Митохондрии, окислительный стресс и старение

Обзор опубликованных в 2009 году исследовательских статей, которые внесли или внесут значительный вклад в изучение старения – часть 3.

Свободно-радикальная теория, согласно которой причиной старения является накопление окислительных повреждений, в 2009 году была подвергнута критическому пересмотру. Во-первых, чрезмерная экспрессия основных антиоксидантных ферментов, снижающих количество свободных радикалов, не увеличивала продолжительность жизни мышей [16]. Во-вторых, удаление гена митохондриальной супероксиддисмутазы (Sod-2) увеличивало продолжительность жизни круглых червей Caenorhabditis elegans [17]. В-третьих, не была выявлена взаимосвязь между ассоциированным с низкокалорийной диетой увеличением продолжительности жизни мух-дрозофил и предотвращением возникновения повреждений ДНК соматических клеток [18]. В-четвертых, гаплонедостаточность фермента Sod-2 не ускоряла старение мышей, даже имеющих аномально функционирующие теломеры [19]. Кроме того, было продемонстрировано, что снижение уровня энергетического метаболизма и усиление окислительного стресса в митохондриях молодых мышей линии Mclk1+/- обеспечивает практически абсолютную защиту от ассоциированного с возрастом снижения функциональности митохондрий. Более того, такое измененное состояние митохондрий оказалось взаимосвязанным со значительным снижением скорости формирования окислительных биомаркеров старения. Таким образом, результаты данного исследования указывают на то, что митохондриальный окислительный стресс не является причиной старения [20]. Были представлены данные, согласно которым РНК-интерференция пяти генов, кодирующих компоненты митохондриальных респираторных комплексов I, III, IV и V, приводит к увеличению продолжительности жизни мух. У долгоживущих мух с низкой экспрессией генов цепи переноса электронов не наблюдается снижения активности сборки респираторных комплексов или уровней АТФ. Кроме того, не выявлено корреляции между увеличением продолжительности жизни и повышенной устойчивостью к вызывающему формирование свободных радикалов гербициду параквату [21].

Перечисленные результаты не противоречат более ранним публикациям. Это служит подтверждением того, что, по сравнению с эффектами мутаций генов, кодирующих компоненты механизмов сигнальной трансдукции, гиперэкспрессия антиоксидантов оказывает незначительное влияние на увеличение продолжительности жизни дрожжей, мух и мышей. Судя по всему, для обеспечения эффективного увеличения продолжительности жизни усиленная защита от действия супероксида должна сопровождаться рядом других изменений. Например, при изучении модели старения грибков Podospora anserine, LON-AAA протеаза, локализующаяся в митохондриальном матриксе, повышала устойчивость к стрессу и потребление кислорода митохондриями, одновременно уменьшая количество окислительных повреждений белков [22]. Удаление гена, кодирующего снижающий уровень активных форм кислорода фермент О-метилтрансферазу, из генома этого же модельного организма приводило к увеличению продолжительности жизни [23].

Продолжение: Низкокалорийная диета и старение.

Портал «Вечная молодость» http://vechnayamolodost.ru

28.09.2011