Pauca Verba_6

Ніхто не хоче старішати і це добре відомо всім. Мало кому подобаються зморшки, розтягнена суха шкіра. Але тут нічогонепоробиш,аджечасзабираєсвоєіпроцесстаріння є нормальним фізіологічним явищем яке переживають усі живі організми від моменту свого народження до моменту смерті. Та всеодно людство шукає панацею від старості. І тут починається багато проблем.

Насправдіпроцесистарінняможнасповільнитиаленіякне припинити повністю, оскільки це питання часу. Однак, коли є шалене бажання бути вічно молодим і попит на молодість та красу зростає щохвилинно то обов’язково знайдеться пропозиція таких собі диво-ліків. Добре, якщо ці ліки усього навсього суміш декількох вітамінів що не викличуть тяжких побічних ефектів. А, якщо це суміш невідомо чого, і така «панацея» спричинить розвиток більш тяжких захворювань, на фоні яких процес біологічного старіння буде виглядати вже не таким суттєвим. Звісна річ, чим якісніша реклама тим вище ціна. Тим більше усіляких надто розумних слів використовують виробники цих ліків, справляючи враження висококваліфікованих спеціалістів покликаних вилікувати старіння. Але, нажаль, часто за цими наборами слів крім фінансового питання більше нічого не стоїть.

Зараз хочеться навести такий собі приклад ще одних диво-ліків від старіння. Ми не будемо вказувати їхню назву щоб не створювати антирекламу і тому подібне, адже нашимзавданнямєпоясненнямеханізмівщостоятьзацим всім, а далі, Ви самі вирішуєте наскільки ефективним може бути цей препарат.

Я думаю більшість із нас пам’ятає, як кілька років тому з’явилась інформація про вихід нового надзвичайно ефективного препарату – питного колагену.

Дійсно, відомо, що білок колаген входить до складу міжклітинногоматриксушкіриіукомплексізіншимибілками забезпечує її пружність та еластичність. Компоненти для колагенового матриксу продукуються клітинами нашої шкіри - фібробластами. З віком ефективність наробки ними колагенової речовини зменшується і на те є свої причини.

Як стверджують виробники питного колагену, їхній препарат являє собою короткі пептиди (що слугуватимуть у подальшому основою для побудови молекул колагену). Колилюдинавипиваєцейколагенвінпотрапляєушлунковокишковийтракт,ізвідтифантастичнимшляхомцімолекулипопередникиколагенунадходятьдоміжклітинногоматриксу шкіри,якразутемісцеденайбільшебракуєколагену.Таким чином виходить що колаген самосинтезується без участі фібробластів і все добре і чудово – шкіра знову пружна!

Клітина фібробласт

Колаген – це фібрилярний білок. Є багато різних типів цього протеїну що визначаються специфічністю та приналежністю до пених тканин. Молекула колагену являє собою правозакручену спіраль із трьох альфаланцюгів амінокислот, що утворюють так звану структуру тропоколагену. Тропоколаген стабілізується наявністю ковалентних зв’язків між амінокислотами своїх ланцюгів. Отже,яківсібілкиколагенємакромолекулою,основуякого складають дрібні мономери – амінокислоти.

Просторова модель тропоколагену

Відомо, що коли ми споживаємо їжу що містить білки, то ці білки в подальшому засвоюються нашим організмом у вигляді амінокислот. Розщеплення білків до амінокислот відбувається у шлунковокишковому тракті. Надходження харчових протеїнів до шлунка стимулює секрецію клітинами його слизової оболонки гормону гастрину, цей гормон посилює секрецію соляної кислоти парієнтальними клітинами,тапепсиногену(головнимиклітинамишлункових залоз). Пепсиноген це неактивна форма ензиму.

Його функціонально-активною формою є пепсин. У шлунку пепсин гідролізує спожиті протеїни, розщеплюючи пептидні зв’язки між амінокислотами. Унаслідок цього замість довголанцюгових поліпептидів утворюється суміш коротших пептидів.

Подальше перетравлення протеїнів відбувається в

та хімотрипсин Надходження амінокислот у верхній відділ кишківника (дванадцятипалу кишку) спричиняє вивільнення у кров гормону холецистокініну, який стимулює секрецію підшлунковою залозою декількох ензимів. Екзокринні клітини підшлункової залози синтезують і секретують трипсиноген та хімотрипсиноген. Трипсиноген перетворюється на активну форму – трипсин іпотімтрипсин активуєхімотрипсиногентаіншіферменти, що розщеплюють короткі пептиди.

