Жизнь без старости (Скулачёв, Скулачев) - страница 89
В каждой клетке очень много отдельных митохондрий. Из-за складчатости внутренней митохондриальной мембраны её общая площадь у взрослого человека измеряется тысячами квадратных метров. И эта мембрана более чем на половину состоит из белков-ферментов, катализирующих дыхание клетки и сопряженный с ним синтез АТФ — энергетической валюты живых существ. Именно ферменты дыхания служат одним из главных катализаторов превращения О>2 в анионрадикал супероксид, из которого получаются другие АФК. В принципе, основная функция дыхательных ферментов митохондрий — это превратить О>2 в безобидную воду (см. Приложение 3). Но даже если небольшая часть поглощаемого митохондриями кислорода будет преобразована в супероксид, количества этого потенциально ядовитого вещества будет достаточно, чтобы натворить бед в нашем организме (о механизмах генерации АФК в клетке см. Приложение 4).
Рис. II.6.5.1 Митохондрия (в центре). Ниже шероховатый эндоплазматический ретикулум. Рибосомы, мелкие образования на наружной поверхности ретикулума, видны как мелкие темные точки. Электронная микроскопия.
Итак, митохондрии — потенциально главный (или один из главных) генератор АФК в клетках млекопитающих. Выполнение этого условия необходимо (но еще не достаточно) для заключения, что именно митохондриальные АФК обусловливают медленное, нарастающее с годами, отравление организма, которое мы называем старением. В пользу такой возможности говорят следующие факты.
1) Продолжительность жизни различных видов обратно пропорциональна продукции АФК в митохондриях.
Митохондрии птиц образуют АФК медленней, чем митохондрии млекопитающих того же размера, имеющих гораздо меньшую продолжительность жизни [171,172]. Подобные соотношения наблюдаются также между летучей мышью (вес 8 г, живет до 34 лет) и землеройкой (вес 25 г, живет 1–2 года) [29,30]. В лабораториях Р.С. Сохала [167], Г. Бархи [11,12] и М. Бранда [171] было независимо показано, что продолжительность жизни теплокровных тем короче, чем выше скорость генерации АФК при обратном переносе электронов через комплекс I дыхательной цепи сердечных митохондрий. Такой корреляции не наблюдалось, если измеряли генерацию АФК при прямом переносе электронов через тот же участок цепи [171] (о механизмах переноса электронов по дыхательной цепи см. Приложение 3). Особенно обстоятельной оказалась работа группы из Кембриджа (Англия), где исследовали 12 видов различных млекопитающих (от мыши до бабуина и коровы) и птиц (от перепелки до голубя [336]) (рис. II.6.5.2). 11 видов легли на прямую, описывающую продолжительность жизни как обратную функцию от скорости генерации митохондриальных АФК. И только один вид оказался явным исключением из правила. Это был голый землекоп, живущий по крайней мере в 10 раз дольше мыши, но образовывавший АФК быстрее, чем мышь. Однако это тот случай, когда исключение лишь подтверждает правило. Дело в том, что голый землекоп был