Итак, в нашей клетке есть несколько «игроков»: теломера, ген СОД, сама СОД, свободные радикалы и молекула единственного типа – «главный продукт» клетки, в данном случае – белок, необходимый для строительства и поддержки мускулов.
Предположим, в нашей молодой клетке находится 100 молекул СОД и 100 молекул белка. Этот набор динамичен, потому что каждый день наша воображаемая клетка создает 50 новых молекул СОД (анаболизм) и разрушает и перерабатывает 50 старых молекул СОД (катаболизм). То же самое происходит и с молекулами белка. Оба набора молекул всегда одного и того же размера, но конкретные молекулы постоянно меняются: молекулы разные, но их в наборе всегда ровно 100. Поскольку разрушение происходит случайным образом, примерно половина всех молекул СОД – сегодняшние, а другая половина немного «постарше», пусть и не очень намного. Точно так же выглядит и набор молекул белка: половина – новые, половина чуть «постарше».
К сожалению, это типичная живая клетка, так что по ней рыщет множество свободных радикалов, случайным образом повреждающих любую встречную молекулу. Давайте предположим, что свободных радикалов достаточно, чтобы каждый день повреждать примерно 1 % молекул в клетке. Конечно, эти свободные радикалы повредили бы намного больше молекул, если бы их не наши «полицейские», СОДы, которые «арестовывают» свободные радикалы раньше, чем они успевают устроить настоящее бесчинство.
Составим формулу, по которой можно рассчитать процент повреждения нашей клетки (М – скорость метаболического обновления, которая уменьшается с возрастом):
X = 1 + [х(100% – М) / 100]
♦ В нашей молодой клетке мы заменяем 50% (0,5) всех молекул в день, а свободные радикалы повреждают 1% всех молекул в день. Количество (х) поврежденных молекул в наборе – 2%.
♦ Но в старой клетке мы заменяем лишь 2% (0,02) всех молекул в день, а свободные радикалы по-прежнему повреждают 1 % молекул в день. Количество (х) поврежденных молекул в наборе вырастает до 50%.
Итак, в нашей молодой клетке около 2% молекул СОД просто не работают, а примерно 2% молекул белка повреждены – это нормально. Размер наборов и скорость метаболического обновления достаточны, чтобы справиться с повреждениями без лишних энергозатрат. У молодых клеток высокая скорость метаболизма (они используют много энергии), высокая скорость обновления, а поврежденных молекул настолько мало, что на них можно не обращать внимания.
В старой клетке, однако, теломеры стали короче, так что скорость экспрессии генов, кодирующих СОД и белок, уменьшилась. В результате метаболическое обновление происходит медленнее. Вместо того чтобы заменять по 50 молекул СОД и белка в день, старая клетка заменяет всего по 2 молекулы в день. В клетке осталось столько же молекул, но вот скорость обновления намного меньше. Молекулы, поврежденные свободными радикалами, «задерживаются» дольше, так что количество молекул, которые не работают, повышается с 2 до 50
