3. Соматические мутации

Гипотеза о соматических мутациях как причины старения получила довольно широкое распространение в силу трех причин. Во-первых, допущение, что мутационные изменения в клонах клеток, по всей вероятности, в конце концов должны привести к старению, если оно не наступило под влиянием других факторов, кажется довольно естественным. Во-вторых, теории, в основу которых положено допущение о соматических мутациях, получили широкое распространение в онкологии и радиобиологии. И, в-третьих, это допущение открывает широкие возможности для создания различных гипотез с привлечением высшей математики [787].

Вмешательство физиков в исследования возрастных явлений - главным образом вследствие их участия в работах по радиационной биологии - привело к возникновению целой серии стохастических теорий старения или теорий "стрельбы по мишеням", которые пытаются описать или объяснить старение сочетанием случайных событий.

Прототипом этих теорий служит представление, что основным процессом в старении является соматическая мутация, приводящая к изменениям свойств в клонах делящихся клеток и к утрате способности к делению у некоторых типов клеток. Причиной соматической мутации служит суммарное мутагенное воздействие на организм, и, если излучение вызывает ускорение старения, оно будет осуществляться, по крайней мере частично, за счет повышения частоты мутаций. Впервые подобное предположение высказал, по-видимому, Кунце [658], который приписывал основную роль космическому излучению. Рассматривая этот вопрос вновь, Файла [334] отметил, что резкое несоответствие между наблюдаемой и рассчитанной "фоновой эквивалентной" дозой при облучении можно устранить, если учитывать воздействие "фона" в эмбриональном периоде, когда чувствительность к излучению значительно выше. Именно Файла ввел термин "удар" для описания гипотетического поражения - точковой мутации, утраты хромосомы и т. д,. совершающегося в клетке и вызывающего ее инактивацию. Этот термин в дальнейшем был использован в подробно разработанной стохастической модели, предложенной Сциллардом [1164].

Сциллард полагает, что простейшим элементом процесса старения служит "удар" (или попадание) (не обязательно производимый ионизирующей частицей), который инактивирует все гены в одной хромосоме соматической клетки. "Удары" представляют собой случайные явления; вероятность поражения любой хромосомы остается постоянной на протяжении всей жизни, а общая частота ударов характерна для данного вида. В результате таких ударов доля нормально функционирующих соматических клеток уменьшается во времени до тех пор, пока не достигнет уровня /*, при котором вероятность умереть в единицу времени (для человека - за один год) равна единице.

Одновременно предполагается, что каждый индивидуум несет на себе бремя генетических "ошибок".

"Ошибкой" считают мутацию одного из генов, существенно важных для нормальной функции соматической клетки. Сциллард полагает, что число таких генов у человека составляет 3000 из общего числа генов, равного, вероятно, 15 000. Клетка становится нежизнеспособной, когда любая пара таких генов перестает действовать. В соответствии с этим при попадании в какую-либо хромосому клетка перестает функционировать если

1) гомологичная хромосома получила такой же удар или 2) гомологичная хромосома уже несет "ошибку" в данной точке. Приняв вероятные значения для ряда различных количественных показателей, точные значения которых никому не известны, Сциллард выводит из этой модели правдоподобные приближения к уже известным количественным показателям, вроде конкордантности близнецов по возрасту смерти. Он предлагает также осуществить не подлинную экспериментальную проверку, а по крайней мере критический эксперимент - опыт по снижению продолжительности жизни у потомства облученных мышей, который смог бы либо подтвердить, либо отвергнуть предложенную модель.

Сама по себе такая модель имеет и другие интересные применения. Одно из них состоит в том, что, если m - число пар хросом - различно у разных видов, укорочение жизни на 1 бэр (биологический эквивалент рентгена) будет сильнее для видов, у которых m меньше, и будет обратно пропорционально √m. Сциллард, исходя из предположения, что в среднем на женщину приходится 2,5 наследуемой ошибки (n), рассчитал также модальную продолжительность жизни у генетически совершенной женщины (без таких ошибок); она должна составлять 92 года вместо 80 лет, наблюдаемых в настоящее время. Если же считать, что n > 2,5, то модальная продолжительность жизни должна быть еще больше.

