Институт Физиологически Активных Соединений, Харьков, Украина,
yard@kharkov.ua
Идеальный биоантиоксидант (БАО) обладает способностью:
(а) нейтрализовать избыток свободных радикалов и не затрагивать их уровень, минимально необходимый для нормального функционирования биологической системы; (б) регулировать свободнорадикальные процессы на уровне как гидрофобных, так и гидрофильных компартментов биологической системы в целом; (в) не изменять естественные состояния гидратных оболочек, непосредственно окружающих нормальные (нативные) биологические структуры и, более того, стабилизировать бы и то, и другое; (г) не восприниматься организмом как чужеродное вещество, т.е. быть нетоксичным в целом, неиммуногенным и т.п., а на уровне клетки, не влиять на ее нормальный гомеостаз; (д) имитировать работу ферментов антиоксидантной защиты, например, быть СОД-миметиком; (е) работать как своеобразный катализатор самонейтрализации свободных радикалов в очень малых дозах и в течение длительного времени (напр. дни, недели) после однократного введения в организм.
Как показали наши, более чем 18-ти летние исследования, удовлетворить таким требованиям в настоящее время может гидратированный фуллерен С60 (ГФС60, C60HyFn) – супрамолекулярный комплекс сферической молекулы углерода С60 с прочносвязанными, высоко упорядоченными молекулами воды.
Фуллерен С60, является одновременно и природным, и синтетическим веществом, а его гидратированная форма (ГФС60) проявляет многоплановую, позитивную биологическую активность на уровне как биомакромолекул, клеток, так и целостного организма. Также оказалось, что антиоксидантная эффективность ГФС60 превышает таковую для многих известных БАО в сотни-тысячи раз.
В тоже время, анализ многочисленных фактов однозначно свидетельствует, что причиной является не сама молекула фуллерена С60: все биологические эффекты ГФС60 обусловлены особыми структурами воды (ОСВ), которые он вокруг себя способен организовывать и стабилизировать на расстояниях в десятки-сотни раз превышающих размер самой молекулы С60 (~ 1 нм).
БИОЛОГИЧЕСКИЙ ВОЗРАСТ: ВЗАИМОСВЯЗЬ С РАЗЛИЧНЫМИ ВИДАМИ ХРОНИЧЕСКОЙ ПАТОЛОГИИ
Ахаладзе Н.Г.
ГУ «Институт геронтологии НАМНУ имени Д.Ф. Чеботарева» Украина, Киев
geronick@ukr.net
Результаты проведенных исследований показали, что между темпами старения и хронической патологией, которая наиболее часто встречается в позднем онтогенезе, нет однозначной связи. Такие виды хронической возрастзависимой патологии как артериальная гипертензия, ожирение, сахарный диабет II типа тесно связаны с темпами старения. При ишемической болезни сердца, остеохондрозе позвоночника, хронических неспецифических заболеваниях легких эта связь менее выражена. Это может свидетельствовать о том, что механизмы старения как таковые, и механизмы развития той или иной формы хронической патологии могут как совпадать по своей сути, так и отличаться, ускоряя либо не влияя на темпы старения организма.
В изучаемом возрастном диапазоне возрастная группа 50-59 лет является наиболее «уязвимой».
Основными факторами, формирующими биологический возраст (БВ) у мужчин с перечисленными выше хроническими заболеваниями являются – возраст, артериальное давление; у женщин – возраст, артериальное давление, упруго-вязкое состояние артерий (сосудистый фактор) и масса тела. В известной мере эти факторы можно отнести к факторам риска.
Отсутствие достоверных результатов, касающиеся связей некоторых форм возрастзависимой патологии с процессами старения, свидетельствуют об элиминации из популяции лиц с далеко зашедшими патологическими нарушениями.
ЛИПИДНЫЕ МЕДИАТОРЫ АВТОФАГИИ. РОЛЬ В ПРОЦЕССЕ СТАРЕНИЯ
Бабенко Н.А.
Харьковский национальный университет имени В.Н. Каразина, НИИ биологии, Харьков; babenko@univer.kharkov.ua
Автофагия – важный физиологический процесс, обеспечивающий баланс между синтезом и деградацией белков и липидов, и таким образом, нормальное функционирование клетки. Автофагия обеспечивает селективную элиминацию агрегатов аберрантных белков, органелл с нарушенной функцией и патогенов, и играет важную роль в процессе развития, дифференцировки и старения. Нарушение процесса индукции автофагии – характерная черта заболеваний, присущих старости.
