них не бывает никаких жалоб. Такое состояние «молчания кишечника» может продолжаться довольно долго, но все равно рано или поздно проявляется клинически. При дисбактериозе наблюдается уменьшение количества полезных микроорганизмов, что освобождает место для развития грибковой, гноеродной, гнилостной флоры. Образующиеся продукты гниения и брожения вызывают разложение белков и образование фенола, индола, сероводорода, аммиака и других токсических веществ.
При этом:
• наблюдаются диарея, метеоризм, отрыжка, коликообразные боли живота;
• увеличивается синтез кишечных ядов и их концентрация в просвете кишки;
• стенки кишечника больше не справляются со своей защитной функцией, и токсины проникают в кровь;
• кишечные яды – токсины, и прежде всего аммиак, поражают мозг, что ведет к различным нарушениям его деятельности (нарушения памяти, слабоумие);
• поражаются суставы, что ведет к разного рода артритам;
• страдает кожный покров: атопический дерматит, диатез, вульгарные угри, псориаз и др.;
• сокращается усвоение минералов (кальция, магния и пр.), что поражает костную систему – остеопороз;
• активизируется рост патогенных микроорганизмов – кандидоз, молочница;
• резко снижается иммунный статус организма – аллергия, простудные заболевания, кишечные инфекции и заболевания мочеполовой системы.
При этом:
• наблюдаются диарея, метеоризм, отрыжка, коликообразные боли живота;
• увеличивается синтез кишечных ядов и их концентрация в просвете кишки;
• стенки кишечника больше не справляются со своей защитной функцией, и токсины проникают в кровь;
• кишечные яды – токсины, и прежде всего аммиак, поражают мозг, что ведет к различным нарушениям его деятельности (нарушения памяти, слабоумие);
• поражаются суставы, что ведет к разного рода артритам;
• страдает кожный покров: атопический дерматит, диатез, вульгарные угри, псориаз и др.;
• сокращается усвоение минералов (кальция, магния и пр.), что поражает костную систему – остеопороз;
• активизируется рост патогенных микроорганизмов – кандидоз, молочница;
• резко снижается иммунный статус организма – аллергия, простудные заболевания, кишечные инфекции и заболевания мочеполовой системы.
Свободные радикалы сокращают нашу жизнь на 60 лет
Наиболее подтвержденной теорией старения и смерти является на сегодняшний день теория свободнорадикальных повреждений.
Доказано, что к старости в клетках практически у всех животных и человека происходит накопление поврежденных молекул белков, жиров и ДНК. В настоящее время считается, что свободные радикалы отнимают у нас 60 лет жизни. Они не только старят нас, но и делают больными. На сегодняшний день с ними связывают возникновение и распространение самых опасных болезней – таких как рак, астма, диабет, болезни сердца, атеросклероз, болезнь Альцгеймера, рассеянный склероз и другие.
Доказано, что к старости в клетках практически у всех животных и человека происходит накопление поврежденных молекул белков, жиров и ДНК. В настоящее время считается, что свободные радикалы отнимают у нас 60 лет жизни. Они не только старят нас, но и делают больными. На сегодняшний день с ними связывают возникновение и распространение самых опасных болезней – таких как рак, астма, диабет, болезни сердца, атеросклероз, болезнь Альцгеймера, рассеянный склероз и другие.
Свободные радикалы
В органических молекулах, из которых состоит наш организм, электроны на внешней электронной оболочке располагаются парами.
Свободные радикалы – это молекулярные частицы, имеющие на внешней электронной оболочке один или несколько непарных электронов, что делает их особенно активными и «агрессивными» (рис. 3). Такие молекулы стремятся вернуть себе недостающий электрон, отняв его от окружающих молекул.
Свободные радикалы постоянно вырабатываются в организме в процессе клеточного обмена веществ (около 5 % свободных радикалов – это простые производные кислорода). При нормальном функционировании антиоксидантной системы их избыточное количество нейтрализуется или уничтожается ферментами (дисмутаза, каталаза, пероксидаза). Радикалы, которые «удирают» от упомянутых ферментов, «вылавливаются» в клетке витамином С, а вне клетки – витаминами А и Е.
Рис. 3. Свободные радикалы – это молекулярные частицы, имеющие непарный электрон на внешней электронной оболочке
Для обозначения свободных радикалов в России употребляется сокращение «АФК-активные формы кислорода», в Европе – ROS, reactive oxygen species (что означает в переводе то же самое). Название не совсем точное, так как свободными радикалами могут быть производные не только кислорода, но и азота и хлора: оксиды, супероксид, гидрооксид, окись азота, озонид, липидные радикалы, гипохлорит.
Все вышеперечисленные свободные радикалы являются вторичными. Вторичные радикалы оказывают разрушительное действие на клеточные структуры, стремясь отнять электроны у «полноценных» молекул, вследствие чего «пострадавшая» молекула сама становится свободным радикалом (третичным), но чаще всего слабым, не способным к разрушающему действию. Именно образование вторичных радикалов приводит к развитию патологических состояний и лежит в основе канцерогенеза, атеросклероза, хронических воспалений и нервных дегенеративных болезней.
