Молекулярен водород и стареене

Молекулярен водород и стареене

8 минути четене

Развитието на науката и изследванията против стареене ни показаха ползите от молекулярния водород.

Тази публикация говори много подробно за:

  ○ Теорията за стареенето на свободните радикали

  ○ Терапевтичният потенциал на водорода, подкрепен от скорошни открития

  ○ Сиртуини, NAD, mTOR и техните ефекти върху стареенето

Нека се потопим направо в...

Въпреки че не го осъзнавахме тогава, 2007 г. беше изключително важна година в развитието на науката и изследванията против стареенето.

През 2007 г. основополагаща статия, публикувана в Nature, запозна света с терапевтичните приложения на молекулярния водород. Това забележително проучване споделя откритието на изследователите, че молекулярният водород има терапевтични приложения като мощен антиоксидант чрез селективно отстраняване на цитотоксични свободни радикали.

През 12-те години след това откритие са проведени стотици изследвания, изследващи различните приложения и механизми на молекулярния водород. Изследователите са показали, че водородът има мощен терапевтичен потенциал за над 170 болестни процеса , включително сърдечно-съдови заболявания, инсулти, автоимунни заболявания, метаболитни заболявания, трансплантация на органи и много други.

Всички тези открития са изключително вълнуващи.

Борбата с болестите и подобряването на качеството ни на живот е (и трябва да бъде!) една от основните цели на съвременните медицински изследвания.

Има обаче един „болестен“ процес, преживян от всички живи организми, който е прогресивен, дегенеративен и неизбежен.

Имам предвид, разбира се, остаряването.

Случва се и на най-добрите от нас. Никой не излиза жив, както се казва.

Обществото е обсебено от борбата с процеса на стареене от незапомнени времена. Легендарният фонтан на младостта е най-голямата мания на човечеството.

 

Източник: http://www.ancientpages.com/2015/04/27/search-mysterious-fountain-youth/

Напредъкът в науката и по-доброто разбиране на човешката физиология ни позволиха да постигнем по-добро разбиране на клетъчния процес на стареене. Този напредък ни позволи да разработим нови интервенции, ако не да спрем, то поне да забавим процеса.

Като се има предвид широката гама от приложения на молекулярния водород в толкова много болестни процеси, възниква въпросът... може ли молекулярният водород да играе роля в борбата срещу стареенето?

Нека да разгледаме текущото състояние на изследванията на стареенето.

Теорията за стареенето на свободните радикали

От 50-те години на миналия век преобладаващият модел на парадигмата на стареенето е теорията за стареенето на свободните радикали . Теорията е съсредоточена (както подсказва името) върху образуването и активността на свободните радикали.

Свободният радикал е молекула, която има един несдвоен електрон във външната си обвивка.

Причината свободните радикали да са лоша новина е, че електроните не обичат да бъдат несдвоени . Всъщност те не харесват толкова много, че свободните радикали ще реагират с други молекули, за да откраднат техните електрони, създавайки нов свободен радикал и верижна реакция, която може да причини значително увреждане на клетъчните органели като митохондриите и дори на ДНК.

 

Източник: https://www.organics.org/antioxidants-vs-free-radicals/

Свободните радикали могат да се образуват от увреждане, като от оксидативен стрес, излагане на ултравиолетови лъчи от слънцето или изгорелите газове на автомобила, вдишани по време на пътуване до работното място. Те също се образуват непрекъснато от нормалната метаболитна активност като отпадъчен продукт.

 

Източник: https://foodal.com/knowledge/paleo/easy-antioxidant-tips/

Теорията за стареенето на свободните радикали твърди, че с течение на времето организмите са все по-изложени на по-голям брой свободни радикали и кумулативните щети, които тези молекули нанасят, водят до постепенно клетъчно разпадане, което ние разпознаваме като процес на стареене.

Има някои емпирични наблюдения, които подкрепят тази теория.

Ние наистина натрупваме щети от реактивни кислородни видове с течение на времето и стареенето наистина изглежда пропорционално на метаболитната активност (т.е. организми с много висока метаболитна скорост стареят по-бързо от организми с по-ниска метаболитна скорост). Постенето също изглежда има положително въздействие върху дълголетието.

Така че, ако теорията за стареенето на свободните радикали е вярна, има добри новини... молекулярният водород е мощен антиоксидант.

Молекулярният водород като антиоксидант

 

Източник: https://juicing-for-health.com/easy-to-understand-guide-to-antioxidants

Множество проучвания през последното десетилетие многократно подкрепят полезността на молекулярния водород като антиоксидант. Водородът е интересен антиоксидант по няколко причини.

