Жизнь без старости

Есть основания полагать, что попытка отменить программу старения у животных впервые дала положительный результат еще в 1934–1943 гг., когда К. М. МакКей и независимо Т. Б. Робертсон и сотрудники сообщили об увеличении продолжительности жизни крыс и мышей посредством некоторого ограничения их питания [206,280,207,208]. Это ограничение, введенное на ранних этапах жизни, вначале имело следствием задержку роста животных. Затем, когда животным давали возможность есть досыта, они быстро увеличивались в размерах до нормы, но жили примерно на 70 % (самцы) и 50 % (самки) дольше, чем те, что всю жизнь получали пищу ad libitum. Среди причин смерти резко уменьшался вклад легочных инфекций, а также некоторых опухолей. Авторы отмечали, что животные-долгожители всю свою жизнь выглядели проворными и молодыми независимо от возраста. В дальнейшем благоприятное действие ограничения питания на продолжительность жизни было продемонстрировано на самых разных видах эукариот: от дрожжей до макак-резусов и людей. С появлением гипотезы Хармэна о роли АФК в старении [123] все эти эффекты стало принято объяснять уменьшением объема пищи, окисленной кислородом, а значит, и снижением сопутствующей продукции АФК и вызываемого ими повреждающего действия на биополимеры. Однако опыты показали, что дело обстоит не так просто. Уже в ранних работах по ограничению питания в той же группе МакКея обнаружилось, что теплопродукция на 1 кг веса тела в опытной когорте крыс, живших впроголодь, была даже несколько выше, чем в контроле [383]. Дальнейшие исследования прямо опровергли первоначальную точку зрения, успевшую к тому времени уже стать общепринятой.

Во-первых, выяснилось, что для молодой дрозофилы достаточно всего семи или даже двух дней жизни впроголодь, чтобы превратить ее в «долгожителя» в той же степени, как если бы муха была ограничена в питании в течение всей своей жизни [210,408]. Во-вторых, оказалось, что не только избыток пищи, но и просто ее запах снижают геропротекторный эффект ограничения питания дрозофилы и нематоды C. elegans [191,192]. Все эти обстоятельства вряд ли специфичны для беспозвоночных. На мышах-альбиносах Т.Б. Робертсон и соавторы еще в 1934 г. обнаружили, что пост в течение двух дней в неделю вполне достаточен для продления жизни на 50–60 % [280]. Также на мышах К. Дж. Карр и соавторы наблюдали, что способность к деторождению, исчезавшая к концу первого года жизни животных при неограниченном кормлении, сохранялась по крайней мере до 21-го месяца жизни, если мыши были ограничены в пище в первые 11–15 месяцев, а затем получали ее ad libitum [47]. По данным чешских авторов Е. Стучликовой и других, крысы, мыши и золотистые хомячки, ограниченные в питании на 50 % в течение двух лет, жили на 20 % дольше контрольных. Ограничение в пище в течение одного только первого или только второго года жизни увеличивало эффект до, соответственно, 40–60 % или 30–40 % [346].

Как показали дальнейшие исследования, в эффект ограничения питания вносят вклад как углеводный, так и белковый его компоненты. При этом за действие белков отвечает одна-единственная аминокислота, а именно метионин [278,227,296,45,295]. Метионин относится к группе незаменимых аминокислот, так как он не может синтезироваться в организме млекопитающего, всецело зависящего от поступления метионина с пищей. Оказалось, что как продление жизни, так и уменьшение генерации АФК митохондриями и окислительного повреждения митохондриальной ДНК имитируется диетой, где белок заменяли изокалорийной смесью аминокислот, из которой исключен метионин [296,45,294,295]. Существенно, что ограничение питания никак не сказывается на окислении ядерной ДНК [83], которого можно было бы ожидать, исходя из гипотезы о старении как неспецифическом возрастном повреждении биополимеров клетки посредством АФК и его предотвращении при снижении калорийности питания.

Демонстративны последние наблюдения Г. Бархи и сотр. [295]. По данным авторов, содержание крыс на диете без метионина в течение семи недель снижает генерацию АФК митохондриями печени старых животных и уменьшает или даже полностью обращает окислительное повреждение митохондриальной ДНК, белков, липидов и углеводов при старении.