Модель Сцилларда весьма остроумна, но такому биологу, как покойный Э. Пайл, "прежде всего приходит в голову именно это "но". Столь упрощенные математические модели могут внести ясность в суть дела, как, например, это сделала теория линейного расположения генов Моргана, или только запутать его еще больше. Для того чтобы модель была пригодной во всех отношениях, важно, чтобы время наступления старения определялось ошибкой в удвоении, сопровождающейся потерей одного аллеля в клетке. Это вызывает два серьезных возражения, высказанных сразу же Мейнард-Смитом [785], которые Сциллард смог отвести, лишь приняв новые переменные [1164]. Первое возражение состоит в том, что если гипотеза ударов правильна, то продолжительность жизни гомозиготных и инбредных животных должна быть больше, чем у гетерозиготных и гибридных. Фактически же почти всюду наблюдается обратная картина. Второе возражение состоит в том, что единственное основание для допущения Сцилларда об ударе, инактивирующем всю хромосому, заключается, по-видимому, в необходимости найти подвергающийся удару объект, отвечающий тому порядку величин, который необходим для объяснения, например разницы между продолжительностью жизни самцов и самок. Не менее трудно связать модель в целом с динамикой клеточного деления в системе, в которую входят как неизменные по своей численности популяции клеток, так и непрерывно увеличивающиеся популяции, где ошибки, приобретенные исходными клетками в результате "ударов", передаются варьирующему по своей численности клеточному потомству. Если критическая доля f^* представляет собой просто число выживающих клеток в целом, трудно принять как в варианте Файла, так и в варианте Сцилларда гипотезу об утере клеток, даже если "удар" не обязательно приводит к физическому уничтожению клетки. Файла [334], например, полагает, что "жизненность" (величина, обратная смертности) равна ∞f, т. е. доле остающихся в живых клеток, так что частота спонтанных мутаций вычисляется по формуле

где α - тангепс угла наклона прямой в уравнении Гомпертца. Файла указывает, что при этом удар должен повреждать, а не разрушать клетку, так как в противном случае к 65 годам у человека останется лишь 5,8% того числа клеток, которые имелись у него к 35-летнему возрасту¹. Теория Сцилларда, по-видимому, предусматривает почти такую же высокую интенсивность утраты клеток, и обе теории совершенно игнорируют проблему замещения клеток. В то же время, если f^* представляет собой долю не числа клеток, а лишь какой-то неспецифической материализованной "жизненности", выводимые уравнения не вносят ничего нового, а лишь подтверждают статистические данные. Это уравнение можно использовать лишь при условии, что временной ход процесса старения определяется либо утратой жизненно важных неделящихся клеток (возможно, в одном-единственном органе), либо каким-то другим процессом, выражаемым математически тем же уравнением.

¹ (Это предположение надо считать чисто произвольным; более того, Файла подрывает наше доверие к своей работе, изобретая некую "константу", получаемую путем сложного устранения показателя, о котором он думал вначале.)

Третья стохастическая теория в отличие от модели Сцилларда - Файла основное внимание уделяет делящимся клеткам, причем клеткам одной особой системы, а именно клонам лимфоцитов. В настоящее время полагают, что антитела образуются именно лимфоцитами, причем лимфоцит, по-нидимому, передает приобретенную им способность вырабатывать определенные антитела своему потомству. Под влиянием какого-то еще не вполне ясного механизма лимфоциты в норме не реагируют на компоненты хозяина и не образуют к ним антител.

Кэмпбэл и Уорк [175] обратили внимание на то, что животных вообще нельзя иммунизировать против их собственных белков; эти авторы предполагают, что роль генотипа в определении специфичности может быть в основном отрицательной и заключается в предотвращении, а не в создании специфической конфигурации. Вернет [165] высказал мысль, что способность лимфоцитов к различным реакциям определяется мутацией с последующим отбором, и если одна из возможных мутаций приведет к утрате упомянутой выше отрицательной специфичности по отношению к гомологичным антигенам, то в организме с течением времени, по-видимому, непрерывно будут усиливаться аутоиммунные реакции. Это могут быть именно полиморфные, диффузные изменчивые реакции, характеризующие старческую дряхлость. Статистическое же постоянство частоты мутаций и (или) частоты сциллардовских "ударов" будет сохраняться, обеспечивая тем самым стабильность кривой выживания.

