Казалось бы, долгожительство и бессмертие – это скорее прерогатива героев фэнтези или сказочных персонажей и, на первый взгляд, вряд ли применимо в реальном человеческом обществе. Тем не менее, ученые утверждают обратное. Результаты исследований и открытий в этой области говорят о том, что первые бессмертные люди могут родиться уже в этом веке.

 

Морской алеутский окунь живет минимум в два раза дольше человека, хотя особых причин для этого вроде бы и нет

Человек является уникальным видом: он многого добился благодаря своему разуму, создал сложное общество и достиг больших высот в науке и технике. Однако личные заслуги каждого индивида, его душа и опыт неизбежно перечеркиваются общим для всех финалом – смертью. Около 100 лет – вот и все, что нам отведено, и это ужасающе мало, если учитывать короткий период нашего «расцвета» сил и ума. Самое печальное, что в отличие, например, от бабочек, которые и не знают, что будут жить один день, человек осознает неизбежный конец и скоротечность бытия.

Вокруг темы смерти выросла целая культура, например, религии, в которых красной нитью проходит вопрос скоротечности нашей жизни и важности спасения души. Однако людей все чаще волнует не ее судьба, а бессмертие бренного тела. Можно ли жить вечно или хотя бы значительно дольше? Речь не идет о 10-15 дополнительных годах старости, которые нам обещают разумное питание и здоровый образ жизни, а о продлении существования на порядки и до бесконечности. Излишне говорить, что это в корне изменило бы все устройство нашего общества и имело бы огромную пользу для научного прогресса – ведь сегодня ученый тратит полжизни только на усвоение опыта предшественников.

До сих пор идея бессмертия была уделом сказок и фантастики, однако есть все основания полагать, что первые бессмертные люди родятся уже в этом веке.

 

Зачем жить вечно?

Многие люди утверждают, что не хотели бы жить вечно, видимо, считая, что это просто продолжительная старость. С точки зрения природы старение - это правильный и необходимый процесс. Поживший свое организм, наверняка, накопил травмы, болезни, паразитов, и нужно не кормить его, а освободить дорогу потомству. Подобный природный механизм защиты вида присутствует даже у простейших: бактерии, которые размножаются делением, не заполняют собой все пространство даже в идеальных условиях, поскольку происходит вырождение, проявляющееся в «бракованном» потомстве, не способном к нормальному делению.

Однако человек – не бактерия, он обладает разумом, что делает необязательным любые биологические регуляторы. Травмы мы научились лечить, пищу изготавливаем самостоятельно, а среду обитания приспосабливаем под себя. Нам не нужен природный механизм регулирования популяции, поскольку в условиях развитой цивилизации нестареющий человек способен прожить сколь угодно долго. Таким образом наступает долгожданный момент - пора «отменить» несправедливые природные ограничения. Причем это даже не метафизический вопрос – существуют уникальные организмы, потенциально бессмертные, причем пребывающие не в вечной старости, а в вечно молодом состоянии или стареющие чрезвычайно медленно.

Всего известно несколько таких примеров. На первом месте - кишечнополостная гидра, обладающая уникальными регенерационными способностями и способная бесконечно обновлять свой организм. Также ученым известна рыба Sebastes aleutianus или морской окунь алеутский, продолжительность жизни этой рыбы велика настолько, что человек не может наблюдать признаков ее старения. В настоящее время возраст подопытной особи достигает более 200 лет. Рекорды долгожительства и потенциальное бессмертие демонстрируют Pinus longaeva (сосна долговечная), которая живет уже около 5 тыс. лет, и антарктическая губка Scolymastra joubin, живущая около 20 тыс. лет.

Всю свою жизнь эти организмы только и делали, что потребляли пищу и выделяли отходы. Человек за это время мог бы сделать намного больше. К тому же, наша жизнь сама по себе - неоспоримая ценность. Что говорить – пусть не вечное, но длительное, измеряемое тысячелетиями существование могло бы открыть человечеству далекие звезды, пусть к которым занимает несколько десятков лет.

 

Что мешает жить вечно?

