Ксеногормоны и микроРНК представляют собой межцарственные пути коммуникации между растениями и животными, которые мы, возможно, сможем использовать в своих интересах.
Ксеногормезис
Гормезис можно представить как воплощение принципа «то, что не убивает, делает сильнее»[7020]. Классическим примером является физическая активность[7021]: вы подвергаете нагрузке свои мышцы и сердце и становитесь от этого здоровее – при условии достаточного времени на восстановление. Легкие стрессы, такие как физические упражнения, вызывают защитную реакцию, которая в долгосрочной перспективе приведет к укреплению защитных сил организма[7022].
В XVI веке швейцарский врач Парацельс, «отец токсикологии», придумал латинскую фразу sola dosis facit venenum, которая переводится как «только доза делает вещество ядом»[7023]. Этот афоризм обычно приводится для объяснения того, как некоторые из самых полезных или безвредных веществ (например, вода) могут быть токсичными при достаточно высоких концентрациях, и наоборот, как даже некоторые из самых ядовитых веществ (например, цианид) могут быть безвредными при достаточно малых дозах. Токсикология приняла эту пороговую модель «доза – реакция», когда при достаточно низких концентрациях эффект может отсутствовать, но при превышении этой концентрации опасность пропорциональна дозе. Гормезис подлил масла в огонь, заставив токсикологию поставить это предположение под сомнение[7024].
Гормезис берет за основу понятие «слишком много хорошего может быть плохо» и переворачивает его с ног на голову, предполагая, что иногда немного плохого может быть полезным[7025]. Гормезис происходит от греческого термина hormaein, означающего «возбуждать»[7026]. Вместо линейной модели, в которой при малых дозах наблюдается небольшой эффект, а при больших дозах – такой же, но больший, гормезис описывает двухфазную реакцию, характеризующуюся одним эффектом при малых дозах и противоположным эффектом при больших дозах. Например, гербициды убивают растения, но в малых дозах они могут стимулировать их рост, предположительно за счет стресса, заставляющего растение объединить свои ресурсы для успешной борьбы[7027].
То, что начиналось как биологический курьез, использовавшийся в ошибочной попытке XIX века оправдать гомеопатию[7028], сейчас переживает возрождение интереса[7029]. В 1980-х годах в научной литературе публиковалось всего несколько исследований по гормезису в год. Сейчас в среднем каждый день публикуется более одной работы[7030]. Во многом это связано с интересом к роли гормезиса в борьбе со старением[7031].
Впервые принцип гормезиса был продемонстрирован в контексте продления жизни более века назад, когда было обнаружено, что малые дозы радиации увеличивают продолжительность жизни жуков[7032], предположительно, за счет ускорения восстановления ДНК[7033]. То, что их не убило, сделало их сильнее. В видеоролике see.nf/radiation я рассказываю об исследованиях, свидетельствующих о продлении жизни людей, переживших атомную бомбардировку[7034], и об экспериментах, проведенных на глубине более полутора километров под землей, изучавших возможность противостояния космическим лучам, которые бомбардируют нас каждую секунду[7035]. «В жизни не нужно ничего бояться, – говорила Мари Кюри, получившая Нобелевскую премию за новаторские работы в области радиоактивности, – ее нужно только понять»[7036]. Конечно, это говорит женщина, умершая от разрушения костного мозга в результате радиационного облучения[7037], столь сильного, что ее останки пришлось захоронить в свинцовом гробу[7038]. Мы недостаточно знаем о низкоуровневой радиации, чтобы использовать ее в соответствии с принципами гормезиса, так как риск слишком велик. Однако существуют безопасные способы использования гормезиса в интересах здоровья и долголетия.
Все мы знаем, что физические нагрузки полезны, но все же они сопровождаются стрессом для организма[7039]. Ультрамарафонцы во время забега вырабатывают такое количество свободных радикалов, что могут повредить ДНК значительной части клеток[7040]. Но уже через неделю они не просто возвращаются к исходному уровню повреждения ДНК, а значительно снижают его, предположительно потому, что активизировали антиоксидантную защиту[7041]. Таким образом, окислительное повреждение, вызванное физическими упражнениями, в конечном счете может быть полезным. Другими словами, перед нами классический гормезис, когда низкий уровень повреждения может стимулировать защитные механизмы и привести к улучшению состояния. Если вам интересно, как не лишить себя преимуществ спортивного восстановления, смотрите видео see.nf/exercisehormesis.
