Страница 2 из 10
Зависимость ПЖ млекопитающих от массы мозга (ММ) и массы тела (МТ) принято описывать при помощи эмпирических уравнений такого типа:
lg ПЖ = 0,6 lg ММ – 0,23 lg МТ + 0,99
Такое уравнение, подобранное для определённых видов млекопитающих в логарифмическом масштабе, описывает ПЖ с низкой точностью.
У птиц, рептилий и амфибий соответствие между МТ и ПЖ часто не выполняется.
Малопригодность подобных уравнений обусловлена тем, что они не учитывают множества реальных факторов, сильно влияющих на ПЖ.
Количество исключений, выпадающих из уравнения, слишком велико. Например, многие мелкие грызуны живут очень мало из-за интенсивного обмена веществ. Это означает, что в уравнении для ПЖ должна фигурировать величина, характеризующая интенсивность обмена. Поскольку основная доля энергетического обмена у животных приходится на аэробные реакции, то для расчетов можно было бы использовать максимальное потребление кислорода (МПК).
Представитель отряда грызунов голый землекоп живет, наоборот, необычайно долго (17–35 лет) и имеет особую биохимию, обеспечивающую резестентность к образованию раковых опухолей. У него имеется повышенная способность устранять накапливающиеся дефекты. Помимо этого, у него замедленный метаболизм и низкокалорийный рацион и, как следствие, низок уровень глюкозы в крови. Кроме того, он живет под землей в атмосфере с пониженным содержанием кислорода и, в отличие от других млекопитающих, не контролирует температуру своего тела.
Другой пример – летучие мыши, например Myotis myotis. Они живут 20–40 лет вместо 2–3 лет обычных мышей. Летучие мыши бодрствуют всего около 3–4 месяцев, а остальные 8–9 месяцев спят, впадая практически в анабиоз, при котором температура тела падает до 2–4 градусов. При этом резко замедляется дыхание и все жизненные процессы.
Известно также, что животные, не имеющие постоянной температуры тела, в прохладном климате живут дольше, чем в жарком. Например, усоногие рачки у побережья Англии живут 5–6 лет, а в холодном Баренцевом море – 40 лет.
Из приведенных примеров следует, что в формуле для расчёта ПЖ должны фигурировать также температура тела и продолжительность сна или анабиоза.
Если говорить о молекулярных механизмах старения, то речь должна идти о денатурации белков, межбелковых сшивках и повреждении функциональных участков ДНК. Например, старение червей нематод вызвано, прежде всего, образованием сшивок между денатурированными белками (E.Л.Гагаринский, Н.Л. Векшин, Успехи геронтологии 2017, т.30. № 5, с. 676.).
Старение клеток крысы обусловлено, прежде всего, межбелковыми сшивками в митохондриях с образованием пигмента старения липофусцина (М.С.Фролова и др. Биофизика, 2015, т.60, № 5, с.1125).
Старение дрозофил, как известно, в значительной степени связано с большим мутационным грузом ДНК.
Для расчета ПЖ позвоночных животных недавно предложена следующая формула (Векшин Н.Л., Фролова М.С., Биофизика, 2018): ПЖ = МТ/КК + ММ1/2 + ПП + 0,25 ПС + СП – 1,5 МПК1/3 + 42 – ТТ
Здесь ПЖ – продолжительность жизни в годах, МТ – масса тела в граммах, КК – количество килокалорий в пище за сутки, ММ – масса мозга в граммах, ПП – пубертатный период в годах (детеныши не стареют), ПС – продолжительность сна в часах за сутки (во сне снижается метаболизм, тело стареет медленней), СП – спячка или анабиоз в месяцах за год, МПК – максимальное потребление кислорода (мл/кг/мин), ТТ – температура тела (градусов Цельсия), 42 градуса – температура разрыва дисульфидных связей в белках и начало плавления расплетённых участков ДНК.
