Почему наш мир таков, каков он есть. Природа. Человек. Общество (сборник)

Еще один любопытный зверь – голый землекоп [37] . По-английски он называется naked mole rat, то есть голая помесь крысы с кротом. Это практически полный аналог мыши. Единственное, что изобрел этот грызун по сравнению с мышами, – социальная структура общества. Живут они своеобразными муравейниками, в которых есть царица с парой-тройкой мужей, которым одним разрешено размножаться. Порядка трехсот особей обслуживают этих правителей: кормят, защищают, строят огромные подземные лабиринты в Центральной Африке, где они обитают. С точки зрения эволюции интерес представляют только те особи, которые размножаются: у них в жизни, как и у летучих мышей, нет никаких проблем. И если обычная мышь живет два-три года, то голые землекопы живут больше 30 лет. Если для человека смертность с возрастом растет по экспоненте, для голого землекопа график зависимости смертности от возраста – горизонтальная линия: это значит, что он не стареет.

37

Голый землекоп (Heterocephalus glaber) – один из двух известных видов млекопитающих, которым свойственна эусоциальность: образ жизни, при котором часть особей отказывается от размножения и превращается в рабочих особей. Особенно многочисленны примеры эусоциальных организмов у насекомых (муравьи, пчелы, термиты и т. п.).

Я категорически уверен, что и человек изобрел что-то такое, что позволяет ему больше не эволюционировать. Мы больше не приспосабливаемся к окружающей среде – мы приспособили ее под себя: когда нам холодно, не обязательно ждать, пока вырастет шерсть, – надо надеть одежду. Самое главное, что мы изобрели, – способ передавать информацию следующим поколениям не с помощью наших генов, а с помощью речи. Если за горой живет пещерный лев, нам не обязательно ждать, пока появится мутация и гора будет ассоциироваться с опасностью, – можно просто сказать молодым: «Не ходите туда, там лев». Это обеспечило человеку преимущество, позволившее захватить планету.

Есть два вида людей: одни действительно пытаются объяснить молодняку, где лев; другие – по разным причинам – этим не занимаются. Мы предложили понятие «полезных» бабушек и дедушек. «Полезные» – это те, которые объясняют про льва, а «вредные» просто занимают место в пещере. Звучит грубовато, но с точки зрения биологической целесообразности «вредные» бабушки и дедушки должны стареть быстрее, а «полезные» – чувствовать себя нужными и стареть медленно. Согласно нескольким исследованиям, люди, работа которых связана с общением с молодыми людьми, вроде профессоров в университете, живут дольше. Аномально долго живут дирижеры, которые ничему не учат, но внешне их работа напоминает сборище молодняка в пещере и человека, который всем этим управляет. Есть несколько признаков социального положения человека, которые заметно ассоциированы с долгой жизнью. В этом, конечно, есть существенная доля спекуляции, но чем дальше мы этим занимаемся, тем больше убеждаемся, что есть и доля правды.

Как бороться со старением?

Мы полагаем, что существует специальная программа, которая заставляет нас стареть, чтобы в конце концов свести в могилу и освободить место следующему поколению. При этом, если мы заботимся о следующем поколении, нам разрешают сделать это чуть позже. Программа эта, как у голого землекопа, рано или поздно должна у нас исчезнуть сама собой, но произойдет это очень не скоро. Если мы хотим ускорить победу над старением, возникает очень простая идея: выключить гены, отвечающие за старение. По всей видимости, за старение отвечает сложный оркестр генов. Эти гены пока не найдены, и то, что их надо искать, – подход верный. Но чтобы сделать генетически модифицированного человека, надо вырастить ребенка, у которого этих генов не будет. Проблема в том, что можно совершить ошибку, права на которую у нас нет. Генетически модифицированному человеку нельзя объяснить, что была очень перспективная рабочая гипотеза, которая не подтвердилась.

Но есть еще один вариант. Большинство биологических программ можно регулировать: воздействовать на них, чтобы они работали быстрее или медленнее. Для старения такой способ регуляции известен – это ограничение питания. Самые разные животные – от червяков до обезьян – живут дольше и стареют медленнее, если меньше едят. Эффект от ограничения питания не связан с количеством потребляемых калорий: если давать животному нюхать еду, организм снова включает быстрое старение. Перспективы этого направления связаны в основном с нахождением белков, которые действуют при ограничении питания. Поиском таких регуляторов сейчас занимаются исследователи.

«С точки зрения биологической целесообразности «вредные» бабушки и дедушки должны стареть быстрее, а «полезные» – чувствовать себя нужными и стареть медленно».

Максим Скулачев

Возможно, у человека есть еще какие-то способы замедлить старение. Исходя из концепции «полезных» бабушек, один из таких способов – учить молодежь. Наверняка вы знаете профессоров, которые до 80 гоняли студентов на кафедре, а уйдя на пенсию, очень быстро умирали. Похоже, есть все-таки какая-то химия, дающая сигнал, что мы еще нужны. Можно, конечно, быть дирижером или судьей Верховного суда США – одно социологическое исследование показало, что эта профессия также обеспечивает долгую жизнь, потому что от этих людей зависит огромная страна, и они чувствуют собственную нужность.

Наконец, есть еще один способ вмешаться в работу программы старения: это интервенция (англ. «intervention») – вмешательство с помощью определенных фармакологических веществ. Препараты, которые используются для регуляции работы программы старения, назвали митовитанами, по аналогии с витаминами.

