Гипотеза первичной амортальности

Исходя из выше изложенного уже можно сформулировать собственную гипотезу старения. Назовем её гипотезой первичной амортальности.

В современной геронтологии совершенно неясен вопрос о возникновении и эволюции процесса старения. Хотя и существует точка зрения, согласно которой гены моpтальности возникли с появлением многоклеточности и дифференциации функций между тканями, (Denus and Lavroix, 1993) но, принято также считать, что естественный отбор у животных не может воздействовать на процессы, проявляющие себе только в пострепродуктивном периоде, а потому и не может воздействовать на процесс старения. (Comfort, 1979)

Для того чтобы "разрубить" этот Гордиев узел геронтологии, автор выдвигает гипотезу первичной амортальности. Её суть можно свести к ряду постулатов:

1) в момент возникновения многоклеточности, первые многоклеточные организмы избавляются от программы самоуничтожения и получают как бы потенциальное бессмертие. Хотя каждая клетка примитивного многоклеточного организма получала в наследство программу программируемой клеточной гибели, но эта программа в состоянии запустить процесс уничтожения только той или иной клетки организма, но не организма в целом. Это потенциальное бессмертие ограничивается процессами клеточного старения, но эти процессы растянуты в таком временном континууме, с которым человеческие существа обычно связывают беспредельное долголетие. Другими словами процессы клеточного старения не определяют продолжительность жизни.

2) потенциальное бессмертие особей того или иного вида не прекращает эволюцию, если их гибель от случайных причин имеет достаточно высокую степень.

3) Если гибель от случайных причин особей того или иного вида незначительна, эволюция прекращается, или имеет незначительную скорость. В случае мутации ведущей к возникновению механизма самоуничтожения, такой признак закрепляется, так как дает возможность виду эволюционировать дальше. Такой механизм должен наносить ущерб системам обеспечения жизни организма, посредством чего прерывать её течение. Возникший механизм самоуничтожения должен давать отдаленные потенциальные эволюционные преимущества - ускорения эволюционного процесса и темпа замены одних видов на другие.

4) Как правило, такие возникшие в процессе эволюции механизмы самоуничтожения автономны и независимы от механизмов клеточного старения, хотя механизмы клеточного старения в некоторых тканях организма могут быть вторично приспособлены для целей самоуничтожения.

6. Дилетантские взгляды на эволюцию наземных позвоночных и эволюцию процессов старения

Выдвинутая гипотеза также вдохновляет автора изложить свои довольно дилетантские взгляды на эволюцию наземных позвоночных в целом и эволюцию их старения в частности. Я попытался исходя из гипотезы первичной амортальности, гипотетическую схему эволюции механизмов самоуничтожения наложить на хорошо известные палеонтологические данные относительно эволюции позвоночных. Речь идет о сценарии событий, представленного в ряде работ, сотрудника Палеонтологического института РАН Кирилла Еськова (Еськов, 2000). И получил ответ на первый взгляд, малосвязанных между собой два вопроса: - Почему вымерли динозавры? И почему у птиц с повышением продолжительности жизни наблюдается повышение уровня клеточной резистентности составляющих их клеток к оксигенным повреждениям, тогда как у млекопитающих продолжительность жизни связана с массой теле и мозга?

Из данных современной биологии известно, что среди эволюционных ветвей наземных позвоночных нестареющие виды встречаются у рыб, анапсид (морские черепахи), и если полагать, что птицы действительно нестареющие животные, то и у завроморф. В тоже время неизвестен ни один вид тероморфного животного утратившего способность к старению, ни в палеонтологической летописи, ни среди ныне живущих млекопитающих.

Трудно рассуждать о механизме самоуничтожении низших позвоночных, не зная принципов его действия. Наличие в одном и том же роде Морской окунь (Sebastes spb.) короткоживущих, так и долгоживущих нестареющих видов (Cailliet 2001), кажется свидетельствует о том, что у рыб существует механизм самоуничтожения, но они от него могут элегантно избавляться в процессе эволюции.

Таким образом, из того, что известно, можно сделать вывод, что рыбы, завроморфы и анапсиды могут избавляться от предполагаемого механизма самоуничтожения возникшего, предположительно где-то на заре эволюции хордовых. Из хордовых, увы, хорошо описан только механизм самоуничтожения млекопитающих в элевационной теории старения Дильмана.

