imhotype (imhotype) wrote,
imhotype
imhotype

Categories:

В.Н. Анисимов «Эликсир молодости» из крови?



Создание хирургическим путем общего кровообращения между
лабораторными мышами разного возраста, а также инъекции
пожилым особям белка GDF11, полученного из крови молодых,
приводили к одному и тому результату: у «пожилых» мышей
уменьшались признаки старения мышечной, нервной и
кровеносной системы. По: (Kaiser, 2014)
Вопросы крови - самые сложные вопросы в мире!»
М.А. Булгаков. "Мастер и Маргарита»

Проблема вмешательства в естественный процесс старения в последние годы привлекает все большее внимание как «ненаучной», так и научной общественности. Мечты о вечной молодости и индивидуальном бессмертии не оставляют не только обывателей, от последователей Христа и Магомета до атеистов, но и серьезных ученых, претворяясь в гипотезы о возможности преодоления видового предела жизни и даже отмены старения. Неслучайно серию работ в этом направлении, опубликованных в 2014 г., журнал Science включил в десятку наиболее значимых работ года.
Человечество стремительно стареет: по данным ООН, темпы возрастания доли пожилых (старше 60 лет) людей в несколько раз превышает темп увеличения общей численности населения Земли, и к середине века их доля сравняется с долей детей и подростков. Глобальное старение населения - это настоящий вызов человечеству, судьба которою во многом будет зависеть от того, как ответит на этот вылов научное сообщество. Поиск средств и методой предупреждения преждевременного старения и связанных с возрастом заболеваний - одно из приоритетных направлений современной геронтологии.
В 2014 г группа биологов, возглавляемая доктором Э. Вэйджерс из Гарвардского университета (США), опубликовала результаты своих исследований возможности омоложения стареющего организма с помощью «молодой» крови. В качестве экспериментальной модели авторы использовали метод парабиоза (искусственного соединения двух-трех животных через кровеносную систему или путем сращивания тканей). Они «сшили» между собой пары лабораторных мышей одного генотипа, по разного возраста, установив у них общую систему кровообращения. Результатом такого вмешательства стало выраженное «омоложение» мышечной и нервной ткани старых мышей. «Виновник» этих аффектов был найден: им оказался белок, выделенный из крови молодых мышей и названный GDF11 (фактор роста и дифференцировки 11) (Mayak et al, 2010; Katsimpardi et aL, 2014; Sinha et al, 2014; Hall, 2014; Kaiser, 2014).
Кстати сказать, при объединении кровеносных систем было обнаружено, что у «пожилых» мышей также изменилось поведение стволовых клеток - предшественников клеточных элементов крови, которые стали вести себя как «молодые»: их число уменьшилось, и они стали более пропорционально дифференцироваться (превращаться) в разные специализированные клеточные тины. Возможно, что эти изменения были спровоцированы другим инсулиноподобным фактором роста (IGF-1) из «молодой крови», ключевая роль которого в процессах старения сегодня никем не оспаривается (Anisiniov, Bartkc, 2013).
Обсуждая значимость полученных результатов, необходимо упомянуть, что сама идея омоложения с помощью пересадки органа или ткани, взятых из молодого организма, имеет давнюю и довольно драматическую историю. Еще в 1912 г. австрийский хирург Э. Штейнах пересаживал старым крысам половые железы от молодых особей, в результате чего у животных наряду с внешними признаками омоложения восстанавливалась и способность к размножению. Сенсационные результаты Штейнаха породили многочисленные попытки использовать этот метод для омоложения пожилых людей, однако зачастую полученный эффект был либо сомнительным, либо выражался в ускорении одряхления.
Независимо от Штейнаха идею об омоложении путем пересадки половых желез развивал французский врач русского происхождения С. А. Воронов, послуживший прообразом знаменитого профессора Преображенского в романе М. А. Булгакова «Собачье сердце».
В 1920 г. он опубликовал результаты 120 опытов по пересадке половых желез, проведенных на кастрированных и старых козлах и баранах, которым с целью возвращения мужской силы либо омоложения пересаживались яички от молодых животных. Экстраполируя результаты этих опытов на человека, Воронов рисовал заманчивые картины омоложения людей, обрушиваясь с критикой на законы, которые не позволяли ему использовать органы людей, погибших от несчастных случаев. Он полагал, что в недалеком будущем врачи получат право на трансплантацию органов, пока же, по его мнению, можно было пересаживать железы от человекообразных обезьян. Что он и проделал впервые все в том же 1920 г.
Эстафету создания «эликсира молодости» подхватил российский врач, философ и революционер А. А. Богданов, в 1926 г. организовавший в СССР первый в мире Научный институт по переливанию крови. Богданов полагал, что старение - это продукт случайных нарушений деятельности отдельных органов, при этом самым слабым звеном он считал кровеносную систему, связывающую все системы организма между собой. В начале XX в. была популярна теория, что бессмертие одноклеточных организмов обусловлено их конъюгацией, т. е. непосредственным контактом (взаимодействием) двух клеток (сейчас мы назвали бы этот процесс обменом генами). Считалось, что подвижные элементы крови также могут конъюгировать между собой, поэтому конъюгация клеток крови разных людей.
