Как современная молекулярная биология смотрит на феномен старения? Как пытаются старение изучать, есть ли надежды на замедление или даже остановку этого процесса? Этим вопросам была посвящена лекция биолога Александра Панчина, с которой он выступил на прошедшем в офисе Mail.Ru Group научно-популярном лектории Set Up.

Старение — это уменьшение с возрастом ожидаемой продолжительности жизни. Начиная с определённого возраста с каждым годом возрастает вероятность смерти человека. После 20 лет каждые восемь лет жизни увеличивают риск примерно в два раза. Люди умирают от болезней сердца, от рака, инсульта, эмфиземы, пневмонии, болезней почек, болезни Альцгеймера, от несчастных случаев. Но хорошая новость заключается в том, что научно-технический прогресс уже позволил победить многие заболевания и увеличить продолжительность жизни человека.

За последние 60 с лишним лет во всех странах возросла продолжительность жизни, причём в некоторых люди стали жить примерно на 20 лет дольше. В Австралии, Канаде, Японии, в некоторых европейских странах средняя продолжительность жизни превышает 80 лет. Это к вопросу о важности хорошей медицины в стране, разумного использования научных достижений, применения эффективных лекарств, а не какой-нибудь гомеопатии и так далее. Но в целом во всём мире заметен прогресс.



Ещё в конце XIX века была выдвинута гипотеза о теоретическом бессмертии гидры. В 1997 году Даниэль Мартинес доказал гипотезу экспериментальным путём

Когда возникает вопрос, можем ли мы победить этот растущий график увеличения смертности, то я вспоминаю слова братьев Райт: «Если птицы могут летать, то и мы можем достигнуть контролируемого полёта». Биологи говорят, что если у гидры с возрастом риск смерти не увеличивается, то, вероятно, этого можем добиться и мы. Нет никаких принципиальных ограничений, не позволяющих живому организму жить очень долго.
Классический пример долгоживущего организма — голый землекоп, который живёт в десять раз дольше своих родственников — мышей и крыс. Геном голого землекопа уже исследуют учёные в надежде понять, что делает это существо таким особенным и долгоживущим.

Если оценивать разнообразие жизни в масштабах планеты, то у млекопитающих продолжительность жизни может отличаться почти в сотню раз, а у животных в целом — в десятки тысяч раз. С чем это может быть связано? Очевидно, что важную роль в процессе старения и долгожительства играют гены. Какая-нибудь землеройка или полёвка с эволюционной точки зрения не особо заинтересована в том, чтобы жить долго. В природе мало кто из представителей этих видов доживает до преклонного возраста, их достаточно рано съедают хищники. Даже если бы появилась какая-то мутация, продлевающая жизнь, то от неё было бы мало толку с точки зрения увеличения репродуктивного успеха. А у видов, избавившихся от угрозы со стороны хищников, мы как раз наблюдаем увеличение продолжительности жизни. Тот же голый землекоп, обитающий под землёй, может прожить 31 год. Другой пример защиты от хищников — умение летать, как в случае с летучими мышами и птицами. Люди же могут защититься с помощью науки и технологий.

Есть организмы, в геном которых уже заложены программы смерти. Например, у некоторых видов лосося самки умирают сразу после нереста. Но есть более интересный пример — этот осьминог:



Самка осьминога откладывает яйца, перестаёт питаться и в среднем через месяц умирает. Это запрограммированная смерть. Но оказалось, что эту программу можно отменить, причём хирургически — просто вырезав пару желёз, после чего осьминог может прожить не месяц, а 6–9 месяцев.
Есть примеры запрограммированной клеточной смерти, когда отдельные клетки могут себя сами убивать. Этот процесс называется апоптоз: когда клетка накапливает большое количество мутаций, чтобы не стать раковой, не создавать угрозу организму, она себя уничтожает, причём достаточно разумно — клетка не просто выплёскивает всё своё содержимое наружу, а разваливается на компартменты, которые потом могут быть захвачены соседними клетками и утилизированы.

Интересно, что существует переход от смерти клеток к смерти целого организма. Кишка круглого червя Caenorhabditis elegans (нематод) немного флюоресцирует. И когда червь умирает в силу естественных причин или в результате некоторых повреждений, то за час до смерти в передней части кишки свечение усиливается и волной постепенно проходит до конца кишки. После этого червь отходит в мир иной. Это явление получило название «голубой волны смерти». Волну можно индуцировать искусственно, например заморозив и разморозив червя. Также учёные нашли способ, как эту волну остановить. Продолжительность жизни червя не увеличивается, но если его повредить, то он от этого не умирает. С возникновением волны запускается процесс клеточной смерти, но потом это синее свечение угасает, и червь продолжает жить дальше. Само свечение служит просто индикатором, а на самом деле это волна гибели клеток вдоль кишки, что и приводит к смерти.

Почему возник этот механизм? По-видимому, в результате такой «смерти через час» червь достаётся в качестве пищи своим собственным потомкам. Черви вынашивают деток, умирают и становятся пищей для следующего поколения. Символ жертвенного материнства.

У людей, по крайней мере у взрослых, подобных механизмов не обнаружено. У нас старение представляет собой совокупность многочисленных разнообразных процессов. Один из них — это старение клеток.

Старые клетки могут повреждать соседние, могут выделять вещества, приводящие к воспалениям. Старые клетки могут становиться раковыми, и поэтому хорошо бы от них избавляться. Недавно были опубликованы результаты исследований по удалению с помощью специального лекарства старых клеток определённого типа у генно-модифицированных грызунов. И эти грызуны жили дольше. То есть вполне реально найти подход к стареющим клеткам.

Укорачивание теломер

---

Далее »
Страница: 1, 2, 3