Уровень метилирования является одним из факторов, определяющих устойчивость генома к канцерогенным – вызывающим рак воздействиям.
Метилирование контролирует экспрессию генов в организме, подавляя «плохие», и давая считываться «хорошим». Человеческий геном содержит около 23 тысяч генов, но не все из них активны. Их экспрессия зависит от биологической необходимости. Активность определяется структурой хроматина: когда он конденсирован, гены «спят».
Важнейшим процессом, конденсирующим хроматин и подавляющим те или иные участки, является метилирование ДНК. Данный процесс можно сравнить с игрой на музыкальных инструментах. Пока вы не нажимаете на клавиши фортепиано, звука нет – в этот момент они как «спящие» гены. При нажатии на клавишу появляется звук – ген активируется. Процесс метилирования ДНК происходит по так называемому «принципу гуслей» – те струны, который должны молчать, как зажимаются и звук идет от остальных струн.
Метилирование ДНК также стабилизирует участки уже упомянутых нами теломер, защищая их от потери из-за окисления, а также может быть реакцией, «включающей» теломеразу, и представляющей собой единственный в настоящее время известный безопасный и естественный способ удлинения теломер. А значит, и продления жизни.
У ряда людей наблюдается аномальное метилирование, которое может привести к раку шейки матки, раку толстой кишки, к сердечно-сосудистым заболеваниям, инсульту, болезни Альцгеймера и к другим опасным заболеваниям.
Пока неизвестно, почему так происходит, но уже хорошо, что один из видов аномального метилирования легко обнаружить при помощи обычного анализа крови, измеряя содержание в организме химического вещества под названием гомоцистеин.
Гомоцистеин – вещество, образуемое при аномальном белковом обмене. Организм может использовать процесс метилирования для снижения уровня токсичности гомоцистеина. У здорового человека это происходит очень легко, но при аномальном метилировании гомоцистеин накапливается до токсичного уровня. Высокое содержание гомоцистеина означает риск возникновения инфарктов, инсульта и атеросклероза и даже психических расстройств. Кроме того, женское бесплодие бывает связано с высоким уровнем данного вещества.
Организму можно помочь обеспечить эффективное метилирование при помощи биологически активных добавок к пище и правильно выстроенного рациона. Потребление овощей и фруктов с низким и средним гликемическим индексом обеспечивает изрядную дозу антиоксидантов, способствующих процессу метилирования. Правильный подбор продуктов также уменьшает кислотную нагрузку на организм и ведет к созданию более благоприятной среды для метилирования.
Митохондриальная теория старения
Митохондрии – это важнейшие клеточные структуры, которые выполняют функцию пищеварительной системы внутри клеток и присутствуют в каждой клетке организма. Они получают питательные вещества, расщепляют их и вырабатывают энергию в процессе называемом «клеточное дыхание». От остальных частей клетки митохондрии отделены двумя специальными мембранами, предназначенными для защиты чувствительных белков и генетического материала, которые хранятся и используются вне митохондрий, от находящихся внутри митохондрий веществ, высокотоксичных для остальных частей клетки.
Митохондрии можно сравнить с двигателем внутреннего сгорания. Точно так же, как автомобильный двигатель создает небольшое количество «черного дыма», митохондрии вырабатывают небольшое количество свободных радикалов; и точно так же, как в двигателе по мере выработки ресурса уровень выбросов «черного дыма» возрастает, так и по мере старения митохондрий образуется больше свободных радикалов. А чем больше свободных радикалов, тем быстрее изнашиваются теломеры. Поэтому митохондриальная теория старения тесно связана с теломеразной.