Николай Друзьяк - Как продлить быстротечную жизнь
Американские ученые, лауреаты Нобелевской премии М. Браун и Д. Голдстейн связывают ускоренное развитие атеросклероза с тем уровнем ЛПНП, который в конце концов складывается у большинства людей среднего возраста. В результате своих исследований эти ученые установили, что более половины населения в развитых странах, включая и США, из-за высокой концентрации циркулирующих в крови частиц ЛПНП, следует отнести к группе лиц с высоким риском развития атеросклероза.
Эти же ученые открыли рецепторы, которые располагаются на поверхности клеток и в их функции входит захват ЛПНП из кровяного русла и передача их внутрь клеток. Они же предложили гипотезу о решающей роли рецепторов ЛПНП в обмене холестерина и развитии атеросклероза.
Кратко суть этой гипотезы заключается в том, что если бы на поверхности клеток было достаточное количество рецепторов ЛПНП, то они в большем бы количестве захватывали частицы ЛПНП и таким образом удаляли бы значительную часть холестерина из крови. Но недостаточное количество рецепторов на поверхности клеток способствует высокому уровню ЛПНП в крови и, следовательно, провоцирует развитие атеросклероза.
В этой гипотезе имеется одно достаточно уязвимое предположение – нельзя же рассматривать клетки как безразмерные склады для холестерина. В ней, так же как и в холестериновой теории, остается без ответа главный вопрос: почему уровень холестерина с возрастом повышается?
А как авторы этой гипотезы отвечают на вопрос, почему на поверхности клеток нет необходимого, по их мнению, количества рецепторов ЛПНП?
Ответ такой: при накоплении в клетке холестерина она прекращает синтез новых рецепторов. Но это утверждение перечеркивает саму суть гипотезы – как же можно надеяться с помощью рецепторов ЛПНП понизить содержание холестерина в крови, если количество самих рецепторов сдерживается накопленным клетками холестерином?
Далее эти ученые указывают на высокую эффективность рецепторов ЛПНП: один рецептор может связывать частицу ЛПНП и извлекать ее из водной среды, если она там будет всего одна на миллиард молекул воды. В связи с этим они приходят к выводу, что эволюционно рецепторы ЛПНП у людей и у животных приспособлены к функционированию при очень низком уровне ЛПНП, равном 0,5 мг/мл. У животных этот уровень выдерживается, а у населения развитых стран средний «нормальный» уровень ЛПНП составляет 1,25 мг/мл.
Система рецепторов у человека, продолжают далее М. Браун и Д. Голдстейн, рассчитана на то, чтобы функционировать при непривычно низкой для нас концентрации ЛПНП в крови.
Почему же при столь высокой эффективности рецепторов организм создает такой высокий уровень частиц ЛПНП? Ответа на этот вопрос мы тоже пока не имеем.
Чтобы поддерживать низкий уровень ЛПНП, Американская кардиологическая ассоциация предлагает полностью исключить из рациона питания яйца и молочные продукты, а также резко ограничить потребление мяса и других продуктов, содержащих насыщенные жиры.
На примере эскимосов и коренных якутов мы уже видели, что потребление и мяса, и животных жиров не приводит в определенных случаях (но мы еще не знаем, в чем заключаются особенности этих случаев) к развитию атеросклероза. Вспомним и о долгожителях Оймякона (см. 1-ю главу), которые держат лошадей исключительно с целью получения жирного питательного мяса, которое помогает им жить и работать в самый лютый холод. И при этом у них нет никакого атеросклероза.
Остановимся еще на двух моментах исследований М. Брауна и Д. Голдстейна.
Первый состоит в том, что поступающий в избытке в клетки холестерин накапливается в них в качестве эфиров (соединений холестерина с жирными кислотами) и внешне выглядит в виде жировых капелек.
А второй поясняет, как образуются атеросклеротические бляшки. Развиваются они медленно и только в местах повреждения тонкого слоя выстилающих артерию клеток эндотелия. Поврежденное место становится проницаемым для частиц ЛПНП и тромбоцитов крови. Последние секретируют фактор роста тромбоцитов, а он стимулирует разрастание прилегающих гладкомышечных тканей. Одновременно в поврежденное место поступают моноциты (один из типов лейкоцитов крови), которые, захватив подвергшиеся деградации частицы ЛПНП, становятся макрофагами и остаются на месте, превращаясь в так называемые пенистые клетки. Высвобождающийся из ЛПНП холестерин (а точнее, эфир холестерина) накапливается в пенистых клетках и между ними, образуя таким образом утолщение в стенке артерии. Просвет артерии от этого сужается, препятствуя току крови.