По наиболее современным представлениям, в нескольких (минимум в двух) эволюционных линиях амфибий независимо выработался синдром рептилийных признаков и был, достигнут рептилийный уровень организации.

Видимо при достижении рептилийного уровня организации, утрачивается неким образом примитивный, характерный для низших позвоночных механизм самоуничтожения, подобно тому, как это происходит у некоторых видов рыб рода (Sebastes spb.). Безусловно, это умозрительная сентенция, но с одной стороны интуиция это тоже метод познания, а с другой стороны есть наличие неопровержимых фактов, которые легко вписываются в предлагаемый сценарий - долгоживущие виды среди анапсид и завроморф.

Для того чтобы дальнейшее изложение не было лишено логики и было понятным, мысль о том, что при достижении рептилийного уровня организации, утрачивается примитивный, характерный для низших позвоночных механизм самоуничтожения, необходимо постулировать.

Существование двух независимых эволюционных ветвей наземных позвоночных - тероморфной (от греческого "терион" - зверь) и завроморфной (от "заурос" - ящер), разошедшихся еще на уровне амфибий и венчаемых: первая - млекопитающими, а вторая - птицами и динозаврами, сейчас практически общепризнанно. Обе группы возникли одновременно, в позднем карбоне.

Собственно говоря, вся трехсотмиллионолетняя история наземных позвоночных - это история состязания тероморфов с завроморфами, где эволюционный успех сопутствовал попеременно то одним, то другим.

Динозавры и млекопитающие появились на Земле практически одновременно - в конце триаса, и мирно сосуществовали потом на протяжении 120 миллионов лет.

Не вдаваясь в детали эволюционного процесса наземных позвоночных (так как это не есть тема данной работы), необходимо лишь отметить, что основой мирного сосуществования было то, что динозавры и маммалии с самого начала сформировали "параллельные миры", практически не взаимодействующие между собой.

Сегодня полагают, что основой 120-миллионолетнего "мирного сосуществования" динозавров и млекопитающих было полное разделение их экологических ниш в соответствии с различиями в размерных классах. В мелком размерном классе, формируемом млекопитающими, в те времена не существовало настоящих форм плотоядных - только насекомоядные и неспециализированные хищники, типа ежей или опоссумов. Ситуация поменялась в мелу, когда на эволюционную арену вышли териевые млекопитающие, имевшие заметно более высокий уровень метаболизма, нежели триасовые и юрские прототерии. На этой метаболической основе гомойотермным териям впервые удается "создать" фитофага в малом размерном классе, в результате расширяется пищевая база субдоминантного сообщества. Возникают специализированные хищники-млекопитающие. И вот тут-то начинаются "крупные неприятности" у динозавров - ибо детеныши-то их являются членами не доминантного, а субдоминантного сообщества. Детеныш динозавра, не обладающий еще в силу своих размеров инерциальной гомойотермией - это просто большая ящерица, лакомая добыча, для круглосуточно активного хищного млекопитающего.

Защитить детеныша - задача несложная... Но только на первый взгляд. Это (как нам известно) хорошо удается слонам и крупным копытным, ведущим стадный образ жизни, но с динозаврами ситуация иная. Легко наладить охрану кладки (некоторые динозавры в позднем мелу действительно отрабатывают такие типы поведения), однако когда детеныш имеет размер кролика, а родители - ростом со слона, то его быстрее раздавишь, чем защитишь от нападения. Сократить этот разрыв в размерах невозможно (размер детеныша ограничен максимальными размерами яйца: если сделать его слишком большим, скорлупа не выдержит давления жидкости, а если увеличить толщину скорлупы, зародыш задохнется), и молодь динозавров обречена, оставаться членом субдоминантного сообщества. Интересно, кстати, что именно в это время хищные динозавры-тероподы совершают ряд попыток войти в малый размерный класс, чтобы тоже использовать такой новый пищевой ресурс, как млекопитающие-фитофаги, однако все они оканчиваются неудачей: сообщество уже сформировано и все ниши поделены.

Но этом сценарии К. Еськова есть одно но очень большое "НО". Теропод - крошек мы видим каждый Божий день в виде воробьев, ворон и прочих птичьих. Так почему же они выжили?