По большому счету человеческое тело - это машина, способная к регенерации. Наши клетки постоянно умирают и заменяются новыми, поэтому организм теоретически имеет неограниченный срок службы. Конечно, при серьезных повреждениях жизненно важных органов, например, клеток мозга или легких, полная регенерация невозможна, однако эту проблему можно было бы решить выращиванием новых органов, заменой их искусственными аналогами или терапией стволовыми клетками. Но, к сожалению, процесс старения, который ведет к смерти, имеет другие причины, нежели банальный износ нашей живой «машины». Именно они являются самой главной загадкой на пути к бессмертию.

Общие признаки старения хорошо известны: появление морщин вследствие исчезновения подкожного жира и потери упругости кожи, атрофия и перерождение внутренних органов, истончение костей, уменьшение мышечной массы, снижение эффективности работы желез внутренней секреции, ухудшение функционирования мозга и т.д. Существует некий набор факторов, которые запускают процесс умирания организма, блокировать этот процесс – значит, обрести бессмертие.

После открытия ДНК ученые наполнились оптимизмом: казалось, нужно только найти ген, отвечающий за включение механизма старения, а затем блокировать его и жить вечно. Однако, тщательно изучив процесс, ведущий человека к естественной гибели, исследователи поняли, что «волшебного выключателя», скорее всего, нет, и бессмертие --это комплекс различных факторов, причем невероятной сложности.

Тем не менее, есть и хорошие новости. Прежде всего, удалось обнаружить несколько путей клеточной сигнализации и транскрипционных факторов, от которых зависит продолжительность жизни. Все они являются естественными природными механизмами, которые защищают организм от неблагоприятных условий. В частности, на продолжительность жизни косвенно влияет стресс-реакция генов на отсутствие питания.

Во время голода в организмах почти всех живых существ, от дрожжей до человека, активируется множество сигналов, таких как инсулиноподобный фактор роста (IGF-1), в результате чего организм претерпевает глобальные физиологические изменения с целью защиты клеток. В результате клетки живут дольше, а старение замедляется. К сожалению, голоданием невозможно добиться бессмертия, но IGF-1существенно снижает вероятность развития сердечно-сосудистых заболеваний. В целом, уменьшение количества IGF-1 повышает риск смерти, что свидетельствует о важности этого фактора в продлении жизни. В некоторых странах уже начато производство IGF-1 с помощью генноинженерного метода с использованием рекомбинантной ДНК. Возможно, дальнейшие работы над инсулиноподобным фактором роста снизят смертность, и это лишь один из множества механизмов продления жизни, которые имеет наш организм. Разумеется, это не так просто, как кажется – нельзя ввести IGF-1 или что-то подобное, и ожидать прибавки к прожитым годам. Имеется сложная взаимосвязь с другими факторами, достаточно заметить, что выработка IGF-1 связана с воздействием целого букета гормонов: соматотропного, тиреоидных, стероидов, глюкокортикоидов, инсулина. Предстоит длительная работа по складыванию этой мозаики в цельную картину.

 

Как жить вечно?

В настоящее время среди ученых все большую популярность приобретает эпигенетическая теория старения, которая утверждает, что оно не запрограммировано в геноме человека, а происходит из-за постоянного повреждения ДНК, приводящего в итоге к гибели организма. Как известно, хромосомы имеют концевые участки, теломеры, которые препятствуют соединению с другими хромосомами или их фрагментами (соединение с другими хромосомами вызывает тяжелейшие генетические аномалии). Теломеры представляют собой повторы коротких последовательностей нуклеотидов на концах хромосом. Фермент ДНК-полимеразы неспособен скопировать ДНК полностью, поэтому после каждого деления теломера в новой клетке получается короче, чем у клетки-родителя.

Еще в начале 1960-х годов ученые обнаружили, что клетки человека могут делиться ограниченное количество раз: у новорожденных 80-90 раз, а у 70-летнего - только 20-30. Это называется пределом Хейфлика, за которым следует сенесенс – нарушение репликации ДНК, старость и смерть клетки.

Таким образом с каждым делением клетки и копированием ее ДНК теломера укорачивается, как своеобразный часовой механизм, отмеряя жизнь клеток и всего организма в целом. Теломеры присутствуют в ДНК всех живых организмов, причем их длина разная.

