Снижение эффективности систем репарации днк

Обычно регуляцией кислотно-щелочного баланса биологических жидкостей в организме занимаются почки — при условии получения ими достаточного количества воды для производства большого количества мочи. Нормальным уровнем рН внутриклеточной среды считается 7,4— легкая щелочная реакция. Когда организм все больше и больше обезвоживается, а выработка мочи уменьшается, механизм кислотно-щелочного баланса становится неэффективным. Кислота не вымывается из тех тканей, которые не входят в зону действия программ аварийного распределения воды; она остается в клетках и разъедает их. Именно в таких ситуациях часто происходит повреждение ДНК. Со временем разрушительная сила чрезмерно повышенной кислотности начинает превышать способности систем репарации и проверки качества репликации (воспроизводства) ДНК в клетках. Вот тогда и начинается трансформация (перерождение) ДНК.

Когда степень обезвоживания усиливается настолько, что жизненно важным клеткам перестает хватать сырьевых материалов, организму приходится высвобождать часть запасенных элементов и использовать их в аварийном порядке для выполнения своих функций. Частью этого процесса становится расщепление белков на аминокислоты, которые перерабатываются и используются не по своему прямому назначению.

Некоторые из этих аминокислот используются в качестве антиоксидантов и нейтрализуют токсичные кислотные отходы, которые накапливаются в организме. Среди аминокислот, запасы которых могут истощиться, потому что они используются как антиоксиданты, самой ценной является триптофан. Тирозин — строительный элемент многих активных нейротрансмиттеров; это еще одна аминокислота, на которой негативно сказывается нехватка воды в организме.

В мозге и нервной системе триптофан преобразуется в серотонин, мелатонин, триптамин и индоламин — жизненно важные нейротрансмиттеры. Понижение уровня серотонина вызывает тяжелую депрессию. Кроме того, молекулы триптофана соединяются с двумя молекулами лизина (еще одной аминокислоты, которая в числе первых разрушается при обезвоживании организма), чтобы сформировать сложный фермент, который играет ключевую роль в системе проверки качества репликации ДНК (см. рис. 2). Считается, что этот фермент разрезает на части бракованные ДНК в новых клетках и склеивает их, устраняя ошибки воспроизведения генетического кода.

РАСЩЕПЛЕНИЮ БЕЛКОВ

ПОВРЕЖДАЕТСЯ СТРУКТУРА АМИНОКИСЛОТ

ИСТОЩАЮТСЯ РЕЗЕРВЫ ТРИПТОФАНА ТИРОЗИНА И ДРУГИХ АМИНОКИСЛОТ

ЛИЗИН ЛИЗИН

ТРИПТОФАН

ТРОЙНАЯ СИСТЕМА ПРОВЕРКИ КАЧЕСТВА РЕПЛИКАЦИИ И РЕПАРАЦИИ ДНК

Рис. 2. Роль триптофана в системе репарации ДНК в условиях непреднамеренного обезвоживания.

Другими словами, вызванное обезвоживанием растрачивание резервов триптофана может сначала вызвать депрессию, а в конечном итоге способствовать формированию раковых клеток в некоторых органах тела. Кроме того, получаемый из триптофана серотонин регулирует кровяное давление, уровень сахара в крови, минерально-солевой баланс и управляет производством гормонов. Теперь вы можете оценить разрушительное воздействие обезвоживания на организм и понять, почему различные проблемы со здоровьем связаны между собой.