Сиртуины, часто называемые «генами долголетия», это небольшие белки внутри наших клеток, регулирующие продолжительность жизни, восстановление ДНК и состояние митохондрий. Они были обнаружены почти случайно несколько десятилетий назад в ходе серии экспериментов, начавшихся в начале 1990-х годов в Массачусетском технологическом институте (MIT) в лаборатории Леонарда Гуаренте.
Исследователи изучали, почему одни дрожжевые клетки живут дольше других, и обнаружили что это явление обусловлено геном SIR2 . Когда его активировали, клетки жили значительно дольше. Когда же его выключали, то продолжительность их жизни сокращалась. Это было первым четким указанием на то, что SIR2, а позже и более широкое семейство из семи сиртуинов (SIRT1–SIRT7), функционирует как механизм, непосредственно влияющий на долголетие. Позже было обнаружено, что каждый из них играет специализированную роль в восстановлении ДНК, регуляции метаболизма и здоровье митохондрий.
Гормезис.
Истинное понимание действия сиртуинов пришло, когда исследователи заметили, что эти белки не постоянно активны, а активируются только тогда, когда клетка находится в состоянии гормезиса или лёгкого стресса. Слово «гормезис» происходит от древнегреческого глагола ὁρμῶ , что означает «побуждать, мобилизовать» и описывает процесс, при котором небольшое воздействие дает клетке толчок к повышению устойчивости.
В экспериментах, проведенных в Массачусетском технологическом институте, когда клетки дрожжей подвергали условиям ограниченной энергии — например, снижению уровня глюкозы или общему уменьшению калорийности среды — уровень NAD⁺ повышался. NAD⁺ (никотинамид аденин динуклеотид) — это жизненно важный кофермент, присутствующий во всех живых клетках. Он переносит электроны в митохондрии для выработки энергии (АТФ) и поддерживает процессы восстановления ДНК. Повышение уровня NAD⁺ служило сигналом: «ресурсов мало, активируйте механизмы ремонта». Так было обнаружено, что сиртуины по сути являются сенсорами стресса, которые включаются тогда, когда клетка испытывает лёгкое давление и нуждается в дополнительных ресурсах, чтобы стать более устойчивой. Другими словами, это белки, представляющие собой молекулярный механизм, стоящий за выражением «немного стресса полезно».
Когда в биологии говорят о «стрессе», речь идёт не о психологическом напряжении, а о небольших, контролируемых вызовах, которые заставляют клетку становиться сильнее. Было доказано, что мягкие стрессовые стимулы, вызывающие временное снижение доступной энергии — такие как ограничение калорий, интервальное голодание, физические упражнения, воздействие холода или тепла, интенсивная умственная работа — активируют различные сиртуины в организме.
Интервальное голодание и ограничение калорий повышают уровень NAD⁺ и активируют главным образом SIRT1 и SIRT3 — сиртуины, которые усиливают восстановление ДНК и обновление митохондрий. Физическая нагрузка включает SIRT1, SIRT2, SIRT3 и SIRT6, улучшая метаболизм, клеточную стабильность и устойчивость мышц, а также стимулирует SIRT7, поддерживающий регенерацию тканей и стабильность ядра в периоды повышенной потребности в синтезе белка.
Воздействие холодной воды активирует SIRT3 и SIRT5, связанные с выработкой энергии и термогенезом, тогда как воздействие тепла включает SIRT1 и SIRT6, участвующие в восстановлении ДНК и защите от окислительного стресса. Даже умственная деятельность — сосредоточенная, мыслительная работа — повышает энергетические потребности нейронов и активирует преимущественно SIRT1, которая поддерживает нейронную пластичность и устойчивость мозга.
Практики концентрации и внутреннего наблюдения — спокойное отслеживание мыслей, осознавание ощущений в теле, распознавание эмоций и различные формы медитации, действуют как мягкая форма когнитивного стресса. Эти практики снижают внутреннее напряжение и «умственный шум», стабилизируют нервную систему и уменьшают процессы, которые расходуют NAD⁺. Благодаря этому больше NAD⁺ остаётся доступным для Сиртуинов, особенно для SIRT1, регулирующих стресс и метаболизм, и SIRT3 поддерживающих митохондриальную функцию. Проще говоря, осознанное наблюдение за собой — за мыслями, ощущениями и эмоциями, работает как внутренняя тренировка устойчивости, усиливая те же механизмы обновления, которые активируются и физическими формами умеренного стресса.
Сиртуины, их виды и механизмы активации
SIRT1 — «центральный переключатель обновления». Помогает в восстановлении ДНК, способствует долголетию, регулирует метаболизм и поддерживает здоровье мозга. Активируется: интервальным голоданием, ограничением калорий, физической нагрузкой, воздействием холода и тепла, а также интенсивной умственной деятельностью (например, обучение, решение задач, глубокая концентрация).
SIRT2 — клеточный стабилизатор. Обеспечивает стабильность клеток, способствует их правильному делению и поддерживает здоровье нейронов. Активируется: состояниями лёгкого дефицита энергии (например, быстрая ходьба, умеренная физическая активность, небольшая задержка приёма пищи).
SIRT3 — «хранитель» митохондрий. Улучшает выработку энергии, снижает окислительный стресс и повышает устойчивость митохондрий. Активируется: физическими упражнениями, голоданием, ограничением калорий и воздействием холода (например, прохладный душ).