От мелких хищных динозавров теропод в конце Юрского в начале Мелового периодов эволюционировали птицы. Хотя и полагают, что птицы представляют собой класс позвоночных более высокой ступени организации, чем рептилии, так как сложность биологических явлений, связанных с размножением, и в особенности сложность заботы о потомстве резко отличают их от рептилий. Но уж слишком много анатомических данных указывает на сходства птиц и рептилий. По образному выражению Томаса Гексли, птицы являются ''взлетевшими рептилиями''. Поэтому есть мнение, о том, что ныне живущие виды птиц есть ничто иное, как дожившая до наших дней одна из ветвей динозавров, отличительной чертой, которой является малый размерный класс и немыслимый для других живых существ уровень метаболизма. Учитывая то, что птицы и динозавры филогенетически однородная группа, то видимо, нужно ожидать, что и параметры функционирования систем их организмов не имели значительных различий, за исключением разве одного параметра - скорости метаболизма. Поэтому есть все основания полагать, что подобно птицам их нервная система имела высокую степень как апоптоза, так и регенерации нейронов путем нейрогенеза т.е. нужно думать, что и механизма самоуничтожения динозавры не имели и, что эти создания жили сотни, а может быть и тысячи лет подобно современным морским черепахам.

Интуитивно автор полагает, что в течение 120-миллионолетнего "мирного сосуществования" динозавров и млекопитающих скорость эволюции представителей обеих групп была примерно одинаковой. Но ситуация кардинально изменяется когда в эволюционной линии от триасовых и юрских прототериев до истинно териевых млекопитающих мела возникает механизм самоуничтожения. Радиальная глия стала превращаться в астроциты вскоре после рождения. И механизм, гарантированно сокращающий жизнь индивидуума резко ускорил эволюцию этой группы. Потому на эволюционный вызов млекопитающих динозавры не смогли дать адекватного эволюционного ответа. И вымерли.

А вымирали они весь поздний мел с более или менее постоянной скоростью, но, начиная с некоторого момента, эта убыль перестает компенсироваться возникновением новых видов; старые виды вымирают, а новых им на смену не появляется, и так вплоть до полного исчезновения группы. Иными словами: в конце мелового периода имело место не катастрофическое вымирание динозавров, а не появление новых им на смену. Скорость эволюции у них была очень низкой, ведь они были, возможно, почти, что абсолютно бессмертными существами.

Иной оказалась эволюционная судьба у теропод - крошек ввиду смены образа жизни с целиком наземного на наземно-воздушный давших начало птицам. Смена среды обитания привела к революционным изменениям в скорости эволюции этой группы. Во-первых, резко увеличилась смертность от случайных причин, а во-вторых, уровень метаболизма достигший фантастических значений, привел к тому, что клеточное старение в реальном времени начало ограничивать продолжительность жизни. Как результат скорость эволюции увеличилась, а группа не только выжила, но и дивергировала и стала опасным конкурентом млекопитающих за наземную и водную среду.

Поэтому смена поколений целого ряда групп животных шла более быстрыми темпами ближе к нашей эпохе и была замедленной в эпохи более отдаленные. Эта закономерность ускорения эволюции была подмечена уже давно и рассматривалась как проявление определенных свойств живого вещества в биосфере нашей планеты.

Ускорение темпов развития органического мира от древних времен к современной эпохе было отмечено также одним из основателей эволюционной палеонтологии - В. О. Ковалевским. В письме к брату от 27 декабря 1871 г. он писал: ''Интересен факт ускорения хода жизни, так сказать; от лаурентианской до силгорийской прошло, конечно, больше времени, чем от силюрийской до настоящей эпохи; каждая следующая большая эпоха Земли короче предыдущей, и в это короткое время успевало народиться и вымереть больше разнообразных форм, чем в предыдущую эпоху; начиная от третичной эпохи жизнь мчится на всех парах: с эоцена большие типы, целые семейства появляются и вымирают и развиваются новые... времени, очевидно, прошло сравнительно немного, а перемена большая: наконец явился человек, совсем овладел миром и дело пошло быстрее'' (пит. по: [Давиташвили, с. 413]).

Основываясь на материале работ Э. Геккеля, опубликованных в 1874-1875 гг., Ф. Энгельс отмечал как естественно - историческую закономерность ускорение темпов развития органического мира в течение геологического времени. ''По отношению ко всей истории развития организмов надо принять закон ускорения пропорционально квадрату расстояния во времени от исходного пункта '',- писал Ф. Энгельс. (Маркс К., Энгельс Ф.)

