радикалы, которые непрерывно образуются в митохондриях при метаболизме, и такие «подельники» старения, как ультрафиолетовое излучение, курение, стресс, болезни или неблагоприятное воздействие окружающей среды. Митохондрии – это органеллы клетки, крошечные внутриклеточные структуры, заключенные в двойную мембрану.

Строение митохондрии

Митохондрии были бактериями на заре эволюции и потому до сих пор обладают собственным геномом. Клетки были наделены митохондриями для получения энергии, и они почти всегда наследуются через яйцеклетку матери. Митохондриальная ДНК, состоящая из 37 собственных генов, содержит внутри код для образования различных белков – вот почему эти крошки способны служить энергостанциями клеток.

Окислительный стресс, химическая реакция тканей, возникает в том случае, если над ними берут верх свободные радикалы – чрезмерно активные агрессивные молекулы кислорода. Кислород как химический элемент обозначается символом О. Молекулярная формула кислорода O2 представляет собой соединение двух атомов кислорода, которые вместе образуют молекулу. Чтобы их соединение оставалось стабильным, два атома как бы держат друг друга за ручки. Но есть и кислород-одиночка O1: его свободные ручки непременно хотят схватиться за наши целые и невредимые ткани и ценные белки и жиры, чтобы как можно дольше отравлять существование клеткам и геному. К счастью, природа такую ситуацию предусмотрела и снабдила нас набором поглотителей свободных радикалов, которые роятся в организме в поисках этих вредителей. Этими поглотителями являются антиоксиданты, которые также содержит здоровая, преимущественно растительная пища.

К этой и без этого напряженной работе ловцов радикалов добавляются проблемы в виде нашего не лучшего образа жизни и воздействия окружающей среды. А вовремя не обезвреженные свободные радикалы повреждают и геном, и липиды биологических мембран, то есть оболочки клеток и митохондрий. Таким образом, органы и принадлежащие им клетки теряют оптимальную упругость и проницаемость, что, в свою очередь, ускоряет процесс старения и способствует развитию воспалений и заболеваний.

Холестерин ЛПНП в крови, уровень которого не должен быть слишком высоким, также может окисляться. Холестерин ЛПНП – это своего рода такси, которое переносит холестерин из печени в клетки. Их путь обычно занимает от двух до пяти дней. Если в крови содержится слишком много холестерина ЛПНП и он значительно окислен, повышается риск высокого артериального давления, инфаркта миокарда и инсульта. В результате окисления структура холестерина ЛПНП меняется таким образом, что он уже не может попасть к месту назначения, в клетку. Теперь он вынужден остаться снаружи, от безысходности прикрепиться к стенкам сосудов и сформировать таким образом опасное отложение. (Подробнее об этом в девятой главе.)

Каждая из клеток претерпевает примерно 70 000 повреждений ДНК в день просто потому, что мы живем (и генерируем продукты обмена веществ), облучаемся (например, ультрафиолетовым излучением) и подвергаемся воздействию химических веществ (мутагенов). Благо организм оснащен ремонтными мастерскими для ДНК, которые могут справиться с большей частью этих проблем. Однако, к сожалению, починить удается не все, особенно если мы злоупотребляем их услугами.

Кстати, у свободных радикалов есть и положительная сторона. Их небольшое количество нам все же требуется, потому что они активируют клетки иммунной системы организма, защищающие от рака или инфекций, улучшают спортивную выносливость и способствуют росту мышц, а также кровообращению в тканях. Поэтому не торопитесь осуждать свободные радикалы и безрассудно бороться с ними с помощью высоких доз антиоксидантов. Существует мнение, что чрезмерное количество витаминов, горстями поглощаемое в форме пищевых добавок в течение длительного периода времени, вероятнее всего сократит жизнь, а не продлит ее.

Свободные радикалы

Прошу понять меня правильно! Это касается только пищевых добавок, ни в коем случае не природных антивозрастных антиоксидантов (витамины А, С, Е и многие другие), то есть витаминов, содержащихся в растительной пище. Они дают отличный результат, особенно работая в команде с другими антиоксидантами и вторичными метаболитами растений. В частности, курильщикам совершенно точно показано грызть морковку, поскольку она содержит провитамин А растительного происхождения, также известный как бета-каротин. Кстати, здоровая кишечная флора – это еще один источник витаминов. Другими мощными антиоксидантами в организме являются микроэлементы, такие как селен, цинк и железо, аминокислоты и продукты метаболизма, например мочевая кислота или гормон мелатонин.

Кроме того, наш организм содержит антиоксидантные ферменты. Их названия, конечно, та еще скороговорка – супероксиддисмутаза и глутатионпероксидаза. Они являются высокоэффективными ловцами свободных радикалов, а благодаря своим детоксифицирующим свойствам еще и заботятся о нашем долголетии. Любопытный факт – производятся они в основном в качестве ответной реакции на воздействие стимулов, «раздражителей», например во время занятий спортом. Отсюда следует, что, помимо борьбы со свободными радикалами (которые усиленно выделяются во время тренировок), спортсмены убивают еще нескольких зайцев. Так что небольшой стресс даже желателен. Ученые называют такой подход принципом гормезиса (от греч. «побуждение»): правильный расчет нагрузки и способность тела к обучению позволяют тренировать сопротивляемость организма.

Сбой в энергостанциях клеток: часы мелатонина

Само понятие «энергостанция» говорит о том, что митохондрии со своей работой справляются отлично. И действительно, несмотря на свой небольшой размер (от 1 до 5 мкм), они являются нашими собственными производителями энергии для клеток, а помогают им в этом поставляемые организму материалы, такие как сахар, жир и белок. Из их компонентов формируются энергетические тельца аденозинтрифосфаты (АТФ), химические молекулы, которые обеспечивают каждую клетку каждого живого существа энергией, необходимой для выполнения множества различных задач.

Если митохондрии повредились или состарились, энергетический баланс клеток нарушается, что приводит к повышенному выделению реактивных кислородных радикалов – своеобразный жест отчаяния организма. Митохондрии также влияют на гибель клеток. В науке это называют суицидальной программой (апоптозом) отдельных клеток, причем она может быть и эффективной профилактикой раковых заболеваний. Так или иначе, клетка отмирает и переродиться не может. Однако прежде, чем это произойдет, митохондрии затевают довольно скверную игру: в процессе метаболизма они производят свободные радикалы, которые повреждают митохондрии; поврежденные митохондрии в какой-то момент перестают справляться со свободными радикалами, а они, никем не контролируемые и безудержные, творят все, что хотят…

И таких маленьких энергостанций в теле просто немыслимое количество – целых 40 квадриллионов. Наша сердечная ткань – структура высокоэффективная, ее потребность в энергии тоже высока, потому она наделена примерно 10 000 энергостанций на клетку (митохондрии составляют около 36 % общей массы сердца!), от 5000 до 10 000 находятся в легких, нервных и мышечных клетках – здесь также требуется много энергии. В типах клеток с низким расходом энергии содержится от 1000 до 2000 митохондрий.

К сожалению, в сравнении с ДНК клеточного ядра ДНК митохондрии значительно сильнее подвержена вредоносному воздействию антибиотиков (все же с точки зрения истории эволюции митохондрии