В ряды свободных радикалов также затесались и не радикалы вовсе, а так называемые реактивные молекулы, среди них и наши очень давние знакомые – перекись водорода, например. Традиционно перекись водорода широко применяется в медицине в качестве наружного антисептического средства при первичной обработке ран. В России в последние годы появились работы, рекомендующие прием перекиси водорода внутрь в виде питья или даже внутривенно. Я понимаю положительные стороны такой терапии, хотя перекись водорода и сильный окислитель и свободный радикал – роль ее в организме отнюдь не однозначна. Вернее, не только отрицательна. Об этом свидетельствуют интересные исследования доктора У. Дугласа и практический опыт применения перекиси водорода доктора медицинских наук профессора И. П. Неумывакина. На первый взгляд положительный эффект при приеме перекиси водорода – это парадокс, но парадокс объяснимый. Перекись водорода – это активный первичный свободный радикал. Разрушительное же действие на клеточные стенки в основном оказывают вторичные радикалы, обладающие намного меньшей энергетической активностью. Бактерию или злокачественную клетку они убить не способны, а вот чтобы разрушить клеточную стенку или повредить ДНК, энергии им вполне хватает. Перекись водорода способна сделать и то и другое. Поэтому ее введение в малых количествах и непродолжительное время зачастую оказывает положительный эффект. Время это ограничивается неделями. Потом начинаются осложнения, особенно часто в процесс оказывается вовлечена печень. Кроме того, нельзя забывать, что перекись водорода имеет очень низкий pH, что отрицательно сказывается на желудке и при приеме внутрь может вызвать язву слизистой желудка.
Другой важной причиной избыточного образования свободных радикалов является применение некоторых лекарственных средств. Подвергаясь всевозможным ферментативным превращениям в организме, молекулы некоторых лекарств теряют свои электроны и превращаются в свободные радикалы.
Одним из самых известных и широко антирекламируемых способов насытить свой организм свободными радикалами является курение: никотин и смолы поражают клетки организма, запуская целый ряд свободнорадикальных реакций.
Распространенными на сегодня причинами избыточного образования свободных радикалов считается плохое состояние окружающей среды. Десятки тысяч агрессивных химических молекул, загрязняющих ее, попадают в организм при дыхании и через кожу, и защититься от их проникновения каким-либо физическим способом невозможно.
Ультрафиолетовое излучение солнца тоже один из мощных источников свободных радикалов. Поэтому с летним солнцем, особенно у моря, надо обращаться очень осторожно и рекомендации врачей загорать с 9.00 до 12.00 и с 16.00 до 18.00 соблюдать обязательно. Сегодня встречается все больше женщин, которые чрезмерно увлекаются искусственным загаром в солярии. Обычно они выглядят старше своего возраста, хотя и уделяют своей внешности много внимания. Кстати, солярным загаром в основном увлекаются женщины из Европы. Их тут называют «курочками гриль». Ультрафиолетовое излучение в солярии не только покрывает кожу искусственным загаром, но буквально на глазах старит ее. Это излучение проникает в клетки кожи, при этом оно настолько мощное, что прямо-таки выбивает электроны из молекул, образующих клеточные мембраны и внутреннюю среду клетки. В результате свободнорадикального окисления молекулы, которые раньше были инертными, вступают в химические реакции. Например, молекулы коллагена, столкнувшись с радикалами кислорода, становятся настолько активными, что способны связываться, «сшиваться» друг с другом. Сшитый коллаген менее эластичен, чем обычный, а накопление таких коллагеновых димеров ведет к старению кожи, появлению морщин. Американские врачи-онкологи, проведя эксперимент с участием более чем 2260 человек, пришли к выводу, что солярии опасны для здоровья человека. Как сообщает агентство HPL, исследователи факультета общественного здоровья Университета Миннесоты и Онкологического центра Масоника заявили, что даже при самых минимальных сеансах искусственного загара, риск возникновения меланомы – быстрорастущего и очень опасного рака кожи – вырастает на 74 %.
Завсегдатаи соляриев, на счету которых более 50 часов или 100 сессий загара, сталкиваются с этой болезнью в среднем в три раза чаще своих «бледнолицых» коллег, никогда не получавших искусственный загар. «Мы обнаружили, что, вне зависимости от используемого солярия, риск развития меланомы сохраняется на высоком уровне; безопасного солярия не существует», – говорится в заявлении одного из руководителей исследовательской группы, Диэнн Лазович. Она подчеркнула, что вероятность появления болезни практически не связана с возрастом, в котором человек начинает ходить в солярий. «Мы также пришли к выводу – и это новые данные, – что риск развития меланомы связан с количеством времени, проводимого в солярии, а не с возрастом», – заметила Лазович.
Доказано мощное влияние стресса на активацию свободнорадикальных процессов. Гормоны стресса – адреналин и кортизол – при неблагоприятных жизненных ситуациях вырабатываются в повышенных количествах, нарушая питание и нормальное дыхание клетки, что моментально приводит к накоплению и распространению свободных радикалов во всем организме.
Главным же источником свободных радикалов на сегодняшний день являются наши продукты питания и напитки, которые мы пьем. Изменения условий жизни человека привели к тому, что факторов, повышающих концентрацию свободных радикалов в организме, становится все больше, а антиоксидантов в нашей пище – все меньше.
Многие из вышеперечисленных факторов нам неподвластны, что-то мы и не хотим менять, но многое мы все же в силах изменить. Во всяком случае, знать своих «врагов» в лицо мы просто обязаны.
