В предыдущем выпуске я рассказал о том, что гены во многом определяют
продолжительность жизни (ПЖ) человека. Достаточно сказать, что разница
в ПЖ у однояйцовых (генетически однородных) близнецов в несколько раз
меньше чем, у двуяйцовых близнецов, а тем более у обычных братьев,
рожденных в разное время.
Проблеме генетической регуляции ПЖ человека посвящено очень много
работ. Во многом они основаны на генетических исследованиях на разных
лабораторных моделях - культуре клеток, червячках, мухах-дрозофилах,
мышах и т.п. Однако для нас гораздо интереснее данные, полученные
непосредственно при изучении человека. У последнего известно несколько
мутаций, которые вызывают непосредственно преждевременное старение и
раннюю смерть. Соответствующие этим мутациям гены с полным основанием
можно отнести к генам старения. Но их действие не совсем обычное, так
как они проявляют себя в подростковом или молодом возрасте. О них
достаточно подробно говорилось в предыдущих выпусках. В этом выпуске я
хочу остановиться на мутациях генов, которые формально вроде бы нельзя
отнести напрямую к генам старения, но их косвенное влияние на этот
процесс не вызывает сомнения.
Нас уже не удивляет, что разные народности и жители разных стран имеют
разную ПЖ. Во многом эти различия обусловлены образом жизни, питания,
национальными обычаями, экологией местности проживания, т.е. внешними
факторами. Показано, например, что японцы, переехавшие жить в Америку,
начинают болеть теми же болезнями, что и американцы - сердечно-сосудистыми,
ожирением и др., что не свойственно коренным японцам. На внешние факторы
мы можем в принципе повлиять. Мы можем поменять место жительство, изменить
свой режим питания и образ жизни и тем самым прибавить себе какое-то
количество лет дополнительной жизни.
Но вместе с внешними факторами не менее важное значение имеют и внутренние
факторы, генетически обусловленные. Влиять на них мы пока практически еще
не умеем. Но, по сути, именно они являются определяющими в нашей ПЖ при прочих
равных условиях (правильном образе жизни, питании, проживании в
экологически чистом месте). Обратимся к фактам, которые были опубликованы
в открытой печати и в интернете, в частности, на сайтах medportal.ru,
mednovosti.ru, utro.ru, BBC News и других.
Известно, что с возрастом у людей начинаются проблемы со зрением.
В частности, у людей старше 50 лет возникает такое заболевание как
возрастная макулярная дегенерация (ВМД), т.е. повреждение центральной
части сетчатки, которое приводит к необратимому снижению остроты зрения.
Это заболевание обычно приводит к необратимой потери зрения у людей
пожилого возраста.
Американские ученые из Колумбийского университета показали, что в трех
четвертях всех случаев заболевания ВМД связаны с дефектом двух генов.
Эти данные они получили после проведения генетического анализа у 1300
пациентов.
Раньше было показано, что люди - носители некоторых вариантов гена под
названием фактор H подвержены большему риску развития ВМД. Фактор H
контролирует выработку белка, который участвует в регуляции иммунного
ответа организма. В частности, он прекращает иммунные реакции после того,
как организм уже справился с инфекцией. Мутации гена H приводят к тому,
что люди - носители этого гена - оказываются не способными в полной мере
контролировать воспалительный процесс, что в будущем может вызвать
развитие ВМД.
Последнее исследование американских ученых показало, что в развитии ВМД
может участвовать не только генетический дефект фактора H, но и дефект
другого гена - фактора B. Функции обоих факторов взаимосвязаны, однако
фактор H блокирует иммунный ответ, а фактор B, напротив, служит для его
активации. Носители фактора Н могут не заболеть ВМД, если они одновременно
имеют фактор В, который защищает их от этой болезни. Отсутствие фактора В
при наличии фактора Н обычно приводит к развитию ВМД.
Результаты генетического анализа показали, что 74% людей, страдающих
ВМД, несут неблагоприятные генетические варианты фактора Н или фактора В,
или обоих факторов. Руководитель исследования Рэндо Элликметс (Rando
Allikmets) заявляет, что он "...не знает ни одного другого комплексного
расстройства, в котором почти 75% случаев были бы связаны с установленными
генетическими причинами. Полученные данные очень важны, поскольку
полностью подтверждают роль этих двух генов и, соответственно, центральную
роль специфического иммунного ответа в развитии ВМД".
Остается добавить, что ВМД является довольно распространенным
заболеванием. Например, только в США от него страдают около 15 миллионов
человек. К 75 годам признаки ВМД имеются у четверти всех мужчин и трети
всех женщин в мире. Открытие ученых позволит разработать новые
лекарственные средства для борьбы с ВМД, считают специалисты.