Как видите, заметить это явление сумели от великих ученых до классиков непотребной философии, - а объясняет только моя гипотеза. Да, попытки объяснить это явления были, но как мне кажется, они вовсе неубедительны.

Доказательства

В свете вышеизложенного попытаюсь предьявить одно элегантное доказательство вышеизложенного сценария. Интересно, что будет происходить у птиц и млекопитающих когда естественный отбор будет в силу неких эволюционных причин начинает "работать" в сторону увеличения продолжительности жизни? В наше время это уже не секрет. У птиц будет возрастать резистентность их клеток к оксигенным повреждениям, (Ogburn et al., 2001) а у млекопитающих будет возрастать масса мозга. В свете высказанной гипотезы эти феномены вовсе не удивительны. Ведь максимальную продолжительность жизни птиц ограничивают только механизмы клеточного старения, а жизнь млекопитающих механизм самоуничтожения в основу которого положена постмитотичность нервных клеток. Поэтому у млекопитающих увеличение продолжительности жизни достигается многократным дублированием нервных незаменяемых клеток. Такое мнение согласуется с выводами Захера и Экономоса, что у птиц и млекопитающих три параметра независимо коррелируют с продолжительностью жизни: вес тела, вес мозга и уровень метаболизма. (Saxer, 1977; Saxer, 1978) Тем не менее, для млекопитающих характерна более отчетливая связь видовой продолжительности жизни с массой мозга, чем с массой тела (Economos, 1980)

Зарезервированность, избыточность на структурные элементы нервной ткани характерная черта мозга млекопитающих. Хотя сколько нейронов рабочих, а сколько в резерве известно одному Богу, но есть довольно авторитетные мнения на сей счёт. Так известный геронтолог А.Н. Хохлов утверждает, что в мозгу человека из 14 млрд. нейронов, реально работают только 3 - 4 процента! (50 г нервной ткани) (Комсомольская Правда (номера от 21 и 22 мая 2002) Поэтому неудивительно что ворона имея относительно небольшой мозг, не уступает своим интелектом высшим приматам. Многих исследователей удивляет миниатюрность мозга динозавров относительно их размеров. Но нужен ли был динозаврам большой мозг, если его все элементы были рабочими.

Еще один пример, но уже из жизни насекомых. Насекомые, как один из классов Arthropoda известны с середины Девона. По числу видов среди животных насекомые занимают первое место. Этот наиболее многочисленный класс беспозвоночных насчитывает свыше 1 млн. видов. Очевидно, что число видов насекомых резко превышает число видов любого класса живых организмов. Но, по заключению энтомологов, помимо учтенных видов насекомых, в пределах биосферы существует еще столько же неучтенных. Поскольку насекомые способны к быстрому размножению, очевидно, что они представляют собой мощный биологический и геохимический фактор. Ориентировочные расчеты показывают, что на нашей планете обитает минимум 108 млрд. насекомых, т. е. на каждого человека на Земле приходится около 250 млн. представителей этого класса. Их организм состоит (имеется в виду имаго) из ограниченного числа жестко специализированных и незаменяемых клеток. У жестко специализированных клеток, из которых состоят насекомые, срок службы крайне ограничен, а резерва для их замены природа в данном случае не предусмотрела. Поэтому это очень короткоживущие существа. Опять постмитотичность, опять механизм самоуничтожения, (иначе это назвать нельзя) и опять всё это у одной из самых многочисленных и процветающих подобно млекопитающим группы животных.

Напрашивается крамольная мысль, а не является ли постмитотичность части клеток организма не только признаком наличия механизма самоуничтожения, но и эволюционным коридором который ведёт к достижению максимального эволюционного прогресса.

Выдвинутая автором гипотеза прямо подразумевает, что мы (люди и млекопитающие в целом) не умираем от старения, а совершаем в относительно молодом возрасте самоубийство, унося в мир иной ткани с ещё значительным митотическим потенциалом. Т.е. тканями, состоящими из клеток которым еще очень далеко до достижения лимита Хейфлика. Если бы это удалось доказать, то можно было бы утверждать, что выдвинутая гипотеза, в какой то мере доказана. Доказательства нужно искать в области трансплантации внутренних органов и тканей и области клеточных и тканевых культур.