Автофагия играет важную роль в обмене липидов. Накопление нейтральных липидов, особенно в клетках печени, подавляет автофагию, что в свою очередь приводит к дальнейшему накоплению липидов и является характерной чертой старения, воспалительного процесса, диабета и опухолевого роста.
Автофагия, в свою очередь, посредством влияния на гомеостаз липидов, может оказывать модулирующее действие на процесс старения. Так, усиление автофагии и повышение экспрессии липазы LIPL-4 в тканях С. elegans (glp-1) взаимосвязаны и являются важной причиной увеличения продолжительности жизни этих животных. В последние годы получены доказательства, что липиды и белки, регулируемые липидами, участвуют в самом процессе автофагии. Фосфатидилинозитол 3-фосфат (ФИ3Ф) необходим для реализации первого этапа образования автофагосом – формирования омегасом. Среди белков-эффекторов ФИ3Ф белки, играющие важную роль в автофагии и являющиеся ее маркерами: DFCP1 и WIPI. В то же время, активация в клетках фосфатидилинозитол 3-фосфаткиназы (ФИ3К) I типа и накопление фосфатидилинозитол 3,4,5-трисфосфата сопровождается активацией протеинкиназ Akt/PKB, mTOR и ингибированием автофагии. Фосфатидилэтаноламин (ФЭА) обеспечивает экспансию автофагосомальной мембраны. Кислые фосфолипиды способствуют конъюгации ФЭА с белком маркером автофагии − Atg8/LC3. Содержание и синтез ФЭА, фосфатидилхолина, фосфатидилсерина и фосфатидилинозитола существенно снижается в ряде клеток в процессе старения. Учитывая то, что активация синтеза фосфолипидов является важным условием биогенеза автофагосом из омегасом, можно полагать, что возрастное снижение процесса синтеза мембранных липидов является одной из причин снижения автофагии в старости, и снижение экспрессии в старых клетках белка LC3, находящегося в комплексе с ФЭА (LC3II) – отражение этого процесса. Наряду с глицеролфосфолипидами мембран, важную роль в инициации процесса автофагии и процессинге автофагосом играют холестерол и минорные липидные компоненты: сфинголипиды, диацилглицерол (ДАГ) и фосфатидная кислота (ФК). ФК непосредственно взаимодействуя с доменом-мишенью рапамицина mTOR, играющего центральную роль в регуляции автофагии, подавляет этот процесс. ДАГ, активируя протеинкиназу δ, усиливает фосфорилирование Beclin 1 и ФИ3К ІІІ-типа-зависимую автофагию. Увеличение под влиянием алиментарных факторов и в процессе старения содержания холестерола и глюкозилцерамида в мембранах лизосом – важная причина супрессии шаперон-зависимой автофагии. Снижение в клетках уровня холестерола подавляет активность mTOR и активирует автофагию, в то время как гиперхолестеринемия активирует mTOR. Снижение калорийности пищевого рациона, нивелирующее возрастные нарушения в содержании глицеролфосфолипидов, сфинголипидов и холестерола, предотвращает снижение в старости индукции макроавтофагии и автофагического протеолиза. Эффект низкокалорийного питания может быть значительно усилен с помощью антилиполитических препаратов, которые значительно снижают уровень свободных жирных кислот и глюкозы, и усиливают автофагию в печени и высвобождение валина в плазму. Ингибирование макроавтофагии приводит к преждевременному старению клеток в культуре. Индуцированное стрессом старение клеток, однако, происходит на фоне индукции автофагии с последующим ее подавлением, ассоциировано с активацией кислой сфингомиелиназы, накоплением церамида и сфингозина, и сопровождается гибелью клеток. Церамид ко-локализован в автофагосомах с LC3II, что свидетельствует об участии липида в формировании автофагосом.
Учитывая то, что липиды играют важную роль в инициации автофагии и процессинге автофагосом можно полагать, что нарушение как синтеза основных фосфолипидов мембран, так и накопление холестерола и продуктов обмена липидов в клетках является важной причиной подавления процесса автофагии в старости.
ОСОБЛИВОСТІ ВПЛИВУ ФРАКЦІЙ ПЛАЗМИ КРОВІ СТАРИХ МИШЕЙ ЛІНІЇ FVB.CG НА ФУНКЦІОНАЛЬНИЙ СТАН ІМУННОЇ СИСТЕМИ МОЛОДИХ МИШЕЙ
Достарыңызбен бөлісу: |