Возрождение иммунологических теорий старения неожиданным образом возвращает нас к Мечникову, который всегда предсказывал, что в основе морфогенетических процессов развивающегося эмбриона, защитных реакций взрослого организма и разрушения его в конце жизни лежит один и тот же клеточный механизм. Предположение Бернета можно проверить экспериментально и достаточно быстро подтвердить его или опровергнуть. Более того, если оно окажется правильным, процесс старения, вероятно, будет гораздо более доступным медицинскому вмешательству, чем можно было ожидать. Это предположение не противоречит некоторым аспектам модели Сцилларда - Файла. Последствия удара сказываются не тогда, когда клетка перестает выполнять полезную функцию, а тогда, когда ее деятельность и деятельность ее потомков становится вредной. Предложенная Бернетом [165] общая теория "клонального отбора", по всей видимости, допускает, что мутационная нестабильность лимфоцитарной системы используется организмом адаптивно; более того, вредная мутация, связанная с утратой отрицательной специфичности, обеспечивает мутанту защиту от элиминирующего действия "отбора", происходящего в нормальном организме. При этом f^* уже больше не отражает клеточное равновесие, при нарушении которого мы оказываемся банкротами; оно обозначает теперь долю клеток, уцелевших после того, как какой-то (летальный) процент клеток претерпел указанное выше превращение. Теоретическая аргументация Бернета убеждает нас в том, что нечто подобное происходит на самом деле. Сейчас остается лишь получить экспериментальное подтверждение. Кол [224] показал, что лимфоциты старых мышей обладают меньшей способностью к пролиферации после изогенной трансплантации, но не объяснил причин этого факта.

Интерес всех, этих гипотез для геронтологии состоит в том, что они появились именно в тот момент, когда при обсуждении вероятных механизмов старения вновь подвергаются пересмотру проблемы соматических мутаций и аутоиммунитета. До сих пор такое изучение шло в плоскости гипотез, а не экспериментов. В общих чертах приводимые доводы сводятся к следующему:

1. Соматические мутации вызывают дивергенцию тканевых клеток, хотя скорость этого процесса определить не удалось. В конечном счете это должно по меньшей мере снизить жизнеспособность тканей.

2. К вероятным последствиям этого процесса относятся и образование новых клеток, которые в результате мутации структурных генов должны быть в какой-то мере "не своими". Если эти клетки жизнеспособны, они будут вызывать аутоиммунные реакции различной силы. Частота аутоиммунных заболеваний растет с возрастом по закону Гомперца.

3. Синдром хронической несовместимости (карликовость - runt disease) даже и на первый взгляд имеет черты сходства со старением и с прогерией (преждевременной старостью) [1204]; специалист же скажет более точно, что для всех этих состояний (карликовость, старение и прогерия) характерны сплено- и гепатомегалия [648, 758, 1093].

4. Существует наводящая на размышления трехсторонняя связь между процессами старения, новообразованиями и аутоиммунными заболеваниями, такими, например, как склеродермия.

5. Аутоиммунные процессы в настоящее время стоят в центре внимания и их необходимо вновь исследовать в связи с каждой еще не решенной биологической проблемой, в том числе с проблемой мутаций, как вызываемых излучением, так и любых других.

Все приведенные выше доводы, за исключением последнего, были разумно применены Уолфордом [1236]. Получены экспериментальные данные об иммунологическом разнообразии лейкозов [24] и опухолей в целом [1204]. Однако о нормальном старении таких данных не очень много главным образом, возможно, потому, что в прошлом мало использовались доступные теперь сложные методы для анализа тканевой совместимости. Марианн [762], производя на мышах линии "А" разного возраста пересадку кожи от самцов самкам, обнаружил признаки "постепенного иммунологического созревания, связанного с непрерывным изменением свойств кожи"; у старых самок трансплантаты, взятые от старых самцов, никогда не приживлялись.

