Инфракрасные ванны преодоления клеточного сенесцента

ИНФРАКРАСНЫЕ ВАННЫ -  СПОСОБ ПРЕОДОЛЕНИЯ КЛЕТОЧНОГО СЕНЕСЦЕНТА (СТАРЕНИЯ) ЧЕРЕЗ МЕХАНИЗМЫ БЕЛКОВ ТЕПЛОВОГО ШОКА (БТШ)

Раздел из книги Г.А. Гарбузова. Биология Молодости. 2020 г.[1]

Одной из нерешенных проблем в геронтологии является сенесцент – клеточное старение. Возможности клеток и тканей ограничены лимитом Хейфлика, когда клетки через 50 делений прекращают делиться. Причин старения клеток много, но механизм реализации один - исход в репликативный ступор - сенесцент. Он сопряжён с конформационной (пространственной) деградацией структуры у ряда белков, нечто похожее на денатурацию белков при их нагревании. Белки становятся нерабочими. В норме этому должны противостоять белки молодости сиртуины, например SIRT1 (регулируют процессы старения, транскрипции, апоптоза и сопротивляемость стрессу и голоданию, и отвечают за продолжительность жизни некоторых организмов), но на пути этому становится эпигенез. Он меняет хроматиновые структуры, в том числе блокирует теломеразу.

Омоложения в этом случае ожидать не приходится. Старение организма нисходит с верхнего гипоталамического этажа гормональных регулировок и нижнего клеточного – обеспечивающего самообновление клеток. Одно упирается в другое. В этой статье будет показано, что частично эту проблему можно успешно решить.

Инфракрасное излучение - способ активизации белков молодости - сиртуинов, включая SIRT1, противодействует деградации белков и сенесценту через усиление выработки БТШ. БТШ являются универсальными молекулярными шаперонами или упрощенно «расчёсками» восстанавливающими конформацию белков.

Рис. 1. Внешний вид инфракрасной сауны.

Автор выдвинул концепцию, что клеточное старение сцеплено с онтофизисом* и является клеточной коммитацией (предписанием), которое затем реализуется через те же механизмы, что и клеточный стресс. Но в отличие от стресса, когда внешние факторы можно устранить и тем самым снять его последствия, при коммитации эти же процессы запускаются изнутри эпигенетически. По сути онтофизис – это наведённый и закреплённый в клетках процесс как результат онтогенеза.

Любой стресс в клетке (тепловой, химический или изоляция от сообщества, или нехватка нутриентов) приводит к нарушениям в структуре белков. В норме такие «поломанные» белки должны:

- либо реставрировать утраченную структуру при помощи белков шаперонов, чему можно содействовать с помощью инфракрасных излучений,  
- либо утилизироваться в протеасомах/аутофагосомах, чему можно содействовать с помощью методов аутофагии при интервальном голодании [2].
 Если в системах утилизации-сборки происходит сбой, то белки агрегируются и ухудшают работу клетки. Это способствует старению и развитию дегенерации клеток.

Польза инфракрасного тепла заключается в активизации и оздоровлении всех клеток организма

Исследование показало значительное улучшение внешнего вида и эластичности кожи после 12 недель сауны. У участников уменьшились морщины и "гусиные лапки", а также улучшился тонус, чистота, упругость и мягкость кожи.

Инфракрасные лучи повышают уровень эндорфинов, что способствует позитивному настроению и безмятежному расслаблению, стимулируют выработку BDNF (нейротрофического фактора головного мозга), который защищает новые нейроны в головном мозге от повреждения из-за стресса.

Проникновение ближнего инфракрасного излучения глубоко в ткани организма может в четыре раза улучшить здоровье клеток и рост тканей. Такое излучение стимулирует выработку белых кровяных телец, рост коллагена и регенерацию клеток за счет увеличения клеточной энергии.  

Нарушение белкового гомеостаза и усиление провоспалительных процессов провоцируют конечные продукты гликирования (неферментативной реакции присоединения углеводов к аминокислотам в составе белка)

Высокий уровень конечных продуктов гликирования (advanced glycolation products, AGEs) в тканях вызывает окислительный стресс и воспалительные процессы, так как AGEs связываются с поверхностными клеточными рецепторами, запускают воспалительный NF-kB-сигнальный путь, а также изменяют структуру и функции белков. Снижение количества AGEs в пище замедляет развитие хронических болезней и старения у животных и, видимо, у человека. Овощи, фрукты, зерновые, бобовые, молоко и хлеб содержат мало AGEs, в то время как в твердых сырах, говядине, свинине и птице количество AGEs высоко. 