Свободные радикалы

Чтобы устроить быстрое самоубийство – феноптоз, надо запретить есть или устроить гормональный шторм. Но как растянуть этот процесс во времени до медленного самоубийства? Наши тела – прекрасные химические лаборатории, способные синтезировать самые разные яды. Среди них такие вещества, как активные формы кислорода: из обычного кислорода путем присоединения одного радикала образуется супероксид – радикал, который атакует белки, липиды, ДНК, вносит мутации. То, что старение связано с деятельностью свободных радикалов, известно давно. Николай Маркович Эмануэль в 1960-е годы выдвинул гипотезу, что старение связано с повреждениями, которые наносят свободные радикалы. Оказалось, что радикалы не поступают извне. В каждой нашей клетке есть органеллы – митохондрии, которые специально занимаются выработкой свободных радикалов. Самый простой способ борьбы с ними – избавиться от митохондрий – не работает, потому что с помощью этих органелл мы также дышим. Процесс дыхания – это реакция окисления питательных веществ молекулярным кислородом, которая заканчивается образованием воды, но часть кислорода превращается в свободные радикалы. К концу XX века стало более или менее понятно, что митохондрии – главный производитель свободных радикалов в нашем теле, и с возрастом это производство нарастает.

Николай Маркович Эмануэль – 1915–1984 – Советский физикохимик; автор многих открытий в области кинетики и механизма химических реакций.

Если свободные радикалы портят нам жизнь, с этим надо что-то делать. Известны вещества, которые при взаимодействии со свободными радикалами их нейтрализуют: это антиоксиданты, такие как витамины С и Е, флавоноиды из зеленого чая, N-ацетилцистеин и много других. Когда была выдвинута свободнорадикальная теория старения, с этими веществами связывались огромные надежды, но сегодня антиоксидант – практически ругательное слово для медика, настолько велико было разочарование. Проблема не в том, что они не работают: если смешать антиоксиданты со свободными радикалами в пробирке, все замечательно нейтрализуется. Дело в том, что, во-первых, антиоксиданты расходуются, в то время как свободные радикалы постоянно воспроизводятся. Во-вторых, антиоксиданты распространяются по всей клетке, а свободные радикалы производятся именно в митохондрии – поэтому стоит задача доставить антиоксиданты в место образования свободных радикалов.

Наша гипотеза состоит в том, что активные формы кислорода играют важную роль в процессе старения, но, может быть, не являются его единственной причиной. Мы не стремимся убрать свободные радикалы – это невозможно, но мы пытаемся взять их под контроль, чтобы производство этого яда не увеличивалось с возрастом. Нам удалось создать вещество, которое направленно проникает в митохондрию и «ловит» свободные радикалы. Это было сделано в 2005 году, и вещество было названо SkQ1. После длительных исследований в 2009 году под авторством В. П. Скулачева и многих других исследователей вышла статья «Попытка предотвратить старение: митохондриальный подход».

Владимир Петрович Скулачев – р. 1935 – Советский и российский биохимик, академик АН СССР и РАН, автор многих работ по биоэнергетике и механизмам биологического окисления.

С тех пор было получено много экспериментальных результатов. Показательны так называемые опыты на дожитие. Мы брали молодых мышей одного возраста и разделяли их на две группы: одну группу поили веществом, которое проникает в митохондрии для нейтрализации свободных радикалов, а другую – нет. По прошествии почти двух лет (для мышей это весьма преклонный возраст) мыши из контрольной группы демонстрировали все признаки старения: искривление позвоночника, проплешины. Самое главное – они потеряли усы, которые у мышей являются важным половым признаком. Мыши же, которые с питьевой водой принимали разработанное нами вещество, в том же возрасте признаков старения не показывали. Очень важен тот факт, что у этих мышей не состарилась репродуктивная система. Отследить работу репродуктивной системы мыши можно не только по усам, но и по женским циклам. У мышей, принимавших с питьевой водой наше вещество, до самой смерти цикл сохранялся регулярным. Эти данные косвенно подтверждают правильность нашей гипотезы.

Работает ли это на человеке?

Окончательных данных, доказывающих, что это работает и на человеке, пока нет, но есть косвенные подтверждения. Существует специально выведенная линия крыс, которые с возрастом слепнут. У молодой крысы электрический сигнал, который снимается с глазного нерва и сетчатки, быстро посылает в мозг информацию об источнике света. К двум годам никакого сигнала уже не образуется – крыса в старости слепнет из-за дистрофии сетчатки и катаракты. Эксперимент показал, что крысы, которые с раннего возраста ежедневно получают немного препарата SkQ1, к двум годам не слепнут и демонстрируют прекрасную реакцию на свет. Кормить человека фосфоорганикой нам с ходу никто не разрешит, но если есть такой эффект на старение глаза, можно попытаться лечить только один орган – глаз. На это значительно проще получить разрешение Минздрава: вещество из глазных капель не проникает в остальной организм – вещества слишком мало. В небольших количествах мы добавили антиоксидант SkQ1 в глазные капли и назвали препарат «визомитин». На данный момент препарат зарегистрирован, и клинические исследования показали преимущество SkQ1 при лечении некоторых старческих болезней. Возможно, эффект объясняется только мощностью антиоксиданта нового типа. Этот вопрос открыт, но наша исходная гипотеза состояла в том, что препарат должен замедлять развитие старческих болезней, а это подтверждается. Сегодня мы можем похвастаться, что препарат продается в аптеках в России, вполне успешно завершены клинические исследования в США. Кстати, недавно мы выяснили, что некоторые дамы покупают наши глазные капли, чтобы мазать на кожу, потому что вещество замедляет старение. Поскольку консерванты, содержащиеся в глазных каплях, не очень хороши для кожи, мы сделали отдельный состав – косметическую сыворотку для замедления старения кожи и улучшения внешнего вида.