Рюди Вестендорп - Стареть, не старея. О жизненной активности и старении

Не так давно обнаружили, что в лаборатории некоторые особи гидры подвергались половой трансформации. Она происходит в том случае, если окружающая среда становится менее благоприятной. Изменение условий гидра воспринимает как опасность для выживания. В ка­честве реакции на произошедшее изменение бесполая гидра трансформируется в двуполую. С точки зрения эволюции это можно объяснить тем, что в изменившихся условиях двуполая гидра при половом размножении имеет более высокие шансы на успешное получение потомст­ва, чем бесполая гидра. Но за такую половую трансформацию приходится платить высокую цену. В отличие от бесполых особей риск смерти в данном случае значительно увеличивается. Двуполые гидры стареют!

Исследователи стволовых клеток открыли причину того, почему это происходит. У всех млекопитающих половые клетки появляются из полового зачатка. Половой зачаток, в яичниках и в яичках, состоит из одной группы унипотентных стволовых клеток, обладающих возможностью развиться лишь в половые клетки. Половые клетки в половом зачатке, таким образом, существенно отли­чаются от омнипотентных стволовых клеток, из которых могут образовываться все ткани организма и с помощью которых, например, гидра может себя клонировать. Если гидра двуполая, у нее есть еще и стволовые клетки, так же как в половом зачатке, но они больше не обладают омнипотентной способностью, в отличие от стволовых клеток бесполых гидр. Вывод очевиден: половая трансформация происходит ценой утраты способности к регенерации. Иными словами, гидра получает «тело на выброс».

В 1998 году в Манчестере я целый год работал с Томасом Кирквудом. Его теория «тела на выброс» побудила меня задуматься о том, как и почему мы стареем. Усвоив пони­мание эволюционных процессов, неизбежно приходишь к вопросу: применима ли теория «тела на выброс» также и к человеку? Пока что доказательства справедливости этой теории могли предоставить лишь дрозофилы.

Я обучался в Лейдене у профессора Яна Ванденбруке наблюдательному методу научных исследований челове­ка — эпидемиологическому методу. Большинство биологов прибегают в своей работе к экспериментам: в лабо­раториях они целенаправленно изменяют генетический материал подопытных животных или окружающую их среду и изучают полученные результаты. Но бóльшая часть этих лабораторных опытов по различным при­чинам неосуществима на людях. От Яна Ванденбруке я узнал, что с человеком происходят спонтанные перемены, которые сравнимы с целенаправленными изменениями при лабораторных экспериментах, но, безусловно, не являются запланированными. Тщательно изучая эти явления — псевдоэксперименты — у человека, можно получить информацию о причинах его болезней или здоровья. Так, люди, страдающие старческой слепотой, вероятно, являются носителями генетических вариантов в иммунной системе. Знание этого помогло определить роль воспалений в повреждении сетчатки.

Я предложил Томасу Кирквуду использовать эпидеми­ологический метод для проверки теории «тела на выброс» для человека. Его первая реакция была негативной. Какие спонтанные события в человеческой жизни можно было бы сравнивать с опытами Баса Зваана по скрещиванию? В отличие от лабораторного эксперимента, когда отобранных по признаку долгожительства дрозофил принуждают к сексу, люди в большинстве случаев занимаются сексом добровольно и относительно произвольно. Но принцип, состоящий в том, что при половом размножении мужской и женский генетический материал смешиваются друг с другом, у дрозофилы и у человека один и тот же. Поэтому дети от одного брака могут рассматриваться как генетический эксперимент отца и матери, хотя сами супруги, разумеется, ни о чем подобном не думали.

В конечном итоге Кирквуд изменил свое мнение. Руко­водствуясь опытами Баса Зваана, Томас Кирквуд и я стали выискивать родительские пары, где он, или она, или они оба достигали преклонного возраста, — чтобы проследить, обладают ли дети от этого брака большей, неже­ли средняя, продолжительностью жизни при меньшем, чем среднее, числе детей. Как всегда, в научных исследова­ниях присутствовал элемент удачи. В 1998 году в английских газетах появились объявления о выпуске генеалоги­ческого компакт-диска с информацией о носителях всех аристократических титулов. С незапамятных времен британские аристократы с величайшей точностью заносили в архивы данные о своих семьях: кто на ком был женат, сколько у него родилось детей и до какого возраста все они дожили. С выходом компакт-диска одного нажатия кнопки было достаточно, чтобы эти архивы стали доступ­ны любому. Каждый мог проверить, не является ли и он потомком того или иного аристократического рода.

Для исследователей новый компакт-диск был поистине кладом. Потомки тысяч супружеских пар могли быть изучены, как если бы это был естественный экспе­римент! То, что данные касались только аристократов, решало и другую щекотливую проблему. Классовые различия социального и экономического характера могут серьезно препятствовать наблюдательным экспериментам. У людей, принадлежащих к высшему классу, меньший риск умереть, бóльшая продолжительность жизни и в среднем меньше детей. При поверхностном изучении может возникнуть представление о мнимой зависимости: меньшее число детей объясняется именно классовой принадлежностью. Но поскольку британские аристократы на протяжении нескольких веков всегда принадлежали к высшему классу ( upper class ), а граждане низших социаль­но-эконо­мических классов в этих архивах не фигурировали, такая проблема не возникала.

После того как Томас Кирквуд и я распределили по группам десятки аристократических биографий, оказалось, что замужние женщины-аристократки, умершие молодыми, рожали меньше детей по сравнению с теми женщинами, которые умерли в более преклонном возрасте. И это вполне логично, ибо бóльшая продолжительность жизни позволяет произвести на свет больше детей. Но долгие годы жизни после менопаузы, разумеется, не дают подобного преимущества, поскольку естественная фертильность женщины уже позади. На общем фоне явно выделялись женщины-аристократки, которые достигали возраста восьмидесяти лет и старше, при этом чаще всего остававшиеся бездетными или же родившие только одного оставшегося в живых ребенка. Было бы нелогично предположить, что эти женщины уже в самом начале замужней жизни сознательно приняли решение не иметь детей или же иметь их как можно меньше, чтобы прожить как можно дольше. Напротив, поскольку в британских аристократических семьях наследование имело исключительно важное значение, мы исходим из того, что такое отсутствие детей было нежеланным. Согласно теории «тела на выброс» и в соответствии с поведением дрозофил Баса Зваана мы можем заключить, что у людей долгожительство и многочисленное потомство большей частью друг с другом не сочетаются.