Многопараметрическая формула учитывает практически все общеизвестные важные природные факторы, существенно влияющие на естественную ПЖ. Коэффициенты и степени подобраны эмпирически. Все параметры формулы при расчётах берутся безразмерными. Полученной безразмерной ПЖ присваивается размерность в годах.
Если построить график-гистограмму, то видно хорошее соответствие между рассчитанными и реальными ПЖ позвоночных животных разных видов (данные по реальной ПЖ имеются в The Animal Ageing & Longevity Database и др.).
Это означает, что никакой «супер-особой биохимии» или «специальных генов старения», кардинально продлевающих или укорачивающих жизнь, нет ни у одного из упомянутых животных.
Многопараметрическая формула позволяет достаточно точно описать среднюю естественную продолжительность жизни позвоночных животных разных видов. Общеизвестные «выпадающие» случаи (голый землекоп, летучая мышь и другие) на самом деле не являются выпадающими.
Таким образом, старение есть результат накопления внутриклеточных повреждений белков и ДНК, а не генетическая «программа смерти».
Нобелевская премия Осуми
Осенью 2016 года мне позвонили с радио «Говорит Москва» и попросили прокомментировать в прямом эфире получение Нобелевской премии в области медицины и физиологии японским профессором Ёсинори Осуми «За открытие механизмов аутофагии».
Аутофагия – уничтожение внутриклеточного мусора, накапливающегося с годами во многих клетках животных и человека. Вообще-то аутофагия известна науке давно, по крайней мере, с середины прошлого века, задолго до того, как этой темой занялся Осуми.
В конце 90-х годов Осуми тиснул в Nature парочку статеек, в которых решались сугубо частные вопросы. Например, с помощью белкового электрофореза было найдено, какая именно аминокислота сшивается с другой при агрегации некоторых белков. Работая на дрожжах, Осуми нашел несколько генов, влияющих на работу вакуолей, в которых растворяется внутриклеточный мусор. У человека вроде бы есть сходные гены. А мусор у человека устраняется в лизосомах – аналогах вакуолей. Вот, собственно и всё.
Статьи Осуми нормальные, весьма средние, без какой-либо принципиальной идеи или методической новизны. За что дали Нобелевскую премию, не понятно. В науке есть десятки учёных, которые сделали в вопросах аутофагии гораздо больше. Про вакуоли и лизосомы наука знает давным-давно. За открытие лизосом Дедюв в 60-х получил Нобелевскую премию.
Если говорить о внутриклеточном мусоре, то дрожжи не слишком адекватная модель человеческих клеток, так как содержат мало митохондрий и любят делиться, а человеческие специализированные клетки (мозг, сердце и др.) содержат тысячи митохондрий и обычно не делятся. В клетках мозга и сердца из митохондрий образуется липофусцин – пигмент старения. У дрожжей липофусцина практически нет. Так что Осуми выбрал неудачную модель.
Более того, в конце 80-х годов советский ученый А.Г.Белякович, работавший в Институте биофизики в Пущино, доказал, что митохондрии в некоторых органах (почки, печень) способны не только деградировать до липофусцина, но и превращаться в полые шарики размером 2–5 микрон, которые рассасываются сами по себе. Он научился выделять эти шарики – "постмитохондрии". Однако ему не только не дали защитить диссертацию, но вообще выгнали из Института. При этом его монографию "Изучение митохондрий и бактерий…" (1990) активно читают (и беспардонно заимствуют из неё) и те, кто его сократил, и распиаренный академик В.П.Скулачёв. Причём, никто на Беляковича не ссылается. Знал ли Осуми о книге Беляковича? Не известно. В этой монографии были весьма подробно, с фотографиями оптической микроскопии, описаны процессы деградации митохондрий и устранения мусора в разных органах.
Вот такая "картина маслом". Нобелевский комитет в очередной раз удивил мир своим решением. Нобелевский комитет в наши дни это просто околонаучная мафия, постоянно нарушающая завещание Нобеля и беспардонно делящая бабло.
Прибор Фолля – медицинское мошенничество