Предполагаемая роль старения в эволюции

05.06.2009

Привычный взгляд на старение сводится к тому, что это неизбежный атрибут жизнедеятельности любого живого организма, и отменить или замедлить старение - то же, что отменить или замедлить жизнедеятельность. Но есть и другое мнение, согласно которому старение - это некая генетическая программа, так что, «перепрограммировав» организм, старение можно задержать, а возможно, даже отменить.

Что же такое старение? По мнению большинства ученых, это постепенное ослабление функций организма с возрастом. И не важно, когда оно началось - в 100 лет или в 20. Если некоторая функция организма угасает с возрастом, речь идет именно о старении, даже если физически человек еще ощущает себя молодым.

Думается, рассказ справедливо начать с самого известного - «антиоксидантного» подхода, символом которого сегодня признан директор Научно-исследовательского института физико-химической биологии им. А.Н. Белозерского, декан факультета биоинженерии и биоинформатики МГУ академик Владимир Петрович Скулачев. В этом году начнутся клинические испытания созданных «командой Скулачева» препаратов, о которых до сих пор во многих СМИ слагают небылицы.

Ну а продолжат его рассказ заметки о круглом столе, посвященном другому направлению в геронтологии (науке о старении) - влиянию на обмен веществ с помощью так называемых нанопепти-дов (направление это развивают в основном в Санкт-Петербурге; разработанные там препараты испытывают давно, а в прошлом году наконец начато их серийное производство, правда, в скромных объемах), и обзор зарубежных новостей в этой области.

Две точки зрения на предмет

Одна из них заключается в том, что старение - это накопление «случайных поломок» в такой сложной системе, как живой организм. Эту точку зрения можно считать пессимистической, ибо при таком подходе ничего нельзя сделать. Как говорится, «жизнь вредна» и рано или поздно ведет к смерти. Но есть и другая точка зрения, которая, хоть и издавна конкурировала с первой, после торжества теории Дарвина всегда выглядела «ересью». Согласно ей, старение - это заключительный этап индивидуального развития организма, запрограммированного в геноме. Это такой же заранее предусмотренный этап, как рождение, взросление, половое созревание, только последний. Почему же эту точку зрения академик считает оптимистической? До недавнего времени она выглядела бы столь же пессимистичной, как и первая, ибо мы не умели вмешиваться в генетические программы. Но сегодня уже очевидно: что записано в геноме, не обязательно сбудется. С развитием биоинженерии мы пытаемся усовершенствовать человека. Уже есть несколько ярких примеров, когда программы, вредные для клетки, удавалось остановить.

«Убийственные изобретения» эволюции

Как уже отмечалось, точка зрения «пессимистов» базировалась на парадигме, приписываемой Дарвину, - мол, естественный отбор отбирает только то, что полезно для индивида. На самом деле, в своей книге «Происхождение человека и половой отбор» Дарвин отмечал, что в ходе эволюции особи, жертвуя собой, не раз гибли для пользы сообществ, но эти жертвы, полезные для сообществ, не могли быть полезны для самих особей. Тем не менее долго считалось, что все «отобранное» эволюцией должно быть полезно индивидам, поэтому даже мысль о том, что именно эволюция могла отобрать старение, ухудшающее состояние индивида, выглядела крамолой. Когда известный немецкий зоолог и эволюционист Август Вей-сман в конце XIX века предположил, что смерть - это своего рода адаптация организма, его обвинили в антидарвинизме.

Ситуация кардинально изменилась во второй половине XX века, когда открыли апоптоз - самоубийство клеток. Оказалось, что в генах записана специальная программа, запуск которой ведет к самоубийству клетки. Поэтому применительно к клетке псевдодарвиновский тезис «все отобранное эволюцией - полезно» перестал казаться незыблемым.

Сегодня уже известны и многочисленные примеры органоптоза - отмирания отдельных органов в процессе индивидуального развития организма. А когда удалось проникнуть внутрь клетки, выяснилось, что существует сходная программа самоликвидации митохондрий - митоптоз. Поневоле напрашивается вопрос: нет ли аналогичной программы «биохимического самоубийства» и у организмов в целом?

