Глава 6. Механизмы старения

Геронтологи и их современные союзники - радиобиологи придерживаются в основном двух теорий старения млекопитающих. Согласно первой теории, старение представляет собой прогрессирующую утрату или функциональное изнашивание неизменного числа клеток, утративших способность к делению. Согласно же второй теории, старение представляет собой прогрессирующее накопление ошибочных копий в клоне делящихся клеток, вызванное либо анэуплоидией, либо явлением сшивания в молекулах, несущих информацию, либо какими-то другими стохастическими процессами; все вышесказанное позволяет сближать естественное старение с явлениями, связанными с сокращением продолжительности жизни под влиянием облучения. Факторы, лежащие в основе первой и второй теорий, по-видимому, могут эффективно действовать на одну или несколько ведущих групп, а не на всю совокупность тканевых клеток, число которых постоянно или меняется. Эти факторы вызывают повреждение вторичного порядка, приводящее к экспоненциальному повышению смертности, которое отражается на кривых выживания.

Все теории старения в настоящее время основываются на неоправданных предположениях при отсутствии конкретных ответов на самые существенные вопросы. Концепция, которая, по-видимому, встретит всеобщее признание, по крайней мере применительно к старению человека, состоит в следующем. Морфогенез приводит к дифференцировке клеток, утративших способность делиться, таких, например, как нейроны и волокна скелетных мышц, а также к прекращению деления других клеток. Процессы изнашивания - химического, механического или биофизического (в зависимости от вкуса исследователя) - приводят к снижению активности некоторых или всех тканей, лишая их тем самым способности к самообновлению. Эта концепция правдоподобна и, вероятно, верна. В то же время до сих пор не разработана удовлетворительная методика исследования клеточных популяций in situ (подсчета митозов на срезах). Следовательно, мы ничего не знаем о продолжительности жизни клеток большинства тканей in situ. Многие описания старческих изменений в неделящихся клетках, в частности в нейронах, основываются на допущении, что продолжительность жизни таких специализированных клеток ограничена из-за утраты ими способности к делению, как, например, у коловраток и круглого червя Anguilla.

Резкие различия в видовом возрасте между близко родственными видами не опровергают значения старения клеток для процесса старения в целом. Эти различия, однако, ставят под сомнение любое допущение о том, что изнашивание нейронов [42, 1234] или какой- либо другой сходный с ним процесс служит главным фактором, определяющим старческое угасание. Способность к самообновлению, свойственная нейронам, независимо от способности к делению была почти наверняка скорее недооценена, чем переоценена. Регенерация нейронов у взрослых рыб и амфибий может состоять в действительном их замещении за счет резервных нейробластов^*; у взрослых птиц и млекопитающих, как обычно полагают, эта регенерация ограничена ростом аксонов (обширную литературу по этому вопросу см. в работе Клемента и Уиндля [214]).

^* (Утверждали даже, что клетки Пуркинье в мозжечке млекопитающих, замещение которых наименее вероятно, периодически замещаются за счет этого резерва [50]. Это, несомненно, или замечательное открытие, или грубая ошибка.)

В мозгу крысы включение радиоактивного тимидина происходит исключительно в клетках глии, которые делятся на протяжении всей жизни; включения в нейронах не наблюдается никогда [1101]. Число молодых глиальных клеток, по-видимому, непропорционально высоко по сравнению с числом наблюдаемых митозов; возможно, что дополнительное число их образуется путем амитоза [1101]. Клеточное деление, однако, - не единственный путь обновления ядер; появление "двухъядерных" нейронов у некоторых старых животных рассматривается как доказательство процесса восстановления [27]. Помимо этого получены данные, свидетельствующие о том, что некоторые нейроны способны жить и функционировать в течение 100-150 лет. Разделение на бессмертные зародышевые клетки и смертную сому, выдвинутое Вейсманом, все еще содержится во многих допущениях, несмотря на все возрастающее число примеров превращения дифференцированных соматических клеток у беспозвоночных в зародышевые клетки или в структуры, обладающие потенциями, присущими зародышевым клеткам [138].