Повреждение ДНК свободными радикалами – причина рака и инфаркта
Излюбленной мишенью свободных радикалов является ДНК – кислота, обеспечивающая хранение и передачу генетической программы.
Рис. 4. Повреждение клетки свободными радикалами
(а — нормальная клетка, б – свободные радикалы атакуют клетку, в — поврежденная клетка)
ДНК – это индивидуальная сжатая, зашифрованная запись всех данных человеческого организма. В ней содержится полная информация и о той клетке, в которой молекула ДНК находится, и об устройстве и потребностях других клеток организма. Молекулы ДНК содержат информацию о вашем росте, весе, цвете глаз, о вашем давлении и болезнях, к которым вы предрасположены.
Молекула ДНК – объект для свободных радикалов весьма привлекательный. Подсчитано, что ДНК подвергается нападению свободных радикалов до 10 ООО раз в день.
Когда свободные радикалы атакуют ДНК, которая хранит всю информацию, позволяющую существовать нашему организму, происходит нарушение генетического кода клетки. Нарушение генетического кода в лучшем случае делает клетку бесполезной, не способной выполнять свои функции, в худшем – происходит накопление мутаций, обусловленных свободнорадикальным окислением, что ведет к перерождению клетки, превращению ее в онкологическую, злокачественную. Именно с повреждением структур ДНК свободными радикалами связывают в настоящее время развитие рака.
Окисление липидов свободными радикалами вызывает глаукому, катаракту, цирроз, ишемию
Любимыми мишенями свободных радикалов являются также легко окисляющиеся жиры и жироподобные вещества – липиды, и в первую очередь – ненасыщенные жирные кислоты, из которых состоит мембрана клетки. Такое окисление называется перекисным окислением липидов.
Перекисное окисление липидов приводит к драматическим последствиям в организме – дестабилизации и нарушению барьерных функций мембран, в результате чего развиваются катаракта, артрит, ишемия, нарушения микроциркуляции в тканях мозга.
Головной мозг особо чувствителен к гиперпродукции свободных радикалов и окислительному стрессу, так как в нем содержится множество ненасыщенных жирных кислот, таких как, например, лецитин. При их окислении в мозге повышается уровень липофусцина. Это один из пигментов изнашивания, избыток которого ускоряет процесс старения.
Научные исследования показали, что у пациентов с инфарктом миокарда концентрация окисленного холестерина (ХНП) явно выше, чем у здоровых людей. (Holvoet Р., Vanhaecke J., Janssens S., Van de WerfF. and Collen D. Oxidized LDL and malondialdehyde-modified LDL in patients with acute coronary syndromes and stable coronary artery diseases. Circul 98:1487–1494, 1998.)
Окисление липидов играет большую роль в развитии хронических заболеваний печени (гепатита, цирроза).
Связанное с перекисным окислением липидов окисление белков и образование белковых агрегатов в хрусталике глаза заканчивается его помутнением, что ведет к развитию диабетической и старческой катаракты.
Свободные радикалы разрушают легкие
В отличие от других органов легкие непосредственно подвергаются действию кислорода – инициатора окисления, а также оксидантов, содержащихся в загрязненном воздухе (озона, диоксидов азота, серы и т. д.). В ткани легких в избытке содержатся ненасыщенные жирные кислоты, которые оказываются жертвами свободных радикалов. На легкие прямо воздействуют оксиданты, образующиеся при курении. Легкие подвергаются воздействию микроорганизмов, содержащихся в воздухе. Микроорганизмы активируют фагоцитирующие клетки, которые выделяют активные формы кислорода, запускающие процессы свободнорадикального окисления.
Поражение сердечно-сосудистой системы
В последних научных публикациях все больше отмечается роль свободных радикалов в повреждении эндотелиальных клеток и нарушении сосудистой стенки. Повреждение эндотелия стенки сосудов – прямой путь к атеросклерозу. Изменения молекул мембран клеток, вызванные атакой свободных радикалов, оказывают разрушительное воздействие на сердечно-сосудистую систему: компоненты крови становятся «липкими», стенки сосудов пропитываются липидами и холестерином, в результате возникают тромбоз, атеросклероз и другие заболевания.
Свободные радикалы и сахарный диабет
Экспериментально доказано, что свободные радикалы могут являться как первичными факторами, провоцирующими развитие сахарного диабета, так и вторичными факторами, усугубляющими течение диабета и вызывающими его осложнения.
Свободные радикалы и болезни суставов
Свободные радикалы способны разрушать вещества, входящие в состав синовиальной жидкости суставов. Эти вещества называются протеогликаны. Вместе с волокнами коллагена и эластина, протеогликаны образуют основное вещество соединительной ткани и синовиальной жидкости. Их повреждение приводит к развитию ревматоидного артрита и синусоидитов.
Свободные радикалы – это молекулярные частицы, имеющие на внешней электронной оболочке один или несколько непарных электронов, что делает их особенно активными и «агрессивными» (рис. 3). Такие молекулы стремятся вернуть себе недостающий электрон, отняв его от окружающих молекул.
