Зачем мы стареем. Наука о долголетии: как продлить молодость

Ничего не скажешь, идея интересная. Так какие же есть свидетельства в пользу теории гиперфункционирования? Джемс и Партридж указывают на то, что многие классические старческие патологии связаны с неудержимым ростом или чрезмерным укрупнением клеток, а не упадком и разрушением. Так обстоит дело с раком, болезнями сердечно-сосудистой системы, диабетом, болезнью Альцгеймера. Той же причиной часто обусловлены и проблемы с простатой, от которых страдают многие пожилые мужчины, – из-за чрезмерного роста клеток предстательной железы пережимается мочеиспускательный канал. И даже истончение костей при остеопорозе может вызываться ненормальной активностью остеокластов (клеток, отвечающих за разрушение старой костной ткани в ходе формирования скелета), которые выбиваются из ровного ритма с создающими костную ткань клетками-остеобластами.

Наш маленький червь C. elegans тоже дает пример гиперфункционирования. Поскольку эти животные – гермафродиты, один и тот же организм производит и сперматозоиды, и яйцеклетки. От первых ко вторым он переключается в начале взрослой фазы развития, готовясь самооплодотвориться. Когда ограниченный запас сперматозоидов иссякает, наступает конец и размножению, но «кран» питательного желтка для яйцеклеток продолжает течь, и он накапливается до токсичных уровней. «Червь заполняется такими масляными пузырьками желтка, это как ожирение, – рассказывает Джемс. – Нам известно, что за производство желтка отвечают гены дикого типа, так что можно сказать, что они просто продолжают работать, хотя это уже не нужно, отсюда возникают эти избыточные запасы желтка. Это как кран, который течет и течет. Никаких нарушений не было, просто этот механизм продолжает выполнять свою функцию. У червей все эти старческие болезни развиваются очень-очень быстро, потому что они долго не живут, так что картина попроще. Но у высших животных не все так ясно. То есть у червей, может быть, желток хлещет как из прорвавшегося крана, и вот ему скоро смерть приходит. Но у животных сложных он, скорее, капает совсем понемногу, накапливаются изменения, а дальше – эффект домино». Небезынтересно, что черви с мутацией daf-2 не накапливают желток и живут очень долго.

Ну а какова с точки зрения сторонников теории гиперфункционирования роль износа? Дэвид Джемс считает, что повреждения на молекулярном уровне тоже играют роль в процессе старения, но обычно они выступают его следствием или триггером, но не движущей силой. Представим себе, что ручная граната разносит комнату на куски, говорит он. Здесь молекулярные повреждения являются чекой, а активность генов дикого типа – тротиловым зарядом. «Если спросить, из-за чего был взрыв – из-за того, что выдернули чеку, или из-за тротила, то приходится сказать, что главная причина все же – тротил», – поясняет Джемс. Особенно хорошо аналогия просматривается в случае с раком: начинается он с повреждения ДНК, но умирают люди из-за бесконтрольного роста ненормальных клеток.

Линда Партридж представляет тот же довод под углом антагонистической плейотропии (помните, из главы 1? Это когда полезный для юных, развивающихся организмов ген в дальнейшем вызывает вредные последствия). «Сеть распознавания питательных веществ очень важна для роста и размножения, то есть для молодого организма, – объясняет Партридж. – Но, судя по всему, она установлена на работу в режиме, который перенапрягает клетки, когда они уже немолоды. Может, у них где-то повреждена ДНК, может, протеостаз [регуляция белков] начал сдавать, и вдруг по сигнальной сети приходит команда: „Запустить все, начинаем производство!“ Клетка этого не выдерживает и терпит больше урона, чем было бы с функциональной, молодой клеткой».

Среди способов управления сетью распознавания питательных веществ есть и такой подход, уже некоторое время увлекающий ученых и популярный в довольно узком кругу завзятых искателей бессмертия: более или менее радикально урезать рацион. Эта стратегия зовется ограничением калорий или диетическим ограничением, и у нее увлекательная история.

8 Меньше ешь, дольше живешь?

Давным-давно, в 1935 году, ученые из Корнеллского университета в городе Итака, штат Нью-Йорк, поставили на место очень важную часть сложной головоломки старения, хотя ее значение в общей картине было широко признано только полвека спустя. Клив Маккей, американский биохимик и диетолог, и его коллеги пытались понять связь между скоростью роста организма, его телосложением и продолжительностью жизни на примере лабораторных крыс.