Получается, почти все клетки человеческого организма имеют собственный «счетчик», отмеряющий продолжительность жизни. Именно в этом «почти», возможно, и кроется ключ к бессмертию. Дело в том, что природе пришлось сохранить некоторым клеткам бессмертие. В нашем организме существует два типа клеток, половые и стволовые, в которых присутствует специальный фермент, теломераза, удлиняющий теломеры при помощи специальной РНК-матрицы. Фактически идет постоянный «перевод часов», в силу чего стволовые и половые клетки способны делиться бесконечно, копируя наш генетический материал для воспроизводства и выполняя функцию регенерации.

 

Кишечнополостная гидра способна регенерироваться даже в случае рассечения надвое. Побочный эффект этой уникальной способности - бессмертие

Все остальные клетки человека не производят теломеразу и рано или поздно умирают. Это открытие стало началом сложной и сенсационной работы, которая в 1998 году завершилась грандиозным успехом: группа американских ученых смогла повысить лимит Хейфлика обычных человеческих клеток в два раза. При этом клетки оставались здоровыми и молодыми.

Добиться этого было очень непросто: в нормальные соматические клетки с помощью вирусных ДНК внесли гены теломеразной обратной транскриптазы, что позволило передать обычным клеткам способности половых и стволовых, т.е. возможность удлинять и поддерживать длину теломер. В результате «подправленные» биоинженерами клетки продолжали жить и делиться, тогда как обычные клетки старели и погибали.

 

Просто жить вечно?

Да, скорее всего, это и есть заветный ключ к бессмертию, но, увы, очень непростой. Проблема в том, что у большинства раковых клеток наблюдается достаточно высокая активность теломеразы. Другими словами, включение механизма удлинения теломер создает бессмертные клетки, которые могут превращаться в раковые. Некоторые ученые даже считают, что «счетчик» теломер является эволюционным приобретением, предназначенным для защиты от онкологических заболеваний. Большинство раковых клеток образуются из обычных, находящихся в предсмертном состоянии. Каким-то образом у них активизируется постоянная экспрессия генов теломеразы или другим способом блокируется укорачивание теломер, и клетки продолжают жить и размножаться, вырастая в опухоль.

Из-за этого побочного эффекта блокирование теломер многие ученые считают бесперспективным и опасным процессом, особенно когда речь идет обо всем организме. Проще говоря, можно омолодить определенные клетки, например, кожи или сетчатки глаза, но влияние разблокировки теломеразы на ткани всего организма непредсказуемо и, скорее всего, вызовет появления множества опухолей и быструю смерть.

Однако в прошлом году ученые из Медицинского факультета Гарварда дали нам надежду: они впервые применили активацию теломеразы в комплексе, не на наборе клеток, а на функционирующем организме.

Сначала исследователи полностью отключили теломеразу у мышей, состарив их. Мыши преждевременно старились: исчезла способность к размножению, уменьшился вес мозга, ухудшилось обоняние и т.д. Сразу после этого исследователи приступили к омоложению животных. Для этого активность теломеразы в клетках была восстановлена до прежнего уровня. В результате теломеры удлинились, и клеточное деление возобновилось, началось «волшебство» омоложения: запустился процесс восстановления тканей органов, вернулось обоняние, интенсивнее стали делиться нейральные стволовые клетки в мозге, в результате чего он увеличился на 16 %. При этом никаких признаков онкологических заболеваний не обнаружили.

Гарвардский эксперимент - это еще не лекарство от смерти, но весьма перспективное средство омоложения. Поскольку ученые не провоцируют выработку аномального количества теломеразы, а лишь возвращают ее уровень на момент молодости, можно существенно продлить жизнь человека с минимальным риском появления опухолей.

 

Жить вечно – реально?

Манипуляция теломерами в настоящее время является самым перспективным путем к бессмертию. Но здесь есть множество препятствий. Прежде всего, онкологические проблемы: даже омоложение с помощью теломеразы наталкивается на обилие факторов, повышающий риск раковых заболеваний. Экология, ослабление иммунной системы, болезни, неправильный образ жизни – все это создает хаотическое нагромождение элементов, которое делает активацию теломеразы непредсказуемой. Скорее всего, желающим обрести бессмертие придется быть здоровыми и тщательно следить за окружающей средой. На первый взгляд это сложно, но это не слишком высокая цена. Тем более наука нам помогает в этом: огромные средства, выделяемые на борьбу с раком, не в последнюю очередь помогают разработке средств продления жизни. Возможно, онкологическую проблему теломеразы в ближайшем будущем решить не удастся, но шанс скорого открытия надежного способа лечения рака очень велик.