Возьмем другой случай, связанный также с генетическими особенностями
иммунного ответа человека, в данном случае его реакции на вирус
иммунодефицита человека (ВИЧ), которая на поздних стадиях развития
ВИЧ-инфекции приводит к СПИДу (синдрому приобретенного иммунодефицита)
и смерти.
Специалисты из лаборатории дородовой диагностики НИИ акушерства и
гинекологии им. Отта под руководством члена-корреспондента РАМН
РАМН Владислава Баранова исследовали устойчивость разных народностей
к ВИЧ-инфекции. В ходе наблюдений над 700 жителями России, среди которых
были русские, татары, узбеки, азербайджанцы, казахи и грузины они
пришли к приятному для русских выводу. Оказалось, что жители России
генетически наиболее устойчивы к ВИЧ-инфекции. Причем самыми устойчивыми
оказались русские и татары (вспомним нашу историю, чтобы этому особенно
не удивляться - БК). Каждого четвертого представителя этих народов природа
наградила мутировавшим геном CKR-5, обеспечивающим относительную
устойчивость к ВИЧ-инфекции. А 1-1,5% наших соотечественников имеют целых
два мутантных гена CKR-5, что полностью защищает их от ВИЧ. Этот факт
может объяснить, почему в России ВИЧ-инфекция не распространяется так
же быстро, как в других странах.
Этим исследованием заинтересовались ученые из других стран. Оказалось,
что процент обладателей измененного гена зависит от национальности.
Выяснилось, что самыми невосприимчивыми к СПИДу оказались поляки.
Мутировавший ген у них имеют 26-27% жителей Польши. В Англии этот
показатель составил 22%. А вот по мере продвижения на Восток число
счастливчиков стремительно уменьшалось. Так, только 2-3% турок устойчивы
к ВИЧ-инфекции. В генотипе же жителей Японии эта мутация вообще отсутствует.
Нет ее и у представителей негроидной расы, независимо от страны
происхождения. Недаром ВИЧ-инфекция так широко распространена именно в
странах Африки. В армии некоторых из этих стран почти все солдаты являются
носителями ВИЧ-инфекции.
Среди наркоманов, проституток и других лиц с высоким риском заражения
ВИЧ-инфекцией также находятся люди, которых эта инфекция постоянно обходит
стороной. Как выяснилось, на их счастье они также были обладателями
единичной мутации гена CKR-5, который и предохранял их от этой крайне
опасной для жизни инфекции. Но риск заразиться у них все же остается.
И только в очень редких случаях, когда люди имеют два гена CKR-5 с
одинаковыми мутации, они на все 100 процентов защищены от ВИЧ-инфекции.
Возьмем другое заболевание - туберкулез, распространенность которого
во всем мире в последнее время угрожающе растет. Французские и
южноафриканские медики нашли ген CD209, который защищает нас от
этого заболевания. В частности, эти ученые обнаружили две генетические
вариации этого гена, снижающие риск заболевания туберкулезом. Но,
к сожалению, варианты этого гена, дающие наилучшую защиту от туберкулеза,
не защищают нас от других инфекций (ВИЧ-инфекции и лихорадки Денге).
Некоторые могут спросить - а какое все вышеизложенное о ВИЧ-инфекции
и туберкулезе имеет отношение к проблеме старения? Как ни странно,
но самое прямое. Дело в том, что инфекционные заболевания или инфекция
(в широком смысле этого слова) являются одной из наиболее частых причин
смерти людей. А приведенные данные дают полное основание считать, что
подверженность и другим инфекциям, вызывающим острые и хронические
заболевания легких, желудочно-кишечной, мочеполовой, сердечно-сосудистой,
нервной, костно-мышечной и других систем, могут также зависеть от
наличия или отсутствия в нашем организме соответствующих генов и их
мутантных форм. Ведь в настоящее время практически все люди умирают не
от старческой дряхлости, а от разных болезней, которые очень часто
вызываются именно разными микробами. Поэтому, если удастся повысить
устойчивость организма к этим патогенным микробам, например, воздействуя
на соответствующие гены, то мы можем существенно увеличить нашу ПЖ.
Ученые находят не только гены, влияющие на нашу выживаемость при
инфекциях, но стараются найти и их локализацию. Например, в журнале
"The Lancet" британские ученые опубликовали работу, в которой
сообщалось об открытии ими гена, повышающим уровень выживания от
серьезных инфекций более чем в два раза. Было показано, что такая
способность организма противостоять тяжелым инфекциям связана со
структурой митохондриальной ДНК. В зависимости от структуры ДНК ученые
предложили использовать разную тактику лечения.
Сейчас идет много споров о ведущей роли антиоксидантов в процессах
старения человека и их генетической подоплеке. Действительно, в
экспериментах с нематодами и дрозофилами ученые нашли группы генов,
с которыми можно связать увеличение их продолжительности жизни.
