и
гранулоциты, используют кислородные радикалы как оружие для борьбы с инфекциями и даже с раковыми клетками.
Чтобы защититься от этого ужасного загрязнителя атмосферы, который мы называем кислородом, бактерии, растения, насекомые, а позже и люди начали использовать особый восстановительный механизм, получивший название эксцизионной репарации оснований. Он занимается исправлением повреждений, которые постоянно возникают в нашем теле под действием кислорода.
Гены постоянно эволюционировали с момента их возникновения во времена древней жизни на Земле, создавая новые способы защитить геном, так что получилось некоторое подобие многофункционального швейцарского армейского ножа для нуклеотидов.
Кроме кислорода, существуют и другие вещества, повреждающие ДНК схожим образом. Например, в подгорелой пище имеются макромолекулы, содержащие окисленный углерод, азот и серу. К окислительному стрессу также может приводить взаимодействие нашего микробиома – бактерий, живущих в кишечнике, – с иммунной системой, которая поддерживает порядок среди полезных микробов, при необходимости выделяя собственные кислородные радикалы. В нижних отделах кишечника особенно высокое содержание серы, наверное, вы об этом уже знаете, потому что у большинства из нас, к несчастью, нет меркаптанной аносмии – врожденной неспособности ощущать запах кишечных газов. Сера, как и кислород, может образовывать радикалы и повреждать кишечник человека. Это большая проблема для клеток, образующих желудочно-кишечный тракт. Среди более 100 различных видов клеток нашего организма клетки кишечника делятся быстрее всех, раз в несколько дней. Большинство людей обычно начинают проверяться на рак ободочной и прямой кишки в возрасте 50 лет, значит, к тому времени стволовые клетки их кишечника успеют поделиться более 130 000 раз. А чем чаще клетка делится, тем больше вероятность, что ДНК будет повреждена при копировании из-за окислительного или серного стресса, что в свою очередь увеличивает риск развития рака. Относительно недавно исследователи с разных континентов независимо друг от друга показали, что тонкие вытянутые серные бактерии Fusobacteria могут также увеличивать риск развития рака ободочной и прямой кишки, а кроме того, способствовать воспалению и заставлять клетки кишечника делиться чаще.
Если вещества из окружающей среды повредили ДНК, большое значение для восстановления имеют некоторые дополнительные гены. Есть семьи, в которых из поколения в поколение передаются мутации в таких генах, защищающих ДНК. Раньше у людей из этих семей чаще развивался рак желудка. Но теперь это не так. Когда в первой половине XX в. широкое распространение получили холодильники для хранения еды, у потомков с теми же самыми мутациями рак желудка стал возникать гораздо реже. Одно из объяснений заключается в том, что раньше, чтобы сохранить мясо надолго, люди использовали копчение и вяление. Процесс копчения убивает все скрывающиеся в нем болезнетворные бактерии, но при этом в процессе горения выделяются определенные химические вещества. После того как такие вещества попадают в пищу, съедаются и расщепляются в желудке, они могут вызвать повреждения ДНК
