Большие биологические часы

Дильман В М

Действительно, если определенные болезни сцеплены с нормальным механизмом развития и старения, то между самими этими болезнями могут существовать общие черты или даже общие признаки, указывающие на их взаимосвязь. Разумеется, такая позиция требует осознания степени видимой сейчас интеграции медицины, а если смотреть еще более широко, требует стремления обнаружить единство, скрытое диалектически в самой природе развития, старения и болезней старения.

Но если нет четкой границы между развитием организма и болезнями, сцепленными со старением, то есть нет различия между нормой и патологией, то все же такое разграничение условно должно быть проведено. Это необходимо прежде всего потому, что целью науки является не только само по себе познание, но и стремление к совершенствованию и сохранению природы. В данном

случае это освобождение человека от бремени болезней старения. А для этого, в частности, необходима линия отсчета, отграничивающая условно то, что мы принимаем за норму, оттого, что практически обосновано считать болезнью. Отклонение от этой линии отсчета являлось бы сигналом к принятию определенных мер воздействия. Именно о такой линии отсчета, основанной на представлении об идеальной норме, также идет речь в настоящей книге.

В этом отношении я стремлюсь доказать, что после окончания развития и роста организма пределы нормы едины для всех возрастов и индивидуальны для каждого (конечно, если в этот период человек здоров). Это и есть тот идеал, к которому следует стремиться, если не только пытаться противодействовать старению и болезням старения, но и искать пути для расширения видовых пределов жизни человека. Ведь никто не умирает от старости -- человек и в старости умирает от болезней, причем в подавляющем большинстве случаев от болезней, строго определенных. Вот почему концепция, рассматриваемая в данной книге, распространяется и на явление естественной смерти высших организмов, включая человека. Причем эта концепция обосновывает положение, что естественная смерть -- смерть регуляторная, и поэтому она определяется причинами, на которые возможно воздействовать.

Такая трактовка позволяет рассмотреть в едином контексте как роль внешних факторов в формировании болезней старения, так и механизмы, обеспечивающие живой системе определенную степень стабильности, несмотря на действие этих факторов.

Развиваемая в этой книге концепция, однако, не мешает использованию многих фактов, которые внешне как бы полностью находятся с ней в противоречии. Так, например, хотя я считаю, что мутационные теории старения являются дефектными, поскольку они не устанавливают связи между развитием и старением организма, в книге рассматривается, каким образом изменения регуляции и обмена веществ способствуют увеличению "вклада" мутаций в картину старения и таких болезней, как атеросклероз и рак.

Таким образом, на основе рассматриваемой в книге модели появляется возможность искать взаимосвязь между главными и дополнительными факторами развития, старения и болезней старения.

Никто не умирает от старости: люди и в старости умирают от болезней -в принципе излечимых, так как они вызываются нарушением регуляции. Естественная смерть у высших организмов -- смерть регулярная.

Глава 2. Загадки живой природы

Живая природа хранит в себе три древние загадки: возникновения жизни, эволюции и смерти.

Чтобы разгадать первую из них, в настоящее время предпринимаются усиленные попытки воспроизвести процесс возникновения жизни в искусственных условиях.

Не менее сложна и вторая загадка -- загадка эволюции, или усложнения и совершенствования живых систем при сохранении одних и тех же структурных элементов живой материи.

Действительно, природа одновременно и удивительно единообразна и поразительно разнообразна. Наиболее простые живые организмы -- вирусы -имеют такое же строение, как и носители наследственности у высших организмов -- гены. Белки у бактерий и у человека построены из одних и тех же строительных блоков -- аминокислот.

Как же обеспечивается в природе стабильность основных ее элементов и поразительное усовершенствование их в процессе эволюции на пути от простейших одноклеточных к высшим организмам? От ответа на этот вопрос зависит многое. В том числе и разгадка смерти.

Мы привыкли считать, что всякая жизнь завершается смертью, что "жить -значит умирать" (Энгельс Ф. Диалектика природы).

Но что делает смерть неизбежной?