Так как представленная гипотеза предполагает что, даже самая старая особь млекопитающего обладает относительно молодыми соматическими тканями, то, следовательно, гипотетические прогнозы таковы:

а). В области трансплантации внутренних органов и тканей мы должны наблюдать следующие феномены:

1) При последовательной трансплантации нормальных органов и тканей среди изогенных молодых млекопитающих, эти органы и ткани должны переживать не одного хозяина. (Т.е. продолжительность функционирования этих органов и тканей должна в несколько раз превышать максимальную видовую продолжительность жизни).

2) У млекопитающих, органы и ткани, полученные из старых доноров при перемещении их в организм молодых реципиентов должны восстанавливать свои ювенильные качества. В частности их физиологические функционирование в реципиентном организме должно восстанавливаться, даже если в организме донора они уже прекратили своё физиологическое функционирование. Например: яичники, матка и др.

3) У млекопитающих, органы и ткани, полученные от молодых доноров при перемещении их в организм старых реципиентов должны терять свои ювенильные качества. А в некоторых случаях их нормальное физиологическое функционирование должно прекращаться.

Действительно, ряд публикаций подтверждают эти предположения.

Исследования, проведенные на инбредных и сингенных мышах, показали, что трансплантат кожи, взятый у старого хозяина приживался на молодом хозяине. Когда второй хозяин старел, трансплантат пересаживали третьему более молодому и т.д. Жизнеспособность и пролиферативный потенциал клеток сохранялся в течение 7-8 лет, что значительно превышает продолжительность жизни мыши и удивительно сопоставимо с максимальной продолжительностью жизни птицы таких же размеров, как и мышь. Однако после 5-6 пассажей трансплантат уменьшался в размере, с каждым последующим переносом пролиферация клеток снижалась, и в конечном итоге ткань дегенерировала.

Подобный результат был получен и с трансплантатом ткани эпителия молочной железы. В условиях гомеостаза молодого организма трансплантат сохранял жизнеспособность в течение шести лет. (Kanungo, 1982; Daniel and Young, 1971; Daniel et al. 1975)

При пересадке яичников от старых крыс молодым животным, у которых предварительно удалялись яичники, восстанавливается эстральная функция, тогда как яичники молодых животных прекращали свое функционирование у старых животных. (Kushima et al., 1961: Aschheim, 1976).

Более того, среди специалистов занятых трансплантацией печени доминирует мнение, что возраст донора не является противопоказанием для трансплантации. (Oh et al., 2000)

Логично полагать, что согласно выдвинутой автором гипотезы, корреляция между возрастом донора и продолжительностью репликации (the replicative life-span) клеток в клеточных и тканевых культурах должна быть небольшой или не обнаруживаться вообще.

Действительно, сможет ли исследователь, работающий с культурой тканей млекопитающих, установить большую значимую корреляцию между возрастом донора и продолжительностью репликации клеток в культуре, если эти клетки хотя, и получены от разновозрастных доноров, но являются довольно молодыми с хорошо сохраненным митотическим потенциалом?

Этот прогноз подтверждается многочисленными литературными данными. Например, еще со времен Гольдштейна (Goldstein et al., 1978) известно, что продолжительность репликации нормальных человеческих фибробластов полученных от здоровых доноров в культуре не коррелирует с возрастом донора, что ещё раз подтвердили недавние исследования. (Cristofalo and Beck, 1998) Многочисленные исследования, проведенные с использованием фибробластов кожи грызунов, подтвердили наличие хотя и значимой, но небольшой обратной корреляции между возрастом донора и продолжительностью репликации. (Bruce et al., 1986; Bruce end Deamond, 1991; Deamond end Bruce, 1991)

Выводы и комментарии

Из вышеизложенного материала напрашивается довольно обнадёживающий и даже представляющий практический интерес вывод. Согласно изложенной гипотезы, млекопитающие не стареют, а погибают от спровоцированной их нейроэндокринной системой гомеостатической анархии, уровень которой в определенный момент стает несовместимым с их дальнейшей жизнедеятельностью. Но если "отключить" этот механизм самоуничтожения, то тогда потенциальная продолжительность жизни млекопитающих будет ограничена подобно птицам только факторами клеточного старения. Т.е. продолжительность жизни млекопитающих должна возрасти до "птичьего" уровня, т.е. в 3-4 раза.

Вопрос в том, как достичь "отключения" механизма самоуничтожения у млекопитающих? Известны ли современной биологической науке методы, позволяющие это сделать? И какие "подводные" камни может встретить исследователь на этом пути?

