Клетки, поврежденные в результате химических реакций, положительно влияют на молодой организм, выяснили ученые. Ранее считалось, что процессы повреждения клеток вызывают старение. Отдел науки рассказывает о том, в каких случаях вред идет на пользу и почему изучать процессы старения необходимо на молодых организмах.

О негативном влиянии, которое оказывает на наш организм повреждение клеток, известно давно: в результате многочисленных делений клетки накапливают в себе генетические мутации, которые приводят к развитию многочисленных заболеваний, в том числе и таких серьезных, как рак.

Кроме того, существует теория, гласящая, что повреждения, полученные клетками в результате происходящих в организме химических реакций, ускоряют старение. Эта гипотеза получила название «свободнорадикальная теория старения». Впервые она была предложена американским геронтологом — специалистом по изучению старения — Дэнхемом Харманом в 1954 году.

Свободные радикалы — это особые химические соединения или молекулы, которые несут в себе неспаренный электрон. Свободные радикалы не только окисляют и тем самым наносят необратимые повреждения самым разнообразным молекулам нашего организма (например, молекулам ДНК, жирам или белкам), но и провоцируют формирование других себе подобных химических соединений, тем самым запуская настоящий каскад химических реакций.

В 2009 году в журнале Biogerontology появилась научная статья Дэнхема Хармана, в которой автор утверждал: с повреждениями свободными радикалами связано не только старение, но и образование таких болезней, как артрит, атеросклероз, болезнь Альцгеймера, а также некрозы (или омертвение) тканей. К этому времени исследователь немного усовершенствовал свою теорию, выяснив, что основными источниками и одновременно «жертвами» свободных радикалов являются митохондрии — особые структуры, находящиеся в клетках живых организмов.

Группа американских исследователей под руководством Юдифи Камписи из Института исследований старения Бака решила проверить теорию свободнорадикального старения на старых и молодых мышах. С результатами работы, которые оказались весьма неожиданными, можно ознакомиться в журнале PNAS.

Прежде всего ученые вывели особых мышей, у которых повреждения клеток свободными радикалами образуются с повышенной скоростью. После этого исследователи провели наблюдения за тем, какое именно влияние на состояние кожи грызунов оказывают повреждения, накопленные в результате химического воздействия свободных радикалов. Юдифь Камписи и ее коллеги частично смогли подтвердить теорию Дэнхема Хармана, доказав, что в организме пожилых мышей свободные радикалы вызывают ускоренное старение: клетки эпидермиса — наружного слоя кожа грызунов — становились истощенными, в результате чего кожа теряла упругость, а нанесенные на нее легкие царапины заживали чрезвычайно медленно.

В случае же с молодыми мышами ученых ждало неожиданное открытие. Оказалось, что поврежденные свободными радикалами клетки их кожи не только не слабеют и не утрачивают свои функции, но, наоборот, становятся более живучими и активными.

У молодых мышей, кожа которых подверглась атакам химических соединений, наблюдалось ускоренное обновление кожи, то есть превращение клеток нижнего слоя эпидермиса в клетки верхнего, рогового слоя. Однако это еще не все: на «бомбардированной» свободными радикалами коже раны заживали гораздо быстрее, чем обычно.

Результаты работы означают, что теорию Дэнхема Хармана можно применять только при исследовании пожилых организмов. Как ни странно, повреждения молодых клеток влекут за собой положительный эффект.

«Наше исследование доказывает, что при изучении процессов старения необходимо анализировать состояние организма на протяжении всей его жизни, с молодости», — комментирует ведущий автор статьи Юдифь Камписи. Соавтор работы, Майкл Веларде, добавляет: «Изученный нами процесс вовсе не так прост, как может показаться. Вполне возможно, что природа использует свободные радикалы для того, чтобы регулировать состояние кожи и следить за ее здоровьем. Тем не менее этот же процесс оказывается вредным в более зрелом возрасте, но механизмов по устранению негативных эффектов почему-то не выработалось».

Впрочем, один совет по борьбе с вредным воздействием свободных радикалов ученые все же дать могут: средством для этого могут стать антиоксиданты — природные вещества, способные замедлять окисление. К наиболее известным и эффективным относятся аскорбиновая кислота, витамины С и Е, провитамин А, а также танины, антоцианы и флавоноиды. Большое количество антиоксидантов содержится в свежих ягодах (например, чернике, облепихе, клюкве или рябине), чае и кофе, орехах и некоторых овощах. Впрочем, если верить результатам работы исследовательской группы Юдифи Камписи, молодым людям злоупотреблять этими продуктами не стоит, ведь повреждения их клеток идут организму только на пользу.