5. Свободно-радикальная теория

Полина Ребенина
Одной из важнейших современных теорий, рассматривающих процесс старения, как результат процессов происходящих на молекулярном уровне, относится свободно-радикальная теория.

Эта теория, практически одновремено выдвинутая Д.Харманом (1956 год) и Н.М.Эммануэлем (1958 год) предполагает, что старение является результатом случайного вредоносного повреждения тканей свободными радикалами (11,12). По словам Хармана его интерес к этой проблеме возник после того, как его жена познакомила его со статьей "Завтра вы сможете быть моложе", написанной Вильямом Лоренсом и напечатанной в Нью-Йорк Таймс. Эта статья рассказывала о работах русского геронтолога А.А.Богомольца и о биостимулирующем и омолаживающем эффекте разработанной им "антиретикулярной цитотоксической сыворотки"(2).

В ходе жизнедеятельности каждой клетки через нее проходит огромное количество кислорода, который используется для клеточного дыхания, обеспечивающего клетку энергией. Однако небольшая часть кислорода при этом уходит в паразитные соединения, обладающие огромной реакционной способностью. Их называют "активные формы кислорода" или сокращенно АФК, хотя в их составе находится не только кислород.

Примерами таких веществ могут служить перекись водорода и озон. Однако эти два вещества относительно мало активны и могут существовать долгое время. Другие же АФК могут быть несравненно агрессивней, но, к счастью, живут в организме лишь тысячные доли секунды.

Если такой агрессивный, химически активный свободный радикал случайно покидает то место, где он нужен, он может повредить и ДНК, и РНК, и белки, и липиды. В результате этих атак повреждаются и митохондрии- своеобразные энергетические станции внутри клетки, которые обеспечивают процесс клеточного дыхания, в результате которого выделяется энергия. Именно в митохондриях происходит большинство окислительных реакций и в результате этого они получают большую часть повреждений.

Накопление этих повреждений и является сутью старения. Подсчитано, что за 70 лет жизни человека организм производит около тонны радикалов кислорода. 2-5 процентов вдыхаемого с воздухом кислорода превращается в его токсические радикалы.

Но природа предусмотрела механизм защиты от избытка свободных радикалов: кроме супероксиддисмутазы и некоторых других синтезируемых в митохондриях и клетках ферментов, антиоксидантным действием обладают многие вещества, поступающие в организм с пищей- в том числе витамины А, С, Е. Ежедневное употребление в пищу овощей и фруктов, чая и даже кофе обеспечивают поступление в организм достаточного количества полифенолов, являющихся хорошими антиоксидантами. К сожалению,  антиоксиданты проходят внутрь митохондрий с трудом и в недостаточных количествах.

С другой стороны избыточное количество антиоксидантов, например в виде биологических добавок, может усилить окислительные процессы в клетках и тем самым оказать вред организму. Вообще большинство биологов считает, что здоровый организм обладает собственной мощнейшей системой антиоксидантной защиты. 

Эта теория объясняет не только механизмы старения, но и широкий круг связанных с ним патологических процессов: сердечно-сосудистые заболевания, ослабление иммунитета, нарушения функции мозга, катаракту, рак и др.

Теория оксидативных повреждений признается в настоящее время большинством геронтологов. Они приходят к выводу, что "продолжительность жизни организмов с одинаковым темпом метаболизма должна коррелировать с уровнем их антиоксидантной защиты" (Fleming et ai, 1992).

Эта теория по своей сути близко стоит с так называемой теорией "перекрестных сшивок"(14). В этой последней теории роль агрессивных веществ играют сахара, прежде всего всегда присутствующая в организме человека глюкоза. Сахара могут соединяться с различными белками и при этом может происходить сшивание или слипание молекул друг с другом. Эта сшивка захватывает соседние молекулы, образуя скопление клеточного мусора. Ткани теряют эластичность, становясь труднопроходимыми для необходимых в процессе обмена веществ и даже для электрических импульсов.

Как предполагают ученые, одним из проявлений такой сшивки является потеря тканями эластичности и как следствие этого появление морщин на коже. Но значительно более ощутимый вред организму приносит потеря эластичности кровеносных сосудов и ткани легких.

У организма в принципе есть механизмы для разрушения подобных сшивок, но этот процесс требует от него больших энергетических затрат и с возрастом нарушается. В настоящее время ведется работа по производству лекарственных препаратов, разбивающих внутренние сшивки и превращающих их в питательные вещества для клеток.