ВНУТРИКЛЕТОЧНАЯ АУТОФАГИЯ

Существует один огромный энзим, работающий по-особому, независимо от лизосомы и аутофагии. Это протеаза, чрезвычайно мощный чистильщик и настоящий «шредер» для внутриклеточного мусора. Он маркирует ущербные белки для их дальнейшего расщепления другими энзимами или же сам их уничтожает. Этот процесс называется «система убиквитинпротеаза», и трое открывших его ученых получили в 2004 году Нобелевскую премию по химии.

Клетка постоянно производит белки, в том числе и некоторое количество ущербных (как и в случае с митохондриями, о чем я раньше говорил). Поэтому организму насущно необходимо иметь всеохватную, коллективную систему: внутриклеточный «перерабатывающий завод» (аутофагию) и плюс к этому энзими-шредеры, способные дополнительно ликвидировать возникший брак. Таковы два вида функций, используемых клетками для устранения чужеродных субстанций и ущербных белков с целью сохранения своего здоровья.

Давайте еще раз напомним себе эту цепочку причин и следствий: когда внутриклеточная детоксификация становится неэффективной, способность митохондрий производить энергию ослабевает, клкетки теряют здоровье – и мы заболеваем. Приведу такой пример: в среднем мозге, который в ответе за моторные функции тела, имеется так называемое темное пятно, где вырабатывается гормон допамин.

Почему оно выглядит темным? Дело в том, что здесь сконцентрированы митохондрии – клеточные «силовые установки», - а белки, которые в этом месте производятся, известны своим высоким процентом брака. И если энзими-шредеры не функционируют эффективно в этом столпотворении органелл и сложных субстанций, то митохондрии тоже становятся неработоспособными. В итоге выработка допамина катастрофически падает. Возникает ужасная болезнь Паркинсона.

Накапливание ущербных белков дает и другие печальные следствия. Например, болезнь Альцгеймера (слабоумие), когда неработоспособные амилоидные белки доводят до «суицида» здоровые нервные клетки. Или болезнь Шарко (вид склероза) – в этом случае рост ущербных белков в мозге приводит к неспособности двигательных нервов управлять мышцами рук, ног, гортани и языка. Именно деятельность энзимов-шредеров предотвращает эти заболевания мозга и нервной системы, при которых теряешь способность даже пальцем пошевелить.

И это еще далеко не все последствия сбоя функций аутофагии и энзимов. Все больше становится фактов о том, что та же проблема коренится в основе таких заболеваний иммунной системы, как рак и аллергии. Я убежден: внутриклеточная детоксикация вскоре станет одной из наиважнейших областей медицинских исследований.

Когда я сам изучал эту область, то заметил один крайне интересный факт. То, что лизосома делает в клетках мира фауны (включая людей), имеет свою аналогию в мире флоры, то есть растений. Там подобная органелла называется вакуоль. Это наполненный жидкостью мешочек, и из него состоит более 90% растительной клетки (вот почему свежие фрукты и овощи всегда наполнены соком). Как и лизосома, вакуоль производит множество энзимов-шредеров для внутриклеточной детоксикации, удаления мусора и опасных субстанций.

В последние годы эти вакуолярные энзимы привлекли к себе особое внимание ученых. Когда патоген вторгается в клетку, их вырабатывает органелла под названием малый цистид, запуская в клеточную цитоплазму. Там они разрушают мембрану, и инфицированная клетка гибнет. Этот процесс, называемый апоптозом – генетически запрограммированной смертью клеток, - на первый взгляд крайне опасен. Однако на самом деле он ключ к выживанию всех живых организмов. Его недееспособность ведет к бесконтрольному размножению клеток – раку.

В нормальном состоянии у среднестатистического взрослого индивида благодаря апоптозу гибнет ежедневно от 50 до 70 миллиардов клеток. Иными словами, инфицированная клетка производит энзимы, которые убивают ее. В некотором смысле, это может считаться самым бесспорным и бескомпромиссным вариантом внутриклеточной детоксикации.

Что же касается растений, то в их случае работает уникальный, только им присущий механизм: возникающие из отходов и ущербных белков свободные радикалы кислорода ликвидируются множеством антикислотных компонентов – фитохимикатов (таких, например, как полифенол). Такая детоксикация дополнена работой энзимов внутри вакуолей. Кроме того, у ряда растений вакуоли содержат токсины алкалоидной группы: кокаин, никотин, кофеин и т.д. Они производятся клетками не для утехи людей, как можно подумать, но для отражения внешних врагов: инфекций и насекомых-вредителей. Укорененные в землю и неспособные двигаться, растения нуждаются в сверхсильной защите. Вот почему они полны живительной мудрости – в виде самых разных стратегий эффективнейшей детоксикации.

Аналогично флоре, активность жизни в микроорганизмах тоже поддерживается множеством энзимов. Есть такие бактерии, что при угрозе голода создают собственную копию – споры. И эти споры затем съедают их при помощи специальных энзимов. Иными словами, бактерии отдают себя в жертву собственным «клонам» в качестве питательных веществ! Возможно, именно таков был изначальный механизм внутриклеточной детоксикации. Если глянуть га одну ступеньку эволюции выше – то грибы, будучи эукариотами, сложней устроены, нежели микробы. Их клетки уже имеют вакуоли, где содержатся энзимы-шредеры.