В этом месяце ученые достигли еще одного серьезного прорыва на пути к бессмертию: они смогли полностью изменить процесс старения стволовых клеток взрослого человека, которые обновляют старые и восстанавливают поврежденные ткани. Это может помочь в лечении множества болезней, возникающих из-за возрастных повреждений тканей, а в перспективе и сохранить здоровье и хорошую форму до глубокой старости.

Исследователи изучили стволовые клетки молодых и пожилых людей и оценили изменения в различных местах ДНК. В итоге удалось обнаружить, что в старых стволовых клетках большинство повреждений ДНК связаны с ретротранспозонами, которые ранее считались «мусорной ДНК». В то время как молодые стволовые клетки способны подавлять транскрипционную активность этих элементов, пожилые стволовые клетки не в состоянии подавить транскрипцию ретротранспозон. Возможно, именно это нарушает регенеративную способность стволовых клеток и запускает процесс клеточного старения.

Подавив работу ретротранспозон, ученые смогли повернуть вспять процесс старения человеческих стволовых клеток в пробирочной культуре. Кроме того, удалось вернуть их к более ранней стадии развития, вплоть до появления белков, которые участвуют в самообновлении недифференцированных эмбриональных стволовых клеток. Взрослые стволовые клетки мультипотентные, другими словами они способны заменить любое количество определенных соматических клеток в ткани или органе. Эмбриональные клетки в свою очередь могут превращаться в клетки любой ткани или органа.

Теоретически новая методика позволит в будущем запустить процесс "абсолютной" регенерации, когда взрослый организм с помощью собственных, модифицированных в эмбриональные, стволовых клеток сможет чинить любые повреждения и длительное время, а может и вечно, поддерживать тело в отличном состоянии.

 

Вечная жизнь: перспективы

Анализируя результаты работы над «лекарством от смерти», можно с большой уверенностью утверждать, что первые шаги на пути к бессмертию мы сделаем уже в этом столетии. Первоначально процесс «отмены» смерти будет сложным и поэтапным. Сначала будет отлажена и омоложена иммунная система, которая должна справиться с отдельными раковыми клетками и инфекциями. Способ уже известен: ученые знают, что старение иммунных клеток управляется все теми же теломерами – чем они короче, тем ближе смерть лейкоцита. В этом году ученые из Лондонского университетского колледжа обнаружили у пожилых людей новый сигнальный механизм, который деактивирует лейкоциты, даже имеющие длинные теломеры. Таким образом, нам уже известны два способа омоложения иммунной системы. Следующим этапом в продлении жизни станет восстановление специфических тканей: нервной, хрящевой, эпителиальной и т.д. Так, шаг за шагом произойдет обновление организма и начало второй молодости, за которой последует третья, четвертая и т.д. Это будет победой над старостью и унизительной малой, для разумного существа, продолжительностью жизни. Жизненный путь человека станет в несколько раз длиннее, а здоровье намного крепче.

Рано или поздно будет найден «универсальный» процесс, учитывающий множество факторов, влияющих на процессы старения. Он будет тесно связан с физиологией конкретного человека. Возможно, «лекарство от смерти» будет базироваться на сложном автоматизированном комплексе, постоянно регулирующем экспрессию определенных генов. В этой технике нет ничего фантастического: мы добились больших успехов в автоматизации, а со временем ДНК-чипы и программируемые вирусы смогут выполнять «тонкую настройку» наших тел. В этот момент можно будет окончательно поставить точку отношениях человека со смертью – человек бесповоротно станет хозяином своей судьбы и сможет достичь поистине небывалых высот.

 

 

Подробную, постоянно обновляющуюся инструкцию бессмертия читайте на сайте

СВЕРХЧЕЛОВЕЧЕСТВО.РФ

 

 

27.09.2011 Михаил Левкевич cnews.ru

Жить дольше – не значит жить лучше

Продолжительность человеческой жизни увеличивается: мы живем дольше наших предков, а наши дети, видимо, будут жить дольше, чем мы.

