Щит от окислительного стресса

Оксидативный стресс ДНК, проявляющийся в окислении одной из «букв» генетического кода, что нарушает ее структуру. Иллюстрация Physorg

В конце ноября 2014 года власти Пекина сообщили, что автомобильный выхлоп и промышленные выбросы являются причиной смога. По другую сторону Тихого океана вынуждены были признать, что избыточный вес является причиной полумиллиона раковых случаев в мире. Вдыхаемые со смогом вещества и окисление жиров ведут к увеличению числа агрессивных кислородных радикалов. Журнал Nature опубликовал статью специалистов Национального института здоровья, которые провели кристаллографию ДНК, «атакованной» кислородом (оксидативный стресс).

Присоединение кислорода ведет к окислению одной из «букв» генетического кода – гуанозина, в результате чего последний не может образовать пару с «буквой» противоположной цепи ДНК. В этом для клетки нет ничего опасного, поскольку организмы развиваются в кислородсодержащей атмосфере вот уже более 300 млн лет, поэтому в ядре имеется фермент Mut («мутант»), который легко справляется с подобного рода нарушениями. Однако при выраженном оксидативном стрессе Mut уже не успевает с «починкой» вещества генов. К тому же сам ген Mut может мутировать, его изменения обнаруживаются при самых разных заболеваниях – диабете и повышении давления, сердечно-сосудистых и легочных, нейродегенеративных и раке.

Именно поэтому авторы лишний раз подчеркивают необходимость употребления в пищу антиоксидантов, включая в диету фрукты и овощи.

Связь этих расстройств на молекулярном уровне неудивительна. Нейроприложение Nature поместило статью гарвардцев, потративших шесть лет на получение «болевых» нейронов из кожи мыши и человека. Ученые смогли так репрограммировать клетки кожи, что из них стали образовываться специфические нейроны. Полученные болевые «рецепторы» реагируют на простагландин Е (PgE), без которого не «запускается» воспаление, и оксали-платин – платиносодержащее вещество для лечения рака (известно, что химиотерапия часто сопровождается болями вследствие развивающейся под ее действием нейропатии). В опытах были использованы и образцы кожи от людей с нарушением автономной нервной системой, у которых нет боли и слез, нормального роста и артериального давления. Последнее регулируется тонусом сосудистой стенки, которая может не реагировать на соответствующие импульсы в результате атеросклероза, вызванного отложением холестерина.

Журнал Biological Psychiatry опубликовал данные обследования 29 076 человек старше 45 лет, не страдающих деменцией (преждевременная форма ее получила название «болезнь Альцгеймера»). Столь репрезентативный анализ позволил выявить пять генов, нарушения вблизи которых повышают риск деменции. Это прежде всего АроЕ, затем гены фермента, переносящего серу (сульфтрансфераза), белков остенектина, мутации которого выявлены при раке яичек, и динеина, с помощью которого осуществляется внутриклеточный транспорт веществ. Последний ген кодирует синтез белка клаудина, название которого переводится как «хромой», – мутации которого нарушают прочные межклеточные связи, что облегчает метастазирование опухолевых клеток.