Свободные радикалы постоянно вырабатываются в организме в процессе клеточного обмена веществ (около 5 % свободных радикалов – это простые производные кислорода). При нормальном функционировании антиоксидантной системы их избыточное количество нейтрализуется или уничтожается ферментами (дисмутаза, каталаза, пероксидаза). Радикалы, которые «удирают» от упомянутых ферментов, «вылавливаются» в клетке витамином С, а вне клетки – витаминами А и Е.
Рис. 3. Свободные радикалы – это молекулярные частицы, имеющие непарный электрон на внешней электронной оболочке
Для обозначения свободных радикалов в России употребляется сокращение «АФК-активные формы кислорода», в Европе – ROS, reactive oxygen species (что означает в переводе то же самое). Название не совсем точное, так как свободными радикалами могут быть производные не только кислорода, но и азота и хлора: оксиды, супероксид, гидрооксид, окись азота, озонид, липидные радикалы, гипохлорит.
Все вышеперечисленные свободные радикалы являются вторичными. Вторичные радикалы оказывают разрушительное действие на клеточные структуры, стремясь отнять электроны у «полноценных» молекул, вследствие чего «пострадавшая» молекула сама становится свободным радикалом (третичным), но чаще всего слабым, не способным к разрушающему действию. Именно образование вторичных радикалов приводит к развитию патологических состояний и лежит в основе канцерогенеза, атеросклероза, хронических воспалений и нервных дегенеративных болезней.
В ряды свободных радикалов также затесались и не радикалы вовсе, а так называемые реактивные молекулы, среди них и наши очень давние знакомые – перекись водорода, например. Традиционно перекись водорода широко применяется в медицине в качестве наружного антисептического средства при первичной обработке ран. В России в последние годы появились работы, рекомендующие прием перекиси водорода внутрь в виде питья или даже внутривенно. Я понимаю положительные стороны такой терапии, хотя перекись водорода и сильный окислитель и свободный радикал – роль ее в организме отнюдь не однозначна. Вернее, не только отрицательна. Об этом свидетельствуют интересные исследования доктора У. Дугласа и практический опыт применения перекиси водорода доктора медицинских наук профессора И. П. Неумывакина. На первый взгляд положительный эффект при приеме перекиси водорода – это парадокс, но парадокс объяснимый. Перекись водорода – это активный первичный свободный радикал. Разрушительное же действие на клеточные стенки в основном оказывают вторичные радикалы, обладающие намного меньшей энергетической активностью. Бактерию или злокачественную клетку они убить не способны, а вот чтобы разрушить клеточную стенку или повредить ДНК, энергии им вполне хватает. Перекись водорода способна сделать и то и другое. Поэтому ее введение в малых количествах и непродолжительное время зачастую оказывает положительный эффект. Время это ограничивается неделями. Потом начинаются осложнения, особенно часто в процесс оказывается вовлечена печень. Кроме того, нельзя забывать, что перекись водорода имеет очень низкий pH, что отрицательно сказывается на желудке и при приеме внутрь может вызвать язву слизистой желудка.
Какие факторы вызывают избыточное образование свободных радикалов и нарушение окислительно-восстановительного равновесия в организме?
Избыточное образование свободных радикалов происходит под действием радиационного облучения, но сегодня в благополучных по уровню радиации районах эта причина отходит на второй план.Другой важной причиной избыточного образования свободных радикалов является применение некоторых лекарственных средств. Подвергаясь всевозможным ферментативным превращениям в организме, молекулы некоторых лекарств теряют свои электроны и превращаются в свободные радикалы.
Одним из самых известных и широко антирекламируемых способов насытить свой организм свободными радикалами является курение: никотин и смолы поражают клетки организма, запуская целый ряд свободнорадикальных реакций.
Распространенными на сегодня причинами избыточного образования свободных радикалов считается плохое состояние окружающей среды. Десятки тысяч агрессивных химических молекул, загрязняющих ее, попадают в организм при дыхании и через кожу, и защититься от их проникновения каким-либо физическим способом невозможно.
Ультрафиолетовое излучение солнца тоже один из мощных источников свободных радикалов. Поэтому с летним солнцем, особенно у моря, надо обращаться очень осторожно и рекомендации врачей загорать с 9.00 до 12.00 и с 16.00 до 18.00 соблюдать обязательно. Сегодня встречается все больше женщин, которые чрезмерно увлекаются искусственным загаром в солярии. Обычно они выглядят старше своего возраста, хотя и уделяют своей внешности много внимания. Кстати, солярным загаром в основном увлекаются женщины из Европы. Их тут называют «курочками гриль». Ультрафиолетовое излучение в солярии не только покрывает кожу искусственным загаром, но буквально на глазах старит ее. Это излучение проникает в клетки кожи, при этом оно настолько мощное, что прямо-таки выбивает электроны из молекул, образующих клеточные мембраны и внутреннюю среду клетки. В результате свободнорадикального окисления молекулы, которые раньше были инертными, вступают в химические реакции. Например, молекулы коллагена, столкнувшись с радикалами кислорода, становятся настолько активными, что способны связываться, «сшиваться» друг с другом. Сшитый коллаген менее эластичен, чем обычный, а накопление таких коллагеновых димеров ведет к старению кожи, появлению морщин. Американские врачи-онкологи, проведя эксперимент с участием более чем 2260 человек, пришли к выводу, что солярии опасны для здоровья человека. Как сообщает агентство HPL, исследователи факультета общественного здоровья Университета Миннесоты и Онкологического центра Масоника заявили, что даже при самых минимальных сеансах искусственного загара, риск возникновения меланомы – быстрорастущего и очень опасного рака кожи – вырастает на 74 %.
