В. Донцов - Доклады МОИП. Секция Геронтологии. Том 67

– найти метод замедления скорости старения, соответствующий предлагаемым теоретическим предположениям,

– количественно оценить величину положительного эффекта.

Важно подчеркнуть, что в те времена, и даже в настоящее время, единодушного метода определения/измерения старения не было. Кроме того не было ВАКовской специальности « геронтология », как и научного журнала по геронтологии, а также геронтологической лаборатории в АН СССР. «Медицинский институт был, а науки (в понимании сотрудников АН СССР) не было».

Несмотря на эти сложности и негативное отношение научной общественности Академии Наук СССР к геронтологии, в середине 60-х годов прошлого столетия основатель Института биохимической физики РАН академик Н. М. Эмануэль начал научные геронтологические работы в рамках своего отдела «Кинетики химических и биологических процессов» Института химической физики АН СССР.

Очевидно, первый шаг в сторону геронтологии Николай Маркович сделал значительно раньше, в 1940 году, когда стал изучать «медленный вырожденный взрыв» при горении сероводорода в кислороде.

Он показал, что, как и при быстрых реакциях горения, медленные реакции горения протекают через промежуточные вещества свободно-радикальной природы (моно оксид серы) [9, 10] и именно это промежуточное вещество играет решающую роль в механизме цепного окисления.

Важным этапом в исследованиях была идея Н.М. относительно новых принципов управления сложными стадийными процессами, при которых условия проведения реакций (в том числе добавки ингибиторов) не задаются раз и навсегда в начальный момент, а рационально изменяются по ходу процесса [11]. В короткий срок была создана и экспериментально обоснована цепная теория жидкофазного окисления органических веществ.

В дальнейшем проблема торможения и подавления нежелательных окислительно-деструктивных процессов становится одной из основных в экспериментальных и теоретических исследованиях Н.М.

Эмануэлем и сотрудниками было открыто явление избирательного ингибирования многоцентровых цепных процессов некоторыми ингибиторами (например, нитроксильными радикалами), взаимодействующими с одним из активных центров цепной реакции и не влияющими на развитие основной цепи окисления. Выполнен теоретический анализ явления и раскрыт его механизм.

Большой научный и практический интерес представляет исследование явления синергизма в смесях ингибиторов. В работах Николая Марковича и сотрудников было установлено неизвестное ранее явление радикального взаимодействия ингибиторов в процессах окисления органических веществ, заключающееся в регенерации более эффективного ингибитора вследствие переноса атома водорода к его радикалу от молекулы менее эффективного ингибитора и лежащее в основе усиления суммарного тормозящего действия ингибиторов при стабилизации органических материалов смесями ингибиторов.

Очень важным этапом было исследование механизмов лучевого поражения и применение синтетических ингибиторов радикальных процессов. Н. М. Эмануэлем с сотрудниками установлена природа первичных свободно-радикальных молекулярных нарушений, возникающих в тканях животных под действием гамма-радиации, различия в поражении ДНК и мембран в тканях с разной радиочувствительностью. Исследован молекулярный механизм пост-радиационных изменений в биоэнергетике и биосинтетических процессах в тканях органов животных в ходе лучевой болезни.

При бурном обсуждении этих принципиально новых биохимических механизмов родилось понятие «антиоксидант». (Антиоксидант – это вещество, обладающее свойствами ингибитора свободно-радикальных реакций и уравновешивающее взрывной характер цепных свободно-радикальных реакций в организме.)

Убедительно показана на молекулярном, клеточном и организменном уровне возможность торможения развития лучевых повреждений с помощью малотоксичных ингибиторов свободно-радикальных реакций – антиоксидантов. Они проявляют защитное действие в случае лучевой болезни и болезни, вызванной введением радио-миметиков. Установлена важная роль природных биоантиоксидантов, содержащихся в мембранах клеток.

Широкий спектр и особенности биологического действия ингибиторов радикальных процессов сделали необходимым выяснения молекулярных механизмов их действия.

Молекулярные механизмы действия ингибиторов обусловлены особенностями их химического строения, и в первую очередь наличием окси- или амино-ароматической группировки. Так, для соединений фенольного ряда характерна способность к различным реакциям с отрывом атома водорода от гидроксильной группы и промежуточным образованием свободных радикалов. Кинетические исследования реакций с участием ферментов гликолиза или РНК-полимеразы позволили установить, что их торможение обусловлено свободно-радикальными продуктами авто-окисления ингибиторов. Такие продукты окисляют SH-группы ферментов с образованием дисульфидных связей, ингибируя их активность.