Чудеса: Популярная энциклопедия. Том 2
Шрифт:
Совместное изобретение ученых раздвигает границы познанного в большой проблеме изучения биологической сущности жизни и ее продления.
В поисках чудесного эликсира
Эликсир молодости… А он существует? Если поверить сообщениям, появляющимся время от времени в печати, — сообщениям вполне наукообразным, — то он уже найден.
Вот одно из таких «открытий», о котором сообщала американская газета «Нью-Йорк тайме» в 1959 году: «Профессор зоологии Гарвардского университета Кэррол Уильяме сообщил, что в тканях человека и высших животных он обнаружил «гормон молодости», который задерживает развитие насекомых на ранних стадиях и удлиняет срок их жизни. Действие оказываемое «гормоном молодости» на человека и других млекопитающих, — не известно. Но, по-видимому, в наивысшей концентрации он содержится в железе
Д-р Уильямс и его помощники извлекали «гормон молодости» из тканей однодневных крысят, гипофиза овец, костного мозга и различных внутренних органов овец и крупного рогатого скота. Весьма активный экстракт был получен из человеческой плаценты».
Другая заметка — от 1968 года: «Извечной мечтой всевозможных кудесников и алхимиков было найти философский камень, дающий бессмертие. Мы знаем, что бессмертие в принципе невозможно. Но продлить жизнь — над этим ученые работают всерьез. Доктор Хамер (США) сообщил недавно, что мыши, которым он подмешивал в пищу вещество с длинным названием «бутилированный гидроксилтолуол», жили более двадцати месяцев, тогда как контрольные, не получившие добавки, — всего четырнадцать».
Конечно, в том и другом случае исследователи поторопились в своих надеждах, что их препараты сотворят чудо — позволят продлевать человеческую жизнь.
Ключи от дверей рая — фантастического долголетия — дают людям крохотные существа. Они меньше острия булавки и состоят из одной клетки. Их называют простейшими. Это самые древние в мире живые организмы. Воды древнего океана кишели ими еще миллиарды лет назад. Сейчас простейшие либо по-прежнему обитают в воде, либо поселяются в виде болезнетворных клеток в чужих организмах. Такими одноклеточными являются, например, амебы — возбудители дизентерии.
Исследователи проблем возраста отдают в своих опытах предпочтение простейшим по двум причинам. Во-первых, одноклеточные обладают теми свойствами, какими хотел бы обладать человек, — они бессмертны. Становясь «взрослыми», они делятся, и из каждой клетки возникают две новые. Во-вторых, человеческое тело в принципе является не чем иным, как скоплением таких же одноклеточных. Его мышцы и кровь состоят приблизительно из тысячи миллиардов отдельных клеток, общая структура которых ничем не отличается от структуры одноклеточных, обитающих в луже.
Разница лишь в том, что клетки, составляющие сложный организм, несут в себе свой смертный приговор.
Если поместить отдельные человеческие клетки в питательный раствор, возвратив им первозданную свободу, то вначале они развиваются, как обычные одноклеточные: делятся на новые, омоложенные клетки, которые в свою очередь, вырастают и вновь делятся. Но потом вдруг все прекращается.
Способность размножаться пропадает, клетки гибнут.
Такое же умирание начинающееся в пробирке после пятидесятого деления, происходит в человеческом теле. Оно начинается приблизительно в тридцать лет — сначала почти незаметно. В возрасте восьмидесяти лет умирает до десяти килограммов клеток тела. А затем погибает вся колония клеток — человек.
Почему же клетки тела умирают, а одноклеточные организмы нет? Этот вопрос стал центральной проблемой исследования.
Практически каждая из тысячи миллиардов клеток человеческого организма представляет собой нечто вроде автоматической «фабрики белка». Однако и она временами производит негодные продукты, своего рода брак. До тех пор, пока такой процесс является исключением, это не опасно. Некоторые ученые считают, что старение — это не что иное, как умножение производственных дефектов, большая «катастрофа ошибок», а это уже не так плохо. Хуже было бы, если бы дефекты обнаруживались в наследственном веществе. Дефекты в белке можно исправлять. Первые попытки такого «ремонта» в клеточном здании организма уже делаются. Доказано, что вред клеткам наносят те же вещества, от которых, например, портится масло. Эти вещества называются свободными радикалами. Между тем химики, занятые в сфере производства продуктов питания, уже знают средства, позволяющие обезвреживать свободные радикалы. А что, если этот опыт использовать в работе с человеческим организмом? Консерванты, применяемые в промышленности, были испытаны на мышах. Результат: мыши прожили
в среднем на сорок четыре процента времени дольше, чем обычно.Применительно к человеку это означает, что его жизнь можно было бы продлить с семидесяти до ста, примерно, лет.