Завсегдатаи соляриев, на счету которых более 50 часов или 100 сессий загара, сталкиваются с этой болезнью в среднем в три раза чаще своих «бледнолицых» коллег, никогда не получавших искусственный загар. «Мы обнаружили, что, вне зависимости от используемого солярия, риск развития меланомы сохраняется на высоком уровне; безопасного солярия не существует», – говорится в заявлении одного из руководителей исследовательской группы, Диэнн Лазович. Она подчеркнула, что вероятность появления болезни практически не связана с возрастом, в котором человек начинает ходить в солярий. «Мы также пришли к выводу – и это новые данные, – что риск развития меланомы связан с количеством времени, проводимого в солярии, а не с возрастом», – заметила Лазович.
Доказано мощное влияние стресса на активацию свободнорадикальных процессов. Гормоны стресса – адреналин и кортизол – при неблагоприятных жизненных ситуациях вырабатываются в повышенных количествах, нарушая питание и нормальное дыхание клетки, что моментально приводит к накоплению и распространению свободных радикалов во всем организме.
Главным же источником свободных радикалов на сегодняшний день являются наши продукты питания и напитки, которые мы пьем. Изменения условий жизни человека привели к тому, что факторов, повышающих концентрацию свободных радикалов в организме, становится все больше, а антиоксидантов в нашей пище – все меньше.
Многие из вышеперечисленных факторов нам неподвластны, что-то мы и не хотим менять, но многое мы все же в силах изменить. Во всяком случае, знать своих «врагов» в лицо мы просто обязаны.
Что повреждают свободные радикалы и к каким заболеваниям ведут эти повреждения
Реакции с участием свободных радикалов могут повреждать ДНК клетки, липиды или белки.Повреждение ДНК свободными радикалами – причина рака и инфаркта
Излюбленной мишенью свободных радикалов является ДНК – кислота, обеспечивающая хранение и передачу генетической программы.
Рис. 4. Повреждение клетки свободными радикалами
(а — нормальная клетка, б – свободные радикалы атакуют клетку, в — поврежденная клетка)
ДНК – это индивидуальная сжатая, зашифрованная запись всех данных человеческого организма. В ней содержится полная информация и о той клетке, в которой молекула ДНК находится, и об устройстве и потребностях других клеток организма. Молекулы ДНК содержат информацию о вашем росте, весе, цвете глаз, о вашем давлении и болезнях, к которым вы предрасположены.
Молекула ДНК – объект для свободных радикалов весьма привлекательный. Подсчитано, что ДНК подвергается нападению свободных радикалов до 10 ООО раз в день.
Когда свободные радикалы атакуют ДНК, которая хранит всю информацию, позволяющую существовать нашему организму, происходит нарушение генетического кода клетки. Нарушение генетического кода в лучшем случае делает клетку бесполезной, не способной выполнять свои функции, в худшем – происходит накопление мутаций, обусловленных свободнорадикальным окислением, что ведет к перерождению клетки, превращению ее в онкологическую, злокачественную. Именно с повреждением структур ДНК свободными радикалами связывают в настоящее время развитие рака.
Окисление липидов свободными радикалами вызывает глаукому, катаракту, цирроз, ишемию
Любимыми мишенями свободных радикалов являются также легко окисляющиеся жиры и жироподобные вещества – липиды, и в первую очередь – ненасыщенные жирные кислоты, из которых состоит мембрана клетки. Такое окисление называется перекисным окислением липидов.
Перекисное окисление липидов приводит к драматическим последствиям в организме – дестабилизации и нарушению барьерных функций мембран, в результате чего развиваются катаракта, артрит, ишемия, нарушения микроциркуляции в тканях мозга.
Головной мозг особо чувствителен к гиперпродукции свободных радикалов и окислительному стрессу, так как в нем содержится множество ненасыщенных жирных кислот, таких как, например, лецитин. При их окислении в мозге повышается уровень липофусцина. Это один из пигментов изнашивания, избыток которого ускоряет процесс старения.
Научные исследования показали, что у пациентов с инфарктом миокарда концентрация окисленного холестерина (ХНП) явно выше, чем у здоровых людей. (Holvoet Р., Vanhaecke J., Janssens S., Van de WerfF. and Collen D. Oxidized LDL and malondialdehyde-modified LDL in patients with acute coronary syndromes and stable coronary artery diseases. Circul 98:1487–1494, 1998.)
Окисление липидов играет большую роль в развитии хронических заболеваний печени (гепатита, цирроза).
Связанное с перекисным окислением липидов окисление белков и образование белковых агрегатов в хрусталике глаза заканчивается его помутнением, что ведет к развитию диабетической и старческой катаракты.
Свободные радикалы разрушают легкие
В отличие от других органов легкие непосредственно подвергаются действию кислорода – инициатора окисления, а также оксидантов, содержащихся в загрязненном воздухе (озона, диоксидов азота, серы и т. д.). В ткани легких в избытке содержатся ненасыщенные жирные кислоты, которые оказываются жертвами свободных радикалов. На легкие прямо воздействуют оксиданты, образующиеся при курении. Легкие подвергаются воздействию микроорганизмов, содержащихся в воздухе. Микроорганизмы активируют фагоцитирующие клетки, которые выделяют активные формы кислорода, запускающие процессы свободнорадикального окисления.
