Выжил Дэнни благодаря исключительной силе воли и любви приемных родителей, с которыми маленький старичок живет в северной части Лондона.
Другой характерный пример – прогерия взрослых, или синдром Вернера. Клетки больных синдромом Вернера обычно перестают делиться в культуре после 10–20 удвоений. Страдающие этим заболеванием люди развиваются с нормальной скоростью до 17–18 лет, а потом начинают стремительно стареть. Лишь немногие дотягивают до пятидесяти. Клинически заболевание начинает проявляться в период полового созревания. Отмечается замедленный рост, позже у больного седеют и выпадают волосы, развивается катараьсга, постепенно истончается кожа и атрофируется подкожная клетчатка на лице и конечностях. У больных синдромом Вернера быстро развивается широкий спектр всевозможных патологий, обычно связываемых с возрастными изменениями, – атеросклероз, диабет, катаракта, различные типы доброкачественных и злокачественных опухолей.
Рис. 6. Так выглядят дети, больные прогерией
Синдром раннего старения прекрасно описан в фантастическом романе братьев Стругацких «Жук в муравейнике», в главах об операции «Мертвый мир» на планете Надежда: «…В шестнадцать лет он выглядел тридцатипятилетним, а в девятнадцать, как правило, умирал от старости. Разумеется, такая цивилизация не имела никакой исторической перспективы…»
Самое интересное, что, когда авторы придумывали историю гибели человечества на планете Надежда из-за непонятной болезни, проявлявшейся в ускоренном старении организма, они и не подозревали о том, что такое заболевание действительно существует! В то время не были известны причины болезни, в Советском Союзе никто и не слышал о теломерах, и никого в мире не занимали проблемы экологии и загрязнения окружающей среды. Поэтому только гениальностью и предвидением можно объяснить точное, медицинское описание пандемии «взбесившихся генов» Стругацкими и найденное ими объяснение причины заболевания (экологическая катастрофа, загрязнение окружающей среды).
Вернемся назад, к нашим теломерам. Вот еще один яркий пример зависимости возраста от длины теломер – история знаменитой клонированной овечки Долли. Вскоре после ее рождения оказалось, что она подвержена болезням, которые совершенно нетипичны для новорожденной, а появляются намного позже. Исследования ДНК-хромосом Долли подтвердили догадки ученых: длина ее теломер соответствовала возрасту шестилетнего животного и была равна 19 единицам, а не нормальным для ее возраста 24 единицам (напомню, что для клонирования было взято клеточное ядро шестилетнего животного, которым и заменили ядро в яйцеклетке «полусуррогатной матери» Долли). Таким образом, хотя Долли и находилась в младенческом возрасте от рождения, генетически ей было уже шесть лет. Овечка Долли прожила всего 6 лет (обычно овцы живут 12 лет) и умерла молодой.
Как свободные радикалы укорачивают теломеры, а с ними и нашу жизнь
Теория зависимости старения организма от свободно-радикального процесса была впервые сформулирована Дэнхеном Харманом. Он утверждал, что именно свободные радикалы играют в процессе старения ключевую роль, и приводил тому убедительные доказательства.
В это время и позже было проведено множество очень интересных экспериментов, доказывающих, что укорочение теломер неуклонно ведет к старению организма, а причиной укорочения теломер являются свободные радикалы. Так, например, Packer и Fuehr (1977) доказали, что в мышечных волокнах человека, находящихся в условиях пониженного потребления кислорода, процессы укорочения длины теломер проходят намного медленнее. И наоборот, как показали исследования (Zglinicki et al., 1995), клетки, находящиеся в условиях интенсивного потребления кислорода, стареют быстрее. Тот же, но еще более интенсивный процесс старения клеток наблюдали Chen и Ames (1994) у клеток, находящихся в условиях повышенного потребления перекиси водорода.
В организме существуют специальные ферменты, главной функцией которых является уничтожение свободных радикалов. Их называют ферментными антиоксидантами. К ним относятся каталаза, а также фермент с труднопроизносимым названием супероксиддисмутаза, сокращенно СОД. Птицы-падальщики, такие как вороны и грифы, питаются продуктами, вызывающими в их организме повышенное образование радикалов кислорода. У них же многократно повышена активность антиокислительной защиты, и в частности фермента СОД. Усиленная система защитных ферментов, которую они приобрели в ходе эволюции, – одна из главных причин их долгожительства по сравнению с «нормально» питающимися видами и «нормально» функционирующей антиокислительной ферментной системой.