В следующем опыте исследователи показали, что трансплантация яичников некастрированным старым самкам также увеличивала среднюю продолжительность их жизни (Mason et al., 2009). Авторы предположили, что молодые яичники оказывают защитное действие на организм, особенно при пересадке старым самкам. Однако если у последних собственные яичники к этому времени уже утрачивали способность к овуляции, то и трансплантированные яичники ее теряли. Тогда как из давних опытов на лабораторных крысах известно, что в яичниках старых крыс, пересаженных молодым некастрированным самкам, сохраняется нормальный астральный цикл (Aschheim, 1976).
Что же касается омолаживающего эффекта молодой крови, то и здесь далеко не все однозначно. Так, еще в 1980-е гг. ученые из киевского Института геронтологии и экспериментальной патологии АМН СССР, использовав ту же методику парабиоза, обнаружили, что иммунная система молодой особи под влиянием старшего партнера старела быстрее. Однако иммунная система «стариков» при этом не омолаживалась (Sidorenko at al., 1986).
Спустя два десятилетия ученые из Стэифордского университета (США) с использованием модели парабиоза обнаружили в крови старых мышей особые вещества, вызывающие старческие изменения в мозге молодых животных. Было выдвинуто предположение, что эти вещества, уровень которых увеличивается с возрастом, способны подавлять образование специальных нейронов, играющих важную роль в формировании памяти и поддержании способности к обучению (Villeda at al., 2011). Более того, молодые мыши, которым вводили лить плазму (бесклеточную фракцию) крови старых мышей, также показывали худшие результаты в пространственно-навигационных тестах (например, дольше искали возвышенности в наполненной водой камере) но сравнению с мышами, получившими инъекции плазмы молодых животных.
Проанализировав несколько десятков белков иммунной системы, циркулирующих в крови мышей, ученые обнаружили, что уровень шести из них был повышен как у старых мышей, так и у молодых, «спаренных» со старыми. Наиболее значимым оказалось повышение уровня хемокина CCL11 (эотаксина) - небольшого белка, привлекающего в месте своей секреции эозинофилы, относящиеся к иммунным клеткам крови. Выяснилось, что у человека содержание этого белка в крови и спинномозговой жидкости повышается с возрастом. Эта работа американских исследователей полностью подтвердила более ранние наблюдения их российских коллег из московского НИИ эпидемиологии и микробиологии им. П.Ф. Гамалеи РАМН. которые впервые показали накопление в сыворотке крови и мозге мышей и человека фактора, ускоряющего старение нервной системы и организма в целом (Зуев и др., 2005).
Под конец хотелось бы упомянуть еще об одной работе ученых из Стэнфордского университета, которые еще в 2005 г. трансплантировали молодым мышам стволовые клетки костного мозга от молодых и старых особей (Rossi etal, 2005). Оказалось, что приживаемость миелоидных клеток-предшественников, из которых развиваются эритроциты, тромбоциты и различные виды лейкоцитов (кроме лимфоцитов), не зависела от возраста донора, однако лимфоидные клетки - предшественники лимфоцитов, приживались хуже в случае, если были взяты от старых доноров. Дальнейшие исследования показали, что в стволовых клетках старых и молодых животных по-разному репрессируется (активируется) ряд генов, причем наибольшие различия характерны для генов, регулирующих клеточный цикл, передачу сигналов и специализацию клеточных субтипов лимфоидиого ряда.
Особо следует отметить, что при этом в стволовых клетках старых мышей чаще, чем у молодых, экспрессировались гены, отвечающие за развитие лейкоза. Эти данные полностью согласуются с давними наблюдениями о большой частоте развития лейкозов у мышей, которым в молодом возрасте трансплантировали клетки тимуса, костного мозга и селезенки от старых мышей, тогда как трансплантация подобных клеток от молодых доноров к таким последствиям не приводила (Ebbesen, 1971). Эти результаты, возможно, уже сейчас стоит учитывать при переливании донорской крови людям разного возраста.
Так что же происходит на самом деле: «молодая» ли кровь омолаживает старый организм, или «старая» кровь ускоряет старение у молодых? Какая чаша весов перевешивает? Не будем торопиться с выводами. Как говорил Воланд — еще один знаменитый персонаж Булгакова, «ваша теория и солидна, и остроумна. Впрочем, все теории стоят одна другой».

Анисимов Владимир Николаевич - член-корреспондент РАН, доктор медицинских наук, профессор, руководитель отдела канцерогенеза и онкогеронтологии НИИ онкологии им. Н. Н. Петрова Минздрава России, главный научный сотрудник Института цитологии РАН (Санкт-Петербург). Президент Геронтологического общества при РАН. Лауреат премий РАМН (2001) и Европейского отделения Международной ассоциации геронтологии и гериатрии (2011). Автор и соавтор более 500 научных публикаций, в том числе 20 монографий

Наука из первых рук №1 2015 г.
Tags: Наука и ЖестЪ
Subscribe

  • Post a new comment

    Error

    Comments allowed for friends only

    Anonymous comments are disabled in this journal

    default userpic

    Your reply will be screened

  • 1 comment