Поражение сердечно-сосудистой системы
В последних научных публикациях все больше отмечается роль свободных радикалов в повреждении эндотелиальных клеток и нарушении сосудистой стенки. Повреждение эндотелия стенки сосудов – прямой путь к атеросклерозу. Изменения молекул мембран клеток, вызванные атакой свободных радикалов, оказывают разрушительное воздействие на сердечно-сосудистую систему: компоненты крови становятся «липкими», стенки сосудов пропитываются липидами и холестерином, в результате возникают тромбоз, атеросклероз и другие заболевания.
Свободные радикалы и сахарный диабет
Экспериментально доказано, что свободные радикалы могут являться как первичными факторами, провоцирующими развитие сахарного диабета, так и вторичными факторами, усугубляющими течение диабета и вызывающими его осложнения.
Свободные радикалы и болезни суставов
Свободные радикалы способны разрушать вещества, входящие в состав синовиальной жидкости суставов. Эти вещества называются протеогликаны. Вместе с волокнами коллагена и эластина, протеогликаны образуют основное вещество соединительной ткани и синовиальной жидкости. Их повреждение приводит к развитию ревматоидного артрита и синусоидитов.
Почему мы умираем? «Лимит Хайфлика»
Каждая нормальная клетка организма может делиться только определенное количество раз – около 50, после чего она эту способность теряет и, когда отживает свой срок, – умирает. Поэтому умираем и мы. Предел деления клетки был открыт американским ученым Леонардом Хайфликом из института Вистар в Филадельфии (Leonard Hayflick und Paul S. Moorhead (Wistar-Institut fur Anatomie und Biologie in Philadelphia) в 1961 году, и с тех пор причина нашей смерти носит название «лимит Хайфлика» – Hayflick-Limit.
Лимит Хайфлика зависит от теломер. Теломеры – это концевые участки ДНК. При каждом делении клетки в нормальных тканях теломеры укорачиваются на какие-то доли микрон. После определенного количества таких делений теломеры уменьшаются до строго определенной длины, при которой дальнейшее деление клетки становится невозможным. Клетка умирает.
Рис. 5. Хромосомы. На концах светлые участки – теломеры
Старость имеет прямую зависимость от длины теломер. Ученые нашли этому множество доказательств. Так, например, у больных синдромом Хатчинсона-Гилфорда (детская прогерия; переводится как pro — раньше, gerontos — старец) длина теломер значительно короче, чем у нормальных людей. Синдром Хатчинсона-Гилфорда – это врожденное заболевание быстрого старения, при котором клетки больных имеют укороченные теломеры и резко сниженное по сравнению с нормой число делений. Наиболее трагично протекает прогерия детей. Ребятишки с этим страшным диагнозом стремительно стареют. В среднем они едва дотягивают до 12 лет и чаще всего умирают в этом юном возрасте от старческих инфарктов. К этому времени они и выглядят как глубокие старики – лысеют, теряют зубы, тяжело и скованно двигаются, страдают от атеросклероза и фиброза миокарда, практически полностью лишаются подкожного жирового слоя. Болезнь эта настолько редка, что все ее жертвы известны – предположительно, их насчитывается около ста во всем мире. Прогерия поражает годовалых младенцев независимо от пола, расы или социального положения. Начинается она внезапно с появления крупных пигментных пятен на животе. И вскоре детей одолевают старческие хвори: у них развиваются болезни сердца, сосудов, диабет, выпадают волосы и зубы. Кости делаются ломкими, кожа – морщинистой, а тела – сгорбленными. Дети с детской прогерией плохо растут (редко вырастают выше 1 метра). Самое удивительное заключается в том, что почти все они становятся похожими друг на друга, как близнецы, будто их кто-то специально клонировал или вывел иную расу людей, которые живут в ускоренном времени. Несколько лет назад даже был случай, когда труп одного ребенка из Америки, страдавшего прогерией, уфологи хотели выдать за останки инопланетянина.
Самый старый ребенок в мире с детской прогерией – мальчик по имени Дэнни. Он дожил до 20 лет, но выглядит на все 70. Дэнни перенес кровоизлияние в мозг, страдает от артрита, все его пальцы скрючены. Рост этого 20-летнего человека всего 120 сантиметров. Передвигается он в инвалидной коляске. У Дэнни уже выпали зубы, нет волос.
Выжил Дэнни благодаря исключительной силе воли и любви приемных родителей, с которыми маленький старичок живет в северной части Лондона.
Другой характерный пример – прогерия взрослых, или синдром Вернера. Клетки больных синдромом Вернера обычно перестают делиться в культуре после 10–20 удвоений. Страдающие этим заболеванием люди развиваются с нормальной скоростью до 17–18 лет, а потом начинают стремительно стареть. Лишь немногие дотягивают до пятидесяти. Клинически заболевание начинает проявляться в период полового созревания. Отмечается замедленный рост, позже у больного седеют и выпадают волосы, развивается катараьсга, постепенно истончается кожа и атрофируется подкожная клетчатка на лице и конечностях. У больных синдромом Вернера быстро развивается широкий спектр всевозможных патологий, обычно связываемых с возрастными изменениями, – атеросклероз, диабет, катаракта, различные типы доброкачественных и злокачественных опухолей.