По данным Всемирной организации здравоохранения, в 2000 году доля людей старше 60 лет составляла около 10% от общечеловеческой популяции и, по прогнозам, к 2050 году составит 22% [1] (здесь и далее ссылки см. в оригинале статьи).

Такая тенденция присуща в большей степени развитым и развивающимся странам благодаря современной медицине и разумной политике здравоохранения.

В то же время «жить дольше» всё еще не означает «жить лучше»: пожилые люди часто болеют, вынуждены постоянно принимать лекарства. Так, среди людей старше 65 лет смертность от гриппа выше 80% [2]. Прививки оказываются неэффективными, возрастает риск развития аутоиммунных заболеваний. Пожилые люди часто страдают аутоиммунными заболеваниями. Всё это говорит о том, что с годами в иммунной системе накапливаются какие-то ошибки. И если бы эти ошибки можно было исправить, то качество жизни пожилых людей улучшилось бы.

За прошедшие годы собрано большое количество теоретических данных о молекулярных и клеточных механизмах старения иммунитета. Информации по этому вопросу накопилось достаточно много, и сейчас на вопрос «Можно ли омолодить иммунитет?» ученые дают обнадеживающий ответ.

Врожденный и приобретенный иммунитет

В основе иммунитета лежат три события – проникновение инфекции внутрь организма, затем распознавание «врага» и, наконец, уничтожение его (или хотя бы обезвреживание). Иммунитет традиционно разделяют на врожденный и приобретенный. Врожденным иммунитетом мы обладаем независимо от того, сталкивались ли ранее с инфекцией или нет. Исследования старения такого иммунитета в настоящее время ведутся, но результаты пока противоречивы.

Приобретенный, или адаптивный, иммунитет – это способность обезопасить себя от чужеродных микроорганизмов или токсинов при условии, что организм уже сталкивался с этими объектами. То есть помимо распознавания и уничтожения «чужого» включаются механизмы памяти. Это означает, что клетки, уже столкнувшиеся с инфекцией, должны каким-то образом сохраниться и в случае повторной инфекции распознать ее и уничтожить быстрее и эффективнее.

На свойстве памяти основан и принцип работы вакцины – в организм вводятся ослабленные или мертвые микроорганизмы, или только молекулярные «бейджики», которые носит тот или иной вид микроорганизма на поверхности. Именно по этим специальным «бейджикам», или, выражаясь научным языком, антигенам, клетки иммунной системы распознают, «свой» это или «чужой». Как мы уже упоминали, у пожилых людей часто встречаются аутоиммунные заболевания, повышена восприимчивость к инфекциям, а вакцины неэффективны. Далее мы узнаем, что эти на первый взгляд не связанные проблемы имеют много общего.

Роль Т-лимфоцитов в иммунном ответе

Мы не будем подробно рассматривать механизмы работы всех клеток иммунитета – на эту тему написаны увесистые книги, с каждым годом информации становится всё больше. Иммунный ответ – это всегда спектакль с большим количеством действующих лиц. Рассмотрим самый общий сценарий. Инфекция попадает в организм – это может быть вирус, попадающий внутрь здоровой клетки, или микроорганизм. Клетки врожденного иммунитета реагируют первыми – они захватывают клетки, пораженные вирусом, или сам микроорганизм и выставляют на своей поверхности антиген.

Затем другие клетки иммунитета, называемые наивными Т-лимфоцитами («наивный» значит «сталкивающийся с антигеном впервые»), получают с помощью выставленного антигена сигнал к действию.

На поверхности у Т-лимфоцитов есть специальные рецепторы, способные распознавать антигены. Эти рецепторы так и называются: Т-клеточные рецепторы (TCR). Биологически механизм распознавания Т-клетками – это связывание подходящего TCR и антигена. Представьте себе, что к не слишком надежному замку подходит несколько ключей-отмычек – примерно так же происходит захват антигена Т-клеточным рецептором. TCR может связывать несколько антигенов, и, наоборот, антиген может быть связан несколькими TCR.

После того как наивный Т-лимфоцит повстречался с инфекцией, он становится активированным: начинает активно делиться. При этом часть его клонов превращается в так называемые эффекторные клетки, остальные – в клетки памяти. Эффекторные клетки либо вырабатывают специальные молекулы, активирующие другие клетки иммунитета (Т-хэлперы), либо убивают пораженные клетки (Т-киллеры). Клетки памяти сохраняются и в случае повторной встречи с той же инфекцией обеспечивают более эффективный иммунный ответ.