SIRT4 — регулятор метаболизма аминокислот. Помогает клетке использовать аминокислоты как источник энергии и участвует в регуляции инсулина. Активируется: ситуациями лёгкого снижения уровня глюкозы, когда клетка переключается на другое «топливо» (например, короткое голодание, задержка приёма пищи, использование глутамина после тренировки).
SIRT5 — «очиститель» митохондрий. Удаляет метаболические побочные продукты и способствует «чистой» выработке энергии. Активируется: воздействием холода (например, прохладная среда) и состояниями повышенной потребности в чистой энергии (например, лёгкая физическая активность).
SIRT6 — специалист по восстановлению ДНК. Исправляет глубокие повреждения ДНК, снижает воспаление и помогает регулировать уровень глюкозы. Активируется: тепловым стрессом (например, сауна, жаркая среда) и физической нагрузкой.
SIRT7 — регулятор регенерации и синтеза белка. Стабилизирует ядро клетки, помогает синтезировать новые белки и участвует в восстановлении тканей. Активируется: повышенной потребностью в обновлении и синтезе белков (например, после тренировки или физического усилия), а также повышением уровня NAD⁺ (например, при голодании или ограничении калорий).
NAD⁺ (никотинамид аденин динуклеотид).
NAD⁺ — это ключевой кофермент, участвующий в выработке энергии и активации сиртуинов, которые регулируют клеточное обновление. Сиртуинам для работы необходим NAD⁺ — он служит их «топливом». Без NAD⁺ эти белки не активируются, даже если мы применяем полезные стимулы, такие как голодание, физическая нагрузка, воздействие холода или тепла, а также практики концентрации. NAD⁺ синтезируется из Ниацина (витамина B3). Организму требуется около 20 мг Ниацина в сутки, чтобы производить NAD⁺ и поддерживать активность Сиртуинов. Тем, кто занимается интенсивными тренировками, длительным голоданием, серьёзной энергозатратной интеллектуальной работой необходимо большее количество Ниасина. Но даже обычная, средняя суточная норма не содержится в достаточном объёме ни в одном отдельном продукте. Содержание Ниацина на 100 г продуктов: арахис — 18,9 мг, семечки подсолнечника — 15,7 мг, тунец — 15,5 мг, индейка — 13,3 мг, кунжут — 11,1 мг, скумбрия — 10,7 мг, соя (злаковые продукты) — 9,7 мг, говядина — 8,2 мг.
С возрастом, естественная выработка NAD⁺ снижается. Людям с ограниченным или однообразным рационом, вегетарианцам, веганам или тем, кто употребляет мало белка, необходимо уделить этому вопросу особое внимание. Возраст и дефицит питательных веществ приводят к снижению активности Сиртуинов, уменьшая способность организма обновляться и вырабатывать энергию.
Помимо Ниацина, организм может синтезировать NAD⁺ из Триптофана — незаменимой аминокислоты, которую необходимо ежедневно получать с пищей. Триптофан в организме превращается как в Ниацин, так и в Серотонин, из которого ночью образуется Мелатонин. Поэтому его достаточное поступление важно не только для настроения и качественного сна, но и работы Сиртуинов. Организму требуется около 250 мг Триптофана в сутки для покрытия базовых потребностей.
К счастью, многие продукты богаты этой аминокислотой. Содержание Триптофана на 100 г: сыр рокфор — 900 мг, чеддер — 735 мг, фета — 510 мг, пармезан — 482 мг, семечки подсолнечника — 337 мг, кешью — 287 мг, фисташки — 285 мг, фасоль — 260 мг, чечевица — 220 мг. Примерно 60 мг Триптофана могут быть преобразованы в 1 мг Ниацина. Таким образом, аминокислота служит вторым источником для синтеза NAD⁺, дополняя роль витамина B3 и помогая организму поддерживать активность Cиртуинов и механизмы клеточного обновления.
Основные функции Ниацина (витамина B3).
Антивозрастное действие. Ниацин играет ключевую роль в активации сиртуинов — белков, связанных с замедлением старения, восстановлением ДНК и клеточным метаболизмом.
Синтез нейромедиаторов. Участвует в образовании веществ, передающих сигналы между нервными клетками.
Энергетический метаболизм. Витамин B3 помогает превращать белки, жиры и углеводы в энергию, необходимую каждой клетке организма.
Поддержка сердечно‑сосудистой системы. Ниацин способствует снижению «плохого» холестерина и триглицеридов, одновременно повышая уровень «хорошего» холестерина. Это уменьшает риск атеросклероза, инфаркта и инсульта. Он также поддерживает нормальное артериальное давление.
Здоровье кожи. Ниацин участвует в синтезе керамидов — органических соединений, формирующих защитный барьер кожи.
Основные причины дефицита Ниацина (витамина B3).
Недостаточное поступление с пищей (например, при вегетарианстве, строгом растительном питании, анорексии).
Дефицит Триптофана — аминокислоты, из которой организм может синтезировать ниацин.
Целиакия — непереносимость растительного белка глютена.
Заболевания, нарушающие всасывание питательных веществ в кишечнике (например, болезнь Крона, язвенный колит).
Алкоголизм. Регулярное употребление алкоголя ухудшает способность организма усваивать Ниацин.