Логично полагать, "отключение" механизма самоуничтожения (или хотя бы его торможение) у млекопитающих можно достичь путем:

1) искусственного удерживания уровня гомеостаза организма на наиболее оптимальном уровне.

2) Вмешательство в ключевые пункты механизма самоуничтожения млекопитающих с целью увеличения продолжительности их жизни.

3) путем восстановления эволюционно утраченной способности к нейрогенезу в постнатальный период жизни. (Но так как, по всей видимости, стволовые клетки в мозгу млекопитающих сохраняются более правильно ставить вопрос о его нормализации)

Беру на себя смелость оценить возможность достижения успеха на этих путях. Видимо наиболее перспективный путь это искусственное удерживания уровня гомеостаза организма на наиболее оптимальном уровне. Глобальная гормонотерапия. Но не в наше время. Это дело будущего. Далёкого или близкого - судить не берусь.

Почему?

Да потому что гомеостаз, как философская категория - понятие всеобъемлющее и включает в себе сотни, тысячи, а может быть и сотни тысяч биохимических и физиологических показателей. Не исключено, что в настоящее время большинство, из этих факторов современной науке просто неизвестны. Кардинальным решением в этом направлении было бы проведение резекции всей системы нейросекретирующих элементов мозга и подключения организма к некой искусственной нейросекретирующей железе. Но это, как Вы дорогой читатель понимаете - дело весьма отдаленного будущего.

Тем не менее, следует упомянуть, что фрагмент нечто подобного предпринял Денкла. Проводя эксперименты на крысах, он обнаружил, что у старых животных с удаленным гипофизом и получавших тироксин, происходит эффект омоложения, который проявляется в работе сердечно-сосудистой и иммунной систем и даже внешне, например, в усиленном росте шерсти. Эти крысы не только выглядели "моложе", но и данные их биохимического и физиологического обследования соответствовали молодым животным. (Denckla, 1975; Denckla, 1978)

Ну а пока что геронтология пытается задержать старение путем гормонотерапии. При этом некоторые исследователи достигают определённых результатов. У Дильмана были положительные результаты использования фенформина, а его последователь Даниель Рудман разработал неплохую терапию старения с использованием человеческого гормона роста. Безусловно, гормон - поддерживающая терапия - важный фактор в создании системы антистарения, с помощью которого возможно хоть в какой-то степени корректировать уровень гомеостаза стареющего организма, увеличивая продолжительность жизни. Но это в наше время, увы, не кардинальное решение вопроса.

Второй путь это вмешательство в ключевые пункты механизма самоуничтожения. Этот сценарий предполагает, что любые вмешательства в ключевые пункты механизма самоуничтожения млекопитающих должны изменять продолжительность их жизни. Как было выше показано, что гомеостатическая анархия в организме млекопитающих есть следствие накопления мутантной мтДНК в гормонсинтезирующих нейронах и связанное с этим феноменом изменение уровня нейросекреции в организме. Поэтому можно полагать, что именно таким ключевым пунктом являются накопление мутантной мтДНК в гормонсинтезирующих нейронах. В пользу этого предположения говорит хорошо известный факт про то, что уровень продуцирования РФК негативно коррелирует с максимальной продолжительностью жизни млекопитающих. (Barja, 1998)

Следовательно, факторы, которые изменяют, темп накопления повреждений молекул мтДНК в гормонсинтезирующих нейронах изменяют и соответственно продолжительность жизни организма.

Копаясь в "академических сплетнях" я обнаружил одно интересное интервью академика Скулачёва в "Российской научной газете" от 17 сентября 2003 г., No 35 (38). Под названием "Без вето на бессмертие".

В начале публикации сообщалось, что ученые начали синтез вещества, которое может избавить организм от старения, и что еще десять лет назад о такой ситуации можно было прочесть лишь в фантастическом романе: крупный бизнесмен спонтирует работу ученых, пытающихся создать в лаборатории радикальное средство продления жизни и что сегодня это уже реальность.

Далее Скулачёв утверждает, что есть основание полагать, что самоубийство организма, или старение, также опосредовано активными формами кислорода. И если бы мы могли каким-то способом их обуздать, то, возможно, отменили бы программу феноптоза. В этом и состоит наша стратегия.

Наш подход состоит в следующем. Я предполагаю, что активные формы кислорода, которые участвуют в клеточном самоубийстве, возникают внутри митохондрий. А стало быть, и бороться с ними надо именно там.