Деградация тимуса

Т-лимфоциты рождаются в тимусе – особом органе иммунной системы. Он расположен в верхней части грудной клетки.

С возрастом тимус деградирует. Этот процесс, называемый инволюцией, начинается в период полового созревания, и к старости ткань тимуса почти полностью замещается жировой тканью. Вместе с деградацией тимуса значительно уменьшается и почти полностью останавливается выработка Т-лимфоцитов. По последним данным, выход Т-лимфоцитов из тимуса, пусть и очень небольшой, сохраняется даже у людей, достигших 100 лет [3].

Тимус новорожденного. Рисунок из «Анатомии Грея» (изд. 1918 года).
С годами тимус значительно уменьшается в размерах

Чем долгожители отличаются от простых смертных?

С годами тимус производит всё меньше клеток, но разнообразные инфекции атакуют человека на протяжении всей его жизни. Поэтому запас наивных Т-клеток, способных бороться с новыми инфекциями, постепенно исчерпывается.

К тому же в организме происходят постоянные случайные встречи наивных Т-клеток и вирусов, присутствующих в организме человека постоянно.

Одним из таких вирусов является цитомегаловирус (CMV). Заражение этим вирусом часто происходит незаметно или выражено как обычное ОРВИ. При этом более 90% людей во всем мире являются его носителями и имеют в крови антитела к нему. После встречи наивного Т-лимфоцита и CMV происходит активация Т-лимфоцита и нарастание популяции клонов, специфичных к этому вирусу. Постепенно происходит заполнение физиологических ниш такими клонами, а так как количество иммунных клеток в организме регулируется с помощью обратной связи, происходит уменьшение выработки новых иммунных клеток. То есть организм получает сигнал о том, что иммунных клеток достаточно много и можно их больше не производить. При этом почти все эти клетки оказываются бесполезными.

Замечателен тот факт, что у людей, преодолевших порог в 70 лет, больше наивных Т-клеток и разнообразней набор Т-клеточных рецепторов по сравнению с людьми, которым еще не исполнилось 70 лет. Также у долгожителей менее выражены популяции клеток-клонов – то есть клеток, произошедших от одного активированного Т-лимфоцита. Возможно, именно эти особенности иммунитета позволяют долгожителям лучше справляться с инфекциями и быть более здоровыми. С другой стороны, возможна также «селекция» – люди с пониженным иммунитетом, к сожалению реже становятся долгожителями [4].

Аутоиммунные заболевания

В начале статьи было заявлено, что накапливаемые с возрастом аутоиммунные заболевания и ослабленный иммунитет могут иметь общие причины. И причины эти уже несколько раз упоминались – инволюция тимуса и разрастание популяций клеток, произошедших от одной однажды активированной клетки. Стоит еще раз оговориться: иммунитет – это очень сложная система, и мы рассматриваем самый общий случай, используя как можно меньше специальных слов. Таким образом, наша история имеет всего пять действующих лиц: тимус, Т-лимфоциты (Т-киллер, Т-хэлпер), Т-клеточные рецепторы (TCR) и антигены. Но здесь мы познакомимся с еще одним типом клеток – регуляторными Т-клетками.

Все клетки в организме носят на себе опознавательный знак, и, к сожалению, некоторые Т-лимфоциты могут воспринимать их как антиген. Некоторые органы изолированы от общего кровотока и никогда не сталкиваются с Т-лимфоцитами, например щитовидная железа. Но если произошла травма и иммунные клетки крови столкнулись с клетками щитовидной железы, первые выработают иммунный ответ против вторых.

Это произойдет потому, что клетки щитовидной железы носят такие метки, которых клетки иммунной системы еще не видели и воспринимают как «чужие», то есть как антигены. Остальные органы не защищены подобной капсулой, и в норме тимус убивает Т-лимфоциты, TCR которых может воспринимать метки на клетках хозяина как антигены. Но всё же небольшое количество Т-лимфоцитов, враждебных организму, тимус упускает – и они блуждают где-то на периферии. Их действие сдерживают механизмы подавления (супрессии) – специальные Т-регуляторные клетки. Они тоже рождаются в тимусе. С возрастом тимус производит всё меньше регуляторных клеток, и случайные Т-клетки, направленные против организма хозяина, активируясь, вырабатывают полноценный ответ. Как уже известно, активированный Т-лимфоцит активно делится и, таким образом, популяция клеток, направленная на уничтожение ткани хозяина, становится через какое-то время внушительной.

