Время и Мир

Почему люди стареют.

Ирина Лагунина
17.03.06

П очему люди стареют. Первая беседа цикла. 

 

Ирина Лагунина: Почему организм стареет? Сегодня известны такие организмы, которые вовсе не стареют, т.е. при благоприятных условиях живут неопределенно долго. Почему? Теме старения клеток и организмов мы посвятим несколько бесед с ведущим сотрудником  Института физико-химической биологии им. А. Н. Белозерского Алексеем Оловниковым. Алексей Оловников - автор одной из наиболее разработанных на сегодняшний день гипотез о старении клеток. Первую беседу с ним ведут Александр Костинский и Александр Марков.

 

Александр Марков: Историки-антропологи установили, что в течение большей части человеческой истории средняя продолжительность жизни людей была очень небольшой, где-то в районе 30-35 лет. И лишь сравнительно недавно, начиная с 17 или 18 века, средняя продолжительность жизни стала расти, и в развитых странах этот процесс продолжается и сегодня. В основном это связывают с ростом благосостояния, улучшением качества жизни, развитием медицины. Так, например, открытие антибиотиков позволило резко сократить смертность от инфекционных болезней. И даже детская смертность, опять-таки в развитых странах, уже сегодня, можно сказать, стала близка к нулю. Современная биология очень большое внимание уделяет проблеме старения, и с каждым годом появляются новые факты, позволяющие глубже понять механизмы этого процесса.

По-видимому, механизмы старения достаточно сложны и многообразны. По крайней мере, сегодня существует несколько альтернативных теорий, которые, возможно, отчасти противоречат друг другу, а отчасти являются взаимодополняющими. Например, некоторые специалисты считают, что старение человеческого организма происходит примерно так же, как старение и износ какой-нибудь техники, автомобилей, например. То есть это неизбежный процесс просто износа тех частей, из которых состоит наш организм. Другие считают, что старение связано с накоплением в популяциях определенных мутаций, которые проявляются только в зрелом возрасте и не отбраковываются естественным отбором. Потому что вред от этих мутаций проявляется только после того, как человек уже вышел из репродуктивной фазы, уже не рожает детей, поэтому отбор уже не действует на те мутации, которые в этом возрасте проявляются. Есть еще такая точка зрения, что многие мутации, проявляющиеся в зрелом возрасте, могут давать какой-то положительный эффект в молодости, то есть какие-то генетические особенности могут повышать репродуктивный успех молодых людей, но за это приходится расплачиваться потом.

И наконец есть точка зрения, что старение связано с некоей целенаправленной программой самоуничтожения. Популяции может быть невыгодно, чтобы особи, которые не участвуют в размножении, продолжали жить, занимать место, потреблять ресурсы. Вот работает специальная программа, которая отправляет их на тот свет. У клеток же есть такая программа.

В одной из наших прошлых передач Борис Федорович Ванюшин рассказывал на примере лососевых рыб некоторых, которые умирают после первого нереста и вроде бы это у них генетически запрограммировано. И вот сегодня мы попросили рассказать о последних достижениях в этой области ведущего научного сотрудника Института биохимической физики Российской академии наук Алексея Матвеевича Оловникова.

 

Алексей Оловников: Прежде всего давайте договоримся, что такое старение. Старение, вообще как я понимаю, это возрастзависимое снижение резистентности, устойчивости организма к возмущающим воздействиям. Например, когда вы заболели гриппом, у вас тоже снизилась резистентность, но вы выздоровели, и вы опять с прежней. А вот возраст зависимого с годами слабее, слабее. С годами после того, как у вас достигнут расцвет организма. Потом  постепенное снижение. Разные системы организма слабеют в разном темпе, но, тем не менее, ко всем ним относится это определение. Насчет старения некоторые говорят, что это естественный процесс. Безусловно. Но болезнь это или не болезнь? Среди геронтологов есть споры. Я уверен, что старение – это особая форма болезни.

 

Александр Костинский: То есть можно вылечить?

 

Алексей Оловников: Вы слишком вперед забегаете. Я сразу отвечу на ваш провокационный вопрос: да, у меня есть ответ. Старение – это хроническая универсальная болезнь количественных признаков. Вот на самом деле старый человек от молодого отличается по очень многим количественным показателям и очень мало по качественным. Ну да, седина может быть, которой нет у молодого, но в общем он так же ходит, бегает, но с меньшей скоростью и так далее.

 

Александр Костинский: Некоторые очень быстро бегают.

 

Алексей Оловников: Некоторые очень быстро, да. Я хотел бы добавить вот что: является ли старение организма и старение неживых устройств чем-то таким, что имеет общее, подчиняются ли они единому какому-то механизму? Мой ответ – ни в коем случае. Есть два класса объяснений старения в литературе. Это случайность, какие-то случайные повреждения. И второй вариант – старение подчиняется некоей биологической программе. Я сразу скажу, что я сторонник второй точки зрения.

 

Александр Костинский: Старение запрограммировано.

 

Алексей Оловников: Да, но нет программы старения, а есть программа продолжительности жизни. Человек живет, грубо говоря, сто лет, а мышь живет около двух лет. Есть виды, которые живут очень долго. Кит, например, живет дольше нас с вами. Некоторые киты живут два с половиной века.