В конце 60-х мы совместно с профессором Е. Либерманом обнаружили, что митохондрии превращают химическую энергию в электрическую. На мембране митохондрий возникает разность потенциалов, направленная так, что внутри - знак минус. Эту особенность мы решили использовать. Мы попытаемся синтезировать вещество, которое должно быть очень сильным антиоксидантом и при этом нести положительный заряд. Впервые такие работы начал профессор Мэрфи в Кембридже. Мы хотим улучшить свойства, примененного им антиоксиданта (у нас есть идеи, как это сделать) и попытаться использовать это как средство против старения. Вещество будет накапливаться внутри митохондрий и должно "на корню" уничтожать все активные формы кислорода, которые там возникают.

Думаю, что подобный путь, также не является кардинальным путём решения проблемы. Хотя можно ожидать, что определенные результаты все же могут быть достигнуты.

Да потому, что не ломает (или, выражаясь словами Скулачева, не отменяет) механизм самоуничтожения млекопитающих, а заранее предполагает только его торможение. Сценарий Скулачёва не затрагивает суть механизма самоуничтожения млекопитающих - дезорганизации нейрогенеза в постнатальный период. Поэтому довольно трудно оценить эффективность предлагаемого Скулачёвым пути. Для кардинального увеличения продолжительности жизни млекопитающих необходимо в первую очередь нормализовать процессы нейрогенеза. А это сценарий Скулачева как раз и не предусматривает. Это сценарий не отмены, а купирования старения. Из медицины известно, что купирование синдромов болезни, облегчает ее течение, но не излечивает пациента. Так, что это, увы, не отмена старения. А именно как раз "отмена старения" и есть целью исследований академика Скулачёва.

Почему же этот путь не является кардинальным?

Единственное, что можно утверждать, так это то, что это видимо единственный путь увеличения продолжительности жизни организмов лишенных механизма организменного самоуничтожения, например, таких как птиц, но не млекопитающих.

Если исходить из постулатов представленной работы, то кардинальное увеличения продолжительности жизни млекопитающих может быть достигнуто только путем восстановления эволюционно утраченной способности к нейрогенезу в постнатальный период жизни, и тем самым уровень гомеостаза стареющего организма удерживать в пределах допускающих его жизнеспособность.

Теоретически видимо это возможно, так как стволовые клетки в мозгу млекопитающих сохраняются в течение всей жизни. Но известны ли современной биологической науке методы, позволяющие достигать подобные результаты?

Имею мнение, что в наше время только один метод может претендовать на подобную роль. Речь идёт об использовании экзогенной органоспецифической РНК (эоРНК) с целью биологической модуляции.

К такому выводу автор пришел, рассматривая историю биологической науки второй половины 20-го века.

В 1973 году английский исследователь Макс Оденс (к сожалению, автор, знаком только с рефератом его работы) использовал смесь РНК + ДНК для предотвращения "пагубного действия старческого возраста". Эксперимент проводился на 10 крысах с нормальной продолжительностью жизни 800-900 дней, из которых 5 крыс составляли контрольную группу, а остальные 5 крыс получали еженедельные инъекции ДНК + РНК. Все крысы получали одинаковое питание. После двенадцати недель эксперимента наблюдалась разница в поведении, весе и других показателях. 5 контрольных крыс умерли, не дожив до 900 дней. Из крыс, которые получали инъекции РНК-ДНК, 4 умерли в возрасте 1600-1900 дней, и 1 в 2250 дней. (Odens, 1973)

Примерно в тоже время в бывшем СССР, группа ученых под руководством профессора Л.В. Полежаева начала исследования, которыми было установлено, что органоспецифическая РНК модулирует процессы регенерации различных тканей и органов организма млекопитающих. В т.ч. и постмитотических - таких как нервная и мышечная ткани.

