Самцов крыс [2]

		Молодые крысы (я =		8)*			Старые крысы (я = 5)
I lUKclJdlCJIЬ	головной мозг		печень	сыворотка	крови	головной мозг		печень			сыворотка крови
АФК, усл. ед./мг белка			980.00+122.50	0.34+0	03	4.14+0.14		176.90±34.90°			0.19+0.026
Диеновые основания,	40.19+2.55		55.80+4.10	3.59+0	32	44.89+1.62		53.20±2.20а			5.54±0.34а
нмоль/мг белка
Шиффовы основания, усл.	31S.00+2.90		520.10+26.20	19.00+1	.72	274.80±13.70в		661.30+31.10			25.2+1.74а
ед./мг белка
Перекисное окисление	7.53+0.40		2.39+0.21	1.53±0	06	7.41+0.34		5.00+0.276			1.86 + 0.08"
белка, мкмоль СО-про-
изводных аминокис-
лот/мг белка
АОА, усл. ед./мг белка	6.43+0.34		14.57+0.71	1.74+0	15	5.89+0.21		14.18+: 1.19			1.38±0.06а
СОД, усл. ед./мг белка	46.60+2.00		116.00+8.50	1.25+0	24	24.80±2.80в		48.30±6.40В			0.85+0.04
• В каждом определении использованы ткани		от 3 животных. АФК -		- активные формы кислорода, АОА -			■ общая антиокислительная активность,
СОД — Си,7п-супероксиддисмутаза. Различие с		соответствующим показателем для			молодых крыс достоверно: ар < 0.05, р < 0.01					, "р< 0.001.

Таблица 2

Показатели антиоксидантной защиты в сыворотке крови у человека в зависимости от возраста [32]

_г Общая

обследован- ^{Во3раСТ} . обследо- антиокислительная Антирадикальная

(полных лет) активность, усл. активность, мкМ/л

ных ванных _ед/ш

1. 20-45 26 82.8+1.6 950.3±34.6

2. 46-59 15 76.7±2.6* 727.4±28.4*

3. 60-74 15 68.4±1.5** 517.6+29.5**

* — Различие достоверно по сравнению с I группой (р < 0.05). ** — Различие достоверно по сравнению со II группой (р < 0.05).

жения митохондриальной теории старения [50]. Интерес к этой теории отражен в многочисленных публикациях вось­мидесятых и девяностых годов как поддерживающих, так и критикующих теорию. Несмотря на то что роли митохондрий в старениилосвящены многочисленные и разносторонние исследования, теория все еще остается не окончательно обо­снованной. В настоящее время, с развитием молекулярной биологии, интерес к этой области геронтологии переживает второе рождение.

Согласно основным положениям митохондриальной тео­рии старения, митохондрии постмитотических клеток, участ­вующие в дыхании, являются основными органеллами, вы­рабатывающими активные формы кислорода. Согласно рас­четам, от 1 до 4 % кислорода, реагирующего с дыхательной цепью митохондрий, трансформируется в свободные ради­калы. При увеличении концентрации перерабатываемого кислорода или при неисправностях в цепи переносчиков со­держание свободных радикалов в клетке повышается [59]. Показано, что двумя основными местами образования сво­бодных радикалов в дыхательной цепи являются комплекс I (NADH-коэнзим Q-редуктаза) и комплекс II (убиквинин ци-тохром С-редуктаза) [48].

Преобладание выработки свободных радикалов в клетке над их обезвреживанием антиоксидантными системами при­водит к состоянию, называемому окислительным стрессом. Следствием действия окислительного стресса на близлежа­щие к дыхательной цепи компоненты является перекисное окисление липидов и белков митохондрий. Среди липидов перекисному окислению в большей степени подвержен кар-

59

диолипин — основной компонент внутриклеточной мембраны митохондрий. Он необходим для функционирования ци-тохромоксидазы и других белков мембраны. Перекисное окисление белков приводит к снижению функции белков в цепи переносчиков электронов, активности АТФ-азы, избирательности действия транспортных пор. Изменение Red/Ox-потенциала митохондриальной мембраны может отражаться на дисфункции каскада дыхательной цепи. Однако основной мишенью для повреждающего действия свободных радикалов является митохондриальная ДНК (mtDNA) [59].

Одним из основных маркеров окислительных дефектов в ДНК служит уровень 8-оксо-7,8-дигидро-2'-деоксигуанози-на (8-oxo-dG). Концентрация 8-oxo-dG легко определяется в клетке методом высокоэффективной жидкостной хроматографии (HPLC). С учетом концентрации 8-oxo-dG было проведено исследование митохондриальной и ядерной ДНК, выделенных из сердец 8 и мозга 6 видов, различающихся по максимальной продолжительности жизни (maximum life span — MLSP) от 3.5 до 45 лет. Уровень 8-oxo-dG по отношению к нормальному деоксигуанозину (dG) в ядерной ДНК не коррелировал с MLSP ни у одного из видов ни в сердце, ни в мозгу. В то время как для митохондриальной ДНК сердца и мозга было обнаружено существенное увеличение уровня 8-oxo-dG во времени, которое строго коррелировало с продолжительностью жизни исследованных животных [41, 64]. Митохондриальная ДНК не имеет высокоорганизованной структуры, подобной ядерной ДНК. Она не связана с гисто-нами и негистоновыми белками, защищающими молекулу от внешних воздействий. Вероятно, по этой причине митохондриальная ДНК больше подвержена окислительному стрессу.

Известно, что митохондриальный геном кодирует в основном субъединицы белков дыхательной цепи внутренней мембраны митохондрий. Поэтому мутации в митохондриальной ДНК часто приводят к дисфункции ферментов-переносчиков электронов. Было показано, что мутации в митохондриальной ДНК могут передаваться во время митохондриаль-ного и клеточного деления и, таким образом, накапливаются на протяжении жизненного цикла клетки. Часто они становятся причиной ослабления окислительного фосфорилиро-вания и установления в клетке энергетически дефицитного состояния, ассоциированного с возрастной патологией и старением. В своем крайнем проявлении такие мутации могут привести к гибели клетки путем апоптоза или некроза.

60

Многочисленные исследования свидетельствуют, что структурно-функциональные нарушения митохондрий являются причиной более 100 заболеваний, получивших название «митохондриальные болезни», или «митохондриальные ци-топатии» [49]. Более 50 митохондриальных мутаций приведено в соответствие с наблюдаемыми при этом заболеваниями, такими, например, как синдром Лея, тяжелая степень энцефалопатии, лейкодистрофия, миоклональная эпилепсия и другие [56]. Среди них особое значение имеют такие социально значимые нейродегенеративные заболевания, как болезнь Паркинсона, болезнь Альцгеймера, болезнь Гентинг-тона, амиотрофические латеральные склерозы, кардиомио-патии, кардиоваскулярные заболевания, атеросклероз и диабет [44, 56,61,63,64].