Всегда пятнадцать с половиной!

Мирзаев Е.Т.,

Вице-президент Общества геронтологов Казахстана,

член-корреспондент МАИН

                - Доктор, доктор, не забудьте - юный овал!

                - Да, да... Она просто сумасшедшая.

Этот забавный диалог из старого фильма оставил в разговорной практике фразеологизм, а точнее эпитет - «юный овал», этаким ироничным клеймом в адрес соискателей моложавости и долголетия. Хотя смеяться вобщем-то не над кем. Мы все кровно заинтересованы в здоровье, молодости, долгой жизни, которая позволит нам реализовать многочисленные задумки на это, — данное нам провидением, земное существование. Ведь жизнь, подаренная человеку, так хороша своей многогранностью, разноцветностью и непредсказуемостью, что расставаться в ней, как раз в тот момент, когда она театральным занавесом раскрывается перед нашими опечаленными взорами, мало кому захочется.

Поэтому сообщение о том, что нам и в шестьдесят — в среднем пятнадцать с половиной не только интригует и поражает, но и дарит будоражащую надежду — а вдруг правда! Вопреки очевидности и канцелярской рассудочности. А может быть, так оно и есть! Пятнадцать. Тем более, что шведский невролог Йонас Фрисен доказал это с дозиметром и калькулятором в руках, со всей научной добросовестностью.

Эта история занялась еще в середине XX века. Поиск методов определения продолжительности жизни различных живых существ и тканей их организма геронтологи и биологи вели давно. С появлением метода меченых атомов часть задачи была решена. Нуклеотиды с радиоактивными атомами вводились крысам и мышкам и встраивались в их ДНК и РНК. Затем исследователи измеряли количество новых клеток с радиоактивными нуклеиновыми кислотами и рассчитывали долю в общем объеме тканей. Метод совершенно эффективный, но применять его можно было только на экспериментальных животных. А науке нужны были данные людской биологии.

Прорыв совершил шведский невролог Йонас Фрисен. В 2005 он и его сотрудники опубликовали работу в которой показали, что могут определить возраст любой клетки человеческого организма рожденной между 1955 и 1990 годами. Почему именно эти?

Прежде чем ответить совершим краткий экскурс в область физики.

Для оценки возраста тканей Фрисен пытался использовать радиоуглеродный метод, адаптированный в истории, археологии и палеонтологии, суть которого в определении количества изотопа углерода-14 (¹⁴С) накапливавшихся в тканях живых существ. Этот изотоп поглощается животными из воздуха и собирается в тканях. А так как период полураспада ¹⁴С известен - 5730 лет, то легко рассчитать возраст таких тканей. Но в атмосфере этого изотопа углерода слишком мало, что бы использовать его в биологических расчетах. Однако Фрисену помог случай. Для начала зададимся вопросом откуда вообще в атмосфере берется этот изотоп? Изотоп углерода ¹⁴С постоянно образуется в стратосфере. Космическое излучение выбивает из ядер атомов азота по одному протону. Теряя протон азот превращается в радиоактивный углерод ¹⁴С . По прошествию времени, постепенно (в течение тех самых 5730 лет) ¹⁴С снова превращается в азот. На Земле же растения в процессе фотосинтеза поглощают из атмосферы ¹⁴С и встраивают его в собственные молекулы. Животные питаются этими растениями и друг другом, по цепочке, и потому все живые существа содержат небольшое количество этого изотопа. В том числе и человек у которого примерно один из триллиона атомов углерода - это углерод-14 на месте обычного углерода-12. Когда наступает время смерти организма, он перестает получать новый ¹⁴С, а тот, что уже накоплен за время жизни, будет распадаться 5000 лет. Этот распад и позволяет историкам определить, как давно живая материя стала мертвой. Например, когда срубили дерево, из которого сделан трон египетского фараона, или когда забили теленка, чтобы из его шкуры изготовить пергамент для рукописи. Но в обычно в атмосфере изотопа очень мало и для биологических исследований его недостаточно.

И вот тут помогла активность человека в деле разработки совсем немирного атома. Фрисен догадался, что в нашей новейшей истории присутствовал не малый период времени, когда из-за деятельности человека количество ¹⁴С в атмосфере сильно возросло. До момента запрещения атмосферных ядерных испытаний (с 1955 по 1963 год) взрывы атомного оружия внесли большие количества изотопа в атмосферу. На пике этих испытаний, в 1963 году, концентрация ¹⁴С в воздухе была вдвое больше обычного его содержания. Многократно проводилась калибровка ¹⁴С по всей Земле, была составлена кривая изменения концентрации этой величины. В последние годы содержание изотопа в воздухе практически вернулось к норме, но полученные данные за прошлые десятилетия, позволяют определять возраст клеток и тканей в период высоких концентраций — 1955 — 1990 годы.

