Старение и изменения белков: введение

В конце 1980-х годов был разработан метод определения карбонильных групп, которые являются обычным побочным продуктом окисления белков. Измерения показали, что количество окисленного белка в различных клетках человека экспоненциально увеличивается с возрастом.

Яркие данные получены при исследовании фибробластов взятых у больных с редкими генетическими расстройствами, вызывающими преждевременное старение. Оказалось, что припрогерии и синдроме Вернера уровень карбонильных групп существенно повышен по сравнению с возрастной нормой.

По некоторым оценкам у пожилых людей больше половины белков, в том числе ферментов, может быть повреждено и потому нефункционально в результате окисления что может привести к катастрофическим последствиям для метаболизма.

В 1991 г. Д. Карни из Медицинского центра Кентуккийского университета и его коллеги представили первое прямое доказательство того, что из-за повреждения белков под действием свободных радикалов нарушаются физиологические функции. Они показали, что у песчанок содержание окисленного белка в мозге увеличивается с возрастом, а препарат, называемыйфенилбутилнитроном ( PBN ), может снизить степень окисления белков до уровня, характерного для молодого организма. В одном из экспериментов старым песчанкам давали PBN в течение двух недель. Предварительно у животных проверяли кратковременную память (по способности ориентироваться в лабиринте), и старые особи по сравнению с молодыми демонстрировали худшие показатели. К концу периода введения PBN старые животные выполняли задание не хуже молодых (хотя без продолжения воздействия препарата достигнутый результат позднее утрачивался).

Окисленные, неактивные белки накапливаются в клетках, поскольку снижается способность к ихдеградации .

Другие клеточные системы репарации также со временем приходят в негодность или ослабляется их реакция на окислительный стресс. Как конкретно нарушаются репарационные механизмы, неизвестно.

Таким образом, данные, полученные при изучении действия свободных радикалов, свидетельствуют в пользу гипотезы, согласно которой мы стареем не потому, что хромосомы содержат "программу смерти", а из-за неспособности справляться с износом. Однако идея запрограммированной гибели вовсе не оставлена.