Недавно молекулярный механизм самоликвидации организма - феноптоз - открыли у бактерий. Оказалось, что они непрерывно выделяют в окружающую среду короткий пептид - своего рода сигнальную молекулу, восприятие которой соответствующим рецептором и служит сигналом к самоубийству. Так вот, природа использует этот механизм, чтобы регулировать количество бактерий в среде. Когда их становится слишком много, им не хватает пищи. Безудержная борьба за пищу погубила бы всех или большинство. Феноптоз действует «тоньше»: чем больше бактерий, тем больше выделяется пептида, выше его концентрация и вероятность, что он найдет свой рецептор и включит программу самоубийства - так и поддерживается численность бактерий в среде.

Но, конечно, нам интереснее особенности более высоких форм. И среди них тоже немало удивительных. Скажем, представители отряда хищных насекомых богомолов обладают удивительным на первый взгляд, но довольно распространенным в природе свойством, когда организм в течение жизни размножается лишь раз. С точки зрения эволюции это выгодно хотя бы потому, что каждый раз потомство имеет разных родителей. У богомола раз в жизни потомство производит отец: семяизвержение самца наступает только тогда, когда его обезглавливают (голову богомолу-отцу при спаривании откусывает самка). Это яркий пример еще одной выработанной в ходе эволюции «самоубийственной» программы, которая никак не может быть признана полезной для индивида.

В этом смысле старение можно рассматривать как программу медленного феноптоза, которую, возможно, удастся изменить, исключив давление естественного отбора. Это весьма актуально, ведь сегодня человек уже не заинтересован в эволюции: ему не надо приспосабливаться к изменениям среды - он научился приспосабливать ее к своим нуждам.

Загадки феноптоза

Запрограммированная смерть организмов встречается у дрожжей, простейших и ряда многоклеточных организмов, размножающихся единожды в жизни.

Бамбук размножается вегетативно 15-20 лет и не выказывает никаких признаков старения. Но после созревания семян внезапно стареет за считанные дни и умирает, чтобы созревшие семена могли прорасти.

У кальмаров самец разрывает самке кожу, подсаживает сперматофор и гибнет, а после появления потомства уходит из жизни и мать.

У клещей рода Adactylidium потомство прогрызает себе путь на волю из тела матери, вызывая ее гибель.

Но еще удивительнее другие примеры - примеры отмены феноптоза.

У агавы мексиканской, живущей обычно 10 лет, на последнем году жизни отрезали генеративный побег. Через год он отрос заново. Его опять срезали... В итоге последний 10-й год жизни растения растянулся на столетие.

Самка осьминога теряет аппетит и погибает от истощения, когда маленькие осьминоги вылупятся из яиц, которые она отложила и ревностно охраняла. Но если у нее удалить оптические железы, этого не произойдет, и продолжительность ее жизни возрастет вчетверо.

Самки лосося после нереста стремительно стареют, болеют и вскоре умирают. Но если в их жабрах селятся личинки двустворчатых моллюсков-жемчужниц, смерть не наступает. Личинкам нужно вернуться в родную реку, и они выделяют вещества, «отключающие» старение рыб, чтобы те опять пришли на нерест и доставили личинок с собой. Известны случаи, когда жемчужницы продлевали жизнь лососю в 30 раз!

В отличие от примеров острого феноптоза, приведенных выше, старение человека выглядит более мягким его вариантом, растянутым во времени и допускающим компенсацию в некоторых пределах.

* * *

Образ жизни и долголетие

Некоторые исследователи считают универсальным маркером старения гормон мелатонин, ибо его содержание в крови меняется с возрастом как у человека, так и у шимпанзе. Этот гормон, вырабатываемый в эпифизе (шишковидной железе промежуточного мозга), координирует биоритмы, стимулирует иммунную систему, защищает геном от повреждений, регулирует обмен веществ и уничтожает свободные радикалы, «отравляющие» организм и способствующие старению. Мелатонин синтезируется в темноте, и его концентрация в крови ночью в 30 раз выше, чем днем. Свет, в том числе электрический, прерывает синтез, поэтому специалисты рекомендуют придерживаться нормальных биоритмов, соблюдая режим не только дня, но и ночи. Считается, что смена света и темноты может управлять многими физиологическими процессами.

