Бактериальный «эликсир молодости»

Одним из самых удивительных объектов исследования ученых, изучающих проблемы старения, стали ископаемые микроорганизмы, обитавшие в вечной мерзлоте. Их уникальная жизнеспособность пока не имеет объяснения (по оценкам ученых, небольшие фрагменты ДНК в обычном климате могут сохраняться до 10 тыс. лет, а в холодных районах - до 100 тыс.; способность же ДНК передавать информацию и вовсе сохраняется лишь сотни лет), но профессор Тюменского университета, доктор геолого-минералогических наук Анатолий Бруш-ков уже высказал предположение о том, что древние бактерии, извлеченные из меловых отложений в зоне вечной мерзлоты, могли бы заметно увеличить... продолжительность жизни человека.

Их обнаружили в прошлом году в долине реки Алдан (Якутия) в ходе международной экспедиции, в которую вошли биологи, генетики и геологи из нескольких российских университетов и японские специалисты из Университета Хоккайдо. На знаменитой Мамонтовой горе, чьи склоны до сих пор усыпаны костями не только мамонтов, но и таких экзотических животных, как саблезубые тигры или пещерные львы, члены экспедиции пробурили шурфы и взяли образцы пород, в которых благодаря серьезному похолоданию 10-20 тыс. лет назад могли сохраниться древние микроорганизмы.

Исследователи из Тюменского государственного нефтегазового университета и Института химической биологии и фундаментальной медицины Сибирского отделения РАН попытались выяснить, как реликтовые микробы влияют на продолжительность жизни многоклеточных организмов. Для этого они отобрали на Мамонтовой горе, входящей в Верхояно-Чукотскую складчатую область на территории Якутии, в мерзлых отложениях возрастом 3,5 млн лет образцы микроорганизмов рода Bacillus (грамполо-жительные палочковидные бактерии, образующие внутриклеточные споры). Эта разновидность бактерий отличается тем, что обладает высокой устойчивостью к изменениям характеристик окружающей среды.

Биологическую активность бактериальной культуры испытали сначала на плодовых мушках - дрозофилах (Drosophila melano-gaster) - излюбленном объекте генетиков. У «инфицированных» мушек упала плодовитость, но выросла продолжительность жизни - по сравнению с контрольной группой доля мушек старше 24 суток заметно увеличилась (продолжительность жизни под-

опытных насекомых достигала 42 суток). Когда же бактериальный препарат ввели в кровь подопытных мышей, выяснилось, что наиболее благотворно инъекция подействовала на мышей ослабленных и преклонного возраста. Они начали проявлять невиданную прежде физическую активность, не жались по углам, а решительно отстаивали центр площадки. Вскоре после инъекций даже самые слабые мыши обрели хорошую спортивную форму, сила их мышц заметно возросла. И что особенно поразило ученых - у «привитых» животных восстановилась репродуктивная функция и резко возрос интеллект.

В ходе первого этапа экспериментов достоверно установлено, что всего одна инъекция бактериального препарата удлиняла жизнь «престарелых» (17-месячных) мышей, по меньшей мере, на 20%.

Участники исследований не скрывают оптимизма: первая смерть мышки, «привитой древними бактериями», наступила через три дня после смерти последней контрольной. Хотя сами авторы признают, что относиться к их результатам пока следует как к предварительным и требующим подтверждения, они полагают, что бактериальная культура способна замедлить старение.

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.