Само содержание радиоактивного изотопа в организме не опасно. В каждой клетке человека в среднем содержится примерно 11 атомов ¹⁴С, что разумеется не может оказаться ни мутагенным фактором для ДНК, ни, тем более, привести к цепной реакции радиоактивного элемента. Легко подсчитать, что риск «атомного взрыва» одного из накопленных изотопов углерода в какой-либо клетке нашего организма составляет не более, чем 1 к 260.

Используя для анализа метод атомной масс-спектрометрии Фрисен получил достоверные результаты продолжительности жизни различных тканей. Самыми короткоживущими клетками в нашем организме оказались клетки эпидермиса кожи — 15-17 дней. В этом же ряду находятся эпителиальные клетки кишечника - не более недели. Жизнь эритроцитов длится 150 дней. Миоциты межреберных мышц у людей 37-40 лет в, среднем имеют возраст 15,1 года, а клетки мышечного слоя кишечника - 15,9 года. Мозжечок моложе самого человека в среднем на 2,9 года. Если мы вспомним как постепенно, с возрастом, улучшается координация движений у ребенка, станет понятно, что функция мозжечка полностью стабилизируется к трехлетнему возрасту. Нейроны конечного мозга не обновляются, возраст этого отдела ЦНС совпадает с возрастом самого человека. Однако зоны активного нейрогенез в мозгу человека все же были обнаружены, но на строго ограниченных участках, из которых новые нейроны мигрируют и инкорпорируются, также в строго ограниченные части мозга. Самая обширная из этих зон нейрогенеза - субвентрикулярная зона, расположена в стенках боковых желудочков. Здесь генерируют нейробласты, которые затем мигрируют по ростральному миграционному тракту в обонятельную луковицу, где они трансформируются в зрелые нейроны. Есть еще одна небольшая зона нейрогенеза расположена в зубчатой фасции гиппокампа, откуда новые нейроны мигрируют на короткое расстояние в пределах гиппокампа. В прочих отделах мозга у взрослых млекопитающих новые нейроны нормально не обновляются.

Измерен возраст хрусталика глаза. Его центральная часть формируется из прозрачных клеток на десятой неделе жизни эмбриона и остается на всю жизнь. Поэтому хрусталик старше нас самих на двадцать две недели. Исследуя процессы возрастного формирования хрусталика мы, возможно, найдем способы борьбы с одной из главных болезней старения — катарактой.

Интересны исследования Йонаса Фрисена и в аспекте предупреждения и других главных болезней старения среди которых ожирение, сахарный диабет, атеросклероз и злокачественные новообразования.

Современная наука утверждает, что клетки сердца являются не совсем обычным биологическим материалом, так как они прекращают свое деление и рост еще в детстве человека. Однако медики также знают о наличии так называемых мастер-клеток или стволовых клеток, которые в принципе могут преобразовываться в клетки сердечной мышцы. Но в большинстве случаев при возникновении каких-либо проблем с сердцем, например в случаев инфарктов миокарда, на сердце так и остаются рубцы, которые не заживают никогда.

В 4-летнем исследовании под руководством Йонаса Фрисена и его коллег из Стокгольма было доказано, что наше сердце все-таки использует механизмы регенерации.

Шведские медики из Королевского университета в Стокгольме утверждают, что наш организм ежегодно способен воспроизводить примерно 1% от общего объема клеток сердечной мышцы. В том случае, если данный процесс можно было бы ускорить, то в будущем от различных сердечных болезней, например инфарктов, удалось бы избавиться, кроме того, в случае ускорения естественных процессов регенерации существенно снизилась бы потребность в трансплантации сердечной мышцы.

Фрисен говорит, что новые клетки производятся довольно медленно, но они производятся. В организме здорового человека этот процесс идет со скоростью 1% в год, после 75 лет скорость снижается до 0,5% в год. Таким образом, заключают исследователи, наше сердце на протяжении всей жизни обновляется примерно на половину. Теперь шведские специалисты ставят перед собой другой вопрос: как ускорить процесс регенерации?

Измерение возраста отдельных тканей и органов проводится не из любопытства. Знание о том, как часто у людей возникают новые жировые клетки, поможет лечить ожирение. Пока никто не знает, связана ли эта болезнь с увеличением числа или размеров жировых клеток. Знание частоты появления новых клеток печени и поджелудочной железы позволит создать новые методы диагностики и лечения рака печени и диабета.

Работа Фрисена лежит в одной плоскости с проблемой физиологической регенерации тканей. Отсюда не так далеко до вопросов репаративной регенерации не только тканей, но и органов. В этой сфере раскрываются удивительнейшие перспективы избавления человечества от множества тяжких недугов. Среди них обязательно будут болезни связанные со старением. Может быть в проблеме регенерации скрыта и заветная тайна возвращения молодости. И возраст - всегда пятнадцать с половиной — из разряда абстрактных расчетов перейдет в область повседневной практики.