Материалы конференции Европейской организации молекулярной биологии.

_Title Материалы конференции Европейской организации молекулярной биологии.
_Author
_Keywords

Введение

Старение: Процесс постепенных и спонтанных изменений, в результате созревания в детские годы, пубертатном периоде и в ранние периоды взрослых лет с последующим упадком в среднем возрасте и поздние годы

Старение: Процесс, в результате которого возможности клеточного деления, роста и функционирования теряются с течением времени, постепенно приводящий к состоянию несовместимому с дальнейшей жизнью, то есть процесс старения оканчивается смертью.

Вопрос бессмертия представляет собой навязчивую идею для людей, судя по самым древним письменным свидетельствам из глубины веков. Поиски долгой (если не вечной) жизни отражены в восточной мифологии и в научных трудах той поры, в которых утверждалось, что люди во времена Золотого Века жили дольше.

Примером супердолгожительства может служить библейский Мафусаил, который прожил до 969 лет. Что же на самом деле продлевает жизнь, и почему мы стареем? Эти вопросы были заданы давным-давно, но приблизились ли мы к их решению? Насколько близко прогресс науки и медицины подошел к тому, чтобы определить время, когда мы должны погрузиться в вечную ночь?"

Какое место старения и смерть занимают в природе и эволюции? Морально ли стремиться к бессмертию? Продолжительность жизни человека стабильно возрастает в течение последних десятилетий; есть ли пределы этому процессу? Можете ли вы в очень пожилом возрасте продолжать вести полноценную жизнь и сохранить психическую и физическую форму.

Эти и другие вопросы обсуждались смешанной группой докладчиков и участников на двухдневной конференции Европейской организации молекулярной биологии (European Molecular Biology Organization -EMBO) в Гейдельберге (Германия) под названием: «Время & Старения - Механизмы и Значения.»
Факторы, влияющие на продолжительность жизни

Жизнь каждого организма конечна, все проходят через рождение, старение к смерти. Тот факт, что молодые организмы сменяют старые, делает возможной эволюцию. Каждый новый организм подвергается испытанию на адаптацию к условиям окружающей среды, а наиболее важные изменения передаются следующему поколению. Таким образом, потомство получает шанс совершенствовать свои физические данные и отражать воздействия окружающей среды с лучшим эффектом.

Что контролирует продолжительность жизни?
Этот вопрос был адресован Тому Кирквуду (Tom Kirkwood),[2] из университета Ньюкастла (Великобритания), на его презентации на конференции. Различные существа имеют различную продолжительность жизни: Caenorhabditis elegans живет приблизительно три недели, а мышь в течение трёх лет (в лабораторных условиях), летучие мыши свыше 20 лет, а люди могут жить 90-100 лет, тогда как такие организмы как гидра, имеют неопределенно долгую продолжительность жизни и не проявляют каких либо признаков присущих увяданию.3]

Существуют ли биологические часы, регулирующие различную длительность жизни?
Доктор Kirkwood считает, что нет. В природе мы редко, почти никогда не можем наблюдать процессы естественного старения, так как на продолжительность жизни влияют другие факторы. Организмы не программируются на умирание, а они программируются на выживание во всех сложившихся обстоятельствах. Даже программируемая гибель клеток (апоптоз) которая имеет место на клеточном уровне, это механизм, направленный на выживание организма в целом. Таким образом, нет нужды в часах, которые регулируют продолжительность жизни.

Влияют ли гены на продолжительность жизни?
Исследования на близнецах показывают, что монозиготные близнецы имеют более сходную продолжительную жизнь по сравнению с гетерозиготными близнецами. Таким образом, есть врожденное предрасположение к определенной продолжительности жизни передаваемое от родителей детям. В частонсти уУстановлено, что моногенные мутации влияют на продолжительность жизни C elegans .[4,5] Гены важны, но контролируют ли они старение? Если бы это было так, не было бы существенных вариаций между продолжительностью жизни индивидуумов одного вида. Однако это не совсем так: установлено, что гены определяют продолжительность жизни только на 25%.

Влияют ли секс и репродукция на процессы старения?
Наблюдения над фруктовыми мушками свидетельствуют о том, что одинокие мухи живут дольше и кладка яиц влияет на их выживание. Кроме того, виды меньших размеров имеют тенденцию к более длительной продолжительности жизни.

У людей проведены так называемые «аристократические исследования», в которых сравнивались количество детей и возраст, в котором матери имели первого ребенка и возрастом смерти (Таблица).

Возраст смерти Количество Бездетные (%) Возраст первого ребенка Количество детей/Женщин
21-30 176 39 20 1.35
31-40 218 26 23 2.05
41-50 210 31 24.6 2.01
51-60 299 28 23.8 2.40
61-70 337 31 24.6 2.30
71-80 322 45 25 2.08
81-90 234 49 27 1.80

(Члены британской аристократической семьи были избраны потому, что они хорошо регистрируются и живут в лучших условиях, чем другие). Из этого исследования видно, что женщины, которые достигли более старшего возраста, родили меньшее количество детей и в более позднем возрасте.

Влияет ли накопление повреждений на продолжительность жизни?
Вероятно так. Согласно Дарвиновскому императиву, каждый организм имеет свои ресурсы, которые могут быть использованы для роста, поддержания и ремонта, накопления и репродукции. Каким образом эти ресурсы расходуются, определяет исход.