Розщеплення коротких пептидів у тонкій кишці завершують карбоксипептидази А та В. Утворена суміш вільних амінокислот транспортується в епітеліальні клітини, що вистилають оболонку тонкої кишки. Після цього вільні амінокислоти потрапляють у кровоносні капіляри мікроворсинок кишківника і разом з током крові переміщаються до печінки. Далі у клітинах печінки амінокислоти зазнають подальших перетворень і розщеплення на функціональні групи, а кінцеві продукти катаболізму (розщеплення) амінокислот виводяться з організму разом із сечею.

Так от, повертаючись до питання питного колагену, якщо вірити його виробникам то виходить що їхній дивопитний колаген не розщеплюється повністю у шлунковокишковому тракті до амінокислот, точніше навіть не сам колаген а його короткі фрагменти молекул-попередників що в подальшому у матриксі шкіри зберуться разом і утворять велику фібрилярну молекулу.

Зрештою, так чи інакше білки розщеплюються до амінокислот, я не думаю що питний колаген є тому вийнятком. Якщо його виробники намагались віддалено натякнути на те що їхній продукт забезпечить організм необхідним рівнем амінокислот у щоденному харчовому раціоні, то чи не було б простіше і навіть дешевше просто споживати натуральні продукти що містять амінокислоти, наприклад м’ясо.

На завершення хочу сказати: не шукайте якихось фантастичних ліків від старіння (фантастичною у них може бути лише ціна). Краще їжте більше натуральних продуктів, частіше посміхайтесь, займась спортом і не майте шкідливих звичок. Рано чи пізно і хочемо ми того чи ні ми всеодно постарішаємо. Але, пам’ятайте що Ви молоді доти - доки Ви молоді душею!

Note:

1.Bender, D.A. (1985)AminoAcid Metabolism, 2nd edn, WileyInterscience, Inc., New York.

2.Coomes, M.W. (1997)Amino acid metabolism. In Textbook of Biochemistry with Clinical Correlations, 5th edn (Devlin, T.M., ed.), pp. 779–823, Wiley–Liss,

На цьому рисунку ліворуч показані хромосоми забарвлені у блакитний колір і теломери на їхніх кінцях у жовтий.

Відомо,щозвікомтеломеривкорочуються,іцеможебути однією із причин старіння. Вважається, що в середньому у людини довжина однієї теломери щороку скорочується на 21 пару нуклеотидів. Проте, ця цифра є досить відносною, оскільки як виявляється, значною мірою залежить від рівня фізичного розвитку організму. Так, у фізично розвинутих і здорових людей, які ведуть здоровий та активний спосіб життя теломери вкорочуються повільніше ніж у тих, хто переважно веде малорухливий сидячий спосіб життя.

Слід також зазначити, що у голого землекопа було вивялено 39 унікальних білків (не властивих для інших ссавців). Функції цих білків пов’язані із регуляцією теплопродукції, клітинних поділів, функцією зору, реплікацієютарепарацієюДНК,аодинізцихбілківзадіяний у процесі регуляції довжини теломер.

У диплоїдному геномі (2n) голого землекопа виявлені гетерозиготні однонуклеотидні поліморфізми (це означає, що це такі нуклеотидні позиції, в яких у дослідного самця у двох гомологічних хромосомах, отриманих від батьківської і материнської особини, стоять різні нуклеотиди). Це в свою чергу, свідчить про низький рівень гетерозиготності (0,7 гетерозиготних сайтів на 1000). Причиною низької гетерозиготності може бути по-перше – невисока генетична різноманітність популяції (що пов’язано із невеликою чисельністю особин), а по-друге – високий рівень імбридингу.

У пошуках сповільненої стратегії старіння голого землекопа, вчені визначили рівень експресії (активності) генів нейронів мозку, клітин печінки та нирок тварин різного віку (новонародженних, чотирьохрічних, двадцятирічних). Виявилось, що у голого землекопа, навідмінно від інших ссавців, зміни у віковій експресії генів не є значними. Наприклад, активність гена SMAD3 у людини знижується з віком, а у землекопа – зростає. Результатом експресії цього генаєсповільненнярівняподілуклітин(наприкладпухлиних). Терморегуляція у голого землекопа може бути пов’язана із експресією гена UCP1 що кодує білок термогенін. Від функціональної активності термогеніну залежить, яка частина енергії, що виробляється у мітохондріях піде на синтез АТФ, а яка виділиться у вигляді тепла. У голого землекопа в процесі еволюції під дією позитивного добору у цьому білку закріпились чотири амінокислотні заміни, що змінюють регуляторну частину білка.

У інших ссавців термогенін активується жирними кислотами та інгібується пуриновими нуклеотидами, а у голого землекопа ці механізми не працюють.