Рис. 6. Так выглядят дети, больные прогерией
Синдром раннего старения прекрасно описан в фантастическом романе братьев Стругацких «Жук в муравейнике», в главах об операции «Мертвый мир» на планете Надежда: «…В шестнадцать лет он выглядел тридцатипятилетним, а в девятнадцать, как правило, умирал от старости. Разумеется, такая цивилизация не имела никакой исторической перспективы…»
Самое интересное, что, когда авторы придумывали историю гибели человечества на планете Надежда из-за непонятной болезни, проявлявшейся в ускоренном старении организма, они и не подозревали о том, что такое заболевание действительно существует! В то время не были известны причины болезни, в Советском Союзе никто и не слышал о теломерах, и никого в мире не занимали проблемы экологии и загрязнения окружающей среды. Поэтому только гениальностью и предвидением можно объяснить точное, медицинское описание пандемии «взбесившихся генов» Стругацкими и найденное ими объяснение причины заболевания (экологическая катастрофа, загрязнение окружающей среды).
Вернемся назад, к нашим теломерам. Вот еще один яркий пример зависимости возраста от длины теломер – история знаменитой клонированной овечки Долли. Вскоре после ее рождения оказалось, что она подвержена болезням, которые совершенно нетипичны для новорожденной, а появляются намного позже. Исследования ДНК-хромосом Долли подтвердили догадки ученых: длина ее теломер соответствовала возрасту шестилетнего животного и была равна 19 единицам, а не нормальным для ее возраста 24 единицам (напомню, что для клонирования было взято клеточное ядро шестилетнего животного, которым и заменили ядро в яйцеклетке «полусуррогатной матери» Долли). Таким образом, хотя Долли и находилась в младенческом возрасте от рождения, генетически ей было уже шесть лет. Овечка Долли прожила всего 6 лет (обычно овцы живут 12 лет) и умерла молодой.
Лимит Хайфлика зависит от теломер. Теломеры – это концевые участки ДНК. При каждом делении клетки в нормальных тканях теломеры укорачиваются на какие-то доли микрон. После определенного количества таких делений теломеры уменьшаются до строго определенной длины, при которой дальнейшее деление клетки становится невозможным. Клетка умирает.
Рис. 5. Хромосомы. На концах светлые участки – теломеры
Старость имеет прямую зависимость от длины теломер. Ученые нашли этому множество доказательств. Так, например, у больных синдромом Хатчинсона-Гилфорда (детская прогерия; переводится как pro — раньше, gerontos — старец) длина теломер значительно короче, чем у нормальных людей. Синдром Хатчинсона-Гилфорда – это врожденное заболевание быстрого старения, при котором клетки больных имеют укороченные теломеры и резко сниженное по сравнению с нормой число делений. Наиболее трагично протекает прогерия детей. Ребятишки с этим страшным диагнозом стремительно стареют. В среднем они едва дотягивают до 12 лет и чаще всего умирают в этом юном возрасте от старческих инфарктов. К этому времени они и выглядят как глубокие старики – лысеют, теряют зубы, тяжело и скованно двигаются, страдают от атеросклероза и фиброза миокарда, практически полностью лишаются подкожного жирового слоя. Болезнь эта настолько редка, что все ее жертвы известны – предположительно, их насчитывается около ста во всем мире. Прогерия поражает годовалых младенцев независимо от пола, расы или социального положения. Начинается она внезапно с появления крупных пигментных пятен на животе. И вскоре детей одолевают старческие хвори: у них развиваются болезни сердца, сосудов, диабет, выпадают волосы и зубы. Кости делаются ломкими, кожа – морщинистой, а тела – сгорбленными. Дети с детской прогерией плохо растут (редко вырастают выше 1 метра). Самое удивительное заключается в том, что почти все они становятся похожими друг на друга, как близнецы, будто их кто-то специально клонировал или вывел иную расу людей, которые живут в ускоренном времени. Несколько лет назад даже был случай, когда труп одного ребенка из Америки, страдавшего прогерией, уфологи хотели выдать за останки инопланетянина.
Самый старый ребенок в мире с детской прогерией – мальчик по имени Дэнни. Он дожил до 20 лет, но выглядит на все 70. Дэнни перенес кровоизлияние в мозг, страдает от артрита, все его пальцы скрючены. Рост этого 20-летнего человека всего 120 сантиметров. Передвигается он в инвалидной коляске. У Дэнни уже выпали зубы, нет волос.
Выжил Дэнни благодаря исключительной силе воли и любви приемных родителей, с которыми маленький старичок живет в северной части Лондона.
Другой характерный пример – прогерия взрослых, или синдром Вернера. Клетки больных синдромом Вернера обычно перестают делиться в культуре после 10–20 удвоений. Страдающие этим заболеванием люди развиваются с нормальной скоростью до 17–18 лет, а потом начинают стремительно стареть. Лишь немногие дотягивают до пятидесяти. Клинически заболевание начинает проявляться в период полового созревания. Отмечается замедленный рост, позже у больного седеют и выпадают волосы, развивается катараьсга, постепенно истончается кожа и атрофируется подкожная клетчатка на лице и конечностях. У больных синдромом Вернера быстро развивается широкий спектр всевозможных патологий, обычно связываемых с возрастными изменениями, – атеросклероз, диабет, катаракта, различные типы доброкачественных и злокачественных опухолей.
