БИОЛОГИЧЕСКИЕ ЧАСЫ И МЕХАНИЗМ ИХ РЕГУЛЯЦИИ: РЕДОКС СИСТЕМА Е.В. ТЕРЁШИНА. С.И. ИВАНЕНКО World Wide Medical Assistance AG Switzerland. - презентация

1 БИОЛОГИЧЕСКИЕ ЧАСЫ И МЕХАНИЗМ ИХ РЕГУЛЯЦИИ: РЕДОКС СИСТЕМА Е.В. ТЕРЁШИНА. С.И. ИВАНЕНКО World Wide Medical Assistance AG Switzerland

2 Теории старения Основные наблюдения Ограничение калорийности питания продлевает жизнь Старение сопровождается развитием окислительного стресса Аккумуляция триглицеридов происходит в течение стационарного периода ( прокариоты, дрожжи, черви, мухи, мыши, человек ) «Денатурация» белков и накопление липофусцина World Wide Medical Assistance WWMA AG

3 Современная модель двух- компонентной редокс системы Цистеиновые остатки СОД Каталаза НАДФН оксидаза Аргининовая система World Wide Medical Assistance Супероксиданион Перекись водорода Оксид азота Пероксинитриты WWMA AG

4 4H + донор 2H+ донор 2H+ акцептор 4H+ акцептор Трех-компонентная сопряженная редокс система World Wide Medical Assistance WWMA AG

5 Полиамины Биоамины Оксид азота Нейротрансмиттеры Система переноса одноуглеродных соединений Митохондрия: H 2 O продукция Ассоциированные метаболические пути и физиологические процессы World Wide Medical Assistance WWMA AG

6 Образование мочевины и оксида азота Биосинтез пиримидинов Биосинтез пуринов Метилирование ДНК Производство воды Синтез АТФ Биосинтез глутатиона GSH Purine Timine fumarate urea out aspartate malate pyrimidines ornitine arginine cytrulline oxaloacetate carbamoilphosphate arginine succinate DNA RNA СОПРЯЖЕННЫЕ МЕТАБОЛИЧЕСКИЕ ПУТИ World Wide Medical Assistance WWMA AG

7 Биосинтез и катаболизм катехоламинов тирозин World Wide Medical Assistance WWMA AG

8 World Wide Medical Assistance Четырех-компонентная сопряженная редокс система Механизм регуляции протон-электронных потоков WWMA AG

9 World Wide Medical Assistance ДОНОР ПРОТОНОВ АКЦЕПТОР ПРОТОНОВ Фундаментальная основа старения WWMA AG

10 Присутствие в среде АФК (включая H 2 O 2 ) или соединений, генерирующих АФК повышает уровень GSH за счет возрастания скорости его синтеза GPX конкурирует с каталазой за H 2 O 2. Редокс цикл глутатиона – защита от «мягкого» стресса, каталаза предохраняет от «жесткого» окислительного стресса. Каталаза имеет меньшее сродство к H 2 O 2, чем GPX GPX можно рассматривать как сенсор перекиси водорода, регулирующий ее концентрации в заданных пределах Глутатион и модуляция АФК World Wide Medical Assistance WWMA AG

11 V. I. LushchakV. I. Lushchak Amino Acids. 2012: ADH III World Wide Medical Assistance РЕДОКС АТИВНОСТЬ ГЛУТАТИОНА WWMA AG

12 GSH Глицин дегидрогеназный комплекс Редокс система CH 2 O Пентозофосфат ный путь глюкоза Пируват дегидрогеназный комплекс ацетат Жирные кислоты H 2 O + CO 2 ПЕРЕНОС ПРОТОНОВ ГЛУТАТИОНОМ H+ World Wide Medical Assistance WWMA AG

13 Глутатион и старение Существует положительная корреляция между возрастом и активностью глутатион пероксидазы, несмотря на то,что у долгожителей существует дефицит селена (мягкий стресс) Существует негативная корреляция между возрастом и уровнем GSH У долгожителей значительно снижена активность глутатион редуктазы GSH/GSSG молярное отношение самое низкое у долгожителей. Происходит разрушение сопряженной редокс системы, вызванной постепенной остановкой потока протонов. World Wide Medical Assistance WWMA AG

14 МИТОХОНДРИЯГЛИКОЛИЗ ЖИРНЫЕ КИСЛОТЫ ГЛЮКОЗА АЦЕТАТ АПОПТОЗ World Wide Medical Assistance АККУМУЛЯЦИЯ ЖИРА В НЕЖИРОВЫХ ТКАНЯХ ( ИНСУЛИНОРЕЗИСТЕНТНОСТЬ) WWMA AG

15 ВОЗРАСТНАЯ ДИНАМИКА ИНСУЛИНОРЕЗИСТЕНТНОСТИ Ford et al. JAMA. 2002; 287:356

16 ДЕМЕТИЛИРОВАНИЕ НИЗКИЙ ГЛУТАТИОН ГОМОЦИСТЕИНЕМИЯ ЭКСКРЕЦИЯ КОБАЛЬТА С МОЧОЙ ДЕФИЦИТ ФОЛИЕВОЙ КИСЛОТЫ ДЕФИЦИТ ВИТАМИНА B12 НАКОПЛЕНИЕ МЕТИЛМАЛОНОВОЙ КИСЛОТЫ World Wide Medical Assistance ВОЗРАСТАССОЦИИРОВАННЫЕ НАРУШЕНИЯ WWMA AG

17 заключение В течение стационарной фазы происходит накопление липидов Поток протонов направлен от донора (глюкоза) к акцептору (жирные кислоты) сквозь 4-х компонентную редокс систему. Старение – результат затухания движения протон-электронного потока ограничение калорийности – средство модулирования скорости протон-электронного потока Скорость потока можно регулировать «внешним управлением» основными компонентами редокс системы World Wide Medical Assistance WWMA AG

18 Спасибо за внимание World Wide Medical Assistance