Цікаво,щошкірагологоземлекопанечутливадобагатьох кислот та капсаїцину. Це може бути результатом делеції частини промотора гену ТАС1, який кодує нейропептид, що бере участь у системі больового сприйняття.

Судячи з набору генів багатьох смакових рецепторів голі землекопи майже не відчувають гіркого.

Відсутність волосяного покриву у цих тварин пов’язана із експресією гена HR, оскільки мутації цього гена у інших ссавців можуть призвести до втрати волосяного покриву.

Не зважаючи на те, що наразі вже встановлена велика кількість відмінностей голого землекопа в порівнянні із іншими ссавцями, багато питань все ще залишається відкритами. Ймовірно, що секрет молодості та довголіття голого землекопа пов’язаний із регуляцією довжини кінцевих ділянок теломер на хромосомах.

Note:

1. http://dic.academic.ru/dic.nsf/enc_biology/1028/%D0%A1%D0%B5%D0%BC%D0%B 5%D0%B9%D1%81%D1%82%D0%B2%D0%BE.

2. http://ru.wikipedia.org/wiki/%D0%9F%D1%80%D0%BE%D1%82%D0%B5%D0%B8. 3. Voituron Y., Fraipont M., Issartel J.Extreme lifespan of thehuman fish (Proteusangui-

nus): a challenge forageing mechanismsBiol. Lett. (2011) 7, 105–107.

4. Schlegel P.A., Steinfartz S., Bulog B.Non-visual sensory physiology and magnetic

Підготувала: Анастасія Кирієнко

Усвітіживихістотіснуєбезлічтипівсвітлочутливихсистем. Кожназнихєунікальноюімаєрізнийступіньскладності:від фоточутливих клітин, котрі лише реєструють потрапляння нанихфотонівсвітла,донадзвичайноскладнихфасеткових очей креветки-богомола, які вирізняють не лише широкий спектр випромінювання за довжиною хвилі, а ще й здатні сприймати і розрізняти поляризоване світло різного типу. Очі ж вищих хребетних та деяких молюсків мають камерну будову та складну систему фокусування світла на увігнутій світлочутливій поверхні – сітківці. Через високу світлочутливість сітківки камерні очі більшості тварин мають специфічнийструктурнийелемент–райдужнуоболонку.Вона являє собою тонку пігментовану рухому діафрагму, в центрі якої знаходиться отвір - зіниця. Скороченням та розширенням райдужної оболонки відповідає автономна нервова система. Відмінності в будові очей у тварин виникли в процесі пристосування до різних умов середовища. Однією з найбільш помітних відмінностей є форма зіниць, що навіть стала однією з систематичних ознак.

В залежності від середовища та способу існування тварини, зіниці можуть бути круглими, щілиноподібними, прямокутними, вертикальними, горизонтальними; можливі й інші конфігурації, часом доволі екзотичні. Кожна специфічна форма утворювалася в процесі природнього доборумільйонироківієоптимальноюдлягосподаряочей.

Щілиноподібні вертикальні зіниці характерні для нічних тварин, наприклад дрібних котячих, лисиць, деяких рептилій та гризунів, певної частини земноводних. Сітківка їх очей зазвичай надчутлива до світла, тому в світлий період доби вимагає мінімального надходження випромінювання. На відміну від круглої зіниці, щілиноподібна може зімкнутися практично повністю, ізолюючи чутливі очі від надлишку освітлення, залишаючи доступ світла до усього діаметру кришталика, зводячи до мінімуму хроматичні аберації. Кругла зіниця під час відповідного звуження пропускала б пучок світла лише на центральний відділ кришталика. Окрім цього, вертикальні зіниці дрібних наземних хижаків допомагають їм ефективнішевизначатинафонігоризонтупотенційнуздобич.

Рис.1. Схема заломлення випромінювання різної довжини на різних шарах кришталика ока.

Рис.2. Охоплення зіницею різних шарів заломлення на кришталику.

Горизонтальні прямокутні зіниці розповсюджені серед травоїдних – тварин, котрі мають відносно високу точку огляду і в природі живуть на відкритих просторах. У таких тварин нема потреби тримати рухому здобич в полі зору. Горизонтальні ж зіниці значно збільшують кут огляду, що допомагає тваринам раніше помічати хижаків.

Окрім травоїдних тварин, горизонтальні зіниці мають також і хижаки: мангусти та морські черевоногі молюски. Вертикальні щілиноподібні зіниці характерні для деяких земноводних та рептилій.

10 |P a u c a V e r b a ! / № 6