Выдвигая постулат о мутациях именно в клетках, образующих антитела, а не просто в соматических клетках-мишенях, Вернет тем самым позволяет отклонить основное возражение, выдвигаемое против других гипотез соматических мутаций как основы старения; возращение это состоит в следующем. Вероятно частота мутации в соматических клетках едва ли может быть такой высокой, чтобы за их счет можно было отнести старение - процесс, при котором клетки должны гибнуть одна за другой по мере мутирования; это особенно маловероятно, если мутантный ген рецессивен или если речь идет о нескольких мутациях.

Для того чтобы обойти эту трудность, приходилось "измышлять" какие-то способы, при помощи которых соматическая мутация одной клетки приводит к мутационноподобным изменениям в немутировавших соседних клетках сходного типа. Если же принять, что мутация происходит в клетке, вырабатывающей антитела, то необходимость в подобных измышлениях отпадает. Достаточно всего одной мутации с последующим быстрым размножением клона, чтобы вызвать обширное повреждение ткани-мишени, обладающей соответствующими антигенными свойствами. Действительно, мутация не обязательно должна нарушать специфичность. Если, как полагает Вернет, клоны, реагирующие на "свое", оказываются заторможенными в результате перераздражения, то достаточно лишь изменить чувствительность и запустить механизм раздражения - торможения.

Предложенная Берчем гипотеза малигнизации [161, 162] исходит из допущения о существовании в клетке эпигенетических регуляторов клеточной дифференцировки и косвенно численности клеток; эти регуляторы подвергаются иммунологическому воздействию антител, расположенных на поверхности клетки. Мутация структурного гена приводит к возникновению пространственно аномального вещества-посредника, а следовательно, к иммунологической несовместимости. Такие изменения, как только они возникают, ведут к дезорганизации эндоплазматической сети и к необратимой утрате вещества-регулятора, обычно присутствующего в клетке, вероятно липопротеида. Между гипотезой малигнизации, предложенной Берчем, и гипотезой "ударов" и "ошибок" Сцилларда имеется формальное сходство в том, что они основаны на допущении четырех мутационных событий в каждом из двух генов, возможно в каждом гене из двух пар (в структурном гене и в гене-регуляторе), из которых одно или оба обычно являются презиготическими и соответствуют "ошибкам". Равновесие между презиготическими и постзиготическими мутациями в дальнейшем, однако, нарушается, так как оно представляет собой аутоиммунный процесс; в соответствии с этим будет сохраняться гомозиготный мутант.

Чтобы привести этот механизм в соответствие с общей теорией развития, мы можем считать, что реакция, предшествующая изменению содержащихся в цитоплазме гипотетических регуляторов "дифферепцировки и митоза" (или вызывающая эти изменения), возникает либо по механизму обратной связи, либо как простой "отзвук" той общей иммунологической самозащиты, которую вызывает в организме получение ошибочного сигнала. Мутировавшая клетка дает о себе неверную информацию своим соседям, вызывая тем самым иммунологические репрессии, которые в данном случае вместо того, чтобы уничтожить эту клетку, делают ее "неуправляемой" со стороны нормальных эпигенетических механизмов.

Берч создал свою модель для объяснения особого случая, который может иметь место, когда клетка вследствие мутации дает о себе неверную информацию регулирующему механизму, а именно для случая малигнизации. Последствия обнаруживаются легко, так как опухоль представляет собой видимый объект. Однако, если Берч прав, можно рассмотреть широкий спектр других последствий мутаций структурных генов в зависимости от рода мутировавших клеток, наличия других генов или мутаций, числа и характера мутаций структурных генов, уже возникших в период пренатальной невосприимчивости, и, что особенно важно, от природы имеющихся в норме механизмов обратной связи. Одним из вероятных последствий будет гибель клетки, но ее в отличие от возникновения опухоли нельзя обнаружить, если она ограничивается только мутировавшей клеткой. Чтобы понять, каким образом иммунологический механизм приводит к прогрессирующей утрате клеток и своего рода "отрицательной" малигнизации, следует допустить либо утрату специфичности в иммунологической реакции организма как целого, либо наличие реакции, повреждающей клетки, окружающие мутировавшую. Гипотеза Берпета обходит все эти затруднения, допуская мутацию локуса, управляющего образованием антитела, а не антигена.