Методы омоложения иммунитета

Итак, мы подобрались к ответу на вопрос, поставленный в начале статьи: можно ли омолодить иммунитет и как это можно сделать. Мы увидели, что основной причиной старения иммунитета, со всеми вытекающими последствиями, является возрастная инволюция тимуса.

Уже с конца 80-х годов прошлого века известно, что инволюция тимуса напрямую связана с половыми гормонами, начинающими активно вырабатываться в пубертатный период. Множественные исследования [5, 6] показали, что у мышей, кастрированных до полового созревания, улучшается работа тимуса. Более того, количество клеток-предшественников Т-лимфоцитов, снизившееся с годами, нормализуется после кастрации [7]. Дело в том, что все субпопуляции тимоцитов (незрелых Т-лимфоцитов), а также стромальные клетки тимуса (то есть клетки, которые создают для тимоцитов необходимое для развития окружение) имеют рецепторы к половым гормонам и у женщин, и у мужчин.

Устранение половых гормонов можно произвести не только хирургическим путем, но и назначением препаратов, например аналогов гонадолиберина – гормона, стимулирующего активность семенников.

Другой вариант омоложения тимуса – использование сигнальных молекул, необходимых для создания тимоцитов в тимусе: цитокинов и факторов роста. Более того, можно каким-то образом влиять на биологические механизмы, с помощью которых регулируется спектр цитокинов в тимусе (то есть не вводить сами сигнальные молекулы, а каким-то образом заставить клетки производить нужные).

В 2013 году были проведены клинические испытания действия KGF (фактора роста кератиноцитов) на функции тимуса у взрослых (18-50 лет), результаты оказались достаточно обнадеживающими (NCT01712945). Еще один интересный факт (и мы его упоминали в начале статьи) состоит в том, что с возрастом ткань тимуса заменяется жировыми клетками. При этом тимус довольно хорошо восстанавливается при низкокалорийной диете. Способствует этому, скорее всего, «гормон голода» – грелин (ghrelin) [8]. Таким образом, терапия может быть двух типов: низкокалорийная диета либо употребление препарата грелина.

Методы омоложения иммунитета

Итак, возрастное ослабление иммунной системы, являющееся причиной низкой устойчивости к инфекциям (и невосприимчивости к вакцинам) и аутоиммунных заболеваний, происходит в первую очередь из-за старения тимуса. Тимус начинает деградировать на первом году жизни, но заметен этот процесс становится в период полового созревания, как ответ на повышенную выработку половых гормонов – и этот факт заставляет задуматься.

Возможно, в этом явлении заложен глубокий философский смысл: мы должны стареть и умирать, чтобы дать жизнь следующему поколению. И это, безусловно, прекрасно. Но, с другой стороны, старение тимуса можно обратить, и самый простой способ – снизить количество потребляемой пищи.

Хочется немного отвлечься от биологии и задуматься о связи «сексуальность – пища»: эти понятия уже давно связаны в искусстве, и в частности, в литературе. Например у Пушкина о знаменитом шампанском в «Евгении Онегине» говорится так:

Аи любовнице подобен
Блестящей, ветреной, живой
И своенравной и пустой…

И тут биология опять подбрасывает нам пищу для размышлений: оказывается, как было показано в экспериментах на мышах, грелин, «гормон голода», оказывающий положительное влияние на иммунитет, ослабляет сексуальное поведение [9, 10].

10.04.2016

Сказки дядюшки Тимуса Дарья Моргачёва, «Троицкий вариант» № 18-2014

Cello – язык программирования живой клетки

Технология программного кода «Cello», разработанная совместной группой ученых Массачусетского технологического института (MIT), Бостонского университета и Национального института стандартов и технологий позволяет прописывать в ДНК клеток бактерий требуемый набор свойств и создавать биологические схемы с нужными логическими параметрами, работающие прямо внутри живой клетки.