Созданные учеными МГУ антиоксиданты замедлили старение растений

Учёные биологического факультета МГУ имени М.В.Ломоносова испытали на растениях митохондриально-направленные антиоксиданты SkQ, созданные исследовательским коллективом под руководством академика Владимира Скулачёва. Эксперименты показали замедление процессов старения и торможение гибели клеток.

Одним из основных механизмов, лежащих в основе старения, считается образование активных форм кислорода (АФК). Эти молекулы образуются в результате последовательного восстановления кислорода и обладают высокой химической активностью. Активные формы кислорода окисляют многие соединения внутри клеток, что приводит к сбоям в молекулярных механизмах клетки и в конце концов к её гибели.

Чаще всего активные формы кислорода образуются в митохондриях — энергетических станциях клеток. Митохонодриально-направленные антиоксиданты, к которым относятся ионы SkQ, действуют непосредственно на митохондрии и предотвращают синтез опасных молекул.

Механизм их действия до конца не ясен, но учёные предполагают, что он имеет две составляющие. Первая заключается в химическом взаимодействии SkQ с АФК или их продуктами. Вторая реализуется за счёт снижения трансмембранной разности потенциалов в митохондриях. Это подавляет образование митохондриальных АФК.

Учёные испытали митохондриально-направленные антиоксиданты SkQ на клетках растений. Главной целью исследования было выяснить, какое влияние оказывают эти вещества на хлоропласты, в которых происходит фотосинтез. Исследователи обнаружили, что в наномолярных концентрациях ионы SkQ подавляли гибель эпидермальных клеток листьев гороха, вызванную сильными ядами.

В микромолярных концентрациях эти антиоксиданты тормозили фотосинтез в хлоропластах и стимулировали дыхание митохондрий. Также учёные выяснили, что антиоксиданты SkQ замедлили старение и гибель листьев резуховидки Таля, растения из семейства крестоцветных.

«Важным для нас моментом было то, что в составе этих антиоксидантов находится пластохинон из растений, а конкретно из хлоропластов, улавливающих и преобразующих энергию света в доступную для растений форму. Поэтому нужны были исследования, чтобы показать, как эти соединения будут действовать на клетки растений, как будут взаимодействовать с хлоропластами», — рассказал один из авторов исследования Дмитрий Киселевский, старший научный сотрудник биологического факультета МГУ.

Учёные сделали вывод, что митохондриально-направленные антиоксиданты в низких концентрациях не оказывают влияние на процессы клеточного дыхания и фотосинтеза в хлоропластах. В таких дозах исследованные антиоксиданты могут быть использованы в биотехнологии и сельском хозяйстве.