Счастливое старение. Рекомендации нейробиолога о том, как жить долго и хорошо

Через несколько лет на уроке естествознания нам дали задание собрать бабочек восьми разных видов и приколоть их булавкой к пробковой доске. Я не мог найти в себе силы сделать это, за что и получил «неуд». Мои преподаватели в колледже не выносили такой сентиментальности, поэтому на втором курсе меня отправили работать в лабораторию с обезьянами.

Как оказалось, Барбара ошибалась насчет дождевого червя. Если даже он выжил, та часть, на которой осталась голова, вырастила хвост, а вот отрезанный хвост продолжал недолго извиваться и корчиться, но в конце концов умер. Черви некоторых видов действительно полностью восстанавливаются всего лишь из небольшого фрагмента ткани[768]. Биолог Манси Шривастава обнаружила ген EGR, который позволяет червям и другим животным регенерировать ткани и поврежденные конечности; этот ген работает как переключатель, который запускает и останавливает регенерацию[769]. Такой ген есть и у других животных, а также у людей. В ходе эксперимента, который наверняка понравился бы Барбаре, Майкл Левин и Таль Шомрат из Университета Тафтса, отрезав голову плоскому червю планария, обнаружили, что хвост, в котором не осталось мозговой ткани, вырастил новый мозг

[770]. Поразительно, что у червя, выросшего из хвоста, сохранились долгосрочные воспоминания старого червя. Как это работает, никто не знает.

Биологи обнаружили несколько видов организмов, которые теоретически могли бы жить вечно, если бы им удавалось избегать хищников, травм и любопытных ученых. Создается впечатление, что они просто не стареют или не умирают от старости. Один из таких видов – Turritopsis dohrnii (бессмертная медуза). Когда такая медуза сталкивается с фактором стресса, представляющим угрозу для жизни, она способна превратиться в то, что, по сути, является более ранней стадией ее жизни, и тогда все начинается заново. Еще один такой вид – гидры, группа из нескольких видов пресноводных организмов длиной около трети дюйма (0,85 сантиметра). Их клетки не изнашиваются, а, напротив, постоянно обновляются, оставаясь молодыми благодаря, на наш взгляд, большому количеству генов FOXO, кодирующих одноименный белок. (Должно быть, это не полное объяснение, поскольку искусственная сверхэкспрессия гена FOXO у других животных не увеличивает продолжительность жизни.)

Стебельчатая гидра (Hydra oligactus) в пресной воде

Лобстеры не бессмертны, но они не умирают от старости и болезней благодаря способности воссоздавать недостающие органы (неслучайно слово ген является частью слова

регенерировать) и поддерживать непрерывное размножение клеток – они просто постоянно растут. Мы считаем, что в случае лобстеров это объясняется действием фермента теломеразы. В главе 3, посвященной восприятию, рассказывалось о теломерах – защитных концевых участках последовательностей ДНК, которые укорачиваются с каждым делением клетки. Теломераза восстанавливает эти концевые участки. А в каждом органе тела лобстеров большое количество теломеразы. Много ее и в человеческом эмбрионе, но после рождения концентрация фермента существенно уменьшается, после чего остается такое количество, которого недостаточно для восстановления теломер, необходимого для продления жизни. Судя по всему, это хорошо, поскольку теломераза восстанавливает и опухолевые клетки, отдавая им предпочтение перед нормальными, что делает репликацию опухолевых клеток практически бесконечной[771]. Следовательно, можно предположить, что терапия с использованием теломеразы защитит нас от старения, как это происходит у лобстеров, – при условии, что фермент удастся адаптировать таким образом, чтобы он отличал опухолевые клетки от здоровых. Но мы пока не знаем, как это сделать.

Мой любимый пример долго живущего и, возможно, бессмертного животного – тихоходка. Это микроскопическое существо с восемью конечностями, примерно полмиллиметра длиной, напоминает создание из фантастического фильма, обернутое в мешок из грубой льняной ткани. Вот изображение тихоходки, увеличенной в 250 раз:

Тихоходки выживают в гораздо более суровых условиях, чем любое известное нам животное, в том числе при воздействии высокого давления, радиации, отсутствия кислорода, обезвоживания, голода и даже крайне высоких температур: их можно заморозить или нагреть до температуры, превышающей температуру кипения[772]. Эти существа способны выжить даже в открытом космосе. (В NASA это проверили!) В неблагоприятных условиях их организм впадает в состояние своего рода супергибернации, в котором их метаболизм замедляется на 99 процентов. Такая живучесть объясняется необычной разновидностью белка IDP, который замещает воду в клетках и провоцирует их переход в форму, напоминающую стекловидную (глазурованную) массу, по мере того как они высыхают[773]. Еще один белок под названием Dsup защищает тихоходку от радиации.

ПРОДОЛЖИТЕЛЬНОСТЬ ЖИЗНИ ЧЕЛОВЕКА