Не секрет, что почти все долгожители жили «по солнцу» - рано вставали и ложились. Однако, хотя циркадные (суточные) ритмы организма в основном синхронизированы со сменой света и темноты, одного лишь соблюдения режима недостаточно. В то же время сегодня ясно, что повысить продолжительность и качество жизни без того, что принято называть здоровым образом жизни (постоянство режимов бодрствования и сна, сбалансированное питание и ограничение его калорийности, активный отдых, оптимальные физические нагрузки и т. д.), нереально.

В последнее время все чаще приходится слышать, что продлить молодость можно, всего лишь ограничив калорийность питания, благодаря чему повышается чувствительность к инсулину, падающая с возрастом. Между тем некоторые животные, не говоря уже о людях, плохо переносили подобные опыты (у них страдала репродуктивная функция, масса тела и даже размеры резко сокращались).

* * *

Этот странный землекоп

Внешность у маленького зверька (Голый землекоп - Heterocephalus glaber) (длина тела 8-10 см, длина хвоста 3-4 см, масса около 40 г), обитающего в саваннах и полупустынях Сомали, незавидная: волосяной покров почти отсутствует, глаза крошечные, ушных раковин нет. Но особенности его поведения заставляют ученых забыть об этом и детально исследовать жизнь зверька. Для землекопа нет преград - он способен прогрызть даже бетон; под землей, оправдывая свое название, прокладывает километровые туннели; переваривает даже целлюлозу, что мало кому удается из многоклеточных. Землекопы -животные социальные: живут сообществами, насчитывающими около 250 особей. Во главе сообщества - «царица» и ее «мужья» - несколько самых мощных самцов. Остальные члены делятся на три категории: «фуражиры», «няньки», «часовые». Все самцы и самки, кроме «царицы» и ее «мужей», будучи способны к размножению, этой способностью не пользуются. Для общения используют звуки (известны 17 «слов»), прикосновения и химические сигналы. Среднее время жизни рабочих особей - около трех лет, «царица» живет не меньше тридцати. Смертность не зависит от возраста (у людей зависимость - экспоненциальная).

* * *

Свободные радикалы давно привлекают внимание ученых. По мнению многих, именно они - причина «поломок» в разных структурах клеток, в том числе и в ДНК. Организмы, в которых свободных радикалов образуется больше, стареют быстрее.

Радикалы кислорода химически крайне активны. В живом организме нет ни одной структуры, которую они не могли бы окислить. Это страшный яд.

Радикалы образуются в митохондриях - «электростанциях» клетки. Они сжигают потребляемые клеткой питательные вещества, преобразуя полученную энергию в электрический потенциал мембраны и используя его для создания универсального клеточного энергоносителя - аденозинтрифос-форной кислоты (АТФ). Суммарная площадь мембран всех митохондрий в человеческом организме составляет около 14 тыс. м², в сутки они потребляют около 400 л кислорода и производят около 40 кг АТФ.

В митохондриях предусмотрены механизмы нейтрализации свободных радикалов. Однако их не хватает, и постепенно радикалов и вызываемых ими разрушений становится все больше. Одни «поломки» влекут за собой другие, их число растет лавинообразно, что ведет к постепенному ослаблению всех функций организма и, наконец, к смерти.

Вещества, нейтрализующие свободные радикалы (антиоксиданты), известны тоже давно - например, витамины С (аскорбиновая кислота) и Е (токоферол). Их давно и успешно применяют как пищевые консерванты. Но в живых организмах они не оправдали надежд даже в высоких концентрациях, которые и сами по себе небезобидны.

* * *

Точно в цель!

Цепочка, по которой передаются команды на самоликвидацию клеток и организмов, крайне сложна, но, похоже, ее конечными звеньями - непосредственными «исполнителями приговора» - оказываются именно митохондрии, а катализатором процесса - активные формы кислорода.

Скулачев полагает, что, если митохондрии насытить антиоксидантами, активные формы кислорода, едва возникнув, будут сразу же исчезать, а это заметно увеличит ресурс организма. Конечно, это поможет лишь в том случае, если радикалы, «провоцирующие» апоптоз, образуются только в митохондриях. Полной уверенности в этом нет, но есть косвенные подтверждения. Ныне ученые активно изучают все возможные механизмы самоликвидации живых систем, связанные с выработкой ядовитых форм кислорода.

