Рис. 12. Роль «двойного агента» в теории старения. В молодости (а) инфекция (внешний обратимый стимул) приводит к усилению окислительного стресса. Окислительный стресс активирует NFκB, который перемещается в ядро, где регулирует транскрипцию генов стрессовых и воспалительных белков, таких как фактор некроза опухоли и NO-синтаза. Когда источник стресса ликвидирован, окислительный стресс снижается до обычного уровня. В старости (б) такой же окислительный стресс вызывает поврежденные митохондрии (внутренний необратимый стимул), что тоже приводит к активации NFκB и воспалительной реакции. Но в данном случае стимул остановить невозможно, так что воспаление становится хроническим. Этот процесс вносит вклад в развитие старческих заболеваний, а также ослабляет острый ответ на инфекцию и другие виды физического стресса. Поскольку окислительный стресс необходим для борьбы с инфекцией в раннем возрасте и, следовательно, влияет на вероятность нашего выживания и достижения детородного возраста, естественный отбор поддерживает этот процесс, который становится губительным для нас в старости.

Мы точно не знаем, почему инфекция вызывает окислительный стресс. Во многих случаях окислительный стресс усиливается активированными иммунными клетками, такими как нейтрофилы (которые производят мощные окислители, убивающие патогены). Однако эксперименты в клеточной культуре в отсутствие иммунных клеток показывают, что этот механизм более тонкий и более фундаментальный. Это важно подчеркнуть: инфекции усиливают окислительный стресс даже без участия иммунной системы. Например, Хейк Пол и Патрик Баэрль из Университета Фрайбурга в Германии показали, что единственный белок вируса гриппа, гемагглютинин, способен вызвать окислительный стресс в культуре клеток[86]. Они также показали, что при окислительном стрессе происходит активация NFκB, который, в свою очередь, координирует реакцию организма на инфекцию на уровне генов. Но, если окислительный стресс подавлен с помощью таких антиоксидантов, как дитиотрейтол, не происходит активации ни NFκB, ни подчиненных ему генов. Аналогичная картина наблюдается и при других вирусных инфекциях, включая вирус иммунодефицита человека (ВИЧ-1), гепатит В и вирус простого герпеса, а также инфекциях, вызванных компонентами бактериальных клеток, таких как эндотоксин и липополисахариды. В любом случае инфекция приводит к окислительному стрессу, который активирует NFκB, а он, в свою очередь, регулирует транскрипцию множества других генов. Использование антиоксидантов блокирует усиление окислительного стресса и останавливает клеточный ответ.