Страница 20 из 29
Когда в клетке в избытке образуются белки, или внутри клеток накапливаются насыщенные жиры, холестерин или этанол, эти факторы способствуют возникновению «стресса эндоплазматической сети», под которым понимают последовательность определенных процессов, ведущих в конечном итоге к старению или гибели клетки. При избытке поступления аминокислоты метионина на фоне недостатка витаминов группы B в организме накапливается гомоцистеин, также вызывающий стресс эндоплазматической сети. Именно стресс эндоплазматической сети лежит в основе патогенеза многих хронических заболеваний (рисунок). Поэтому неудивительно, что подавление этого типа стресса в модельных экспериментах продлевает жизнь. Существуют не только факторы, способствующие этому виду стресса, но и вещества, оказывающие профилактическое действие (таблица 29).
Рис. 5. Роль стресса эндоплазматической сети в возрастзависимых заболеваниях
Таблица 29
Факторы стресса эндоплазматической сети
Гипоксия, сосуды и факторы транскрипции PGC-1a и Hif-1
С возрастом все хуже работают легкие – легочная ткань перерождается в соединительную, снижается максимальное потребление кислорода. Все это, помноженное на проблемы с сосудами, приводит к кислородному голоданию многих тканей (гипоксии). Особенно серьёзно эта проблема стоит в метаболически высокоактивных тканях – головном мозге, сердечной мышце, почках и печени.
Установлено, что повысить устойчивость тканей к гипоксии способны некоторые питательные вещества, такие как нарингенин, гесперидин, кверцетин (они содержатся в цитрусовых), пирролохинолинхинон (есть в киви и петрушке), ресвератрол (в красном винограде, голубике, арахисе).
При гипоксии в клетке активируется важный белок – фактор транскрипции Hif-1, который вызывает активацию генов, необходимых для ее выживания. Его активность в профилактических целях, чтобы повысить устойчивость к гипоксии, можно вызвать, не прибегая к кислородному голоданию, воздействуя на клетку некоторыми веществами (таблица 30).
Гипоксия приводит к уменьшению количества в клетке митохондрий – именно они являются потребителями доставляемого с кровью кислорода и дают энергетическую валюту клетке АТФ. Если гипоксия кратковременная, например при гипоксической тренировке, убираются в основном отслужившие митохондрии, а на их место приходят новые. При хронической гипоксии митохондрий становится все меньше и ткань страдает от энергетического голодания.
Таблица 30
Вещества – активаторы фактора транскрипции Hif-1
Восстановлением количества митохондрий в клетке руководит фактор транскрипции PGC-1a. Его активность можно регулировать (таблица 31).
Таблица 31
Вещества – активаторы фактора транскрипции PGC-1a
Одной из причин гипоксии тканей с возрастом являются нарушения в сосудах – изменение их проницаемости, тонуса, появление атеросклеротических бляшек. Свою негативную роль играют избыточное употребление красного мяса и сливочного масла. Несмотря на свою плохую репутацию, сосудам нужны нитраты, из которых образуется гормон оксид азота, и т. д. (таблица 32).
Таблица 32
Вещества, улучшающие состояние сосудов
Воспаление и транскрипционный фактор NF-kB
Инфекции, раны, разросшаяся вокруг внутренних органов висцеральная жировая ткань, стареющие клетки являются хроническим источником воспаления.
Образующиеся при воспалении свободные радикалы атакуют ДНК, вызывая мутации, приводящие к клеточному старению или опухолевому перерождению. Воспалительные процессы в мозге вызывают депрессию и нейродегенеративные расстройства. Факторы воспаления служат причиной проблем с сосудами и сердцем, а также фиброза различных тканей.
Центральное место в воспалительных реакциях занимает транскрипционный фактор NF-kB. В ответ на сигналы о повреждении ткани он активирует гены, продукты которых спешат активизировать нашу иммунную защиту. Однако воспаление и иммунитет – очень мощное оружие, и чем реже мы им пользуемся, тем лучше, поскольку чрезмерно активный иммунитет может направить свое действие на наши собственные ткани. Поэтому роль NF-kB отмечена во всех воспалительных и аутоиммунных болезнях, при кахексии (истощении), когнитивных нарушениях, расстройстве сна, раке и депрессии. Нежелательную активацию NF-kB вызывают не только инфекции и раны, но и переедание, ожирение, длительный психологический стресс, дисбактериоз, нарушение суточных ритмов (режима дня), хронический клеточный стресс (свободнорадикальный, гипоксический, температурный), некоторые гормоны (альдостерон, ангиотензин II), недостаток витамина D. Хорошей новостью является то, что многие компоненты природной химии обладают противовоспалительными свойствами, ингибируя молекулярный путь NF-kB (таблица 33).
Таблица 33
Ингибиторы NF-kB
Гликемический индекс, конечные продукты гликирования И их рецепторы
При взаимодействии белков с сахарами при высоких температурах образуется золотистая жареная корочка. Те же самые процессы происходят в стенках наших сосудов при температуре нашего тела, только медленнее. Темный цвет придают конечные продукты гликирования. Эти вещества не просто придают жесткость и хрупкость нашим сосудам, повышая их проницаемость и снижая эластичность. Они могут взаимодействовать с особыми рецепторами (RAGE) на поверхности каждой клетки, вызывая воспалительные реакции (рисунок), которые, как известно, ведут к болезням. Именно конечные продукты гликирования являются причиной серьезных осложнений, развивающихся при сахарном диабете.
Кстати говоря, белки RAGE, по-видимому, отсутствуют у птиц. Благодаря этому птицы, обладая более высокой температурой тела и более значительным уровнем глюкозы в крови, стареют медленнее и живут дольше млекопитающих с таким же размером тела. Неприятным является то, что часть конечных продуктов гликирования, способных взаимодействовать с RAGE, в наше тело попадает уже с пищей. Все жареные продукты, выпечка, кока-кола, соевый соус, виски, пиво, вино, ириски не просто так обладают золотисто-коричневым оттенком, они содержат конечные продукты гликирования. Это одна из причин, почему, например, некоторые сладкие напитки способствуют воспалению. Есть, правда, сведения, что высокомолекулярные конечные продукты гликирования, которые содержатся в вине или соевом соусе, не активируют RAGE, а скорее даже препятствуют связыванию с ними наших собственных низкомолекулярных продуктов гликирования. В том числе по этой причине небольшие количества соевого соуса и красного вина улучшают состояние сосудов.
Рис. 7. Конечные продукты гликирования и их роль в хронических заболеваниях
Образование собственных продуктов гликирования зависит от гликемического индекса и гликемической нагрузки продуктов питания.
Гликемический индекс – это оценка скорости, с которой различные продукты способны повышать уровень сахара в крови. Чем выше цифра гликемического индекса, тем вреднее считается употребление продукта с точки зрения появления лишнего веса и инсулинорезистентности (таблица 34).