В рамках этого подхода «помешать» митохондриям производить ядовитые формы кислорода мог бы сильный антиоксидант. Но, как оказалось, если просто ввести в организм некоторое его количество, организм начинает вырабатывать еще больше опасного кислорода либо уменьшает синтез собственных противоядий. Однако уже синтезирован препарат, многократно повышающий антиоксидантный ресурс именно митохондрий, - это катион-ный антиоксидант, электрический заряд которого распределяется внутри митохондрий. Дело в том, что за счет особенностей строения клетки и митохондрий (наличие наружной и внутренних мембран) ничтожное изменение концентрации антиоксиданта (1 пикомоль) во внеклеточной жидкости ведет к его изменению внутри митохондрий в 200 млн раз более сильному.

Самое трудное - подобрать правильную концентрацию «правильного» антиоксиданта.

* * *

05.06.2009

(продолжение, читать начало)

Независимо от того, какой концепции старения придерживаются геронтологи, они убеждены, что у Homo sapiens видовая продолжительность жизни составляет 110 - 120 лет и даже больше. Почему же лишь единицам удается реализовать эту возможность? Как на основе достижений современной медицины добиться долголетия и отсрочить наступление старости? Могут ли биодобавки помочь в достижении этой цели? Что такое нанопептиды и какой жизненно важный секрет скрыт в них?

Ответы на эти и многие другие вопросы пытались дать участники прошедшего в середине декабря в пресс-клубе РИА «Новости» и вызвавшего немалый интерес представителей отечественных СМИ круглого стола на тему «Достижения российских ученых в поиске средств для сохранения здоровья и активного долголетия». Впрочем, из-за жесточайшего дефицита времени выступавшие на круглом столе были не в состоянии четко изложить журналистам суть новой доктрины увеличения продолжительности жизни и повышения ее качества в пожилом возрасте. Им пришлось лишь ограничиться многократной констатацией того, что достичь этих целей можно за счет так называемой пептидной биорегуляции обмена веществ в организме, обусловленной взаимодействием пептидов с различными участками ДНК, что в свою очередь заметно влияет на экспрессию генов.

На самом деле речь на круглом столе шла о подходе, предложенном еще около четверти века назад в Военно-медицинской академии им. СМ. Кирова (Санкт-Петербург). Долгое время этот подход разрабатывался (в основном для повышения выносливости и выживаемости в экстремальных условиях участников военных действий) небольшим коллективом, костяк которого составили ее бывшие сотрудники, ныне представляющие Институт биорегуляции и геронтологии Северо-Западного отделения РАМН. Участники круглого стола, среди которых можно было насчитать без малого десяток членов РАМН, единодушно сочли полученные ими результаты столь значительными, что все обсуждение свелось, по сути, к пропаганде данного подхода, основанного на управлении обменными процессами в организме с помощью нанопептидных биорегуляторов - так авторы назвали полученные ими синтетические вещества (биодобавки, молекулы которых содержат сравнительно немного аминокислот). Впрочем, эти взгляды во многом разделяют и в других научных учреждениях, которые по разным причинам не были представлены на круглом столе. Например, исследователи из НИИ акушерства и гинекологии им. Д.О. Отта РАМН и ряда других научных центров в ходе многолетних наблюдений и экспериментов заключили, что старение вызвано не только «сбоями» в геноме, но и ухудшением работы органов, управляющих эндокринной и иммунной системами. В частности, выяснилось, что с возрастом замедляется синтез пептидов, вырабатываемых в таламусе (участок головного мозга, ответственный за передачу сигналов от органов чувств к коре) и влияющих на синтез Т-лимфоцитов, а это ведет к сокращению их численности и ослаблению иммунитета. Но вводя пептиды извне, можно восстановить уровень Т-лимфоцитов и замедлить негативные процессы. Так, установлено, что введение регуляторных пептидов (тималина и эпиталамина, полученных из тимуса и эпифиза) лабораторным животным позволяло большинству из них дожить до предельного для вида возраста, сохранив все основные функции организма на «молодежном» уровне.