Първо, той е много малък и има неутрален заряд. Това позволява на H2 молекулите свободно да дифундират до места, до които малко други молекули могат да стигнат толкова лесно. Това означава, че H2 може лесно и бързо да пътува из тялото, преминавайки иначе непропускливи мембрани, като клетъчните мембрани и кръвно-мозъчната бариера. Важно за нашата дискусия за стареенето е, че водородът може дори да попадне в митохондриите и ядрото на клетката.

Второ, не е много силен. Знам, че това звучи контраинтуитивно, но водородът е относително слаб антиоксидант, което всъщност е добро нещо.

Не забравяйте, че бяхме обсъждали, че свободните радикали са нормален страничен продукт от метаболизма.

Почти всички биологични процеси работят от основополагащата предпоставка за хомеостаза - телата ни винаги се опитват да поддържат деликатния химичен баланс, който поддържа живота такъв, какъвто го познаваме.

Така че понякога тези реактивни кислородни видове играят важна роля като клетъчни сигнални молекули. Водородът е достатъчно слаб антиоксидант, за да не повлиява тези модулиращи молекули. Ако напръскате двора си с хербицид, който убива всичко, до което се докосне, това няма да е толкова страхотно. Но ако имате съединение, което се насочва само към плевелите...това би било идеално.

Това накара изследователите да идентифицират водорода като селективен антиоксидант. Той селективно се насочва към наистина неприятните реактивни кислородни видове, пероксинитритните и хидроксилните радикали, които са особено вредни и не са много добре насочени от ендогенните антиоксидантни защитни системи на нашите тела. И тъй като водородът дифундира толкова лесно, той има този ефект върху всяка клетка в тялото И на иначе труднодостъпни места във всяка клетка.

И накрая, молекулярният водород е много повече от самотен антиоксидант. Освен че е защитник на предната линия, H2 също командва останалите войски и ги води в битката. Тъй като H2 е в състояние да проникне в ядрото, той има ефекти на нивото на генна транскрипция, чрез активиране на пътя на NRF2 (повече за това след малко). Това регулира производството на ендогенни антиоксиданти от тялото ви , като глутатион, каталаза и супероксид дисмутаза. Тази комбинация има изключително мощен антиоксидантен ефект .

Това е важно за борба с общите щети, които реактивните кислородни видове (ROS) могат да причинят, и има специфични последици за дълголетието.

Сега учените вярват, че основен играч в уравнението за дълголетие са върховете на вашите хромозоми, наречени теломери.

 

Източник: http://bipolarnews.org/?tag=telomeres

Теломерите са като пластмасовите капачки на краищата на връзките на обувките ви. Те предпазват краищата на ДНК нишките и се скъсяват с напредване на възрастта.

След като теломерите на определена хромозома изчезнат, продължителността на живота на клетката всъщност е приключила.

Когато сме по-млади, имаме изобилие от ензим, наречен теломераза, който предпазва нашите теломери от скъсяване. Този ензим е особено податлив на оксидативен стрес и с напредването на възрастта увреждането от реактивни кислородни видове допринася за загубата на теломераза и стареенето и неизбежната смърт на нашите клетки.

Това прави водорода безценно допълнение към режима против стареене, като мощен, селективен и безопасен антиоксидант.

Но има още нещо в историята...

Най-новата наука против стареене

Голяма част от нашето разбиране се е променило от 50-те години на миналия век и теорията за стареенето на свободните радикали е поставена под въпрос .

Някои проучвания през последните години представиха открития, които изглежда противоречат на теорията. Въпреки че това накара някои изследователи да се откажат напълно от теорията, истината изглежда е, че докато оксидативното увреждане е част от процеса на стареене, това не е цялата история.

Това доведе до вълнуващи нови области на изследванията против стареене, където (сигнал за спойлер) водородът също има огромен терапевтичен потенциал.

Настоящите граници на изследванията срещу стареенето са фокусирани върху няколко специфични молекули и пътища, а именно сиртуини, NAD и mTOR пътя.

Sirtuins, NAD и mTOR, О, Господи!

Сиртуините са група вътреклетъчни протеини.

Има 7 от тях, които успяхме да идентифицираме и те са толкова неразделна част от процеса на стареене, че са наречени „протеини на дълголетието“.

Те играят различни роли, някои в ядрото, други в цитоплазмата и някои в митохондриите. Основната им функция е като ензим, наречен деацетилаза. Това означава, че те премахват ацетилова група от други молекули, което засяга функциите на тези молекули. Те влияят върху всичко - от репликацията на ДНК и генната транскрипция до митохондриалната функция и метаболизма и са свързани с множество процеси, които влияят върху дълголетието.