 

Александр Костинский: Даже черепахи, говорят, живут долго.

 

Алексей Оловников: Черепахи и вороны. Дело в том, что черепаха хладнокровная, а конь, кит  и мы с вами теплокровные.

 

Александр Костинский: Ворона теплокровная.

 

Алексей Оловников: Точно. Птицы, кстати, живут очень долго. Если мы возьмем, например, животных примерно одного размера - воробей и мышь.

 

Александр Костинский: Воробей дольше живет.

 

Алексей Оловников: Намного дольше живет, чем мышь. Хотя вроде бы с какой стати. Это загадка в значительной мере до сих пор. Если говорить о том, какие сейчас теории вообще существуют, объясняющие механизм старения, кто-то когда-то сказал - триста теорий, и с тех пор все пишут – существует триста теорий.

 

Александр Костинский: А их не столько?

 

Алексей Оловников: Их не столько. Их из тех, которые выжили, совсем немного. Из тех теорий, которые можно отнести к стохастическим, вероятностным на случай – это, я вам скажу, свободно-радикальная теория старения.

 

Александр Костинский: Радикальная – это имеется в виду химические радикалы.

 

Алексей Оловников: Свободные радикалы. Они в норме нужны для биохимических процессов и образуются в митохондриях, в энергетической фабрике клетки, они очень нужны. Но если свободный радикал случайно уходит от того места, где он нужен, то он может повредить и ДНК, и РНК, и белки, и липиды, и может быть очень опасным для клетки.

 

Александр Марков: Это очень агрессивная химически-активная молекула.

 

Алексей Оловников: Кроме свободных радикалов тоже к стохастике можно отнести перекрестные сшивки, когда молекулы, например, сшиваются и возникает ошибка, накопление ошибок может быть. Кроме того мутационная теория. Если возникают какие-то случайные ошибки в генетическом коде, в последовательности нуклеотидов ДНК и, соответственно, потом в белке, то это будет неправильно работающий белок и это тоже будет плохо для клетки. Вот это все случайность. Но я считаю, что это мало. Не это является первопричиной старения. Свободно-радикальный механизм и другие упомянутые не являются движущей силой процесса старения, который универсален. В бегонии, она вегетативно размножается, вы лист оторвете и снова бегония, в ней свободные радикалы, как во всех других организмах вырабатываются, а тем не менее, она не стареет, и через десять лет, и через сто лет, и через тысячу лет будет бегония та же самая.

 

Александр Костинский: Она вечная?

 

Алексей Оловников: У нее нет старения.

 

Александр Костинский: Есть такие, что нет старения?

 

Алексей Оловников: Да, представьте себе. Только не надо путать отсутствие старения с вечной жизнью. Вот это обычно все путают. Дело в том, что если мы возьмем неумирающее животное, это не означает, что оно неуязвимо к вышеупомянутой сосульке, кирпичу или на сковороду положим. Я не знаю, насколько эта правда, но говорят, что самка камбалы не стареет вообще, а самец стареет. По крайней мере, это написано в книге замечательного биолога американского Хейфлика, и там он упоминает такой пример. Есть асцидии, про которых тоже пишут, что они не стареют. Это такие животные беспозвоночные. Гидра фуска - это гидра такая, которая живет в наших прудах. Она, пока 20 градусов в пруду, она размножается, почкуется, организм растет, но тем не менее, она не стареет. Когда осень, снижается температура в пруду до 10 градусов или в аквариуме вы то же самое сделаете, она переходит немедленно к половому размножению и прекращает свое существование.

 

Александр Костинский: То есть в действительности, о чем вы говорите, что существуют организмы, которые не стареют. Это радует.

 

Алексей Оловников: Это вас радовало бы особенно, если бы вы поняли, почему и могли бы на «гомо сапиенс» перенести это. Много уже, к сожалению, много лет назад Хейфлик обнаружил совершенно замечательный эффект, показал экспериментально, что клетки соматические, как выражаются биологи, телесные могут делиться ограниченное число раз. В клетках есть какой-то молекулярный бухгалтер, который считает, сколько сделано делений и не дает сделать больше.

 

Александр Костинский: Эта гипотеза, которую вы высказали, что механизм старения как раз состоит в том, что клетка не может делиться бесконечное количество раз, а может делиться 50, плюс-минус небольшое количество. Эксперимент был открыт Хейфликом, а вы догадались о том, что при каждой…

 

Алексей Оловников: При каждом клеточном удвоении происходит копирование ДНК. И геном себя копирует с уменьшением. На самом деле сейчас конкурируют только две теории – это свободно-радикальная теория и мутационная, потому что свободные радикалы могут вызывать и мутации. И вторая гипотеза – это как раз теломерная.

 

Александр Костинский: В нашей следующей передаче мы поговорим о разработанной Алексеем Оловниковым теломерной теории старения. По этой теории старение происходит потому, что молекулы ДНК клетки при каждом клеточном делении укорачиваются. И в конце концов становятся настолько короткими, что деление прекращается. Клетка постарела. Мы также расскажем еще об одной  новой теории старения, которую Алексей Оловников развивает в последние годы.