Щоб легке голодування продовжило життя, клітинам дріжджів потрібно трохи перекису водню.
Агресивні молекули-окислювачі, або кисневі радикали, псують клітині її ДНК, білки і ліпіди, так що ніякої користі від них ніби немає. Ці окислювачі неминуче утворюються в ході звичайних біохімічних реакцій, і у клітин є спеціальні ферменти, які знешкоджують кисневі радикали. Однак буває, що їх утворюється більше, ніж зазвичай, або що ті ферменти, які їх знешкоджують, починають погано працювати - і тоді в клітці трапляється окислювальний стрес. Вважається, що окислювальний стрес служить однією з головних причин старіння, і що багато хронічних хвороб трапляються через агресивні кисневі окислювачі.
Однак, як не дивно, від них буває і користь. Наприклад, пероксид водню, який дуже нестійкий і легко розпадається з утворенням тих самих радикалів - так ось, пероксид водню уповільнює старіння. Як він це робить, описують в eLife співробітники Технічного університету Чалмерса і Університету Гетеборга. Вони вивчали дріжджі і їх фермент Tsa1, який служить одним з ферментів-антиоксидантів, які знешкоджують пероксид водню. Але виявилося, що Tsa1, хоча і вважається антиоксидантом, не надто знижує рівень пероксиду. Зате він відіграє важливу роль в інших процесах.
Відомо, що обмеження в калоріях продовжує життя самим різним живим організмам, від дріжджів до мавп. Очевидно, тут спрацьовують певні сигнальні білки, які отримують інформацію про те, що калорій в клітку стало надходити менше, і передають її іншим білкам, ці інші - третім і т. д., так що всі молекулярні процеси в клітці переналаштовуються так, що термін життя клітини подовжується. Tsa1 виявився одним з тих сигнальних ферментів, які оцінюють рівень калорій.
Якщо їх у клітку надходить небагато, то Tsa1 за допомогою пероксиду водню окисляє інший регуляторний фермент, протеїнкіназу А, яка регулює активність обміну речовин. Окислена протеїнкіназа гірше взаємодіє з підвідомчими їй білками, і обмін речовин в цілому сповільнюється. Як наслідок, клітина починає повільніше рости, розмножуватися - і повільніше старіти.
Щоб уповільнити старіння, Tsa1 потрібно не дуже багато пероксиду, тобто тут немає протиріччя з тим, що надлишок кисневих радикалів становить для клітини небезпеку. Але якась кількість пероксиду все-таки потрібна, без неї клітина не зможе перевести свій обмін речовин в енергозберігаючий режим. Насправді це не перша робота, в якій йдеться про користь помірних кількостей кисневих радикалів. Є дані, що вони гальмують зростання пухлин, і що відомі антидіабетичні ліки метформін продовжує життя круглим хробакам теж за допомогою радикалів. (Минулого року ми писали, що метформін у коктейлі з гормонами гальмує старіння не тільки у хробаків, а й у людей.) Як було сказано, обмеження в калоріях продовжує життя не тільки дріжджам, але і мавпам, і, можливо, у приматів спрацьовує той же механізм за участю окислювача-пероксиду. Цілком ймовірно, що багато вікових хвороб можна було б відкласти або загальмувати, активувавши в наших клітинах пероксидний сигнал, але тут, як зазвичай, потрібно почекати експериментів з тваринами і людськими клітинами.