Прежде чем рассмотреть этот вопрос, напомню читателю: в природе, как известно, существуют два принципиально различных механизма смерти -- от внешних и от внутренних причин.

Теоретически некоторые простейшие одноклеточные организмы

бессмертны, так как после каждого деления подобного существа возникают два полностью одинаковых дочерних потомка, обладающих всеми свойствами исходного организма. В благоприятных условиях процесс последовательных делений может продолжаться неограниченно. Классический пример: деление одноклеточного организма -- парамеции -- в течение 8400 поколений. В данном случае не имеет значения, что в действительности лишь экземпляры некоторых простейших создают поколения, способные делиться вегетативно (без полового размножения) неопределенно долго. Если бы эта способность наблюдалась только у одного вида простейших или даже у одной ветви, то и тогда это было бы основанием для утверждения, что теоретически существует жизнь без внутренних причин смерти при наличии определенных благоприятных условий внешней среды. Свойство потенциального бессмертия можно увидеть и на примере сложных многоклеточных организмов, если в их клетках происходят так называемые злокачественные изменения. Действительно, нормальные клетки, из которых строится многоклеточный организм, находятся в таком взаимодействии друг с другом, что размеры органов остаются постоянными. Так, например, в желудочно-кишечном тракте происходит очень интенсивное обновление клеток. Но новые клетки регулярно приходят на смену гибнущим, то есть клеток появляется ровно столько, сколько необходимо для поддержания их "запланированного" количества. Более того, нормальные клетки, находясь в искусственных условиях вне организма, в так называемой культуре тканей, делятся лишь строго определенное число, раз и затем погибают.

Когда же клетка становится раковой, ее потомки могут жить и в культуре ткани, и в организме беспредельно, если их последовательно пересаживать, или трансплантировать. Знаменитый немецкий ученый Пауль Эрлих еще в 1906 г. выделил у мыши опухоль, которая и сейчас используется во всех странах в научных исследованиях, хотя максимальная длительность жизни мыши не превышает трех лет. Иными словами, как это ни парадоксально, рак обеспечивает потенциальное бессмертие клеток.

И все же и одноклеточные организмы, и раковые клетки погибают. Действительно, давно подсчитано, что если бы не происходило гибели одноклеточных, то потомки одной инфузории довольно скоро заняли бы объем, превышающий объем земного шара. Что же ограничивает длительность жизни одноклеточных существ? Таким ограничителем является прежде всего состояние среды их обитания.

Живой организм находится в очень тесных взаимоотношениях с внешним миром. Наличие или отсутствие пищи, физические условия среды, степень ее загрязнения -- вот те главные факторы, с которыми неразрывно связана жизнедеятельность организма.

Вместе с тем любой организм может существовать, лишь если состав его тела поддерживается в определенных, обычно довольно узких пределах. Это положение великий французский физиолог Клод Бернар более 100 лет назад сформулировал следующим образом: постоянство внутренней среды является необходимым условием свободной жизни организма.

Закон постоянства внутренней среды организма -- фундаментальный закон биологии. Я бы даже обозначил его как Первый фундаментальный биологический закон (хотя порядковый номер в данном случае мало что говорит: все фундаментальные законы характеризуются тем, что ни один из них не может быть нарушен).

Обмен веществ, основанный на поступлении в организм пищи, воды и кислорода, прежде всего обеспечивает постоянство внутренней среды. У одноклеточных существ резервы энергетических материалов в организме очень невелики и соответственно их зависимость от поступления пищи, как правило, крайне выражена. Еще больше одноклеточные зависят от физических условий среды. Нежная оболочка клетки -- клеточная мембрана -- не может быть надежной защитой от повреждающих внешних факторов. Это понятно: и поступление пищи, и выделение отходов происходит через эту мембрану. По существу, одноклеточные организмы находятся в равновесии со своей средой обитания, и постоянство состава их тела, то есть требование, соответствующее Первому биологическому закону, может быть выполнено лишь в той степени, в которой сохраняется постоянство внешней среды. Изменения во внешней среде, вызванные, к примеру, самой жизнедеятельностью одноклеточных организмов, могут послужить причиной их гибели.