TGViewer
Заметки лабораторного кота Заметки лабораторного кота @catfromlab · 514 subscribers
Post #1905 57
Заметки лабораторного кота Раньше считалось, что главный враг ДНК — окислительный стресс (свободные радикалы), работающий как «ржавчина».
Ещё в 1956 году геронтолог Денем Харман предложил свободнорадикальную теорию старения в статье «Старение: теория на основе свободных радикалов и радиационной химии» (само название выдавало источник этой идеи). Данные о том, что высокоэнергетическое излучение создаёт мощные потоки радикалов, разрушающих ДНК, белки и липиды, были механически перенесены в биологию: если радикалы вредны при облучении, рассуждали учёные, то и эндогенные радикалы должны быть вредны. Открытие в 1969 году фермента супероксиддисмутазы (СОД), разбирающего супероксид, укрепило эту идею, хотя реакция СОД лишь превращает один оксидант в другой — перекись водорода, — а не устраняет оксидантную химию как таковую.

Более того, этой модели противоречит сама животные: птицы, чей метаболизм сжигает кислород с интенсивностью, многократно превышающей потребление кислорода млекопитающими, живут десятилетиями и демонстрируют исключительное долголетие. Если бы высокий уровень потребления кислорода неизбежно вёл к накоплению ROS и старению, птицы должны были бы стареть быстрее всех. Реальность опровергает эту логику.

Исследование британских учёных (ой), опубликованное в 2026 году, ставит под вопрос эту концепцию. Авторы исследования показали, что активные формы кислорода (англ. Reactive Oxygen Species, ROS) физически не могут накапливаться в клетке в тех количествах, которые им приписывает классическая модель окислительного стресса.

Первое ограничение состоит в том, что кислород банально плохо растворим в воде: согласно закону Генри, даже в насыщенной кислородом воде при 37°C его концентрация составляет около 200 микромолей, а в тканях его содержание составляет десятки микромолей, а не миллимоли. Это жёсткий верхний предел для любого ROS-опосредованного процесса.

Вторым ограниченим является эффективность дыхательной цепи. Митохондрии устроены так, чтобы минимизировать утечку электронов. Доля электронов, уходящих на ROS, составляет доли процента, а цитохром-c-оксидаза восстанавливает кислород до воды с почти оптимальной эффективностью. Даже при искусственно завышенных параметрах ROS-поток остаётся в наномолярном диапазоне. Клетка тратит энергию на подавление нежелательного шума.

Третье ограничение – это антиоксидантная защита. Пероксиредоксины, глутатионпероксидазы и каталаза — это высокоэффективные ферментативные системы, поддерживающие концентрацию перекиси водорода на наномолярном уровне. Устойчивое или диффузное накопление ROS в клетке физически невозможно. ROS могут работать только как локальные, короткоживущие сигналы.

Это объясняет, почему клинические испытания антиоксидантов с треском провалились. Бета-каротин не только не помог, но, наоборот, увеличил заболеваемость раком лёгких у курильщиков на 18%. Витамин E повысил риск рака простаты на 17%. Витамин C при сепсисе увеличил риск смерти. MitoQ не показал никакого эффекта при болезни Паркинсона. N-ацетилцистеин не помог в лечении ХОБЛ. Это не отдельные неудачи, а системная закономерность. Если бы ROS действительно были бы главными причинами патологии, антиоксиданты должны были бы работать. Но они не только не работают, но и в некоторых случаях вредны, потому что ROS необходимы для сигнализации, и их подавление нарушает нормальные физиологические процессы.

Основной вывод статьи состоит в том, что ROS становятся патогенными только тогда, когда система выведена из равновесия – либо через экстремальные условия (избыток ионизирующего излучения), либо через специализированные механизмы. В норме же ROS работают не как «диффузные окислители», а как локальные, специализированные агенты, участвующие в передаче сигналов и регулировании метаболизма. Парадигма «окислительного стресса» оказалась историческим артефактом, перенесённым из радиационной химии в биологию без учёта фундаментальных различий в условиях.

(Но вообще, накопление повреждений не требует накопления самих радикалов. Радикал может возникнуть, повредить молекулу и исчезнуть. Его концентрация останется ничтожной, а последствия реакции могут сохраниться. Именно поэтому короткое время жизни ROS само по себе не доказывает их безвредности.)
www.preprints.org The Physical Limits of Reactive Oxygen Species Reactive oxygen species (ROS) are widely regarded as principal mediators of oxidative stress, ageing and disease. Yet the extent to which ROS can accumulate in living systems is constrained by fundamental principles of cellular chemistry. Oxygen availability…
  • 👍 2
More from @catfromlab
  1. Oct 14, 2026Кстати, про эпигенетику. В журнале Nature вышел очерк про перспективы применения эпигенети…
  2. Oct 13, 2026Недавно группа исследователей из Шанхайского института фармакологии Китайской академии нау…
  3. Oct 12, 2026Неочевидным направлением использования ИИ в науке является не столько создание новых теори…
  4. Oct 11, 2026Итак, Нобелевские премии по естественно-научным дисциплинам ...три очень разных открытия -…
  5. Oct 10, 2026Вынесено из комментариев: -> Прочитал это - "Все понимают, что Stockfish не напрягаясь раз…
  6. Oct 10, 2026База. Всегда восхищался учёными, которые относятся к своей лаборатории как к своему дому и…
Threads Profile ViewerView any public Threads profile without an account.Open ThreadLook →Writing with AI? Make it sound human.Metric37 rewrites AI drafts so they read naturally. Free AI detector, 1,500 words free.Try Metric37 →