Эти исследования показали, что травма прокол, или же инъекция органоспецифической РНК непосредственно в мозг приводит к стимуляции с последующей дифференцировкой клеток эпендимы и митотического или амитотического размножения нейронов. Фактически, наблюдались элементы полной регенерации нервной ткани и физиологической регенерации нейронов мозга. (Полежаев, 1968; Полежаев и Резников 1973; Полежаев, 1982; Polezhaev et al., 1991)

"Наши опыты на взрослых крысах и котятах показывают, что физиологическую регенерацию нервной ткани коры больших полушарий можно значительно стимулировать, если подействовать на нее продуктами распада нервной ткани головного мозга или высокополимерной свежеприготовленной РНК. Введение в мозг этих веществ, как и фактор травмы мозга, вызывает сильное разрушение и дедиффеpенциpовку нервной ткани. Часть клеток погибает. Оставшиеся глиальные и нервные клетки при этом активируются и как бы омолаживаются. Ядра нейронов увеличиваются, округляются, светлеют, в них появляются крупные ядрышки. Цитоплазма светлеет, в ней мелко распыляется и исчезает тигpоид, увеличиваются отростки. Такие активированные нейроны интенсивно амитотически размножаются, проходя три стадии: двуядpышковую, двуядерную и двуклеточную. В случае очень сильного воздействия возникает митотическое деление нейронов, которое, однако, во многих случаях абортивно - доходит до стадии метафазы, после чего клетки погибают. Глиальные клетки усиленно размножаются митотическим и амитотическим путем. С другой стороны, стимулирующие воздействия резко активируют процессы продуцирования камбиального типа клеток из эпендимы и субэпендиального слоя, их миграцию в белое и серое вещество и превращение части из них в нервные клетки. Это особенно ясно видно в белом веществе и молекулярном слое коры больших полушарий".

Неужели метод использования органоспецифической РНК с целью биологической модуляции позволяет преодолеть постмитотичность нервной ткани и тем самым увеличить продолжительность жизни? Необходимо рассмотреть этот вопрос в деталях.

Этот метод известен с середины пятидесятых годов 20-го столетия (Sterzl и Hrubesova 1955), суть которого состоит в том, что суммарную РНК получают из отдельного органа или из целого организма донора фенольным способом и вводят в культуру клеток, ткань, орган или организм-реципиент. С его помощью воспроизводили индукцию различных иммунных реакций, процессы дифференцировки, развития, регенерации и адаптации в тканях организма реципиента, а также эффекты гормонов и других биологически активных веществ. (Смирнов, 1988; Смирнов, 1989; Смирнов и другие, 1993; Полежаев, 1968; Полежаев и Резников 1973; Полежаев, 1982; Segal et al., 1965; Satz et al., 1980; Villee and Goswami, 1973)

Инъецированные в организм реципиент эндогенные органоспецифические РНК (эоРНК) донора в течение очень короткого времени поглощаются с помощью механизма пиноцитоза и накапливаются преимущественно в клетках органа - мишени реципиента, поэтому их действие носит, выражено тканеспецифичный характер. (Белоус и другие, 1974; Stebbing, 1979)

Т.е. эоРНК из мозга донора будет преимущественно накапливаться в мозгу реципиента, из печени донора - в печени реципиента и т.д. (Белоус и другие, 1974; Белоус, 1968; Конышев, 1969; Niu, 1963)

В реципиентных клетках при внутри и межвидовом переносе эоРНК индуцирует синтез белков, которые функционально близкие к донорским, но, по всей видимости, с иРНК матрицы реципиентного генома. (Полежаев, 1974; Полежаев, 1982; Полежаев, 1968; Niu and Mulherkar, 1970; Hillman and Hillman, 1967).

Полагают, что наиболее вероятным механизмом действия экзогенной РНК является специфическая депрессия/ дерепрессия генов в реципиентных клетках мишенях путём взаимодействия экзогенной РНК с регулярными белками хроматина.

В настоящее время большинство исследователей склоняется к тому, что действующим фактором экзогенных РНК является фракция низкомолекулярных ядерных/ ядрышковых РНК. Низкомолекулярные ядерные/ ядрышковые РНК являются подклассом некодирующих белки ядерной РНК и существуют в клетке преимущественно в виде малых ядерных/ ядрышковых рибонуклеопротеидов. (Stroun et al., 1977; Смирнов, 1988; Белоус и другие, 1974)

Какую биологическую роль выполняют низкомолекулярные ядерные/ ядрышковые РНК?

В дополнение к матричным РНК, рибосомным РНК и транспортным РНК, которые играют центральную роль внутри клеток, в них находятся также значительное количество регуляторной некодирующей белки РНК. Размер этих частиц варьирует от 100 до 300 нуклеотидов, и они играют роль риборегуляторов. Их главной функцией является пострансскипционная регуляци<