Против часовой стрелки. Что такое старение и как с ним бороться

Если стресс – неотъемлемое свойство жизни, то чем активнее организм живет, тем быстрее он должен стареть. И тем короче, следовательно, должно быть его существование. На основании этих умозаключений в 1928 году Раймонд Перл выдвинул[452] теорию уровня жизни, или скорости жизни (the rate-of-living theory of aging). Он предположил[453], что у каждого организма есть свой запас энергии, "жизненной силы" (vitality), и чем быстрее он растет и расходует ее, тем меньше живет. К таким выводам Перл пришел, наблюдая за дрозофилами: повышая температуру окружающей среды, ему удавалось сократить время их жизни.

Через 28 лет Харман сформировал свою свободнорадикальную теорию старения, чем подвел под теорию Перла конкретную биохимическую основу и объяснил, как могли бы быть связаны температура и длина жизни: через митохондриальное дыхание и накопление активных форм кислорода. Потом были обнаружены[454] и другие механизмы, которые ускоряют обмен веществ: например, когда клетка "тратит" свою энергетическую валюту АТФ, продукты расщепления ее усиливают работу митохондрий. Таким образом, чем быстрее клетка расходует энергию, тем больше нужно ее произвести и, следовательно, тем больше образуется свободных радикалов.

Рэймонд Перл считал, что – по аналогии с химическими реакциями – нагрев ускоряет обмен веществ и, следовательно, усиливает расход "жизненной силы" (то есть действие окислительного стресса, как мы сказали бы сейчас). Если так, то холод должен быть связан с долголетием – и такую связь[455] действительно неоднократно находили. Например, согласно результатам[456] Балтиморского исследования старения (Baltimore Longitudinal Study of Aging), мужчины с пониженной температурой тела выживают лучше прочих. А младенцы, рожденные в холодное время года, отличаются[457] большой массой тела (в их возрасте это еще признак здоровья) и долголетием[458], а также низкими рисками остановки развития. Впрочем, постоянное нахождение в экстремальных условиях такого эффекта не оказывает: крысы, которых держали при температуре 6–9 °С, болели и жили меньше положенного срока.

Вечная горячка

Среди млекопитающих есть один отряд, откровенно противоречащий теории скорости жизни, – это рукокрылые, причем практически в полном составе. В первой части книги мы уже видели, что продолжительность жизни млекопитающих связана с их массой тела. Человек живет необычно долго для своих скромных размеров, и есть только[459] 19 видов животных, которые обогнали его по такому показателю, как отношение реальной продолжительности жизни к предсказанной. Из них один – естественно[460], голый землекоп, но вот остальные 18 – летучие мыши. В отличие от землекопа, чьи условия жизни в корне отличаются от его родственников, рукокрылые "вылетели" за рамки закономерности почти целым отрядом и все вместе освоили ряд секретов долголетия.

Летучие мыши "вылетели" из общей закономерности всем отрядом. По Foley et al., 2018

Самой важной особенностью рукокрылых, судя по всему, является[461] способность летать. Только поднявшись в воздух, они, как и голые землекопы, избавились от угрозы быть съеденными и получили возможность жить дольше тех, кто остался на земле. Но полет приносит свои неприятности. Одна из них – это невозможность выносить много детенышей, потому что летать с ними тяжелее, чем ходить. Впрочем, это только дополнительный стимул жить дольше, чтобы успеть оставить побольше потомства.

Но есть и более серьезная неприятность – жар. Чтобы удерживать свое, пусть и небольшое, тело в воздухе, летучие мыши непрерывно работают мышцами и расходуют энергию, часть из которой рассеивается в виде тепла. В результате температура тела у них почти все время держится на уровне более 40 °С, отсюда родилась концепция "полета как горячки"[462].

Чтобы выжить в условиях постоянного подогрева, летучие мыши обзавелись разными механизмами защиты. Это, например, репарация ДНК – гены[463], которые за нее отвечают, у них подвергаются более сильному отбору[464] по сравнению с другими млекопитающими. Заодно репарация снижает риск клеток превратиться в опухолевые – вероятно, именно поэтому летучие мыши практически не болеют[465] раком.

Горячка создает и другой риск – воспаление. У млекопитающих повышение температуры активирует иммунную систему, а ее работа, в свою очередь, усиливает стресс в других клетках, которые и без того работают на износ. Чтобы этого не допустить, летучие мыши научились тормозить[466] свое воспаление, а их макрофаги – выделять больше противовоспалительных веществ. Одновременно с этим рукокрылые выработали устойчивость к вирусам[467], чтобы те не провоцировали иммунный ответ, и блокируют их размножение еще на ранних стадиях. Но и те вирусы, которым удалось выжить, серьезного воспаления не вызывают: летучие мыши потеряли[468] рецепторы к вирусным ДНК и РНК и предпочитают[469] их просто не замечать.