На круглом столе выступили:

• президент Геронтологического общества РАН профессор В.Н. Анисимов;
• вице-президент Геронтологического общества РАН, директор Института биорегуляции и геронтологии Северо-Западного отделения РАМН член-корреспондент РАМН В.Х. Хавинсон и его заместители профессоры Л.В. Козлов и Г.А. Рыжак;
• директор НИИ медицинской приматологии РАМН академик РАМН Б.А Лапин;
• директор НИИ геронтологии Минздравсоцразвития академик РАМН В.Н. Шабалин;
• зам. директора НИИ питания РАМН член-корреспондент РАМН М.Г. Гаппаров и руководитель отдела этого института профессор А.В. Васильев;
• зам. директора НИИ безопасности, качества и экологии пищевых производств академик РАМН
• А.Н. Богатырев и другие эксперты.

Основная мысль, которую участники круглого стола стремились донести до журналистов, сводилась к тому, что прожить 100 лет и дольше - вполне реально даже в современной России. Продлить полноценную здоровую жизнь предлагается, в частности, с помощью пептидных препаратов (по сути - биодобавок), разработанных в России. Сегодня разработчики уже наладили серийное производство (пока его масштабы невелики) нескольких биологически активных добавок, эффективность которых для профилактики и лечения ряда патологий, по их словам, подтверждена многочисленными испытаниями на животных (прежде всего на приматах) и добровольцах (некоторые из них принимают препараты уже более 15 лет).

Как утверждают приверженцы этого подхода, в результате 30-летних исследований коллектива ученых под руководством В.Х. Хавинсона установлено, что нанопептиды способны регулировать обмен веществ на клеточном уровне, «заставляя» клетки работать, как в молодом и здоровом организме. В результате восстанавливается биологическая и функциональная активность износившихся или заболевших органов и тканей.

По мнению разработчиков, нанопептиды представляют собой новый класс геропротекторов - комплекс пептидных биорегуляторов. Сегодня в России выпускаются уже шесть препаратов, входящих в состав комплекса и целенаправленно действующих на те или иные органы и системы организма: панкраген (поджелудочная железа, нормализация пищеварения и углеводного обмена); бронхоген (бронхи и легкие); кардиоген (сердечно-сосудистая система); нормофтал (зрительная система, обмен веществ в сетчатке и роговице); везилют (мочевыделительная система); тестоген (репродуктивная система у мужчин). Такая «пептидотерапия», по словам участников круглого стола, основана на открытом российскими учеными новом эффекте - пептидной биорегуляции обмена веществ в организме, эффективно способствующей нормализации деятельности эндокринной системы, и позволяет активно воздействовать на процессы преждевременного старения как с профилактической, так и с лечебной целью.

Итак, действенность упомянутого комплекса, по мнению известных российских геронтологов, основана на активизации обменных процессов в человеческом организме на клеточном уровне. Под влиянием нанопептидов - коротких цепочек из нескольких аминокислот - клетки начинают активнее синтезировать белки. Такой механизм представляется сторонникам этого подхода универсальным ключом к регуляции возрастных изменений, ибо чем старше организм - тем хуже в его клетках синтезируется белок. Как не раз подчеркивали участники круглого стола, подобные пептиды совершенно безвредны, ибо состоят из аминокислот, уже присутствующих в любом живом организме. А нормализация обменных процессов на клеточном уровне, в свою очередь, как уже отмечалось, ведет к оздоровлению тканей и органов до состояния, характерного для молодого и здорового организма.

Приведем фрагменты высказываний некоторых участников круглого стола.

10.06.2009

(окончание, читать предыдущий выпуск, читать с начала.)

«Инженерный» подход

Мы уже говорили о двух основных подходах к старению: в одном из них (классическом) старение - это накопление «случайных поломок» в организме, со временем ведущее к его «поломке», в другом - этап развития организма, запрограммированный в геноме. Надо сказать, что и первый подход имеет своих ярких приверженцев. Один из них - британский биогеронтолог Обри де Грей, президент и научный руководитель Международного фонда Мафусаила* - прочел в России в феврале-марте 2009 г. ряд лекций для отечественных ученых и научных журналистов.

В ходе выступлений он изложил свои взгляды на проблему старения и концепцию его замедления, получившую название SENS (Strategies for Engineered Negligible Senescence - стратегии «инженерного» замедления старения). Суть подхода выглядит вполне «инженерной» - независимо от причин и механизмов старения «ремонтировать» организм, «устраняя» образующиеся повреждения быстрее, чем они накапливаются в организме и выводят из строя те или иные его системы. Иными словами, в цепи событий «метаболизм - повреждения - патология» (метаболизм неизбежно сопровождается «повреждениями» в организме, а они рано или поздно ведут к патологии; за связь между первым и вторым «отвечает» геронтология, а между вторым и третьим - гериатрия) предлагается сосредоточить усилия на последней связи, «залечивая» дефекты (точнее, сводя к минимуму их «ущерб» организму).