Другой выход из тупика, вероятно, связан с характером реакции организма на клетку, которая дает о себе неправильную информацию. По гипотезе Берча, эта реакция в самом прямом смысле является иммунологической. Однако возможны и другие реакции. Давно была высказана мысль, что мутировавшая клетка может размножаться анапластически, если, оставшись нераспознанной, она не сможет вызвать возникновения гипотетического гуморального механизма с обратной связью. Аберкромби [4] выступил против предположения об участии гуморальных реакций в поддержании структуры тканей и размеров органов. В то же время гипотеза Берча соответствует современным представлениям теории развития, согласно которым малигнизация - это последствие реакции антитела с клеткой, а не результат утраты ею способности "запускать" внеклеточный механизм отрицательной обратной связи. Этот тип гуморальной гипотезы следовало упомянуть только потому, что, если бы она была верна и если бы мутация в той или иной тканевой клетке могла привести к "перерегулированию", трудности, связанные с частотой мутаций и "отрицательной" малигнизацией, были бы с легкостью преодолены; мутация в одной клетке влияла бы по принципу обратной связи не только на мутировавшую клетку, но и на всех ее нормальных соседей сходного типа.

Весьма заманчиво сопоставить взгляды Мечникова с современными воззрениями Вейсса [1253] и Бернета [165, 166]. Для этого следует отождествить эпигенетическую "сеть" или матрицу, которые определяют дифференцировку соматических клеток, с двумя факторами - явлениями на поверхности клеток и иммунологическими процессами, действующими на них в ответ на появление субклеточных компонентов, которые на более ранних стадиях развития отсутствовали или имелись в "допороговых" количествах, а не в ответ на появление каких-то "не своих" структур; если бы удалось доказать такое тождество, это могло означать, что постулированные Бернетом клоны лимфоцитов, реагирующие на "свое", не утрачены и подавлены, а принимают участие в некоем еще неизвестном функционирующем эпигенетическом механизме.

Пока все хорошо - с небольшой изобретательностью и при отсутствии экспериментальных фактов нам с легкостью удавалось сваливать в одну кучу соматические мутации, сциллардовские ошибки, аутоиммунитет и старение; утрата клеток и потеря функции представляют собой один из вариантов хронической несовместимости, обусловленной все увеличивающимся с возрастом разнообразием компонентов тела и клонов лимфоцитов, причем все это отражает последствия мутации. К сожалению, как указывает Берч [163], гипотеза Бернета в той мере, в какой она применяется для объяснения старения, тоже весьма и весьма уязвима. Аутоиммунные процессы с возрастом встречаются чаще и чаще, причем, как известно, они более распространены у женщин: частота случаев неспецифического полиартрита, как установлено путем экстраполяции, достигла бы 50% у мужчин к 230 годам, а у женщин к 115. Исходя из этих и других данных, Берч высказал предположение, что в основе аутоиммунитета должна лежать мутация в одной или обеих Х-хромосомах. Развивая эти рассуждения, мы приходим к выводу, что частота мутаций в лимфоцитах у женщин должна быть вдвое выше, чем у мужчин; в женском организме запрещенные клоны должны возникать с удвоенной частотой; женщины должны обладать, кроме того, двойным набором полноценных, вырабатывающих антитела клонов и, как указывает Берч, отличаться более низкой частотой инфекционных заболеваний, что и наблюдается в действительности. Далее, если механизм Бернета ответствен за старение, женщины должны стариться вдвое быстрее, чем мужчины, тогда как на самом деле они старятся несколько медленнее мужчин. Оставим пока в стороне вопрос об Х-хромосоме. Наблюдаемое различие в частоте аутоиммунных заболеваний у разных полов противоречит представлению, что аутоиммунитет, по крайней мере того типа, о котором идет здесь речь, представляет собой главный регулятор скорости старения у человека. Что же касается Х-хромосомы, то, как позволяют полагать данные Джекобса и Корт-Брауна [565], предстоит еще многое узнать об изменении поведения этой структуры с возрастом у обоих полов.

