Зачем мы стареем. Наука о долголетии: как продлить молодость - [32]

Наш маленький червь C. elegans тоже дает пример гиперфункционирования. Поскольку эти животные – гермафродиты, один и тот же организм производит и сперматозоиды, и яйцеклетки. От первых ко вторым он переключается в начале взрослой фазы развития, готовясь самооплодотвориться. Когда ограниченный запас сперматозоидов иссякает, наступает конец и размножению, но «кран» питательного желтка для яйцеклеток продолжает течь, и он накапливается до токсичных уровней. «Червь заполняется такими масляными пузырьками желтка, это как ожирение, – рассказывает Джемс. – Нам известно, что за производство желтка отвечают гены дикого типа, так что можно сказать, что они просто продолжают работать, хотя это уже не нужно, отсюда возникают эти избыточные запасы желтка. Это как кран, который течет и течет. Никаких нарушений не было, просто этот механизм продолжает выполнять свою функцию. У червей все эти старческие болезни развиваются очень-очень быстро, потому что они долго не живут, так что картина попроще. Но у высших животных не все так ясно. То есть у червей, может быть, желток хлещет как из прорвавшегося крана, и вот ему скоро смерть приходит. Но у животных сложных он, скорее, капает совсем понемногу, накапливаются изменения, а дальше – эффект домино». Небезынтересно, что черви с мутацией daf-2 не накапливают желток и живут очень долго.

Ну а какова с точки зрения сторонников теории гиперфункционирования роль износа? Дэвид Джемс считает, что повреждения на молекулярном уровне тоже играют роль в процессе старения, но обычно они выступают его следствием или триггером, но не движущей силой. Представим себе, что ручная граната разносит комнату на куски, говорит он. Здесь молекулярные повреждения являются чекой, а активность генов дикого типа – тротиловым зарядом. «Если спросить, из-за чего был взрыв – из-за того, что выдернули чеку, или из-за тротила, то приходится сказать, что главная причина все же – тротил», – поясняет Джемс. Особенно хорошо аналогия просматривается в случае с раком: начинается он с повреждения ДНК, но умирают люди из-за бесконтрольного роста ненормальных клеток.

Линда Партридж представляет тот же довод под углом антагонистической плейотропии (помните, из главы 1? Это когда полезный для юных, развивающихся организмов ген в дальнейшем вызывает вредные последствия). «Сеть распознавания питательных веществ очень важна для роста и размножения, то есть для молодого организма, – объясняет Партридж. – Но, судя по всему, она установлена на работу в режиме, который перенапрягает клетки, когда они уже немолоды. Может, у них где-то повреждена ДНК, может, протеостаз [регуляция белков] начал сдавать, и вдруг по сигнальной сети приходит команда: „Запустить все, начинаем производство!“ Клетка этого не выдерживает и терпит больше урона, чем было бы с функциональной, молодой клеткой».

Среди способов управления сетью распознавания питательных веществ есть и такой подход, уже некоторое время увлекающий ученых и популярный в довольно узком кругу завзятых искателей бессмертия: более или менее радикально урезать рацион. Эта стратегия зовется ограничением калорий или диетическим ограничением, и у нее увлекательная история.

8 Меньше ешь, дольше живешь?

Давным-давно, в 1935 году, ученые из Корнеллского университета в городе Итака, штат Нью-Йорк, поставили на место очень важную часть сложной головоломки старения, хотя ее значение в общей картине было широко признано только полвека спустя. Клив Маккей, американский биохимик и диетолог, и его коллеги пытались понять связь между скоростью роста организма, его телосложением и продолжительностью жизни на примере лабораторных крыс.

Им уже было известно, что крысы, из рациона которых исключены определенные важные питательные вещества, не только развиваются медленнее и никогда не вырастают как следует, но еще и чаще болеют, и раньше умирают. Но, подумали ученые, что, если давать крысам все необходимое для полноценного развития, но только урезать количество калорий, чтобы затормозить процесс? Достигнут ли подопытные животные в конце концов той же величины, что и крысы, которым разрешили лопать сколько влезет? И будет ли иметь влияние скорость их развития, вне зависимости от достигнутого предела, на продолжительность крысиной жизни?

За четыре года исследований на 72 грызунах, разбитых на две группы с разным уровнем ограничения калорийности, по 32 крысы в каждой (плюс контрольная группа из 34 крыс, которым пища предоставлялась в любом количестве), биологи увидели громадную разницу в продолжительности жизни. Некоторые крысы в самой «суровой» группе прожили в два с лишним раза дольше контрольных. В целом разница проявилась гораздо заметнее у самцов, чем у самок (к этому я еще вернусь).

Маккей был профессором животноводства в Корнеллском университете, и его лаборатория занималась главным образом повышением производительности американского мясного и молочного скота. Самого Маккея, однако, давно занимала биологическая природа старения, и он ясно понял, что опыт с крысами может не только быть полезен животноводческой отрасли, но и проложить прекрасный новый путь ко второй его теме. В статье 1939 года он написал довольно сухим слогом: «Замедление роста с помощью введения полноценного, но низкокалорийного рациона дает возможность получения животных-долгожителей для изучения природы старения».