Красный и ближний инфракрасный свет обеспечивают максимальное поступление в клетки. Здесь он используется для увеличения выработки клеточной энергии. Цитохром с-оксидаза, фермент  действует как фотоакцептор красного света. Как только ферменты цитохрома в митохондриях всех ваших клеток поглощают красный и ближний инфракрасный свет, выработка энергии усиливается, митохондрии улучшают работу.

С увеличением энергии каждая клетка, орган и ткань в организме работают эффективнее.  

Терапия красным и ближним инфракрасным светом стимулирует высвобождение стволовых клеток. Они мигрируют в место повреждения тканей и помогают восстанавливать и регенерировать кожу.

Красный и ближний инфракрасный свет уменьшают воспаление кожи.

Воздействие на кожу красного и ближнего инфракрасного света улучшает кровоток по всему телу, что уменьшает острое и хроническое воспаление и ускоряет заживление.  Одним из наиболее воспроизводимых эффектов фотобиомодуляции является общее уменьшение воспаления.

Также красный свет для кожи проявляет мощное антиоксидантное действие, которое защищает ее и весь организм в целом от многих экологических угроз, с которыми мы сталкиваемся ежедневно, включая яды в продуктах питания, средствах личной гигиены и ионизирующее излучение.  

Противовоспалительные, антиоксидантные и улучшающие кровоток свойства красного света являются одними из ключевых свойств, влияющих на оздоровительный, омолаживающий эффект для кожи.

Коллаген — это белковая матрица, которая обеспечивает прочность кожи и буквально всего тела. Он содержится в шаровидных суставах тела, которые также получают пользу от красного света. В продуктах питания коллаген можно найти в клейких и вкусных костных бульонах, именно поэтому бульон является такой целебной, восстанавливающей силы пищей. Помимо получения коллагена из пищевых источников, вы также можете использовать красный свет, чтобы стимулировать организм к его естественному производству.

Лечения естественным светом, включая определенные длины волн ближнего инфракрасного света позволило увеличить синтез коллагена, выработка которого с возрастом существенно снижается.

 В исследованиях на людях и животных красный свет успешно использовался для стимуляции более быстрой регенерации кожи и увеличения выработки естественного коллагена.

 Показано, что шапероны работают через эпигенез, а значит могут противодействовать сенесценту, способствовать иммунитету и долголетию. Регулярное использование инфракрасной сауны широкого спектра действия использует лучистое тепло этих световых волн для увеличения производства белков теплового шока, тем самым создавая внутриклеточное сообщество, богатое структурированными белками и свободное от вредных свободных радикалов.

Направленность физиологического действия выработки БТШ связана с предотвращением неврологических дегенеративных заболеваний, улучшением здоровья сердечно-сосудистой системы, а также содействует более длительной периодической ремиссии аутоиммунных заболеваний.

Что такое белки теплового шока и для чего они служат?

Эти «молекулярные сопровождающие» играют важную роль в сохранении нашего физического, а также эмоционального здоровья и благополучия.

Терапия через БТШ

Когда термическому стрессу подвергаются организмы от плодовых мушек до человека, происходит следующее: все эти наблюдаемые органические структуры начинают производить Белки Теплового Шока. Когда БТШ создаются в ответ на температурный стресс во внешней среде, они оказывают решающее воздействие на межклеточную среду во всех типах организмов.

БТШ дают возможность каждому организму «активировать» экспрессию генов. Способность организма вырабатывать БТШ тем самым инициирует адаптивную способность межклеточных сообществ находить гомеостаз внутри и, в конечном итоге, побеждать неврологические дегенеративные заболевания, такие как болезнь Альцгеймера, БАС и болезнь Паркинсона.

Таким образом, доставка экзогенных БТШ или повышенная секреция БТШ окружающими клетками позволили разработать терапевтический подход к лечению нейродегенеративных заболеваний, и признать БТШ в качестве внутриклеточного терапевтического средства, модулятора нейродегенеративных заболеваний.

Что такое Белки Теплового Шока?