Подход направлен на компенсацию вреда от известных ученым дефектов семи разных типов (за последние четверть века новые типы дефектов открыть не удалось):

• восполнение недостатка клеток;
• подавление хромосомных мутаций и предотвращение сокращения теломер (концевые участки хромосом, не несущие наследственной информации и укорачивающиеся с каждым делением клетки, так что по их длине можно судить о возрасте и скорости старения организма);
• смягчение последствий мутаций в митохондриях;
• избавление от ненужных и избыточных клеток;
• ослабление внеклеточных перекрестных связей;
• очистка от внеклеточных шлаков;
• удаление внутриклеточного «мусора».

Подробный рассказ обо всех этих направлениях потребовал бы слишком много места. Для краткого изложения сути концепции достаточно заметить, что в каждом из этих направлений за последние годы достигнуты значительные результаты, а это, по мнению Обри де Грея, обещает увеличение средней продолжительности жизни по меньшей мере на два-три десятилетия уже в самом скором будущем. Даже если «помощь» организму оказывать в возрасте 60-70 лет, когда в нем уже накопилось немало «повреждений», это позволит увеличить среднюю продолжительность жизни на несколько десятилетий. Как бы то ни было, но сторонники этого подхода выделяют тоже семь (совпадение?!) уже успешно опробованных на животных методов борьбы со старением:

• воздействие на нервную систему (лекарство от эпилепсии продлевало жизнь червей на 50%);
• переливание крови (у престарелой мыши, которой перелили кровь более молодой, восстановились ткань печени и упругость мышц);
• упомянутое предотвращение сокращения теломер (введя в клеточную культуру синтезированный в Санкт-Петербургском институте биорегуляции и геронтологии Северо-Западного отделения РАМН белок эпиталон, ученые увеличили среднее число клеточных делений на треть - с 34 до 44);
• генная терапия (точнее - хирургия) - воздействие на гормональную систему (самые яркие примеры - мыши-долгожители, отмеченные премиями Фонда Мафусаила);
• сжигание жира (активировав ген «выключателя жира», открытый им в 1990-х годах, Рональд Эванс не только избавил мышей от избыточной массы - их активность повышалась, и жили они в 1,5 раза дольше);
• стимуляция организма (обнаруженный в 2005 г. японскими учеными в клетках мозга «белок молодости», защищающий клетки от разрушения и продлевающий их жизнь, как надеются, поможет победить такие связанные со старением недуги, как атеросклероз, сахарный диабет, рак и болезнь Альцгеймера);
• применение антиоксидантов (о чем уже было подробно рассказано).

Чтоб организм не ржавел

Химическая реакция окисления, ведущая к образованию ржавчины, оказывает такое же «коррозионное» воздействие на наш организм. Подобный «окислительный стресс» лежит в основе разных заболеваний (от болезни Альц-геймера до сердечной недостаточности) и вызывает необратимый процесс старения. В Университете штата Висконсин (Мэдисон) открыт новый механизм, ослабляющий окислительный стресс.

Окислительный стресс происходит, когда внутриклеточные механизмы больше не в силах справляться с образующимися в клетке свободными радикалами, в результате чего они могут повреждать ДНК и другие молекулы, необходимые для жизнедеятельности клетки, а также целые органеллы - прежде всего митохондрии и плазматическую мембрану. Главным участником процесса авторы считают открытый ими фермент Star-PAP, регулирующий синтез матричных РНК (мРНК) - молекул, переносимых из ядра клетки в ее цитоплазму, где на их основе синтезируются молекулы белков. Star-PAP отвечает за присоединение к мРНК «хвоста» - определенной последовательности нуклеотидов, без которой упомянутый перенос невозможен.

Авторы открытия считают, что оно поможет разработать препараты, препятствующие окислительному стрессу.