Пенистые клетки и липидные капельки и являются теми кирпичиками, из которых в течение достаточно продолжительного времени будет построен атеросклероз. Уже в детском возрасте закладываются эти кирпичики, что является следствием достаточно высокого уровня ЛПНП даже в этом возрасте, хотя рождаются дети с очень низкой концентрацией ЛПНП в крови, но уже на протяжении детских и юношеских лет уровень этих липопротеидов возрастает в 3–4 раза.
Перекисная гипотеза развития атеросклероза
А теперь рассмотрим перекисную гипотезу развития атеросклероза, по которой главным фактором, провоцирующим эту болезнь, являются свободные радикалы.
Свободные радикалы – это частицы с неспаренными электронами. Поэтому в составе таких радикалов всегда имеется атом с незавершенной электронной оболочкой. Эта особенность радикалов обусловливает их высокую реакционную способность.
Перекисная гипотеза называет три основных свободных радикала: гидроксид НО, пергидроксид НО2 и супероксид О2-.
Гидроксид – это достаточно устойчивая группа атомов, но реакционноспособная. Две молекулы гидроксида могут реагировать друг с другом, что чаще всего и происходит в живом организме, так как они рождаются рядом в качестве промежуточных реакций. В результате образуется молекула перекиси водорода (Н2О2). В перекисях всегда существует кислород – кислородная связь.
Перекись водорода используется организмом для синтеза лигнина, придающего упругость стенкам клеток. Поэтому считать образование перекиси водорода в организме только как вредное явление, по-видимому, нельзя. Более того, в последнее время стало даже модным лечение всех болезней с помощью перекиси водорода[7].
Пергидроксид тоже является продуктом промежуточных реакций, и существует он в организме лишь ничтожные доли секунды, после чего распадается по схеме:
2НО2 = Н2О2 + О2.
Как видим, пергидроксид так же мало опасен для организма, как и гидроксид.
Супероксид – это отрицательно заряженный свободный радикал О2-. Он поступает в организм с вдыхаемым воздухом, но может образовываться и внутри организма. И в воздухе, и внутри организма он порождается фоновым радиационным излучением (более подробно об этом говорится в 22-й главе). Вот для борьбы с супероксидом в организме и имеется антиоксидантная система, которая вырабатывает фермент супероксиддисмутазу. Этот фермент катализирует одну-единственную реакцию – взаимодействие супероксидов друг с другом с помощью ионов водорода:
О2- + О2- + 2Н+ = Н2О2 + О2.
В итоге мы получаем те же продукты, что и при распаде пергидроксида.
Такая реакция называется дисмутацией, то есть она затрудняет мутационные свойства такой формы кислорода. Эта реакция может протекать и самопроизвольно, без фермента, но с последним она идет значительно быстрее и в меньшей степени зависит от условий среды.
Сам механизм развития атеросклероза по этой гипотезе мало изучен. Одни авторы полагают, что свободные радикалы прежде всего повреждают стенки артерий, где затем и начинают формироваться атеросклеротические бляшки. А другие считают, что ведущая роль в атерогенезе принадлежит частицам ЛПНП, подвергшимся окислению свободными радикалами. Окисленные формы ЛПНП, находясь в стенках артерий, вызывают на себя те же моноциты, речь о которых шла выше. Моноциты, захватив окисленные ЛПНП и став макрофагами, не могут выйти из стенок артерий и переходят в пенистые клетки, из которых и развиваются затем атеросклеротические бляшки по схеме, описанной нами выше.
По этой гипотезе нам даже не столь важно знать, повреждаются ли вначале стенки артерий свободными радикалами, с чего и начинается затем развитие атеросклероза, или же атеросклероз провоцируют подвергшиеся окислению свободными радикалами частицы ЛПНП. Возможно, что оба эти процесса идут параллельно и независимо друг от друга, то есть частицы ЛПНП могут подвергаться окислению свободными радикалами и стенки артерий могут повреждаться свободными радикалами, а в итоге создаются условия для развития атеросклероза. И поэтому для нас не столь важна сама по себе схема образования атеросклеротической бляшки – она в конце концов разовьется, если для ее образования в организме имеются соответствующие условия.