Например, в опытах на дрозофилах показано, что пересадка дополнительных
копий генов, отвечающих за синтез ферментов, связывающих свободные
радикалы, увеличивает ПЖ этих мушек. Но, к большому сожалению,
попытки воспроизвести этот опыт на мышах пока не привели к ожидаемому
результату.
И вот еще одно любопытное исследование, результаты которого
опубликованы в начале этого года в "The Archives of Internal Medicine".
Французские ученые показали, что определенные дозы антиоксидантов
способны снизить риск развития рака, но особенно у мужчин.
У женщин этот эффект был значительно слабее. То есть эффективность
антиоксидантов зависела от пола. А это может свидетельствовать
в пользу того, что их действие не универсальное, а потому гипотеза
старения, основанная на свободных радикалах, вряд ли может претендовать
на основную общую теорию старения.
В настоящее время по достаточно известным причинам прежде всего
социального характера во всем мире увеличивается количество столетних
людей. Но пока это все же достаточно редкое явление. Статистика
показывает, что шанс дожить, например, до 116 лет сейчас имеет всего
один человек из двух миллионов. Поэтому такие старики становятся
объектом самого пристального внимания геронтологов.
Выяснилось, что у столетних стариков активированы гены, которые
вызывают ускоренное старение и преждевременную смерть от сердечно-
сосудистых заболеваний, злокачественных опухолей, а также ведущие
к болезни Альцгеймера у более молодых людей. Свертываемость крови
у них также повышена. Но самое удивительное состоит в том, что у
таких стариков не укорочены теломеры!!! Напомню, что одна из наиболее
известных гипотез старения, выдвинутая нашим ученым А. Оловниковым,
связана как раз с укорочением теломер - концевых участков хромосом,
к постепенной потере которых при делении клеток, собственно, и сводится
механизм старения в соответствии с этой гипотезой.
Получается, что у столетних стариков перестают работать те
закономерности старения, которые наблюдаются у людей примерно до
70-летнего возраста. Кроме того, оказалось, что столетние старики,
проживающие в одной местности, отличаются от таковых, проживающих
в другой местности. В частности, у столетних людей, живущих в Сицилии
и на севере Италии, функционально активны разные группы генов.
В Японии, где число долгожителей максимально, на Окинаве их больше,
чем на севере страны. Причем образ жизни и некоторые биохимические
показатели различаются у токийских и окинавских стариков.
Не меньший интерес вызывают и другие факты, например, разная
чувствительность и реакция людей на одинаковые диагностические
возрастные тесты. В частности, американские ученые из Исследовательского
Центра имени Фреда Хатчинсона показали, что часто применяемый для
диагностики рака простаты тест на простата-специфический антиген
(ПСА) может давать ложные результаты под влиянием самых разных
внешних и внутренних факторов. Выяснилось, что наибольшую погрешность
в значение этого теста вносят такие факторы как возраст, расовая
принадлежность и калорийность обычного питания. Нас в данном случае
интересует влияние расовой принадлежности, которая обусловлена
генетически. То есть получается, что если вы, к примеру, европеец,
то тест на ПСА у вас может выявить рак простаты, а если негр, то
нет, хотя у вас двоих рак простаты может быть в действительности.
Другой пример влияния расовых (генетических) различий на
заболеваемость. Стеатозом (жировым перерождением печени) страдает
каждый третий взрослый американец. Американские ученые показали,
что американцы испанского происхождения болеют стеатозом чаще, чем
белые американцы. В то же время у афроамериканцев частота этого
заболевания ниже, чем у белых американцев.
Еще пример. Показано, что на многих пациентов азиатского происхождения
во время приступа стенокардии нитраты (снимающие приступ - БК) не
действуют. Кроме того, показано, что выходцы из Азии гораздо хуже
переносят алкоголь, чем, например, европейцы. А согласно данным,
опубликованным в American Journal of Human Genetics, среди американского
населения большему риску возникновения алкогольной зависимости
подвержены афроамериканцы. И связано это с тем, что они являются
носителями особого K172 аллеля гена hTAS2R16, который вызывает
притупление чувства к алкоголю. В то время как носители другого
N172 аллеля этого гена обладают повышенной чувствительностью к горьким
веществам. Соответственно, у них понижен риск возникновения алкогольной
зависимости.
Как хорошо известно, за процесс превращения нормальных клеток в
раковые отвечают многие гены. Например, найдены гены BRCA1 и BRCA2,
которые отвечают за синтез белков, препятствующих превращению нормальных
клеток в злокачественные. Люди с мутациями этих генов подвержены
повышенному риску таких онкологических заболеваний как рак молочной
железы, яичников или простаты. Одновременно в клетках злокачественных
опухолей отмечается пониженное содержание белков, за синтез которых
отвечают нормальные формы генов BRCA1 и BRCA2. Здесь необходимо отметить,
что указанные локализации рака являются наиболее частыми у женщин и
при отсутствии своевременного лечения приводят к их смерти.
