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

В феврале 2019 года американский аналог Минздрава, FDA, предупредил пожилых американцев: не стоит участвовать в сомнительных программах по переливанию крови от молодых доноров. Таким образом, далекий от геронтологии мир с удивлением узнал, что в XXI веке кто-то еще верит в фонтан юности и охотится за кровью – пусть не младенцев и девственниц, но хотя бы крепких юношей. А расплодившиеся вслед за предупреждением FDA газетные статьи подняли на поверхность истинную цену этого "фонтана": около 8000 долларов за одну капельницу.

Переливать кровь гораздо удобнее, чем пересаживать железы и тем более вводить отдельные гормоны. Кровь служит универсальным каналом связи между разными тканями, поэтому с каждым вливанием человек получает не только гормоны, но еще и сигнальные вещества, факторы роста, про- и противовоспалительные белки – сразу весь комплект молекул, с помощью которых клетки общаются друг с другом. Поэтому теоретически мы могли бы использовать кровь для омоложения тела, даже не разобравшись до конца, какие именно вещества для этого по-настоящему важны.

В то же время использовать кровь в чистом виде довольно сложно: потребуется множество доноров, а пациенты столкнутся с разными побочными эффектами переливания. Гораздо удобнее было бы использовать этот метод в эксперименте, чтобы выяснить, какие же молекулы ответственны за омолаживающий эффект. Но поскольку в составе крови их сотни, то разделить сферы их влияния невероятно сложно.

Таким образом, с переливанием крови сложилась неоднозначная ситуация: в теории это очень удобный метод, который мог бы подействовать одновременно на работу отдельных клеток, целых тканей, иммунитета и желез, но на практике выяснить, как именно он действует, практически невозможно. И хуже всего то, что мы до сих пор не знаем, действует ли он на самом деле.

В самой идее того, что кровь может обладать целебными свойствами, нет ничего удивительного. Ее давно используют в качестве лекарства, например, для восстановления после радиотерапии. Но гораздо более сложный вопрос: может ли она служить "носителем молодости"?

Модель, на которой эту гипотезу удобно проверять, появилась [325] Conese M., Carbone A., Beccia E., Angiolillo A. The Fountain of youth: a tale of parabiosis, stem cells, and rejuvenation // Open Medicine. 2017 Jul; 12 (1): 376. еще в 1864 году, когда физиолог Поль Бер впервые сшил двух животных между собой. Он просто надрезал кожу на боку двух мышей и соединил лоскуты попарно. Позже он доказал, что можно ввести вещество в вену одного животного, а через некоторое время выделить его из венозной крови другого. Этим он подтвердил, что сквозь раневую поверхность проросли сосуды и связали кровеносные системы двух животных воедино. Такую систему из двух неразрывно соединенных организмов назвали парабиозом , дословно "жизнь около".

Подробные исследования на этой модели начались только 100 лет спустя. В середине ХХ века ученые обнаружили [326] Conboy M. J., Conboy I. M., Rando T. A. Heterochronic parabiosis: historical perspective and methodological considerations for studies of aging and longevity // Aging Cell. 2013 Mar; 12 (3): 525–530. , что парабиоз может исцелить больное животное, если его соединить со здоровым сородичем. Это работало, например, для восстановления после радиотерапии (поскольку стволовые клетки крови здорового парабионта заселяли красный костный мозг больного) или для лечения некоторых форм мышечной дистрофии.

В 1972 году парабиоз попробовали использовать и для продления жизни. Для этого старое животное сшивали с молодым, получая систему гетерохронического парабиоза (в противоположность изохроническому парабиозу, когда соединены два равновозрастных животных). Выяснилось, что старые животные в сцепке с молодыми живут действительно дольше, чем сами по себе. Обратное, впрочем, тоже оказалось верно – молодым зверям соседство со старыми сокращало и без того недолгие мышиные дни.

Эти результаты, казалось бы, говорят о том, что кровь может обладать какими-то молодящими или старящими свойствами. Однако узнать это наверняка очень сложно – слишком много факторов работает одновременно в системе парабиоза. Быть может, дело вовсе не в самой крови, а в распределении нагрузки на органы? Старым животным вместе с общей кровеносной системой достался доступ к молодым легким, почкам и печени, а организм юных парабионтов, наоборот, начал работать за двоих.

Ситуацию осложняло еще и то, что многие звери после этих операций быстро погибали от загадочной "парабиотической болезни". Судя по всему, это была реакция отторжения трансплантата, но тогда с ней еще не умели толком справляться. Поэтому выживших мышей было недостаточно для того, чтобы сделать какие-то однозначные выводы.

На несколько десятков лет эксперименты с парабиозом ушли в подполье. К ним вернулись лишь в начале XXI века – к этому моменту появились лекарства-иммуносупрессоры, которые позволили справиться с таинственной парабиотической болезнью. Кроме того, появились новые знания о механизмах, с помощью которых кровь одного организма может влиять на другой.

Одним из них, например, могли быть стволовые клетки. У старого животного их пул истощен, а у молодого их еще достаточно, и через общее кровеносное русло они могли бы мигрировать в старые органы. Судя по всему, именно это и происходило [327] Wright D. E. et al. Physiological migration of hematopoietic stem and progenitor cells // Science. 2001 Nov; 294 (5548): 1933–1936. в организме облученных мышей, которым парабиоз помогал восстановить здоровье: стволовые клетки из крови молодой мыши заселяли красный костный мозг старой мыши. То есть парабиоз стал фактическим аналогом трансплантации костного мозга.

Впрочем, для остальных стволовых клеток такой путь миграции проследить не удалось: они предпочитали оставаться в своей, пусть и старой, нише. Ни в одном из экспериментов другие клетки парабионтов не заселили чужой организм, вне зависимости от того, какую ткань проверяли исследователи, ни в сердце [328] Balsam L. B. et al. Haematopoietic stem cells adopt mature haematopoietic fates in ischaemic myocardium // Nature. 2004 Mar; 428: 668–673. , ни в яичнике [329] Eggan K., Jurga S., Gosden R., Min I. M., Wagers A. J. Ovulated oocytes in adult mice derive from non-circulating germ cells // Nature. 2006 Jun; 441: 1109–1114. , ни в мозге их обнаружить не удалось.

Зато удалось проследить [330] Salpeter S. J., Khalaileh A., Weinberg-Corem N., Ziv O., Glaser B., Dor Y. Systemic Regulation of the Age-Related Decline of Pancreatic β-Cell Replication // Diabetes. 2013 Aug; 62 (8): 2843–2848. обратные закономерности: клетки поджелудочной железы старых животных делятся лучше, когда животное находится в парабиозе с молодым собратом. Такой же эффект можно заметить, если клетки старого животного пересадить в железу молодого. Это говорит о том, что в данном случае не клетки омолаживают окружающую ткань, а сама ткань действует на клетки. А значит, своими эффектами парабиоз тоже может быть обязан растворенным в крови веществам.