Биологические основы старения и долголетия
Шрифт:
Приведенные результаты Рут Дворской с сотрудниками и данное им здесь объяснение можно связать со следующими, казалось бы, далекими от них фактами.
В 1976 году, рассказывая о том, каким образом смертность организмов зависит от возраста, я привел график, характеризующий эту зависимость для мышей (этот график воспроизведен на рис. 2). Я тогда обращал внимание читателя на тот вытекавший из графика факт, что когда мыши становятся старыми, их смертность может увеличиваться с возрастом менее круто.
Сегодня есть основания предположить, что такая же закономерность справедлива и для человеческих популяций — такие данные имеются для мужчин Швеции старше 103 лет (смертность с возрастом может даже уменьшаться).
Биологическая основа этой закономерности (если она подтвердится) может
Однако не исключено существование и другой биологической закономерности. У очень старых людей активируются защитные механизмы, препятствующие одряхлению организма и тем самым уменьшающие зависимость их смертности от дальнейшего увеличения возраста.
Но может быть, такая активация происходит в основном у потенциальных долгожителей, и тогда оба изложенных здесь предположения справедливы? Достоверных ответов на эти вопросы пока нет. Но напомню приведенные в III и IV главах факты, говорящие в пользу возможности индукции механизмов репарации ДНК (не исключено, что даже спонтанной индукции под влиянием спонтанных повреждений ДНК, "накопленных" со временем в очень старых клетках). Косвенное доказательство этому мы получили, исследуя спонтанный репаративный синтез ДНК в очень "старых" фибробластах человека, а также в нервных клетках старых крыс.
В связи с этим заманчиво напомнить, что автор в 1970 году в книге "Молекулярные механизмы старения" обосновал концепцию, суть которой в следующем. Увеличение числа набора хромосом (полиплоидизация) в клетках печени при старении может повышать устойчивость клеток к действию мутагенов и является компенсаторной реакцией в ответ на снижение генетического потенциала клеток, в частности в ответ на уменьшение числа рибосомальных генов.
В середине 70-х годов (И. Зутши, Б. Л. Каул — 1975, А. Шима, Т. Сугахара — 1976) было получено доказательство этой гипотезы. Интересные результаты при исследовании проблемы полиплоидизации хромосом были получены выдающимся советским цитологом В. Я. Бродским с его сотрудницей И. В. Урываевой (Институт биологии развития АН СССР). Сказанное еще раз свидетельствует: исследование механизмов старения и долголетия позволяет глубже понять биологические закономерности, особенно касающиеся защитных механизмов.
В 1918 году Г. Бэлл (США) опубликовал книгу, в которой на основании анализа продолжительности жизни 3000 человек показал: вероятность достижения возраста 80 и более лет у потомков долгожителей в 2–4 раза больше средней. А в конце 70-х годов стали известны данные (также опубликованные в США) о том, что люди, мать и отец которых были долгожителями, живут в среднем почти на десятилетие больше тех, у кого родители прожили 60 лет и меньше.
В последние годы исследования роли генетических факторов в долгожительстве в США были продолжены. В частности, М. Х. Кравфорд и Л. Рогерс в 1982 году закончили проводившиеся в течение ряда лет популяционно-генетические исследования лиц пожилого и старческого возраста, а также долгожителей одной из популяций, проживающей в Канзасе и Небраске. Была обнаружена "семейная корреляция" между продолжительностью жизни людей, находящихся в различных типах родственных связей. Но особенно сильной была корреляция между продолжительностью жизни матерей и дочерей (хотя М. Глассер приводит убедительные данные такой корреляции и при сравнении продолжительности жизни отцов и их сыновей).
Сегодня ведущее место в мире по исследованию долгожителей (ими у нас называют людей, достигших или перешагнувших 90-летний рубеж) занимают советские исследователи.
Популяцию долгожителей,
Комплексная программа исследования феномена долгожительства осуществляется с 1978 года институтами геронтологии АМН СССР, экспериментальной морфологии АН ГССР, а также институтами психологии, фармакохимии и зоологии АН ГССР.
Долгожители в нашей стране имеются и в других республиках, причем во многих из них уровень долголетия, определенный по относительному числу людей в возрасте 80 лет и старше, за период с 1959 по 1970 год возрастал. Иллюстрацией этому служат данные, приводимые в таблице.
Уровень долголетия населения СССР в 1959 и 1970 гг. (Н. Н. Сачук, 1978)
Конечно, уровень долголетия определяется отнюдь не только генетическими, но и другими факторами, о которых речь пойдет в следующей главе. Но нас сейчас интересует возможность вычленить генетические факторы, чтобы определить биологические основы долголетия. В этом плане особый интерес представляют работы, в которых наряду с самими долгожителями изучаются и члены их семей. Так, предположение о генетической предопределенности продолжительности жизни подкреплено результатами эпидемиологических обследований, проведенных, в частности, советскими геронтологами Н. Б. Маньковским, А. Я. Минц, Р. П. Кузнецовой и С. М. Белоног в Киеве. Эти исследования показывают, что существуют семьи "со склонностью" к долголетию; но могут быть и такие семьи, продолжительность жизни членов которой, как правило, меньше средней.
Как отмечают известные советские геронтологи Г. М. Бутенко, В. П. Войтенко, Н. Б. Маньковский, А. Я. Минц и их соавторы, наиболее важной характеристикой потенциальных долгожителей является их относительная устойчивость к неблагоприятным факторам среды. Болгарский исследователь Г. Стойнев в своей книге "Изследования на столетниците в Българие" (София, 1972) пришел даже к парадоксальному заключению, что большинство из 426 обследованных им лиц преклонного возраста достигло его не благодаря, а вопреки условиям жизни, так как, например, 47 % из обследованных были курящими. Эти данные отнюдь не умаляют роли благоприятных факторов для долгой жизни. Можно быть уверенными, что в наиболее благоприятных условиях (в частности, в случае отказа от курения) долгожители, обследованные Г. Стойневым, прожили бы еще больше. Но вот на что мы должны обратить внимание: из данных Г. Стойнева следует, что существуют генетические факторы, определяющие устойчивость организма и к одряхлению, и к неблагоприятным условиям (например, табачному дыму). И такие генетические факторы можно уже конкретизировать, основываясь, например, на данных о том, что при старении клеток и при действии на них табачного дыма в их ДНК индуцируются повреждения. И поэтому устойчивость и к Табачному дыму, и ко времени может определяться одними и теми же генами — контролирующими синтез белков, правильно залечивающих повреждения ДНК.
В конце 70-х годов профессор кафедры генетики Тбилисского университета Т. А. Лежава стал инициатором организации первого в мире международного симпозиума по цитогенетике старения. С тех пор состоялось еще два таких симпозиума. На первом симпозиуме большой интерес вызвали сообщения, из которых следует, во-первых, что в клетках людей-долгожителей, возможно, имеются определенные цитогенетические особенности (С. М. Кузнецова, Е. А. Черкасская) и, во-вторых, что долгожительство связано с увеличенной способностью к репарации ДНК (Г. Д. Бердыщев, А. Н. Хохлов и автор этих строк).