— Сегодня существует множество теорий механизмов старения. Какая из них вам наиболее близка?

— Как известно, старение — это процесс постепенного угнетения основных функций организма (регенерационных, репродуктивных и др.), вследствие которого организм теряет способность поддерживать внутреннее постоянство, противостоять стрессам, болезням и травмам, что делает гибель неизбежной. Я считаю, что старение — одно из наиболее комплексных биологических явлений, и какая-либо одна теория к нему вряд ли применима. На разных уровнях (молекулярном, клеточном, системном) протекает множество разрушительных процессов, вызванных разными причинами, и, какая из причин будет главной в данной ткани у данного индивидуума, будет определять спектр возрастных болезней, скорость их протекания, различия продолжительности жизни и причины смерти.

Однако важную роль я отвожу снижению с возрастом продуктивности систем защиты от различных видов стресса, в частности, репарации повреждений ДНК и белков.

На организменном уровне нарушение регенерации связано с изменением уровней определенных белков — факторов роста и гормонов.

— Что сегодня известно о роли генов в продолжительности жизни?

— Анализ имеющихся у нас сведений позволяет обобщить роль генов продолжительности жизни следующим образом:

1. «Регуляторы» продолжительности жизни. Играют роль переключателей программы продолжительности жизни между режимом бурного роста и размножения (при ускоренном старении), с одной стороны, и режимом самоподдержания (и долгой жизни) — с другой. Например, когда условия жизни благоприятны, организм усиленно растет и оставляет потомство, но стареет быстрее, он как бы перебрасывает силы от стрессоустойчивости к более важным процессам. В условиях умеренного стресса (недостатка пищи, жары или холода) рост и оставление потомства невыгодны, организм должен «сконцентрироваться» на том, чтобы пережить неблагоприятный период, ресурсы перетекают на защиту от стресса, старение замедляется. Переключателями этих двух режимов жизнедеятельности служат гены, продукты которых отвечают за восприятие и передачу внешнесредовых сигналов, синтез, рецепцию и трансдукцию гормонов инсулинового пути, вторичных липофильных гормонов. Большая часть из них способствует росту и размножению, но подавляет стрессоустойчивость. Некоторые гормоноподобные пептиды, напротив, стимулируют устойчивость к стрессу (например, Klotho).

2. «Медиаторы» долголетия (различные киназы, деацетилазы белков, транскрипционные факторы). Под действием регуляторов они осуществляют переключение программ стрессоустойчивости в ответ на сигналы из окружающей среды (наличие пищи, гипоксию, условия температурного и светового режимов, облучение) или внутриклеточный окислительный стресс. Тканеспецифичным образом продукты этих генов регулируют активность различных эффекторных генов либо непосредственно активность или время жизни эффекторных белков. Кроме того, «медиаторы» взаимодействуют между собой, подавляя или стимулируя эффекты друг друга.

Состояние здоровья для данного конкретного возраста можно будет определить по длине хромосом

Термометр для измерения возраста

Представлена методика измерения соответствия состояния здоровья хронологическому возрасту человека по скорости укорачивания хромосом.

3. «Эффекторы» продолжительности жизни. Прежде всего, это гены стрессоустойчивости: гены белков теплового шока, антиоксидантной защиты, репарации белков и ДНК, компонентов протеасомы, белков автофагии, врожденного иммунитета, детоксификации ксенобиотиков, регуляторов метаболизма. В определенном смысле это гены антистарения, и их индукция в эксперименте, как правило, увеличивает продолжительность жизни модельных животных. Зачастую они действуют аддитивно, то есть под действием отдельных «медиаторов» активируются сразу несколько «эффекторов», что способствует увеличению продолжительности жизни в условиях умеренного стресса. Ряд «медиаторов», напротив, подавляют активность «эффекторов».

4. Гены жизнеспособности. Их еще называют гены «домашнего хозяйства» (housekeeping genes). Функционируют повсеместно, на всех стадиях жизненного цикла, и обеспечивают структуру клетки, биосинтез аминокислот, липидов и нуклеотидов, гликолиз, цикл трикарбоновых кислот и т. д. Их мутации либо летальны, либо ведут к патологиям. В условиях стресса некоторые из них могут временно репрессироваться под действием «медиаторов», что позволяет сэкономить ресурсы для функционирования «генов-эффекторов» и увеличить продолжительность жизни.

5. Гены, участвующие в функционировании митохондрий. Это компоненты электронотранспортной цепи, аппарата биосинтеза митохондриальных белков, рассопрягающие белки. Регулируют энергетический метаболизм, уровень свободных радикалов, а некоторые из них — апоптоз.

6. Гены — регуляторы репликативного старения и апоптоза (p53, p21, p16, pRB). Участвуют в предотвращении рака, регуляции клеточного цикла и гибели ненужных или вредных клеток в раннем онтогенезе и зрелости. Побочным действием в старости является прекращение деления старых клеток соединительной ткани или убыль постмитотических клеток (нервной и мышечной систем).

Читать дальше...