Рис. 6. Так выглядят дети, больные прогерией
Синдром раннего старения прекрасно описан в фантастическом романе братьев Стругацких «Жук в муравейнике», в главах об операции «Мертвый мир» на планете Надежда: «…В шестнадцать лет он выглядел тридцатипятилетним, а в девятнадцать, как правило, умирал от старости. Разумеется, такая цивилизация не имела никакой исторической перспективы…»
Самое интересное, что, когда авторы придумывали историю гибели человечества на планете Надежда из-за непонятной болезни, проявлявшейся в ускоренном старении организма, они и не подозревали о том, что такое заболевание действительно существует! В то время не были известны причины болезни, в Советском Союзе никто и не слышал о теломерах, и никого в мире не занимали проблемы экологии и загрязнения окружающей среды. Поэтому только гениальностью и предвидением можно объяснить точное, медицинское описание пандемии «взбесившихся генов» Стругацкими и найденное ими объяснение причины заболевания (экологическая катастрофа, загрязнение окружающей среды).
Вернемся назад, к нашим теломерам. Вот еще один яркий пример зависимости возраста от длины теломер – история знаменитой клонированной овечки Долли. Вскоре после ее рождения оказалось, что она подвержена болезням, которые совершенно нетипичны для новорожденной, а появляются намного позже. Исследования ДНК-хромосом Долли подтвердили догадки ученых: длина ее теломер соответствовала возрасту шестилетнего животного и была равна 19 единицам, а не нормальным для ее возраста 24 единицам (напомню, что для клонирования было взято клеточное ядро шестилетнего животного, которым и заменили ядро в яйцеклетке «полусуррогатной матери» Долли). Таким образом, хотя Долли и находилась в младенческом возрасте от рождения, генетически ей было уже шесть лет. Овечка Долли прожила всего 6 лет (обычно овцы живут 12 лет) и умерла молодой.
Как свободные радикалы укорачивают теломеры, а с ними и нашу жизнь
Теория зависимости старения организма от свободно-радикального процесса была впервые сформулирована Дэнхеном Харманом. Он утверждал, что именно свободные радикалы играют в процессе старения ключевую роль, и приводил тому убедительные доказательства.
В это время и позже было проведено множество очень интересных экспериментов, доказывающих, что укорочение теломер неуклонно ведет к старению организма, а причиной укорочения теломер являются свободные радикалы. Так, например, Packer и Fuehr (1977) доказали, что в мышечных волокнах человека, находящихся в условиях пониженного потребления кислорода, процессы укорочения длины теломер проходят намного медленнее. И наоборот, как показали исследования (Zglinicki et al., 1995), клетки, находящиеся в условиях интенсивного потребления кислорода, стареют быстрее. Тот же, но еще более интенсивный процесс старения клеток наблюдали Chen и Ames (1994) у клеток, находящихся в условиях повышенного потребления перекиси водорода.
В организме существуют специальные ферменты, главной функцией которых является уничтожение свободных радикалов. Их называют ферментными антиоксидантами. К ним относятся каталаза, а также фермент с труднопроизносимым названием супероксиддисмутаза, сокращенно СОД. Птицы-падальщики, такие как вороны и грифы, питаются продуктами, вызывающими в их организме повышенное образование радикалов кислорода. У них же многократно повышена активность антиокислительной защиты, и в частности фермента СОД. Усиленная система защитных ферментов, которую они приобрели в ходе эволюции, – одна из главных причин их долгожительства по сравнению с «нормально» питающимися видами и «нормально» функционирующей антиокислительной ферментной системой.
В это время и позже было проведено множество очень интересных экспериментов, доказывающих, что укорочение теломер неуклонно ведет к старению организма, а причиной укорочения теломер являются свободные радикалы. Так, например, Packer и Fuehr (1977) доказали, что в мышечных волокнах человека, находящихся в условиях пониженного потребления кислорода, процессы укорочения длины теломер проходят намного медленнее. И наоборот, как показали исследования (Zglinicki et al., 1995), клетки, находящиеся в условиях интенсивного потребления кислорода, стареют быстрее. Тот же, но еще более интенсивный процесс старения клеток наблюдали Chen и Ames (1994) у клеток, находящихся в условиях повышенного потребления перекиси водорода.
В организме существуют специальные ферменты, главной функцией которых является уничтожение свободных радикалов. Их называют ферментными антиоксидантами. К ним относятся каталаза, а также фермент с труднопроизносимым названием супероксиддисмутаза, сокращенно СОД. Птицы-падальщики, такие как вороны и грифы, питаются продуктами, вызывающими в их организме повышенное образование радикалов кислорода. У них же многократно повышена активность антиокислительной защиты, и в частности фермента СОД. Усиленная система защитных ферментов, которую они приобрели в ходе эволюции, – одна из главных причин их долгожительства по сравнению с «нормально» питающимися видами и «нормально» функционирующей антиокислительной ферментной системой.