Старение стимулируется накоплением повреждений и клеточных дефектов. В период развития мы подвергаемся высокому риску накопления большого количества повреждений. Каждый раз, когда клетка делится, потенциально возможна ошибка. Кислород так же является мощным источником молекулярных повреждений. Свободные радикалы, производимые митохондриями, могут повреждать вещество и внутренние структуры клетки. Так, например окислительный стресс может влиять на укорочение теломер, а это в свою очередь связывают со старением и продолжительностью жизни клетки.[6]

Влияют ли процессы восстановления на процесс старения? Вероятно так. В клетках имеется множество механизмов, которые контролируют процессы гомеостаза и восстановления. Возможности восстановления ДНК коррелируют с продолжительностью жизни вида.[7] Кроме того, имеет место корреляция между возможностью противостоять стрессу и продолжительностью жизни. Высокая стрессоустойчивость является характерной особенностью долгоживущих видов. Кроме того, установлено, что стволовые клетки лучше противостоят стрессу, чем более дифференцированные клетки.

Какова роль пищи в процессе старения?
Пища играет важную роль, хотя молекулярные механизмы этого феномена не установлены. Кажется что диета играет важную роль в определении возраста, которого вы можете достигнуть, как это и утверждается в статье.[8] Регуляция продолжительности жизни у C elegans , например, реализуется через гены вовлеченные в процесс индикации инсулина ( daf2, daf16 ) мутация этих генов может приводить к двухкратному увеличению продолжительности жизни.[9] Больше данных относительно влияния ограничения калорийности на ожидаемую продолжительность жизни приведено в следующей статье.[8]

Очевидно, что на процессы старения могут влиять многие факторы. На продолжительность жизни и качество жизни влияют гены, репродукция, пища и накопление клеточных повреждений, а так же возможность восстановления. Несмотря на то, что процесс старения начинается с рождением, ожидаемая продолжительность жизни значительно возросла в течение последних 50 лет. Исследования в отношении здорового старения ведутся на всех уровнях: биологических, психосоциальных и социальных.

Оставаясь в живых
В заключение важно посвятить несколько строчек одному из центральных событий симпозиума, а именно присуждению стипендии 2004 EMBO Премии за Коммуникации в Науках о Жизни. Эта стипендия была основана в 2002 и имеет своей целью награждение действующих европейских ученых, которые являются не только видными лидерами в области их научной деятельности, но и достигли превосходных успехов в области коммуникаций вне внутреннего круга ученых.

Победитель этого года профессор лондонской медицинской школе медицины и стоматологии Frances R. Balkwill, руководитель британской «Cancer Translational Oncology Laboratory». Профессор Balkwill твердо реализует политику обеспечения доступа к достижениям науки всех людей, включая детей. Она получила свой приз за работу и встречи с детьми во всем миру, в особенности, в отсталых районах, в таких как Африка.

Начиная с 1990, её книги для детей (всего их 13) посвященые изучению человеческого тела, стволовым клеткам, вирусам и раку завоевали престижные премии и стали бестселлерами. Недавно она написала просветительную книгу посвященную проблемам ВИЧ/СПИД (Остаться в живых), её второе издание ( Я, ты и ВИЧ ) должно быть вскоре распространено с помощью гранта из фонда «Bill and Melinda Gates Foundation». Иллюстрированная Mic Rolph, эта книга снабжена живой графикой и написана живым языком доступным читателю. Исследования, связанные с первой книгой по ВИЧ привели автора и его команду в Африку, где они разговаривали с детьми, учителями и профессионалами в области здравоохранения, для того чтобы определить потребности местных сообществ. Второе издание этой книги, с новым названием, является результатом еще одной поездки в Африку для того, чтобы изучить результаты первой поездки.

Новое издание появилось в результате переработок проведенных учителями, студентами и социальными работниками, которые активно трудились над книгой. В дополнение к тому, что она является ученым и писателем, профессор Balkwill стала директором центра Клеточных пооектов (Centre of the Cell project), нового научного центра для детей, который был создан в Лондоне. Профессор Balkwill излучает силу, мягкость, целеустремленность и большую чувствительность, она наделена чувством юмора в сочетании со способностью сконцентрироваться на достижении целей - всё это компоненты, которые делают её личностью оставляющей след на своём пути и вносят изменения в жизнь многих людей.

Ссылки:
1. Thomas D. Do not go gentle into that good night. In: The Poems of Dylan Thomas. New York: New Directions Publishing Corp.; 1972.
2. Kirkwood T. Times of our lives: what controls the length of life? Program and abstracts of the 5th European Molecular Biology Organization Interdisciplinary Conference on Science and Society -- Time & Aging: Mechanisms and Meanings; November 5-6, 2004; Heidelberg, Germany.
3. Martinez DE. Mortality patterns suggest lack of senescence in hydra. Exp Gerontol. 1998;33:217-225. Abstract
4. Kenyon C, Chang J, Gensch E, et al. A C. elegans mutant that lives twice as long as wild type. Nature. 1993;366:461-464. Abstract
5. Kirkwood TB, Finch CE. Ageing: the old worm turns more slowly. Nature. 2002;419:794-795. Abstract
6. Grube K, Burkle A. Poly(ADP-ribose) polymerase activity in mononuclear leukocytes of 13 mammalian species correlates with species-specific life span. Proc Natl Acad Sci U S A. 1992;89:11759-11763. Abstract
7. von Zglinicki T. Oxidative stress shortens telomeres. Trends Biol Sci. 2002;27:339-344.
8. Armandola E. Caloric restriction and life expectancy. Medscape General Medicine. 2004;6(4). Available at: http://www.medscape.com/viewarticle/494936 Accessed January 31, 2005.
9. Murphy CT, McCarroll SA, Bargmann CI, et al. Genes that act downstream of DAF-16 to influence the lifespan of Caenorhabditis elegans. Nature. 2003;424:277-283. Abstract