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

Правда, говорить о том, что животные вроде гидры или моллюска морское ушко не стареют вообще, никто пока не решается – это означало бы, что старение необязательно для живой системы. А делать такое утверждение довольно рискованно: после этого придется искать доказательства, что эти животные потенциально бессмертны, и убеждать в этом сторонников неизбежности старения (которых, кажется, все-таки большинство).

Чтобы не тратить время на подобные споры, ученые придумали компромиссный термин – пренебрежимое старение (negligible senescence). Он допускает то, что мы что-то упустили, где-то неправильно обработали данные или проглядели какие-то скрытые признаки старения. Иными словами, предполагается, что организмы вроде гидры все-таки стареют, но так медленно, что наши данные этого не отражают.

В 1990 году американский геронтолог Калеб Финч предложил [58] Finch C. E. Longevity, senescence, and the genome. University of Chicago Press, 1994. три критерия пренебрежимого старения, которыми геронтологи пользуются до сих пор:

1. Смертность не растет в зависимости от возраста.

2. Плодовитость не снижается после достижения зрелости.

3. Нет возрастных заболеваний, которые ухудшают здоровье и физиологические функции.

На сегодняшний день, если верить базе данных AnAge [59] http://genomics.senescence.info/species/nonaging.php. – одному из главных источников, который агрегирует данные о старении животных, – пренебрегающими старением можно назвать шесть видов животных: хвостатую амфибию Proteus anguinus (максимальная продолжительность жизни 102 года), черепах Emydoidea blandingii (77 лет) и Terrapene carolina (138 лет), алеутского морского окуня Sebastes aleutianus (205 лет), морского ежа Strongylocentrotus franciscanus (200 лет) и моллюска Arctica islandica (507 лет).

Этот список не полностью совпадает со списком долгожителей-рекордсменов и не пересекается с набором пренебрежимо стареющих животных, графики выживаемости которых выходят на прямую. Все дело в том, что каждый список составляет отдельная группа ученых и часто им не кажутся убедительными или полными данные коллег.

Наконец, встречаются и такие ситуации, когда кривая выживаемости животного прогибается в обратную сторону и становится вогнутой – как, например, в случае красноногой лягушки и пустынной черепахи-гофера.

Фактически это означает, что с течением времени вероятность их смерти уменьшается, а не растет. Такую ситуацию предложили называть [60] Vaupel J. W., Baudisch A., Dölling M., Roach D. A., Gampe J. The case for negative senescence // Theoretical Population Biology. 2004 Jun; 65 (4): 339–351. отрицательным старением. В жизни человека тоже есть период, напоминающий отрицательное старение, – это тот самый "провал детства", который когда-то не заметил Гомперц. Можно было бы сказать, что в первые годы жизни человек стареет отрицательно, но мы чаще называем этот период развитием. Возможно, и другие животные начинают жизнь с подобного периода, который позже сменяется либо пренебрежимым, либо обычным старением.

На первый взгляд может показаться, что пренебрежимо и отрицательно стареющие животные бессмертны, поскольку риск умереть у них не увеличивается. Но это верно только в идеале. Если смертность остается выше заветного нуля, это значит, что рано или поздно особи будут умирать независимо от того, сколько им лет. А поскольку особей конечное число, то рано или поздно умрут все. Поэтому, например, отрицательное старение встречается [61] Ebert T. A. Negative senescence in sea urchins // Experimental Gerontology. 2019 Jul; 122: 92–98. не только у долго-, но и у короткоживущих морских ежей. У последних просто изначально высокий уровень смертности, поэтому, хоть он и снижается со временем, долго прожить никто не успевает.

Глядя на "линии смерти" для разных существ, мы можем представить себе, как должен выглядеть жизненный путь долгожителя. Этот организм должен медленно развиваться и как можно дольше оставаться на стадии отрицательного старения, то есть детства. Однако, как видно на примере морских ежей, отрицательное старение позволяет жить долго лишь тем, кто редко умирает, то есть тем, кто смог укрыться от внешних и внутренних угроз. Таким образом, на пути к бессмертию организм должен приобрести по меньшей мере два свойства: защиту от врагов и долгое детство. Давайте разберемся, какими способами этого можно достичь.

Помимо пренебрежимо стареющих организмов, в животном мире есть немало пусть смертных, но долгожителей, за жизненными стратегиями которых тоже интересно наблюдать. Показательно, что они разбросаны по разным группам позвоночных: среди них несколько видов акул, ряд черепах, отдельные птицы, некоторые киты и пара видов землекопов. Напрашивается вывод, что способность жить долго возникла в каждой группе животных независимо, а значит, и пришли они к этому разными путями – каждая выбрала свой метод укрываться от врагов и растянуть детство.

Самый простой способ снизить смертность – стать неуязвимым для хищников, например, вырасти большим. Если мы посмотрим на зависимость продолжительности жизни от размера [62] Ma S., Gladyshev V. N. Molecular signatures of longevity: Insights from cross-species comparative studies // Seminars in Cell & Developmental Biology. 2017 Oct; 70: 190–203. (в данном случае – массы тела) среди млекопитающих, то увидим однозначную тенденцию: чем больше зверь, тем дольше он живет. Самые мелкие представители класса – насекомоядные землеройки и ежи – оказываются в левом нижнем углу, а самые крупные – слоны, киты и копытные – в правом верхнем, среди долгожителей. Исключение составляют только человек (что частично можно списать на успехи медицины), голый землекоп и летучие мыши. Тем, кто не может вырасти большим, остается избегать встречи с хищниками другими путями: землекоп прячется в подземных туннелях, человек укрывается в пещерах и изобретает оружие и орудия труда, а летучая мышь поднимается в воздух. Итак, первая примета долгожителя – большой размер, умение уклоняться от встречи с хищниками или дать им отпор.

Но даже тех, кто ускользнул от внешних врагов, подстерегает враг внутренний. Опухоли не щадят никого: в том или ином виде они встречаются [63] Aktipis C. A. et al. Cancer across the tree of life: cooperation and cheating in multicellularity // Philosophical Transactions of the Royal Society B. 2015 Jul; 370 (1673). почти у всех групп многоклеточных животных, за исключением губок и полухордовых (одного из типов беспозвоночных).

С одной стороны, большим организмам рак не так страшен [64] Seluanov A., Gladyshev V. N., Vijg J., Gorbunova V. Mechanisms of cancer resistance in long-lived mammals // Nature Reviews Cancer. 2018 Apr; 18: 433–441. , как мелким, если только не затрагивает жизненно важные органы. С другой стороны, чем крупнее организм, тем больше в нем клеток, поскольку клетки слона и мыши в среднем одинакового размера. Следовательно, тем выше шанс, что какая-нибудь из них поднимет бунт, начнет размножаться, выйдет из-под контроля и разовьется в опухоль.