Эгоистичная митохондрия. Как сохранить здоровье и отодвинуть старость - [17]

Шрифт
Интервал

Теперь представим себе тренировку качественно питающегося элитного атлета. Клетки его мышц наполнены топливом, но испытывают сильную потребность в энергии. Поток электронов мощно и ровно течет по ЭТЦ, практически не покидая ее пределов (АТФ постоянно идут «в дело»), а значит, сводя почти к нулю количество свободных радикалов.

Но что происходит с человеком, который регулярно поглощает много пищи и ведет сидячий образ жизни? Митохондрии его организма получают большое количество питательных веществ, но синтезируемая ими АТФ не используется клеткой. В этом случае обмен веществ замедляется при высокой концентрации АТФ, а в ЭТЦ образуются заторы из электронов. В результате избыток кислорода сочетается с множеством высоко реактивных электронов, что приводит к быстрому формированию супероксидов. Лавина свободных радикалов сметает антиоксидантную защиту и окисляет липиды митохондриальных мембран. В результате цитохром с (который в норме передает электроны от комплекса III к комплексу IV) отделяется от внутренней мембраны и попадает в межмембранное пространство. После этого перенос электронов по ЭТЦ останавливается полностью. Находящиеся выше затора комплексы ЭТЦ заполняются блокированными электронами, которые продолжают выпадать из цепи и формировать все новые свободные радикалы. В какой-то момент этот процесс достигает некоего порога, отверстия во внешней мембране митохондрии открываются — и начинается первая фаза клеточного самоубийства.

Живой или мертвый: митохондриальный контроль жизни и смерти

После выработки энергии наиболее важной функцией митохондрий является регуляция процесса умирания. Когда клетки нашего организма изнашиваются или им наносится невосполнимый ущерб, они совершают клеточный суицид, или апоптоз. Неполадки в регулирующих апоптоз механизмах влекут за собой серьезные последствия, одним из которых является возникновение злокачественной опухоли. Поэтому апоптоз представляет собой критически важный фактор целостности и правильной организации многоклеточного организма. Он контролируется митохондриями.

С генетической точки зрения многоклеточные организмы состоят из идентичных клеток, выполняющих конкретные задачи во имя организма, включая и задачу самоликвидации. Такая ситуация уникальна в живой природе — ведь живые существа характеризуются врожденным желанием выжить любой ценой. Тогда возникает вопрос, как и когда клетки многоклеточного организма начали в большинстве случаев послушно подчиняться распоряжению центра совершить суицид ради благополучия целого организма? Вероятнее всего, этот процесс продолжался сотни миллионов лет, а в качестве проводников такого альтруистического поведения выступили митохондрии, без которых многоклеточные организмы были бы буквально нашпигованы опухолями и погибали бы от рака в самом начале своего развития.

Чтобы жить в сообществе и пользоваться всеми его благами, люди должны согласиться на служение общему благу и на ущемление части своих прав. Злокачественные опухоли периодически возникают тогда, когда приговоренные к смерти клетки-эгоисты выходят из-под контроля и отказываются умирать. После этого они начинают лихорадочно делиться, не обращая внимания на последствия своих действий для всего клеточного сообщества. В итоге они убивают весь организм и, по зловещей иронии судьбы, погибают сами, исполняя вынесенный им изначально приговор.

Чтобы предотвратить возникновение опухолей-убийц, жизнь в ходе своей эволюции наделила митохондрии властью управлять процессом цивилизованной смерти клеток. Они делают это, считывая сигналы из разных источников. Если целостная картина, возникающая на основе обработки множества сигналов, показывает, что клетка больше не способна к нормальному функционированию или не подчиняется парадигме общего блага, то митохондрии запускают программу ее самоуничтожения. Процесс начинается с активации определенных мембранных рецепторов и каскада реакций, вовлекающих в работу другие органеллы, которые называются эндоплазматической сетью (эндоплазматическим ретикулумом[11]). Центральным событием при многих формах регулируемой самоликвидации клеток является активация индуцирующих апоптоз каналов митохондрий (MAC) в результате конкретного стимулирующего воздействия. Открытие этих каналов делает внешнюю мембрану митохондрий чрезвычайно водопроницаемой, в результате чего она теряет электрический заряд и протонный градиент. Это приводит к лавинообразному росту числа свободных радикалов, которые окисляют липиды внутренней мембраны. Если же окисляется фосфолипид, то он может образовать соединение с комплексом IV, который в результате выпадает из своей позиции во внутренней мембране, что приводит к прекращению работы ЭТЦ.

Атака свободных радикалов также высвобождает цитохром с (и другие молекулы), который соединяется с другими компонентами цитоплазмы, чтобы образовать апоптосомный комплекс[12]. Апоптосомный комплекс активирует ферменты клеточной смерти — каспазы. Как мы помним, цитохром с отвечает за перенос электронов от комплекса III к комплексу IV. В нормальных условиях цитохром


Рекомендуем почитать
Целитель в банке. Чайный гриб

Чайный гриб, который уже много веков используется как целительное средство, поможет вам справиться со многими недугами, а заодно укрепить здоровье, улучшить обмен веществ, повысить иммунитет. В книге рассказано о происхождении и истории целебного чайного гриба, о применении его для больных и здоровых людей, способах приготовления в домашних условиях. Также дан перечень заболеваний, при которых этот напиток наиболее эффективен.