Знак долголетия

Ученые Королевского колледжа в Лондоне выявили связь между количеством родинок на теле человека и скоростью его старения. Ранее считалось, что родинки (доброкачественные новообразования из меланоцитов - клеток, вызывающих пигментацию кожи) могут свидетельствовать о неполадках в разных системах организма и способны превращаться в злокачественные образования.

В среднем у человека от 30 до 100 родинок. Как правило, ребенок рождается почти без родинок, но большинство из них появляется до 25 лет и обычно на тех же местах, что и у одного из родителей. Британские ученые обследовали 900 пар близнецов, подсчитав у них родинки и определив длину теломер их хромосом. Были выделены две группы обследуемых: у одних было меньше 25 родинок, у других - больше 100. К удивлению исследователей, у обладателей многих родинок теломеры оказались значительно длиннее. Это, по мнению ученых, может означать, что их клетки примерно на 6-7 лет «моложе», чем у их «обделенных» близнецов.

Пример бессмертного организма

В самом начале 2009 г. многие СМИ сообщили о том, что современная наука даже допускает возможность существования бессмертных организмов. Примером такого удивительного существа, вероятно, может служить внешне похожий на медузу гидроид Turritopsis nutricula, время от времени способный «омолаживаться». Это уникальное беспозвоночное (размером всего 4-5 мм), в отличие от остальных кишечнополостных (например медуз), которые гибнут после размножения, способно переходить из «взрослого» состояния (медуза) в «детское» (полип). Теоретически этот цикл может повторяться бесконечно, поэтому ученые считают, что данное существо может в принципе считаться бессмертным. Этот уникум обнаружили в тропических водах, но исследователи не исключают, что бессмертные существа можно встретить и в других местах.

Интересно, что медузы и гидры уже не раз привлекали внимание геронтологов. Идея о «биологическом бессмертии» гидры возникла еще в XIX веке, а в конце 1990-х годов установили, что гидры не умирают в результате старения.

Исследуя Turritopsis nutricula, ученые надеются понять, что вызывает омоложение клеток, и приблизиться к разгадке секретов бессмертия. Ведь примеры «бессмертных» клеток, способных при благоприятных условиях делиться бесконечное число раз, биологам известны - к ним относятся, например, стволовые клетки.

Ешь меньше - проживешь дольше!

Между тем все больше ученых придерживаются мнения о том, что один из самых простых способов повысить продолжительность жизни - сократить объем (калорийность) потребляемой пищи. Недавно очередное подтверждение этого нехитрого тезиса получили японские ученые из Университета Киото в серии опытов с круглыми червями - нематодами. В обычных условиях «подопытные» черви жили около 25 дней. При сокращении рациона продолжительность их жизни росла по меньшей мере на 20%. Еще более поразительный результат был получен, когда нематод стали кормить по схеме «два дня через два» (два дня кормления и два дня голодания), - в среднем они жили в полтора раза больше.

С учетом этого немецкие зоологи попытались выяснить, почему низкокалорийная диета продлевает жизнь даже эффективнее, чем физические нагрузки.

Ранее было установлено, что «активные» мыши живут дольше своих «пассивных» сородичей, получавших то же питание, ибо физические упражнения препятствуют развитию некоторых заболеваний. Максимальная же продолжительность жизни в обеих группах оказалась примерно одинаковой (при условии, что кормили их тоже одинаково). В итоге ученые заключили, что активный образ жизни может предотвратить преждевременную смерть от заболеваний, но не видовую продолжительность жизни.

А вот чемпионы по продолжительности жизни из «пассивной» группы, получавшей меньше пищи, жили намного дольше рекордсменов из «активной» группы, которую не ограничивали в питании. В связи с этим возникло предположение, что ограничение количества потребляемых калорий даже при пассивном образе жизни может не только эффективнее защищать от болезней, чем физические нагрузки без ограничений в пище, но и в некоторых случаях продлевать жизнь. Но почему?

В физиологии есть два мнения на этот счет. Согласно одному из них, любые физические упражнения - это дополнительная нагрузка на организм, способная вызвать в нем повреждения и повышающая вероятность мутаций в ДНК. Другая точка зрения предполагает, что голодание вызывает изменения обмена веществ в организме, которые сильнее влияют на продолжительность жизни, чем любые нагрузки.