Как известно, естественными защитниками организма являются антитела, вырабатываемые иммунной системой. Нельзя ли заставить их действовать, когда необходимо уничтожить ненужный белок? Антитела образуются, в частности, в костном мозге. И вот ученые привили мыши в возрасте двух лет костный мозг, взятый у молодой мыши. Максимальная продолжительность жизни данного вида мышей составляет около трех лет. Подопытная прожила четыре года… Любопытные расчеты с помощью ЭВМ провели ученые Института биологии развития имени Н. К. Кольцова АН СССР и МВТУ имени Н. Э. Баумана. Они рассчитали максимально возможный возраст, исходя из уравнений, описывающих рост и развитие человека в течение его жизни. Известно, что с годами вес тела человека меняется: после рождения он быстро растет, а после шестидесяти лет начинает медленно уменьшаться. Наблюдения за жителями Москвы показали, что к шестидесяти пяти годам он уменьшается на шесть процентов, а длина тела — на два процента.
Такое уменьшение не может быть бесконечным. Где предел? Считается, что предельная величина — это снижение веса тела на одну треть. Исходя из этого, ученые провели вычисления на ЭВМ и пришли к выводу: продолжительность жизни человека должна быть не меньше ста шестидесяти лет.
Секреты старения
С иных позиций подбираются к рассекречиванию старости другие исследователи. Ученые остановились на изучении двух взаимосвязанных функциональных систем организма — на эндокринной (гормональной) и иммунной системах, в которых обнаруживаются согласованно работающие друг с другом механизмы старения.
Установлено, что с возрастом не происходит резкого вырождения органов. Ошибочное мнение о закономерности подобного вырождения объясняется тем фактом, что выбиравшиеся для исследования органы — будь то органы старых людей или старых подопытных животных были, как правило, поражены болезнью. К примеру, получившее широкую известность явление отмирания клеток головного мозга в престарелом возрасте ни в коем случае не относится ко всем людям. Здоровое сердце также не стареет заметно с возрастом. Как это часто бывает в научных исследованиях, значительный вклад в науку о старении внесли побочные результаты работ в других областях знания. В данном случае речь идет об открытии «нейропереносчиков» — норадреналина, дофамина и серотонина, которые переносят сигналы между нейронами и оказывают огромное влияние на весь диапазон эмоций и различных видов активности — от смены настроения до мышечных движений.
Что касается старения, то эти химические вещества действуют через две соседние части мозга: таламус и гипоталамус, который управляет «главной железой» организма — гипофизом, который вырабатывает гормоны, регулирующие процессы обмена веществ, роста и воспроизводства. Другие системы нейронов в гипоталамусе контролируют чувство голода и насыщения, температуру тела, водный баланс, кровяное давление, частоту сердцебиения и многие другие функции.
Когда ученые поняли, что гипоталамус представляет наиболее важный центр контроля за функциями организма они, естественно, начали задумываться о той роли, которую он может играть в процессе старения. А затем возникла мысль, что определенное участие в нем могут принимать и «нейропереносчики». Это прояснилось в ходе изучения болезни Паркинсона, при которой движения туловища и конечностей человека «становятся беспорядочными». Болезнь долгое время занимала умы исследователей, поскольку казалось, что в некоторых отношениях она представляет собой одну из форм преждевременной старости. А потом было открыто, что при этом заболевании главный химический дефект заключается в недостатке дофамина. Далее. В опытах на мышах было замеч но, что по мере старения в гипоталамусе падает содержание дофамина. А когда животным стали давать большие дозы этого вещества, мыши жили дольше.
Казалось бы, вот он, препарат для продления нашей жизни. Однако известно, что этот «эликсир молодости» вызывает симптомы шизофрении… Не годится!
Иммунная система — второй объект исследований процессов старения — состоит в основном из лимфоцитов, белых кровяных клеток, вырабатываемых из зародышевых клеток в костном мозге. Некоторые зародышевые клетки переносятся в железу тимус и превращаются там в Т — лимфоциты, или Т — клетки, которые затем попадают в кровь и лимфатическую ткань. Там они атакуют раковые клетки, вирусы, бактерии и других «агрессоров».