У самок после удаления зобной железы карликовость не развивается, по-видимому, из-за наличия у них эстрогена [1313]. Кроме того, было установлено, что у самцов мышей, которым в раннем возрасте вводили клетки селезенки других мышей, отличающихся по слабому локусу тканевой несовместимости, наблюдалась более высокая частота лимфом и более выраженное уменьшение продолжительности жизни, чем у самок [1330].

Обзор ряда математических работ, в которых выдвигаются различные предположения о форме кривой выживания, опубликовали Мильдван и Стрелер [806].

Неизбежное возражение против любой простой теории, рассматривающей старение как результат соматической мутации, по-видимому, отпадает, поскольку было установлено, что некоторые, хотя и не все, радиомимети- ческие препараты могут уменьшать продолжительность жизни (стр. 311). Однако остаются другие, не менее важные возражения. Мейнард-Смит [787] обратил внимание на два из них. Первое состоит в том, что для объяснения наблюдаемой скорости старения требуется признать огромную частоту соматических мутаций. Если принять для всех тканей человека частоту мутаций того же порядка, которая установлена для половых клеток, вероятность мутирования данного локуса у человека в возрасте 35 лет будет равна 10^-5, и, если мутантный генрецессивен^*, вероятность его проявления составит, следовательно, 10^-10. Если имеется 20 000 таких летальных для клетки локусов, доля клеток, инактивируемых в результате мутации, не может превышать 2 на миллион в возрасте 30 лет или, возможно, 4 на миллион в возрасте 60 лет. А этого явно недостаточно.

^* (Можно представить себе, конечно, существование класса соматических мутантных генов, которые в эпигенезе проявляют себя как доминанты (вследствие "маскировки" других аллелей в некоторых соматических клетках).)

Второе возражение состоит в том, что, если бы старение было обусловлено исключительно толковыми мутациями, жизнь гаплоидных особей была бы значительно короче, чем диплоидных. У амфибий дело обстоит именно так, тогда как у наездника НаЪгоЪгасоп гаплоидные и диплоидные самцы характеризуются примерно одинаковой продолжительностью жизни, хотя гаплоидные гораздо чувствительнее к излучению [205, 207]. Еще одно, хотя и менее важное возражение заключается в том, что ограничения в пище замедляют старение, но не могут понизить частоту мутаций [105]; такие ограничения, по-видимому, могут влиять на проявление мутаций, которые уже возникли, не предотвращая их возникновения, и несомненно влияют на число клеточных поколений, в которых мутации могут проявиться.

Необходимо, однако, различать соматические мутации генов и другие хромосомные повреждения, например ведущие к анеуплоидии. Возможны также особые случаи, когда отдельная мутация приводит к совершенно катастрофическим результатам.

Ясно, что, если в тканях млекопитающих с возрастом повышается частота неполноценных митозов, приводящих к накоплению анеуплоидных клеток, это приводит к стойкому нарушению клеточного равновесия. На основании мутационной теории можно объяснить любое различие в склонности к старению, наблюдаемое при сравнении млекопитающих с низшими позвоночными, исходя из того, что частота мутаций, по всей вероятности, должна быть выше при более высокой температуре и большем числе хромосом.

Это еще одно весьма остроумное, но не доказанное предположение. Соматические клетки млекопитающих, как известно, часто бывают анеуплоидными ([282, 536]; многие противоречивые данные приведены в обзоре Сорокиной [1113]).

Если бы удалось показать, что механизмы копирования в соматических клетках повреждаются подобно маюронуклеусу парамеции, то можно было бы считать, что старение вызвано в действительности обновлением клеток, а не его прекращением. Э. Спервей высказала мне свои предположения о возможном механизме такого процесса. Она полагает, что в результате соматической мутации клетки некоторых тканей млекопитающих могут потерять свою независимость и превратиться в "сообщество", в котором как функция, так и способность к замещению подверглись перераспределению. Такое сообщество будет содержать незаменимые и необходимые элементы и, следовательно, в конечном счете будет претерпевать старение. Более того, независимо от анеуплоидии из опытов по пересадке ядер следует, что при дифференцировке наблюдается стойкое уменьшение полноты, а также доступности генетической информации. Например, у лягушек доля ядер, содержащих весь набор генетических детерминантов и могущих дать жизнеспособное животное, падает от 30% или более в клетках бластулы до 3% в эпителии кишечника подвижных головастиков [452]; до сих пор неизвестно, вызывается ли это утратой каких-то частей этого набора или только их маскировкой.