 

Източник: https://link.springer.com/chapter/10.1007/978-3-319-43157-4_12

Тези сиртуини изискват кофактор, наречен NAD, за да работят. NAD е съкращение от никотинамид аденин динуклеотид. NAD е очарователна молекула, която основно играе две основни роли в нашите тела.

Първият е процесът, чрез който трансформираме храната в енергия, а вторият е като регулатор за функцията на други молекули (като сиртуини). NAD присъства във всяка клетка в нашето тяло и е от решаващо значение за живота.

 

Източник: https://alivebynature.com/basis-niagen-by-elysium-health-2/

За съжаление, с напредването на възрастта нивата на NAD намаляват, което превръща намирането на начини за повишаване на нивата на NAD в ключова област на изследване на дълголетието. Един от основните начини, по които NAD се изчерпва, е чрез ролята му на кофактор с PARP (поли(ADP-рибоза) полимераза), който е ензим, отговорен за възстановяването на ДНК след оксидативно увреждане.

И така... представете си, ако има някакъв главен антиоксидант, който може да смекчи увреждането на ДНК , като по този начин запази нивата на NAD, докато остаряваме?

(Съвет: римува се с молекулярен водород...)

Освен това - помните ли NRF2 ?

Както обсъдихме по-рано, едно от действията на молекулярния водород е активирането на протеина NRF2, който причинява транскрипцията на различни протеини, свързани с антиоксидантната защитна система на клетката. Интересното е, че продуктите NRF2 изглежда работят заедно с PARP за възстановяване на ДНК и клетъчна защита. Така че молекулярният водород има потенциала както да подобри защитните ДНК способности на NAD, така и да запази нивата на NAD в нашето тяло, докато остаряваме.

Всъщност едно in vitro изследване на човешка ендотелна тъкан показа, че молекулярният водород насърчава активността на сиртуин И запазва нивата на NAD след излагане на токсин.

 

Източник: https://drjockers.com/nrf2-benefits/

И накрая, има този досаден mTOR път.

mTOR означава механична мишена на рапамицин. От известно време mTOR е широко проучван в кръговете против стареене. Тази киназа изглежда е основният модулатор за различни клетъчни процеси, включващи растеж, развитие и метаболизъм.

Обикновено се активира от екологични и хормонални сигнали, насърчаващи клетъчния растеж.

Различни модели са показали, че инхибирането на пътя на mTOR насърчава дълголетието. Като такъв, той е популярна цел на потенциални фармацевтични продукти против стареене. Рапамицинът, противогъбичното средство, на което е кръстена тази киназа, прави точно това. Проблемът е, че докато премахването на mTOR изглежда помага при някои аспекти на стареенето, изглежда, че влошава други.

Това ни връща към NRF2. Оказва се, че NRF2 регулира (наред с други неща)... пътя на mTOR! Изглежда, че функционира, за да модулира здравословната активност на mTOR.

Но чакайте – става още по-добре.

Други проучвания показват, че активирането на пътя на NRF2 има същите благоприятни ефекти като инхибирането на пътя на mTOR!

Това означава, че молекулярният водород, чрез неговото активиране на NRF2, може да има подобни ползи против стареене като фармацевтичните лекарства, предназначени да инхибират mTOR, без никакви странични ефекти.

Всъщност, това, което прави водорода още по-хладен е, че той е селективен промотор на NRF2 .

Защо това има значение?

Е, няма такова нещо като биологичен безплатен обяд. Да имаш пътека, включена през цялото време, също може да бъде лошо.

Знаем това, защото пътят на NRF2 е популярна цел на лекарства, насочени към борба с невродегенеративните заболявания.

Това, което са показали ранните проучвания е, че докато включването на NRF2 може да помогне за лечението на тези заболявания, включването на пътя през цялото време причинява други проблеми. Водородът е селективен активатор, което означава, че той активира пътя на NRF2 само по време на клетъчен стрес.

Така че получавате предимствата на активирането на NRF2, когато имате нужда от него, и нито един от страничните ефекти, които идват от продължително активиране, когато не го правите.

Така че, независимо дали чрез директно смекчаване на окислителното увреждане с напредване на възрастта, запазване на NAD, насърчаване на възстановяването на ДНК и действието на сиртуин, или селективно активиране на пътя на NRF2, ясно е, че молекулярният водород ще бъде тежък удар в областта против стареене и трябва да бъде вълнуваща област на изследване за десетилетия напред.