Наверняка многим знакомо утреннее ощущение разбитости и тяжести в теле после ночи обильных возлияний. Возможно, некоторые пробовали на себе действие препаратов против похмелья — выпиваешь пару таблеток и сразу становится легче. Во многих случаях такой эффект обусловлен действием янтарной и альфа-кето-глутаровой кислот — метаболитов дыхательного цикла.
Денис Андреюк о регенерации тканей и «вечной молодости»
Денис Андреюк, кандидат биологических наук, исполнительный вице-президент Нанотехнологического общества России

Эти вещества участвуют в цепочке химических реакций, по которым в клетках человека сахар окисляется кислородом и вырабатывается универсальный энергоноситель для всех клеточных реакций — АТФ. Процесс «сжигания» сахара довольно сложный, все компоненты находятся в строго сбалансированных соотношениях и добавление одного или нескольких компонентов извне зачастую приводит к кратковременному усилению всего цикла. Человеку становится «легче дышать». К слову, если человек совсем много выпил и попал на этой почве в больницу, то врачи пропишут ему капельницу — внутривенно аскорбинку с глюкозой. Глюкоза — это тот самый сахар, который подлежит сжиганию, и его временный избыток дает точно такой же эффект.

А причем здесь «вечная молодость»?

Не так быстро

Сперва скажем, что большая часть энергетики клетки сосредоточена в специальных структурах — митохондриях. Они служат энергетическими реакторами — в них собраны ферменты, которые и осуществляют последовательную цепочку реакций окисления глюкозы. Итогом всех реакций становится разность потенциалов на мембране митохондрий (в ходе некоторых реакций электроны переносятся с одной стороны мембраны на другую), а разность потенциалов использует последний фермент — АТФ-синтаза — который и синтезирует универсальный клеточный энергоноситель — АТФ.

Еще один образный пример. Цианистый калий, которым травили средневековых тиранов и надоевших мужей, специфически останавливает один из ферментов дыхательной цепочки. Результат для всего организма наступает очень быстро. Я сам не пробовал, но по идее, ощущения должны быть как с похмелья, только еще хуже…

Все-таки про регенерацию

В одном из ноябрьских номеров журнала Cell (Клетка) опубликованы данные о том, что у взрослых мышей удалось вызвать существенное усиление регенерации, то есть восстановление утраченных тканей. В частности, восстанавливался волосяной покров, затягивались ажурные вырезы в ушных раковинах и даже отрастали отрезанные пальцы на лапах (не спрашивайте, зачем они так мучают мышей — все в рамках общепринятой биоэтики). И все эти эффекты были обнаружены при генно-инженерном «включении» всего одного гена, который при нормальных условиях работает только у эмбрионов. Ген называется Lin28a и его действие состоит в том, что он заставляет клетку вырабатывать большее количество нескольких ферментов дыхательного цикла. То есть как таблетка от похмелья, только постоянно. Митохондрии начинают вырабатывать больше энергии.

Естественно, сразу возникает вопрос: и что, теперь можно будет сделать человека, у которого раны будут затягиваться на глазах, как в фильмах про суперлюдей и вампиров? И да и нет. Да, потому что почти все, что принципиально работает на мышах, должно похожим образом работать и на человеке. Если у мышей пальцы отрастали за 21 день, то в принципиальную возможность вырастить человеку новую руку за год лично я уже верю. Нет, потому что человеческий социум крайне консервативен. Если совершенно очевидные по своим плюсам генно-модифицированные овощи столкнулись с таким колоссальным сопротивлением обывателей, то опыты по генной инженерии на людях станут возможны очень и очень не скоро. А здесь нужна не одна серия опытов, а большая системная работа многих и очень квалифицированных научных коллективов.

В митохондриях ключ к долгой жизни

Я не случайно начал с митохондрий. В деле регенерации тканей сама по себе дополнительная энергия, скорее всего, не главный фактор. Митохондрии — это энергетические станции, и они постоянно посылают сигналы о своем состоянии для всего организма. Доказано, что некоторые виды рака начинаются с того, что митохондрии в условиях стресса посылают сигнал, который снимает клетку «с тормоза» — она начинает бесконтрольно делиться. Скорее всего, активация митохондрий до уровня эмбриональных тканей тоже создает некий системный сигнал, от которого организм «молодеет» по многим признакам, в том числе и по скорости регенерации.

Во всяком случае, старение организма уже давно связывают с состоянием митохондрий. Например, в России работает очень сильная научная группа под руководством академика Скулачева. Они показали, что специально сконструированные молекулы, которые встраиваются в мембрану митохондрий и защищают определенные белки от повреждений в условиях стресса, могут больше, чем вдвое увеличивать продолжительность жизни у мышей. Правда, наибольший эффект наблюдали у тех мышей, которые жили в относительно трудных условиях с высоким уровнем стресса. Мыши, которые «как сыр в масле» прожигали свой век в современных вивариях по стандартам GLP (good laboratory practice), сами по себе жили дольше. Но и у них защитные молекулы достоверно увеличивали срок жизни. Академик Скулачев считает, что привычные нам 70−80 лет человеческой жизни запрограммированы в митохондриях и этот срок в программе вполне можно поменять на больший.

Постскриптум

Мне кажется очень показательной история о том, как появилась тема этой заметки. Редакция «Популярной механики» предложила мне прокомментировать новость на международном научно-популярном портале. Как вы думаете, откуда там взялась эта новость? Может быть, тамошняя редакция регулярно читает Cell? Сильно сомневаюсь. Просто один из авторов статьи работает в детском госпитале Бостона, и в этом госпитале есть хорошая пресс-служба. Они постоянно «трясут» своих ученых на предмет интересных результатов. Опубликовался в Cell? хммм…, а про что там? Регенерация? Это как у вампиров?! Вау, скорее пишем!!!

А мы очень мало знаем про наши открытия и новые разработки, в том числе и потому, что писать про них некому. Ученые крайне редко могут сами себя «промотировать». Хочется надеяться, что вместе со становлением нормальной корпоративной науки (а такая у нас уже начинает появляться), профессионалы корпоративных коммуникаций возьмут на себя ответственность и за популяризацию отечественных достижений. Если доживем…