Дэвид Перлмуттер - Кишечник и мозг - как кишечные бактерии исцеляют и защищают ваш мозг

Важный побочный продукт работы, производимой митохондриями, — выделение так называемых активных форм кислорода, более известных как «свободные радикалы». (В строго научном смысле термин «свободные радикалы» относится не только к активным формам кислорода, но также к похожей активной семье радикалов — реактивным формам азота. Для упрощения в этой книге термин «свободные радикалы» относится к активным формам кислорода, как уже закрепилось в качестве нормы в научно-популярных публикациях.)

Сегодня термин «свободные радикалы» знаком практически каждому, поскольку он активно упоминается в непрофессиональной литературе — от женских журналов до рекламы антивозрастных средств по уходу за кожей. Хотя нередко их представляют в неблаговидном свете из-за отрицательного эффекта, который они оказывают на организм, в целом ряде случаев свободные радикалы играют позитивную роль в физиологии человека. Они принимают участие в регулировании апоптоза — процесса «запрограммированной» гибели клеток. На первый взгляд может показаться странным, что гибель клеток считается благоприятным событием, но на самом деле апоптоз — критически важная и необходимая клеточная функция. Введение термина «апоптоз» в медицинский лексикон приписывается Гиппократу. Изначально этот термин употреблялся в значении «сбрасывание листьев». Но только после публикации в 1972 году в British Journal of Cancer статьи Аластейра Кюрри он активно вошел в употребление в научном сообществе, и с тех пор ученые начали использовать его для описания процесса, в результате которого клетки целенаправленно уничтожают сами себя.

Без апоптоза, например, у человека не было бы отдельных пальцев, так как именно в результате этого процесса пальцы человека формируются в ходе эмбрионального развития на основе зачатка конечности, который изначально напоминает по форме варежку. Процесс апоптоза критически важен, поскольку позволяет организму самостоятельно избавляться от спонтанно появляющихся многочисленных раковых клеток. Ежедневно десять миллиардов клеток отмирают, уступая место новым, здоровым. Свободные радикалы, созданные митохондриями во время производства энергии, играют в этом процессе ключевую роль.

Как и у многого другого в жизни, у процесса апоптоза есть своя темная сторона. В то время как во многих ситуациях активация разрушающих генов клетки — положительный момент, при нарушении митохондриальных функций клеточному «самоубийству» могут подвергнуться нормальные, здоровые клетки. Фактически это базовый механизм, ведущий к разрушению нейронов при нейродегенеративных состояниях, таких как болезнь Альцгеймера, рассеянный склероз, болезни Паркинсона и Луи Герига. Тем не менее апоптоз клеток головного мозга не ограничивается только этими процессами болезней. Он происходит в организме каждого из нас на протяжении всей жизни и отвечает за общее снижение когнитивных функций мозга по мере старения.

Вплоть до недавнего времени ученые придерживались концепции, что все клеточные функции, в том числе апоптоз, подчиняются клеточному ядру. Однако, как отметил в своей увлекательной книге Power, Sex, and Suicide [14]британский биохимик Ник Лейн, «сегодня произошла смена акцентов, граничащая с революцией и практически опровергающая предыдущую концепцию. Ранее считалось, что операционным центром клетки является ядро, контролирующее судьбу клетки. Разумеется, во многих отношениях так оно и есть, но только не тогда, когда речь заходит об апоптозе. Примечательно, что клетки, в которых отсутствует ядро, по-прежнему способны к апоптозу. Открытием, изменившим предыдущие представления, стало то, что судьбой клетки распоряжаются митохондрии: они определяют, должна ли клетка жить или умереть» {93}.

Таким образом, митохондрии — нечто гораздо большее, чем простые органеллы, превращающие топливо в энергию. Они держат дамоклов меч. Стоит ли удивляться, что они легко подвергаются разрушению в результате воспалительного процесса, особенно того вида, который возникает из-за дисбаланса в сообществе кишечных бактерий. В конце концов, учитывая сложные схемы взаимодействия между элементами микрофлоры кишечника и иммунной системой, можно сказать, что кишечник — источник воспалительного процесса. Поэтому воспалительные процессы, которые регулируются кишечными бактериями, и приводят к тому, что воспалительные молекулы передвигаются с током крови и, попадая в клетки и ткани, оказывают разрушающее воздействие на митохондрии.