Перекис водню добре відома нам, як дезінфікуючий і відбілюючий засіб. Його можна знайти в кожній домашній аптечці. Нашому організму це хімічна сполука також знайоме і навіть дуже корисно. Результати останніх наукових досліджень показали, що саме воно є внутрішнім метрономом і змушує клітини тіла битися в єдиному ритмі. До такого висновку прийшли вчені з Університету Південної Каліфорнії.
Виявилося, що пероксид водню (H202) проводиться у всіх без винятку клітинах живих організмів і може служити сигналом перемикання між фазами активності і відпочинку.
Досліди на фруктових мушок показали, що ця сполука грає дуже важливу роль у визначенні денного біоритму і завданні рівня активності.
Всім добре знайоме поняття біологічного годинника, які визначають в організмі час неспання і сну. Однак крім них у деяких внутрішніх органів є ще власні незалежні біоритми, які повинні синхронізуватися між собою.
Читайте також " Колонізаторам Марса загрожують земні інфекції? "
"Пероксид водню в живому організмі функціонує як системний сигнал, який регулює ритм всередині клітин і між ними", - говорить автор дослідження Джон Тауер, професор молекулярної біології Університету Південної Каліфорнії.
Дослідження Тауера були спрямовані на пошуки зв'язку між метаболізмом і біоритмами.
Під час метаболічного процесу крихітні органели мітохондрії переробляють корисні речовини в чисту енергію, яка доставляється в клітини тканин і сприяє їх роботі.
Побічним продуктом такої реакції є вироблення в мітохондріях в процесі спалювання кисню молекул пероксиду водню.
Цей факт і привернув увагу американського професора, який припустив, що отримується хімічна сполука грає роль сигнальної молекули.
"Було б логічно припустити прямий зв'язок між метаболізмом і біологічним годинником, - говорить Джон Тауер. - Ми знаємо досить багато про те, як життєві ритми регулюються всередині однієї клітини. Але для того, щоб ритми двох органічних клітин збіглися, необхідно, щоб існував обмін інформації між ними ".
У пошуках цього міжклітинної сигналу, наукова група Тауера досліджувала виробляється мітохондріями ензим під назвою "супероксид дисмутази". Ця речовина здатна переробляти токсичні відходи життєдіяльності мітохондрії в менш отруйний пероксид водню.
Вчені підвищили рівень супероксида дисмутази в організмі фруктових мушок, використовуючи для цього спеціальні живильні добавки. Виявилося, що після цього рівень денної активності комах істотно зростав, а у деяких підвидів збільшилася і загальна тривалість життя.
Аналогічні результати були отримані і при введенні в організм мушок надлишків пероксиду водню, що доводить високу значимість цього небезпечного хімічної сполуки для живої матерії.
Фактично робота внутрішнього годинника клітини ділиться на дві фази. У першій з них мітохондрії активно спалюють кисень і поживні речовини, виробляючи енергію і відходи у вигляді токсичних з'єднань.
На другому етапі клітина починає "відпочинок", під час якого супероксид дисмутази перетворює токсини в пероксид водню і виводить його за зовнішню мембрану клітини. Далі, в залежності від насичення міжклітинноїпростору цією речовиною, спрацьовує тригер, який запускає цикл заново.
Продовжуючи дослідження, Джон Тауер і його колеги перевіряють отримані дані і намагаються розібратися в окремих нюансах механізму впливу пероксиду водню на біоритми живого організму.
Вчені впевнені, що, осмисливши біохімічну основу дослідження, вони зможуть дати однозначну відповідь - чи можна застосовувати такий "каталізатор" метаболізму на людину.
Читайте також в рубриці " Наука і техніка "