Вера в здоровый образ жизни всегда помогала людям сохранить хорошее самочувствие до самого почтенного возраста. Однако одно дело верить, а другое – знать. Только в последние десятилетия ученые смогли описать конкретные биохимические механизмы, благодаря которым низкокалорийное питание и физические нагрузки препятствуют старению и продлевают молодость.
Последние два десятилетия значительные усилия биохимиков и геронтологов были направлены на то, чтобы объяснить природу старения, а также на поиск эффективных средств, продлевающих молодость. Были открыты десятки неизвестных ранее веществ, играющих важную роль в регуляции наших внутренних процессов. Среди них гормон лептин, контролирующий жировые запасы, «хранитель генома» белок р53, удаляющий из организма «больные» клетки, или фермент теломераза, наращивающий укороченные теломеры — концевые отрезки хромосом.
Эти открытия позволили более или менее точно объяснить природу возникновения почти всех возрастных болезней: атеросклероза, диабета, болезни Паркинсона и др. Но, несмотря на обозначившееся понимание возрастных процессов в нашем организме, до сих пор так и не удалось создать каких-либо эффективных фармакологических средств, продлевающих молодость.
После дополнительных исследований ученым стало понятно, в чем заключается главная сложность эффективного вмешательства в процессы старения. Выяснилось, что вещества, активность которых в борьбе со старением следует подавлять (такие как свободные радикалы), многофункциональны. Все они имеют как негативную, так и позитивную сторону своего воздействия. К примеру, белок цитохром способен запускать процесс клеточной «смерти». И одновременно он же является важным составляющим энергетических процессов. Такая же ситуация характерна и для других веществ.
Метаболические пути гормезиса
Избыток нутриентов — веществ, входящих в состав пищевых продуктов и используемых организмом для обеспечения жизнедеятельности, — не благо, а зло. Большое количество глюкозы или свободных жирных кислот вызывает нарушение синтеза белков.
По всей видимости, за миллионы лет эволюции сформировалась целостная сверхчувствительная система поддержания жизни, вмешиваться в которую человеку пока не под силу. Неудачи с поиском фармакологических средств против старения обратили внимание специалистов на более традиционные методы укрепления здоровья. Так появились многочисленные исследования о влиянии диеты и физических нагрузок на организм. Стало ясно, что изменение рациона и занятия спортом могут существенно помочь человеку прожить долгую и здоровую жизнь.
Все, что не убивает
Благотворное действие диеты и спорта складывается из нескольких составляющих, одна из них — повышение активности так называемых белков теплового шока, вызванное нагрузками и низкокалорийной диетой. Это группа высококонсервативных белков, которые сохранились в процессе эволюции у всех живых организмов — от простейших до человека. Они начинают активно действовать всякий раз, когда организм испытывает стресс.
Как видно из названия, эти белки были открыты во время исследований адаптивного ответа организма на повышение температуры. И хотя позже выяснилось, что они обладают множеством функций, наибольший интерес ученых вызывает их способность оказывать защитное действие на клетки. Это действие, вызванное умеренным стрессом, помогло понять механизм, который получил наименование гормезис.
Гормезисом в научной литературе называют эффект усиления защитных функций организма в ответ на небольшой стресс. Известен целый ряд факторов, способных запускать механизм гормезиса. Среди них — недоедание, малые дозы алкоголя, радиации и токсинов, нагревание и охлаждение и другие.
Возможно, первым, кто обратил внимание широких масс на феномен гормезиса, был немецкий философ Фридрих Ницше. Во всяком случае, именно ему приписывают знаменитую фразу, которую он сказал, чтобы оправдать свою привычку к крепким напиткам: «Что не убивает, то делает нас сильнее». Но, так как пьянство еще никого не сделало сильнее, Ницше закончил свои дни, не дожив и до 60 лет.
Хотя сам термин «гормезис» был введен в научный оборот еще в далеком 1943 году, сегодня изучение этого явления получило новый импульс. Выяснилось, что ограничение калорий вместе с нагреванием в бане, закаливанием и физическими нагрузками запускает в организме целый ряд полезных адаптивных реакций.
Зарядка для иммунитета
Под воздействием факторов стресса белок теплового шока Hsp70 выходит из клетки во внеклеточное пространство, стимулируя повышение активности иммунных клеток. Происходит это потому, что наши иммунные клетки воспринимают любые посторонние объекты как угрозу для организма. Под влиянием Hsp70 осуществляется своеобразная тренировка иммунной системы.
Кроме того, белки теплового шока обладают свойствами так называемых шаперонов. Это группа специализированных белков, обеспечивающих правильную «сборку» из аминокислот вновь синтезированных белковых структур, равно как и восстановление старых.
Еще одним защитным механизмом, возникающим в ответ на ограничение калорий и физические нагрузки, выступает повышение антиоксидантной активности. Сегодня всем хорошо известно, что антиоксиданты — это вещества, которые защищают наш организм от воздействия свободных радикалов кислорода. Ученые выяснили, что с возрастом может происходить ослабление антиоксидантной защиты и увеличение повреждений, вызванных свободными радикалами. Это явление получило название оксидативный (окислительный) стресс.
Регулярные физические нагрузки могут оказывать тренировочный эффект на антиоксидантную систему. Этот вопрос был хорошо изучен венгерскими исследователями, Ж. Радаком с коллегами. Они показали, что во время тренировок,"