Теория гликозилирования белков

Белок — составная часть всех наших органов и систем. Он может подвергаться повреждению свободными радикалами. Гликозилирование – реакция, когда к белку присоединяются восстановленные сахара. Тогда белки перестают выполнять свои функции, при этом они становятся более чувствительными к действию свободных радикалов, а также сокращается жизнь белков, соответственно уменьшаются и наши резервы строительных материалов.

Старение кожи напрямую связано с гликолизом коллагена и его накоплением внутри дермы. Также с этим связана потеря эластичности тканей, плохая заживляемость ран, снижение емкости легких и т.д. И здесь перебрасывается мостик к иммунной теории старения. Гликозилирование белков в митохондриях приводит к развитию в них оксидативного стресса.
Теория гликозилирования белков – это частный случай общей теории повреждения белков. Кроме того, она точно соотносится с свободнорадикальной теорией. Правда, пока ученые не пришли к общему мнению, что первично – гликозилирование или окислительный стресс.

Теория свободно-радикального окисления

Практически одновременно выдвинутая Д.Харманом (1956) и Н.М.Эмануэлем (1958), свободнорадикальная теория объясняет не только механизм старения, но и широкий круг связанных с ним патологических процессов (сердечно-сосудистых заболеваний, ослабления иммунитета, нарушений функции мозга, катаракты, рака и некоторых других).
Что такое окислительный стресс и свободные радикалы?
Атом — ядро, окруженное электронными орбитами. При четном количестве электронов на орбитах атом вещества устойчив.

Свободные радикалы – это атомы или молекулы, имеющие неспаренные электроны. Чаще всего это активные формы кислорода. Они крайне нестабильны и стремятся соединиться с какими-либо другими частицами.
Их взаимодействие с клетками тела (при котором они могут вызвать повреждения этих клеток) называют окислительным или оксидативным стрессом. Для борьбы с окислительным стрессом и нейтрализации свободных радикалов используют антиоксиданты.

В малых количествах свободные радикалы необходимы организму для жизнедеятельности. Но если очень агрессивный, химически активный свободный радикал случайно покидает то место, где он нужен, он может повредить и ДНК, и РНК, и белки, и липиды. Природа предусмотрела механизм защиты от избытка свободных радикалов. В наших клетках и митохондриях синтезируются специальные ферменты, обладающие антиоксидантным действием. Много антиоксидантов поступают в организм с пищей – в т.ч. витамины А, С и Е.

В последние годы теория оксидативного стресса как ключевого фактора старения потеряла свою былую популярность, а доказать пользу антиоксидантов, тормозящих образование «свободных радикалов», так и не удалось. Избыток антиоксидантов – например, при передозировке биологически активных добавок – не только не полезен, но может даже усилить окислительные процессы в клетках.

Теория повреждения ДНК

ДНК – это уникальная структура, составляющая основу жизни. Повреждение ДНК в клетке влияет на нормальное функционирование этой клетки. Причем мутации (изменение последовательности нуклеотидов в ДНК) могут вызываться разными факторами – от солнечной радиации до химических токсинов и ГМО в продуктах. При этом ДНК обладает серьезной защитой: за сутки в одной клетке млекопитающего (в т.ч. человека) возникает около 200000 повреждений. При этом, клетка может восстановиться и сохранить свою целостность. Но и такая защита не всесильна. Считается, что основным повреждающим фактором служат свободные радикалы, при повышении количества которых системы репарации ДНК просто не могут справиться с их воздействием.

Старение – это ошибка

Гипотеза «старения по ошибке» была выдвинута в 1954 г. американским физиком М. Сциллардом. Исследуя эффекты воздействия радиации на живые организмы, он показал, что действие ионизирующего излучения существенно сокращает срок жизни людей и животных. Под воздействием радиации происходят многочисленные мутации в молекуле ДНК и инициируются некоторые симптомы старения, такие как седина или раковые опухоли. Из своих наблюдений Сцилард сделал вывод, что мутации являются непосредственной причиной старения живых организмов. Однако он не объяснил факта старения людей и животных, не подвергавшихся облучению.