Активация протомитохондрий - путь к омоложению клеток

Векшин Н.Л., 
д.б.н., в.н.с. Института биофизики клетки РАН (г. Пущино)

АННОТАЦИЯ. Впервые из специализированных клеток млекопитающих (сердце, мышцы, печень) выделены и охарактеризованы внутриклеточные митохондриальные зардышевые органеллы - протомитохондрии, являющиеся предшественниками митохондрий. Старение клетки, индуцируемое повреждением активными формами кислорода, можно замедлить и даже предотвратить путем активации трансформации протомитохондрий в митохондрии, а также элиминацией старых митохондриальных органелл - постмитохондрий.

Из клеток млекопитающих впервые выделены и охарактеризованы протомитохондрии - мелкие молодые митохондриальные органеллы, из которых в специализированных клетках возникают зрелые митохондрии. Они сходны с митохондриями, но отличаются от них по активности дегидрогеназ, поверхностному заряду, некоторым белкам и другим параметрам. Проведено изучение свойств протомитохондрий, полученных фильтрованием общей митохондриальной суспензии (из печени крысы или сердца быка) через 0,22- и 0,45-микронные миллипоровые фильтры.

Показано сходство протомитохондрий и митохондрий по дыханию, активности дегидрогеназ, фосфорилированию АДФ, составу белков, наличию ДНК, содержанию цитохромов, НАДН и флавинов, что свидетельствует о родстве этих органелл. Обнаружены количественные различия некоторых параметров, отражающие процесс внутриклеточного превращения протомитохондрий в митохондрии. Частицы разного размера отличаются по НАДН-дегидрогеназной, сукцинатоксидазной и фосфорилирующей активности.

Исследованы каталитические стадии процесса окисления НАДН в нативном ферментном комплексе протомитохондрий. В широком диапазоне условий (рН, ионная сила, вязкость, температура и др.) изучены начальные стадии процесса окисления НАДН в печеночных митохондриях и протомитохондриях. С помощью ингибиторов и путем фотодеструкции природных хромофоров проведено сравнение электронной «тропы» НАДН/убихинон-оксидоредуктазной реакции и НАДН/феррицианид-оксидоредуктазной реакции и показано, что вторая реакция представляет собой электронный шунт в обход всех редокс-центров (ФМН, убихинон и железо-серные кластеры) ферментного комплекса. Обнаружен спонтанный и детергент-индуцированный выход ФМН из НАДН/убихинон-оксидоредуктазного комплекса.

Полученные данные важны для понимания процессов онтогенеза митохондрий в клетке, поиска путей лечения митохондриальных энцефаломиопатий и замедления процессов старения путем активации роста протомитохондрий.

Работа была поддержана грантом РФФИ-Миннаука 04-04-97269 р2004наукоград_а «Молекулярные аспекты митохондриальных патологий, вызванных повреждениями НАДН/убихинон-оксидоредуктазы» (2004-2006).

Планируется (НИОКР):

• Выделить чистую фракцию протомитохондрий (зародышей митохондрий) и изучить ее свойства.
• Выделить чистую фракцию постмитохондрий (старых органелл) и изучить свойства.
• Активировать трансформацию протомитохондрий (в растворе и в клетке) в митохондрии с помощью биохимических активаторов.
• Активировать удаление (митоптоз) старых митохондриальных органелл в клетке.
• Биохимические активаторы апробировать на животных.
• Адаптировать активаторы в качестве БАД или лекарств.

Необходимые средства на НИОКР - 3 млн. руб. Срок выполнения НИОКР - 1 год.

От редакции: 
приводим небольшой отрывок из книги Николая Векшина «Эликсир жизни» (Пущино, ООО «Фотон-век», 2007, 264 с.). 
Жанр книги автор определил так: «Мемуарно-приключенческий, документально-романтический, научно-фантастический триллер».

«...Я много работал с актиолом. И были случаи, когда он случайно попадал на руки. Когда вливал комплекс Смелому в уши, пес сердито мотал головой и брызги летели мне в лицо. В отличие от чистого актиномицина, актиол легко проникает через кожу. Некоторые люди, давно меня знавшие, стали говорить: «Викентий, ты что-то в последнее время вроде как помолодел». Об этом же стала говорить мать. Я сначала отвечал со смехом: «Да нет, просто стал почаще бриться!». Но когда продавщицы в магазинах стали обращаться ко мне «молодой человек»,  я задумался. Может, действительно актиол омолаживает?

Очень возможно, что актиол продлевал жизнь животным не только за счет того, что убивал опухолевые клетки, но также за счет прямого продления жизни клеток. Ученые обнаружили те участки в хромосомах, которые ограничивают жизнь клетки. Эти участки называются теломеры. Каждый раз, когда клетка делится пополам, длина теломерного участка ДНК укорачивается. Количество клеточных делений ограничивается длиной хромосомных теломер. Как только теломеры становятся слишком короткими, клетки теряют способность к делению; организм становится неспособным заменять старые клетки на молодые.

Может быть, актиол взаимодействует с теломерами и предотвращает их укорочение? Это нужно проверить на делящихся клетках животных. Я решил сделать такие опыты. Однако нетерпение было столь велико, что хотелось, не дожидаясь результатов на клетках и мышках, попробовать испытать актиол на человеке. Поставить опыт на себе? Я был не далек от мысли начать регулярно принимать актиол. Но было страшновато. А вдруг, что-нибудь пойдет не так? Рискнуть или нет? Рисковать по-крупному не означает по-глупому. Вот Беляев, тот бы на моем месте наверняка рискнул. Я мучился в сомнениях.

Ранним утром, брея свою многодневную щетину, сонно гляжу в зеркало и вижу: ни одного седого волоса. Ух-ты! Уж не актиол ли подействовал? Спустя какое-то время смотрю: морщинки исчезли, кожа разгладилась, шевелюра стали расти буйно. Ур-ра! Ай да актиол! Вот он эликсир жизни! Вскоре исчезла щетина с подбородка; брить стало нечего. С чего бы это? Щеки стали пухлые как у младенца. Ничего себе! Это уже перебор! Затем голос стал ломаться на юношески писклявый. Ах, черт, передозировка! И тут в полуобмороке понимаю, что еще немного - и превращусь в младенца; огромного такого младенца весом 75 кг. Мамочки, караул!... Проснулся в испарине. Ну и сон! Ф-фу-ты-ну-ты! Потрогал подбородок, с наслаждением ощупал колючую щетину... И решил пока не рисковать.»