Но самое интересное заключается в том, что в природе существуют
естественные вещества растительной природы, которые могут влиять на
активность раковых генов. К ним, в частности, относятся индол-3-карбинол
(содержится в крестоцветных растениях (зеленой капусте)), генистеин
(содержится в бобах сои). Как показали американские ученые из Университета
Джорджтауна, которые опубликовали свое исследование в British Journal
of Cancer, эти вещества способны активизировать работу BRCA1 и BRCA2
и тем самым препятствовать образованию опухолевых клеток. Из этого
вытекают вполне практические рекомендации для женщин, в частности,
больше есть зеленой капусты.
Генетики подсчитали, что все люди абсолютно одинаковы на 99,99% и что
с шимпанзе у нас 99% общих генов. Однако шимпанзе имеет ген, защищающим
обезьян от возрастной болезни Альцгеймера. К сожалению, такого гена у
человека не нашли. Но зато у мышей и человека нашли ген, отвечающий за
рост волос на голове. Когда облезлой мыши пересадили ген, отвечающий за
рост волос, ее шерстка выросла снова. Ген, который ученые прозвали
"безволосым", мутирует у мышей и людей одинаково, оставляя к 50 годам
половину мужчин без растительности на голове. Справедливости ради, надо
сказать, что кроме этой мутации, на облысение влияют и другие факторы.
Можно еще много говорить о генетической обусловленности процессов,
разной направленности. Например, при обследовании 6000 близнецов было
показано, что способность к математике и чтению определяется особыми
генами. Что рыжие женщины менее чувствительны к боли, потому что у всех
рыжеволосых женского пола ген, отвечающий за болевой порог, наследуется
в мутированной форме. Что люди, которым нужно пить больше, чтобы достичь
опьянения, и которые дольше остаются в пьяном состоянии, обязаны этим
одному из генов, которые ученые назвали "похмельным". Что даже храп
может передаваться по наследству. Здесь важно другое.
А именно, что наша ПЖ в существенной мере зависит от того, какие
гены и их мутантные формы находятся в нашем организме. Причем таких
генов может быть очень много и каждый из них может в заметном или менее
заметном виде влиять на ПЖ человека. Разная мозаика (комбинаторика) этих
генов, по сути, и обусловливает все многообразие индивидуальной ПЖ, которое
мы наблюдаем в повседневной жизни. В этом случае необходимости в
каких-то особых или специальных генах старения, наподобие тех, которые
вызывают раннее старение в подростковом и молодом возрасте, может и не
быть.
Из изложенного вытекает и другой важный вывод - сделать всех людей
по их желанию долгоживущими вряд ли возможно. Для этого надо подогнать
"под одну гребенку" функциональную активность всех соответствующих
генов (а их может быть сотни или тысячи) и при этом эти самые
"благоприятные" для долголетия гены или их мутации должны быть еще в
наличии в нашем организме. Совместить все это в организме всех людей
представляет собой практически невозможное событие. Поэтому в обозримом
будущем надежды всех желающих на сверхдолгую жизнь вряд ли сбудутся. На
это могут надеяться только те счастливчики, которых мама и папа наградили
соответствующими генами или мутациями.
В следующем выпуске я предполагаю продолжить рассмотрение этого
вопроса на других примерах.
Р.S. В заключение хочу выразить сожаление в связи с печальным для
движения по достижению бессмертия событием. В возрасте 34 лет умер один
из организаторов этого движения, по крайней мере, в русском интернете
Дмитрий Рязанов. Можно по-разному относиться и к самому движению, и
к одному из его лидеров, особенно по части отдельных его рекомендаций,
но, несомненно, одно. Энтузиазм Димы и его активная пропаганда долгой
и сверхдолгой жизни заслуживают должного уважения и всяческой похвалы.
Созданный им сайт (www.bessmertie.ru), который со временем мог бы
перерасти в мощный отечественный портал по геронтологии, является
одним из лучших по своей информативности по проблеме старения и борьбе
за долгую жизнь среди аналогичных русскоязычных, а, возможно, и
зарубежных сайтов. Поэтому он еще долго будет служить в качестве
хорошего научно-справочного пособия для геронтологов, особенно
начинающих, и всех желающих, интересующихся данной проблемой, а его
создателя, надеюсь, будут вспоминать добрым словом. Светлая ему память!
ВНИМАНИЕ!!! Если Вы не хотите, чтобы Ваше
письмо целиком или какая-то его часть, или Ваше имя стали достоянием
других читателей, сообщите об этом. В противном случае при необходимости
они могут быть использованы в рассылке!
© Авторские права охраняются.
