Причины старости: основные гипотезы

Проблема продления жизни - одна из самых модных в современной биологии. Ежемесячно авторитетные журналы публикуют статьи с заголовками типа "Выключение гена Х с помощью вещества Y увеличивает продолжительность жизни мышей на 20%". Есть даже Фонд Мафусаила, присуждающий премии тем исследователям, которым удается существенно продлить жизнь мыши. Сейчас бюджет фонда составляет около $4,5 млн, а призы присуждаются путем несложных вычислений. Например, та группа ученых, чьи мыши проживут вдвое дольше предыдущего рекорда, получит половину всей суммы.

Показательны первые две премии. Одну вручили в 2003 году Анджею Бартке, эндокринологу из Спрингфилда, который манипулировал гормональной активностью, в первую очередь уровнем гормона роста. Его мышь прожила 1819 дней. Вторую премию присудили в 2004 году биохимику Стивену Спиндлеру из Калифорнийского университета. Когда мыши Спиндлера достигли пожилого возраста, он стал их недокармливать. Таким способом исследователь добился того, что самое старое его животное умерло на 1356−й день жизни. Хоть это и меньше, чем у Бартке, но и номинация приза была другой - "омоложение".

Можно насчитать несколько десятков гипотез, почему стареют и умирают животные вообще и человек в частности. Но по большому счету эти гипотезы делятся на две группы: старость от поломок (организм стареет так же, как любая вещь) и старость запланированная (в организме есть счетчик времени, который в нужный момент включает механизм самоликвидации). Иногда эти гипотезы противоречат друг другу, иногда, наоборот, дополняют.

Износ

Наиболее проработанное направление в "механистических" гипотезах - гипотеза соматических мутаций. Идея утвердилась примерно в середине прошлого века в результате успехов генетики. Сводится к тому, что с течением времени ДНК в клетках накапливает слишком много негативных изменений, отчего возникают различные болезни.

Развитие переходит в старение

Для развития этого направления очень много сделал ленинградский ученый Владимир Дильман. В 70-80−е годы он показал, что те же механизмы, которые обеспечивают развитие и взросление организма, впоследствии вызывают старение. Он связывал возрастные изменения с изменениями в тонкой гормональной регулировке через главный регуляторный центр - гипоталамус.

Теломерная гипотеза

В 1960−е годы американец Леонард Хейфлик обнаружил, что любая человеческая клетка (кроме репродуктивных) может пережить только ограниченное число делений - 50-70 раз. Это число называют "лимитом Хейфлика". После выработки лимита клетка уже не может размножаться, функционирует плохо и в конце концов погибает.

В 1971 году советский биолог Алексей Оловников предположил, что причина такого поведения клеток в укорочении концов хромосом (теломер) при каждом делении. Он же опубликовал гипотетический механизм такого укорочения. Через 25 лет эта гипотеза была полностью подтверждена американскими исследователями. На основе теломерного старения клеток выдвигаются гипотезы о старении организма.

Гипотеза "биологических часов" в головном мозге

На роль счетчика времени жизни претендует множество структур. Здесь наука о старении вплотную стыкуется с наукой о естественных биоритмах - направлением, пожалуй еще более популярным сейчас, чем геронтология. Гипотез о том, как действуют главные часы, тоже достаточно. Одна из самых интересных выдвинута два года назад тем же Алексеем Оловниковым - редусомная. Суть в том, что в некоторых клетках мозга есть определенные структуры - редусомы, состоящие из одинаковых повторяющихся участков. Эти участки по очереди "усекаются" сложным молекулярным механизмом, что и запускает физиологи­чес­кие изменения.

Свободные радикалы

Сейчас это одна из самых популярных гипотез. Не конфликтует, а дополняет гипотезу "часов". Суть в том, что активные формы кислорода повреждают клеточные макромолекулы, в первую очередь ДНК. Клетки с нарушенной генетикой работают плохо, что вызывает различные болезни.

Keywords: