Кислород. Молекула, изменившая мир

Естественно, неприятности антагонистической плейотропии не обязательно связаны с нашим несоответствием внешнему миру. В главе 12 мы обсуждали болезнь Хантингтона, которая представляет собой пример плейотропии в действии: едва заметное повышение плодовитости в юности вызывает катастрофическую потерю жизненных сил в последующие годы. К питанию это не имеет никакого отношения: этот эффект связан с одним-единственным геном. Если у нас есть ген хантингтина, болезнь разовьется вне зависимости от того, что мы едим. Что-то похожее можно сказать и о некоторых других болезнях. Некоторые варианты полиморфных генов, например аллель АроЕ4 гена АроЕ, увеличивает вероятность развития болезни Альцгеймера[82]. Одна копия гена АроЕ4, повышающего риск развития заболевания в четыре раза, имеется у каждого четвертого человека. Два процента населения получают по наследству двойную дозу, что увеличивает риск заболевания в восемь раз. Казалось бы, ген, встречающийся в популяции с такой высокой частотой, должен давать какие-то преимущества в молодые годы. Но пока преимущества носительства гена АроЕ4 неизвестны. Ясно только, что дополнительный риск деменции не является достаточным основанием, чтобы лишить человечество аллели АpоЕ4. Можно лишь догадываться, сколько других заболеваний старческого возраста, среди которых почти все имеют генетический компонент, в этом отношении аналогичны болезни Альцгеймера.

Подождите минуточку! В начале главы я заявлял, что выявление генов-виновников не поможет излечивать людей с болезнью Альцгеймера или с другими возрастными заболеваниями. Вместо этого мы должны попытаться замедлить процесс старения в целом. Секрет заключается в теории антагонистической плейотропии. Суть идеи понять легко, но есть одно затруднение: когда наступает «поздний» эффект? В какой момент нашей жизни гены перестают оказывать положительное действие и начинают влиять отрицательно? Следует ли измерять «время проявления отрицательного эффекта» в годах или в каких-то других единицах? Если речь идет о годах, эффект антагонистической плейотропии можно проиллюстрировать на примере судьбы Эдипа. Если мы имеем две копии гена АроЕ4, болезнь одолеет нас в назначенный час, и мы столь же бессильны остановить ее, как остановить само время. Но если эффект зависит от возраста, а не от времени, трагедия болезни Альцгеймера связана со старостью, с переходом возрастного порога, а не со временем, которое требуется для достижения этого порога. Тогда наша судьба, как судьба Гамлета, зависит от нашей истории, от достижения порога, а не неизбежна, как судьба Эдипа.

В случае болезни Альцгеймера наличие порога может объяснять значительные вариации возраста, в котором начинает проявляться заболевание. Наличие аллели АроЕ4 сдвигает наступление болезни к более раннему возрасту, так что люди с двумя копиями АроЕ4 с большой вероятностью окажутся больны к 65 годам. Однако наличие двух копий АроЕ4 не усиливает тяжесть заболевания и не меняет характер и скорость его течения. Болезнь протекает так же, только начинается раньше. В этом смысле АроЕ4 не «вызывает» болезнь, а скорее, приближает ее наступление. Это указывает на существование порогового возраста: за порогом болезнь развивается одинаково, вне зависимости от того, какую аллель АроЕ вы имеете. Значение этого порогового возраста лежит в диапазоне от 60 до 140 лет[83]. Как сказал Эйнштейн, время относительно, но в случае старения — относительно чего?

Каждый из нас видел людей, которые состарились хорошо и которые состарились плохо. Существует разница между биологическим и хронологическим возрастом. Средняя продолжительность жизни 75 лет подразумевает значительный разброс продолжительности жизни отдельных людей. Иногда люди умирают в 50 лет от таких возрастных заболеваний, как инфаркт или рак, а иногда доживают до 100 лет. Так имеет ли смысл определять среднюю продолжительность жизни по хронологическому, а не по биологическому возрасту? Биологический возраст можно оценивать по-разному, но надежный способ заключается в определении окислительного повреждения отдельных клеток и тканей. Люди, в добром здравии дожившие до 100 лет, часто имеют ДНК, липиды и белки в таком же состоянии, что и больные люди в 50 лет.

Чтобы яснее представить себе, о чем идет речь, рассмотрим популяцию клеток, подвергающихся облучению. Предположим, в среднем клетки умирают после 100 «ударов». При двукратном повышении интенсивности излучения клетки получают 100 «ударов» за половину исходного времени, то есть «стареют» в два раза быстрее. Время — неподходящая мера их возраста, гораздо более адекватным параметром является число «ударов». В данном случае это число отражает биологический возраст клеток.