7020
Li X, Yang T, Sun Z. Hormesis in health and chronic diseases. Trends Endocrinol Metab. 2019;30(12):944–58. https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/31521464/
7021
Epel ES. The geroscience agenda: toxic stress, hormetic stress, and the rate of aging. Ageing ResRev. 2020;63:101167. https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/32979553/
7022
Collier R. Intermittent fasting: the science of going without. CMAJ. 2013;185(9):E363–4. https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/23569168/
7023
Bárcena C, Mayoral P, Quirós PM. Mitohormesis, an antiaging paradigm. Int Rev Cell Mol Biol. 2018;340:35–77. https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/30072093/
7024
Calabrese EJ, Dhawan G, Kapoor R, Iavicoli I, Calabrese V. What is hormesis and its relevance to healthy aging and longevity? Biogerontology. 2015;16(6):693–707. https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/26349923/
7025
Li X, Yang T, Sun Z. Hormesis in health and chronic diseases. Trends Endocrinol Metab. 2019;30(12):944–58. https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/31521464/
7026
Mao L, Franke J. Hormesis in aging and neurodegeneration – a prodigy awaiting dissection. Int J Mol Sci. 2013;14(7):13109–28. https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/23799363/
7027
Kaiser J. Hormesis. Sipping from a poisoned chalice. Science. 2003;302(5644):376–9. https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/14563981
7028
Calabrese EJ. Toxicology rewrites its history and rethinks its future: giving equal focus to both harmful and beneficial effects. Environ Toxicol Chem. 2011;30(12):2658–73. https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/21932295/
7029
Calabrese EJ, Dhawan G, Kapoor R, Iavicoli I, Calabrese V. What is hormesis and its relevance to healthy aging and longevity? Biogerontology. 2015;16(6):693–707. https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/26349923/
7030
Web of Science search results for ‘hormesis’ or ‘hormetic’. https://www.webofscience.com. Accessed December 20, 2022.; https://www.webofscience.com
7031
Calabrese EJ, Dhawan G, Kapoor R, Iavicoli I, Calabrese V. What is hormesis and its relevance to healthy aging and longevity? Biogerontology. 2015;16(6):693–707. https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/26349923/
7032
Davey WP. Prolongation of life of Tribolium confusum apparently due to small doses of x-rays. J Exp Zool. 1919;28(3):447–58. https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/21932295/
7033
Calabrese EJ. Low doses of radiation can enhance insect lifespans. Biogerontology. 2013;14(4):365–81. https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/23793937/
7034
Sutou S. Low-dose radiation from A-bombs elongated lifespan and reduced cancer mortality relative to un-irradiated individuals. Genes Environ. 2018;40:26. https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/30598710/
7035
Thome C, Tharmalingam S, Pirkkanen J, Zarnke A, Laframboise T, Boreham DR. The REPAIR Project: examining the biological impacts of sub-background radiation exposure within SNOLAB, a deep underground laboratory. Radiat Res. 2017;188(4.2):470–4. https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/28723273/
7036
MacLeod RD, Van den Block L, eds. Textbook of Palliative Care. Springer International Publishing; 2019. https://www.scribd.com/document/544078970/Textbook-of-Palliative-Care
7037
Marie Curie. NobelPrize.org. https://www.nobelprize.org/womenwhochangedscience/stories/marie-curie. Accessed December 26, 2022.; https://www.nobelprize.org/womenwhochangedscience/stories/marie-curie
7038
Butler D. X-rays, not radium, may have killed Curie. Nature. 1995;377(6545):96. https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/7675094/
7039
Gradari S, Pallé A, McGreevy KR, Fontán-Lozano Á, Trejo JL. Can exercise make you smarter, happier, and have more neurons? A hormetic perspective. Front Neurosci. 2016;10:93. https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/27013955/
7040
Mastaloudis A, Yu TW, O’Donnell RP, Frei B, Dashwood RH, Traber MG. Endurance exercise results in DNA damage as detected by the comet assay. Free Radic Biol Med. 2004;36(8):966–75. https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/15059637/
7041
Mastaloudis A, Yu TW, O’Donnell RP, Frei B, Dashwood RH, Traber MG. Endurance exercise results in DNA damage as detected by the comet assay. Free Radic Biol Med. 2004;36(8):966–75. https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/15059637/