Как это происходит
Организм человека состоит из клеток, которые отличаются в зависимости от принадлежности к тому или иному органу. Всего их зарегистрировано около 100 типов. Клетки, которые относятся к разным органам, имеют неодинаковые сроки жизни. Например, клетки сердца и мозга функционируют несколько десятков лет, прежде чем их заменят новые. А клетки легких обновляются раз в несколько месяцев. Существуют клетки, которые регенерируют каждый день (например, кишечника и слизистой рта). Принято считать, что таким образом наш организм один раз в семь лет обновляется практически полностью. Однако тут возникает закономерный вопрос: если это так, почему мы стареем?
Читайте также
Получается, что организм с самого начала обрекает себя на гибель, клонируя поврежденные клетки, которые раз за разом становятся все более ущербными? Похоже на механизм самоуничтожения. Ученые считают, что с точки зрения эволюции это вполне логично. Ведь популяция вида должна постоянно обновляться.
Червяк-долгожитель
Тем не менее сотни исследователей по всему миру трудятся над возвращением молодости. И добиваются успехов. Одно из немаловажных достижений — увеличение продолжительности жизни лабораторных животных (круглого червя Caenorhabditis elegans, мушки Drosophila melanogaster и мыши Mus musculus). Экспериментальным путем было выявлено несколько генов, влияющих на продолжительность жизни. К настоящему моменту их обнаружено уже несколько десятков. Затем биологи применяли два подхода: искусственно вызванные мутации и специальную низкокалорийную диету. Интересно, что использование подобных приемов продлевало не только жизнь, но и молодость подопытных животных.
Еще один способ клеточного омоложения — создание “молодого окружения”. Способ, надо сказать, довольно варварский, но показательный. В 2005 году сотрудники Стэнфордского университета супруги Ирина и Михаил Конбой использовали гетерохронический парабиоз — метод, при котором старая и молодая мыши сшиваются боками, подобно сиамским близнецам, и у них создается общая кровеносная система. При этом, как показали эксперименты, клетки мышц и печени старой особи в кратчайшие сроки приобрели фенотип молодых.
Короче говоря, кровавая графиня Батори и граф Дракула просто неправильно потребляли молодую кровь — ее, оказывается, нужно было не пить или принимать с ней ванны, а переливать внутривенно. Впрочем, с течением времени выяснилось, что ценна даже не кровь как таковая, а содержащийся в ней гормон молодости — GDF-11. В 2013 году в одной из больниц Бостона (штат Массачусетс) начался пятилетний эксперимент, предусматривающий инъекции выделенного препарата пожилым людям. Но результаты его будут известны только в следующем году.
Полное обнуление
Получается, что мы способны замедлить ход “часов старения”. Но возможно ли их остановить или вовсе повернуть стрелки вспять? Существует единственный естественный вариант предусмотренного природой “обнуления” информации в клетке до абсолютно чистых показателей — это процесс оплодотворения. Наука до сих пор бьется над загадкой, почему из обычной яйцеклетки, фактический возраст которой всегда равен возрасту женщины, и биологического материала мужчины (тоже не нового) получается клетка, в которой возрастной след родителей (в том числе химические маркеры старения на молекуле ДНК) отсутствует полностью. Казалось бы, вот она, разгадка вечной молодости! Но чудесные механизмы этого “обнуления” науке не ясны.
Любопытный опыт в процессе своих экспериментов по клонированию провел в свое время британский биолог Джон Бертран Гердон, лауреат Нобелевской премии 2012 года. Он несколько раз извлекал ядро из яйцеклетки южноафриканской шпорцевой лягушки и вместо него помещал ядро мышечной клетки головастика. И пересаженное ядро перепрограммировалось — гибридная клетка становилась молодой! Получается, что процесс “омоложения” проходит под действием веществ, находящихся именно в цитоплазме яйцеклетки. Неужели это и есть вожделенный человечеством эликсир бессмертия? Сейчас ученые пытаются найти ответ на вопрос, что это за вещества и каков механизм их действия. Но до налаживания их синтеза (а тем более в промышленном масштабе) нам далеко, как до соседней галактики.
КОМПЕТЕНТНО
Светлана Пашкевич, заведующая лабораторией нейрофизиологии Института физиологии НАН кандидат биологических наук:
— В 1961 году профессор анатомии Калифорнийского университета в Сан-Франциско Леонард Хейфлик лабораторным путем установил, что клетки человека умирают примерно после 50 процедур деления и проявляют признаки старения при приближении к этой границе. Впоследствии такие пределы
были найдены в культурах всех полностью дифференцированных клеток и других многоклеточных организмов. Для большинства человеческих клеток этот показатель, получивший в физиологии название “предел Хейфлика”, составляет 52 деления. Он связан с сокращением размера определенных участков ДНК на концах хромосом — теломер. Замечено, что когда теломеры практически исчезают, замедляются и процессы аутофагии (уничтожения поврежденных или устаревших структур). И с этого момента запускается процесс программируемой клеточной гибели. Установлено, что у так называемых долгожителей очень долго сохраняется запас “ремонтного материала” — стволовых клеток. Вопрос, почему он быстрее истощается в организмах других людей, — загадка, которая пока не решена.
Считается, что изначально природа “отмерила” нам гораздо больший временной интервал для жизни — примерно 120—125 лет. Именно этот предел и хотят “отмотать назад” ученые, исследующие вопросы старения. Удастся ли это сделать в реальности, пока не ясно. Сейчас средний возраст человека колеблется между 75 и 80 годами. В прежние времена люди жили мало из-за различных инфекций. Но почему в XXI веке мы не доживаем до природного предела даже при приличном развитии медицины? На это влияют самые разные условия. Это и нездоровая пища, и жизнь в загазованных городах, и малоподвижный образ жизни.
ЛЮБОПЫТНО
bebenina@sb.by