Все они классифицируются по их молекулярной массе и их конкретным внутриклеточным функциям, их слишком много, однако все они называются «молекулярными шаперонами», потому что они служат для повторной стабилизации, реорганизации и омоложения межклеточного порядка. Рассматрение БТШ в качестве шаперонов оправдано, так как они служат для сопровождения внутриклеточной транслокации белков.

БТШ играют важную роль в поддержании эффективности любой системы или систем организмов. Показано, что увеличение количества HSP в физиологии человека способствует предотвращению серьезных неврологических состояний, а также других хронических аутоиммунных заболеваний.

БТШ вырабатываются, когда организмы подвергаются колебаниям температуры, достаточно экстремальным, чтобы выйти за пределы привычной температуры.

БТШ вырабатываются не только в инфракрасной сауне, но и при холодовых процедурах.

Польза для здоровья от увеличения количества БТШ в организме:

- репарация неправильно свернутых и поврежденных белков,
- повышенный иммунный ответ,
- сокращение свободных радикалов,
- более быстрое восстановление мышц,
-  уменьшение биологического выражения возраста,
- профилактика неврологических и дегенеративных заболеваний.

Инфракрасные ванны стимулируют выработку БТШ внутри клеток. Здоровье и благополучие физиологии человека зависят от поддержания трехмерного качества белков. Когда белки теряют целостность своей формы или бесцельно задерживаются между клетками, негативные последствия для здоровья становятся экстремальными.

БТШ играют очень важную роль в физиологии человека в отношении их функции молекулярных шаперонов: для обеспечения того, чтобы белки и пептиды сохраняли свою форму и назначение.

Все показатели здоровья и хорошего самочувствия улучшаются, когда количество производства БТШ увеличивается.

В принципе многие тепловые процедуры способствуют выработке БТШ, но тем не менее, сауны с инфракрасным излучением имеют ряд преимуществ для здоровья. Они проявляют более выраженный клеточный ответ на инфракрасные волны, усиливает оксигенацию кровотока. 

 Считают что работают эти волны через митохондрии, которые становятся более активными. При этом происходит как усиление выработки оксида азота митохондриями, так и  улучшение секрецией БТШ. Всё это сопровождается улучшением самочувствия.

В целом молекулярные шапероны и БТШ окажут влияние на увеличение продолжительности и качества жизни.

Оптимальное время суток для пользования сауной? Посещение сауны почти всегда полезно для улучшения общего состояния здоровья. Некоторые данные указывают на целесообразность посещения сауны утрам, что способствует улучшению умственной концентрации в течение дня.  

Регулярное посещение сауны оказывает положительное противодействие старению мозга путём активации Nrf2.

Список литературы:

Г.А. Гарбузов. Биология Молодости. 2020 г.
Г.А. Гарбузов: Интервальное питание – путь к идеальному здоровью

Термины:

Онтофизис – термин предложен Гарбузовым Г. А. – подразумевает у растений не простое закрепление у клонов неких особенностей роста и плодоношения, а проявление более общего процесса, то есть сохранения степени онтостадийной зрелости, включая высшую степень онтостадийности, когда полностью заблокирован рост или плодоношение на нижних побегах. В отличие от высшей степени онтофизиса у побегов растений в животном мире аналогом этому является сенесцент у клеток. Онтофизис = сенесценту. Разблокировать такое состояние у растений возможно только при особых условиях реювенилизации, то есть снятии апикального доминирования и обязательном превалировании цитокининового фона.   При этом расширено понимание этого явления не только для клонов, но и в пределах данной особи растения, когда новое поколение побегов в пределах одного и того же дерева все проявляют продвинутую физиологическую или морфологическую стадийную зрелость. Программы на ювенильность у них заблокированы. Если расширять понимание этого термина на животных, то подразумевается закрепление неких возрастных и онтогенетических перестроек, которые сохраняются и у линий клеток в культуре ткани, аналогично тому, как это сохранение происходит и у клоновых потомств в виде топофизиса (особенностей роста: ортотропного или плагиотропного) или циклофизиса (способность к закладке или не закладке тех или иных генеративных органов), или онтофизиса (с сохранением темпов клеточного роста или самообновления или их полной блокировки). Особенностью клеток животного типа является то, что до сих пор не найден гормон реювенилизации сенесцентных или онтофизисных клеток, что и является причиной «непреодолимости» лимита Хейфлика. При этом особенностью выращивания клеток в культуре ткани является быстрый «перескок» через все онтостадии и остановке на крайней онтофизисной стадии.