Немецкие ученые опытным путем установили, что у мышей, которых в пище не ограничивали, быстро росло содержание в крови инсулина (и соответственно риск диабета) и инсулиноподобного фактора роста IGF-1, участвующего в регуляции роста и смерти клеток (как и ожидалось, у «активных» мышей изменения были выражены слабее). У «пассивных обжор» уровень повреждений ДНК оказался максимальным и быстро рос с возрастом, но ограничение питания (само по себе или в комбинации с физическими нагрузками) замедляло этот рост. Авторы заключили, что упражнения не ведут к повреждениям тканей или ДНК, сокращающим продолжительность жизни, а ограничение в питании действительно способствует изменениям метаболизма, которые в итоге продлевают жизнь.

Экспериментальных данных, подтверждающих, что голодание вызывает аналогичные биохимические изменения у человека, пока мало - как правило, добровольцы жалуются на сильное чувство голода и слабость, и большинство быстро прекращают участие в эксперименте.

И вновь о здоровой пище

В последние годы многие специалисты по лечебному питанию пытаются составлять перечни продуктов, якобы способствующих продлению жизни. Очередной список «полезных продуктов» в конце прошлого года обнародовал профессор кафедры лечебного питания Университета Лидса (Великобритания) Гари Уильямсон. Под полезностью в данном случае понимается способность продуктов предотвращать или устранять заболевания и продлевать жизнь. Нельзя сказать, что список этот так уж оригинален: и раньше было ясно, что овощи и фрукты полезнее сала и картофеля фри, однако некоторые пункты в списке, составленном на основе обработки результатов исследований многих лабораторий мира, оказались неожиданными.

Вот этот список 20 самых целебных продуктов (перечисленных в порядке английского алфавита): яблоки, ежевика, черный чай, голубика, брокколи, хлеб с отрубями, вишни и черешни, помидоры черри, кофе, брусника, темный шоколад, зеленый чай, апельсины, персики, сливы, малина, красный виноград, красный лук, шпинат, клубника.

Традиционно считавшиеся не слишком полезными кофе, чай и шоколад включены в список как продукты, содержащие мощные антиоксиданты, предотвращающие или заметно снижающие риск сердечно-сосудистых заболеваний. Не секрет, что сходными свойствами обладают овощи и фрукты, содержащие танины, лигнины и биофлавоноиды, - естественные источники продлевающих жизнь клеток полифенолов.

Фактически обнародован перечень наиболее эффективных натуральных антиоксидантов - питаться только ими нельзя. Мясо, рыба и другие продукты необходимы как источники белков, минеральных веществ, ненасыщенных жирных кислот и т. д. Употребление этих продуктов в разумных количествах и соотношениях действительно поможет продлить жизнь. При этом, впрочем, необходимо учитывать и индивидуальные особенности - например, при повышенном содержании сахара в крови потребление шоколада лучше сократить.

05.06.2009

Привычный взгляд на старение сводится к тому, что это неизбежный атрибут жизнедеятельности любого живого организма, и отменить или замедлить старение - то же, что отменить или замедлить жизнедеятельность. Но есть и другое мнение, согласно которому старение - это некая генетическая программа, так что, «перепрограммировав» организм, старение можно задержать, а возможно, даже отменить.

Что же такое старение? По мнению большинства ученых, это постепенное ослабление функций организма с возрастом. И не важно, когда оно началось - в 100 лет или в 20. Если некоторая функция организма угасает с возрастом, речь идет именно о старении, даже если физически человек еще ощущает себя молодым.

Думается, рассказ справедливо начать с самого известного - «антиоксидантного» подхода, символом которого сегодня признан директор Научно-исследовательского института физико-химической биологии им. А.Н. Белозерского, декан факультета биоинженерии и биоинформатики МГУ академик Владимир Петрович Скулачев. В этом году начнутся клинические испытания созданных «командой Скулачева» препаратов, о которых до сих пор во многих СМИ слагают небылицы.

Ну а продолжат его рассказ заметки о круглом столе, посвященном другому направлению в геронтологии (науке о старении) - влиянию на обмен веществ с помощью так называемых нанопепти-дов (направление это развивают в основном в Санкт-Петербурге; разработанные там препараты испытывают давно, а в прошлом году наконец начато их серийное производство, правда, в скромных объемах), и обзор зарубежных новостей в этой области.

Две точки зрения на предм