Бессмертные. Почему гидры и медузы живут вечно, и как людям перенять их секрет

В биологии старения приз за эксперимент с богатейшими обертонами готического ужаса должен достаться гетерохронному парабиозу. Он каким-то образом умудряется сочетать франкенштейновское сшивание частей тела с вампирским вкусом к молодой крови. В таких исследованиях у двух животных, обычно крыс или мышей, разного возраста с одной стороны тела снимают кожу, а затем сшивают два открытых бока. Процесс заживления идет полным ходом, и крошечные кровеносные сосуды между телами срастаются, пока у искусственно соединенных близнецов не будет единой системы кровоснабжения.

Хотя это может показаться ужасным, гетерохронный парабиоз дал ученым новый способ понять и потенциально разработать методы лечения старения. Одна из многих жизненно важных функций крови состоит в том, чтобы служить телекоммуникационной сетью для тела, переправляя растворенные химические вещества, которые действуют как посредники, или мессенджеры, и влияют на поведение клеток во всем организме. Наблюдение за тем, что происходит, когда молодая мышь сталкивается со старой кровью, или старый грызун получает освежающую молодую кровь, дало нам новое понимание того, как влияние системных внутренних факторов может стимулировать старение. Это также вдохновляет на создание новых методов лечения, которые, к счастью, не будут предполагать пришивание стариков к подросткам.

Парабиоз был впервые разработан исключительно как научная новинка в девятнадцатом веке. В 1864 году физиолог Пол Бер сшил вместе двух крыс и продемонстрировал, что у них формируется общая кровеносная система, впрыснув одной из них ядовитое пасленовое растение, белладонну. То растение получило свое название от итальянского bella donna, что означает «красивая женщина», из-за того, что в эпоху Возрождения женщины использовали глазные капли, сделанные из его ягод, чтобы расширить зрачки и сделать их более привлекательными (его английское название nightshade, которое переводится как «ночная тень», должно сказать вам, почему это была ужасная идея).

Гетерохронный парабиоз – этосоздание единой системы кровоснабжения у двух разных организмов. Искусственно созданные сиамские близнецы!

После введения его одной крысе ее зрачки быстро расширились.

Через пять минут зрачки другой крысы тоже расширились, показывая, что экстракт попал в кровь другого животного, и доказывая, что их кровообращение объединилось.

Парабиоз с тех пор используется для изучения ожирения, рака и даже кариеса. Ученые могут изменить некоторые факторы для одного животного в паре, в то время как парабиоз гарантирует, что их внутренняя среда в основном будет общей, позволяя определить последствия изменений. Эксперимент с кариесом – отличный пример. Ученые в 1950-х годах хотели выяснить, что было причиной гнилых зубов: прямое воздействие сахара во рту или его косвенное влияние из-за нахождения в крови. Они обратились к парабиозу, скармливая одной крысе в парабиотической паре сладкую еду, а другой нормальную пищу. Благодаря общему кровоснабжению у обеих подопытных была одинаково сладкая кровь, но только у той, которая ела сахар, развился кариес, доказывающий, что высокий уровень глюкозы в крови не является фактором риска. Такие опыты могут ужасать, но это элегантный способ получить достоверные результаты.

Термин «парабиоз» с древнегреческого переводится, возможно, несколько эвфемистически, как «жизнь рядом». Для исследователей старения интерес представляет «гетерохронный» вариант – когда вместе сшивают животных разного возраста. Первые эксперименты такого рода также были проведены в пятидесятых годах Клайвом Маккеем, пионером исследований пищевого ограничения, которого вы помните из Главы 3. Он и его команда с разной степенью успеха объединили в общей сложности 69 пар крыс, что теперь кажется довольно примитивной процедурой. Одиннадцать пар умерли в течение нескольких недель от «парабиотической болезни», считавшейся следствием того, что иммунная система обоих тел начала войну против чужеродной ткани другого (интересно, что мы до сих пор точно не знаем, что вызывает ее – но это гораздо менее распространено в современных экспериментах, вероятно, из-за улучшения хирургических методов). Другие пары встречали свой конец, когда одна крыса отгрызала голову своему партнеру (в современных исследованиях ученые позволяют животным провести пару недель в одной клетке и привыкнуть друг к другу, прежде чем соединить их, как по практическим, так и по этическим соображениям). Результаты наводили на размышления, причем у более старых животных в гетерохронных парах наблюдалось улучшение плотности костной ткани, но эксперименты не были достаточно систематическими, чтобы быть действительно убедительными.