У зародышей человека [25, 1186, 1194] и свиньи [1113] найдены вариации по числу хромосом. Танака [1169, 1170] также выявил значительные вариации числа хромосом в печени взрослых крыс. Он обнаружил, что в росте печени зародыша и в регенерации печени взрослых крыс после гепатэктомии принимают участие только клетки с 42 хромосомами (диплоиды) и что в процессах роста и восстановления, по-видимому, участвуют только диплоиды и суб диплоиды. Уокер и Бутройд [1237] показали, что такая "анеуплоидия" является артефактом, вызванным неправильной методикой. Однако, несомненно, любые данные о нарушении копирования соматических клеток имеют геронтологическое значение и могут быть важны для понимания старения многоклеточных, хотя в прошлом большую их часть относили за счет старения клеточных клонов. Наиболее поразительные данные такого рода принадлежат Корт-Брауну, нашедшему, что доля анеуплоидных лейкоцитов у человека повышается примерно с 4% в возрасте 10 лет до 13-15% в возрасте 80 лет [565]. Эти данные можно считать беспорным доказательством того, что частота хромосомных аберраций в организме или в культуре ткани резко увеличивается с возрастом, по крайней мере для некоторых клеток. На основании более новых данных создается впечатление, что ошибки при делении возникают только в половых хромосомах, но не в аутосомах [152]. Однако сомнительно, чтобы любые нормальные непреобразованные клетки человека действительно могли размножаться в культуре ткани [497].

Свойства белков, образующихся в животном организме, также могут изменяться в последовательных клеточных поколениях. Независимо от теории клонального отбора в лейкоцитах ([165] стр. 265) иногда высказывались предположения, что старение представляет собой "иммунную" реакцию на эндогенные гормоны [371, 937, 1236]. Нельзя исключить более тонкие изменения специфичности клеточной реакции или свойств вырабатываемых ими веществ, будем ли мы подходить к этому с иммунологических или, что более правильно, с морфогенетических позиций. Несомненно, откроются интересные возможности, если удастся показать, что все или некоторые клетки могут приобретать адаптивную устойчивость к физиологическим регуляторам, подобно тому как бактерии приобретают устойчивость к чужеродным метаболитам. Компенсаторная гипертрофия уменьшается с возрастом. Грегерман [434], однако, не обнаружил снижения синтеза адаптивных ферментов у старых крыс; его работы касались синтеза триптофанпероксидазы и тирозинтрансаминазы (см. также [94]). Гайяр [386] провел целый ряд исследований, связывающих степень дифференцировки, которую можно вызвать и поддерживать в эксплантатах тканей, с возрастом тканевого сока, в котором эти эксплантаты культивировали. Согласно полученным им данным, функциональную дифференцировку можно вызвать в эксплантатах эндокринных желез и других эксплантатах, культивируя их последовательно в тканевом соке из эмбрионов все более и более позднего возраста. Если же эксплантаты культивировать в обратной последовательности, т. е. переносить их из сока, полученного от более старых эмбрионов, в сок более молодых, то происходит некоторая регрессия структуры. Такая работа еще не проведена с тканевыми соками от старых организмов. Нет никакого сомнения в том, что если бы эксплантаты можно было культивировать в среде, точно воспроизводящей химические и физические условия их окружения и изменение этих условий на протяжении всех стадий развития, то эксплантаты проходили бы через все гистологические фазы, нормально наблюдаемые in vivo. Геронтологу особенно интересно выяснить, сколь долго можно сохранять status quo в любой фазе. Чтобы проанализировать способность тканей реагировать на время темпом своего развития при сохранении функции, необходимы более разработанные методы культуры тканей и органов, чем имеющиеся в настоящее время. Однако пример, поданный Каррелем по применению этих методов для изучения процесса старения, не вызвал должного подражания. Гей [400] сообщает, что мог культивировать in vitro клетки различных линий. Однако данные, полученные Хейфликом [1318], и общий здравый смысл биологов говорят против подобных утверждений.