Здоровая спина за 10 минут в день

Боль в спине является причиной большого числа снижений и потери трудоспособности. Общие советы, направленные на то, чтобы спина человека функционировала как можно лучше и дольше, кратко изложены в начальных главах книги; затем подробно описаны рекомендуемые конкретные упражнения, которые объединены в 7 групп в зависимости от целевого назначения или методики их выполнения.


Лечение скандинавской ходьбой. Оздоровительные практики

Скандинавская ходьба – уникальный вид оздоровительной практики, с каждым годом набирающий все большую популярность. Десятки миллионов людей, которые практикуют скандинавскую ходьбу, обрели новый вкус жизни и распрощались со многими недугами. Присоединяйтесь к этому дружному коллективу и находите свое счастье и здоровье с помощью скандинавской ходьбы. Простота и действенность методики приятно вас удивят, а эффект не замедлит проявиться. Мы расскажем об истории скандинавской ходьбы, о том, при каких болезнях ее следует применять, а также дадим краткие рекомендации с учетом особенностей того или иного заболевания.


Когда здоровое питание вредит. Орторексия

Вы постоянно сидите на диете, маниакально считаете калории, корите себя за несовершенную внешность, а ваша первая мысль при виде продуктов — об их возможном вреде? Возможно, у вас нервная орторексия. Это серьезное расстройство пищевого поведения, которое диетологи ставят в один ряд с анорексией и булимией. При нем у человека возникает навязчивое стремление к здоровому, «чистому» питанию. Увы, вместо пользы суровые ограничения рациона приводят к серьезным проблемам со здоровьем — физическим и психическим.


Скандинавский секрет. Простые правила здоровой и счастливой жизни

В рейтинге самых здоровых людей в Европе шведы занимают первое место. В чем же их секрет? Только ли в том, что они любят движение, предпочитают полезную пищу и занимаются своим здоровьем с детства? Шведский врач Бертил Марклунд попытался разобраться в том, что же делает шведов такими здоровыми. Вопреки расхожему мнению, он считает, что на здоровье влияет не столько наследственность, сколько образ жизни. Выходит, что мы можем сами управлять своим самочувствием, сами решать, сколько лет прожить, как стареть и стареть ли вообще. В этой книге доктор Бертил Марклунд сосредоточился не на болезнях, а на мерах поддержания здоровья.


Кремоварение. Пошаговые рецепты

В наше время полки магазинов переполнены косметическими препаратами различных фирм. Но, несмотря на столь огромный ассортимент, все большую популярность набирает косметика домашнего приготовления на основе натуральных масел и гидролатов. В книге даны рецепты для самостоятельного приготовления кремов для лица и тела с подробным, пошаговым описанием процесса. Изготовление косметики в домашних условиях может не только стать Вашим хобби, но и принести неплохой доход.


FreshLife28. Как начать новую жизнь в понедельник и не бросить во вторник

От жизни нужно получать удовольствие, иначе зачем нам она? Хватит держаться на силе воли и прилагать невероятные усилия для достижения посредственного результата. Хватит сидеть на вредных полуголодных диетах и истязать себя на тренажерах. Присоединяйтесь к программе известного видеоблогера Антона Aka Bazili0 Петрякова и измените свою внешность и свою жизнь без диет и мучений!


Мозг всемогущий

Что делает нас нами? Где начинается мысль? Разум и память, влюбленность и ненависть, логика и обучаемость, – элементы, из которых состоит наше «я», находятся в самом незаменимом органе нашего тела – мозге. Приготовьтесь отправиться в увлекательнейшее путешествие по мозгу и узнать, где находится личность, почему важно уметь забывать, в каком отделе мозга спрятан компас, откуда берутся ложные воспоминания, где хранятся эмоции и можно ли повлиять на свое настроение, и даже о том, почему мы едим мозгом.


Разъяренный повар. Как псевдонаука не дает нам нормально поесть

Сегодня в нашем распоряжении слишком много информации о питании и здоровье. Мы получаем ее из СМИ, от не имеющих никакого отношения к медицине знаменитостей и блогеров, из раскрученных модных книг. Но на поверку почти все эти данные оказываются противоречивыми, бесполезными, а иногда даже потенциально опасными. Британскому шеф-повару Энтони Уорнеру надоело терпеть всю эту ложь, махинации и откровенную глупость в мире еды. В своем блоге angry-chef.com и на страницах журнала New Scientist он страстно разоблачает современных шарлатанов, выдумывающих псевдонаучные ограничительные диеты с единственной целью – заработать на адептах «правильного» питания. Энтони Уорнер знает, о чем говорит.


Один день из жизни мозга. Нейробиология сознания от рассвета до заката

Что происходит у нас в голове, когда мы просыпаемся, открываем глаза и осознаем себя здесь и сейчас? А когда завтракаем, гуляем с собакой и затем отправляемся на работу? Какие процессы активируются в нашем мозге, когда мы, усталые, возвращаемся домой, где нас ожидает нерешенная проблема? Разумеется, в каждой из этих ситуаций наше сознание следует не одним и тем же алгоритмам. В основе книги Сьюзан Гринфилд, прославленного британского ученого, писательницы и увлеченного популяризатора науки, многолетний опыт и недавние открытия в области нейробиологии, темпы развития которой поражают воображение.