Гибель клеток

Возможность существования иных механизмов, лежащих в основе старения, допускает и Дж. Кларк: «Исследование генетических факторов, которые определяют продолжительность жизни взрослого организма, должны предусматривать возможность того, что соматические мутации неважны и что подходом к проблеме старения должно быть изучение механизмов действия генов».

Одной из попыток подойти к пониманию механизмов старения с позиций изменения активности генов является излагаемая ниже гипотеза, разрабатываемая нами в последние годы.

Еще И. И. Мечников рассматривал старость как гигантскую атрофию клеток организма. Найти механизмы старения — это значит указать на те причины, которые вызывают повреждение и смерть клеток, наблюдающиеся при старении. По нашему мнению, старение развивается в результате гибели клеток или повреждения их функций, вызываемых генетически обусловленными процессами, предусмотренными программой индивидуального развития. На старение влияют и соматические мутации, другие повреждающие клетки воздействия, но их роль относительно невелика. Возможно, в клетках существуют своеобразные генетические «часы смерти», которые срабатывают в различные периоды онтогенеза особи.

О существовании внутриклеточных генетических часов смерти в нормальном (не мутантном) организме свидетельствуют опыты на клетках задней некротической зоны зачатка крыла куриного эмбриона. Было установлено, что все клетки этой зоны гибнут одновременно на определенной стадии развития куриного зародыша в результате действия внутриклеточных генетических механизмов, не зависимых от пересадок в другие части тела эмбриона. Внутриклеточные часы смерти включаются в строго детерминируемое программой индивидуального развития время. Генетически обусловленная гибель клеток играет большую роль при эмбриональном развитии организмов.

Кроме того, известно, что в нормальном взрослом организме млекопитающих, в том числе человека, ежеминутно гибнут миллионы клеток различных внутренних органов, системы крови и т. д. Гибель этих клеток совершается у всех особей вида. Она также вызывается генетическими факторами.

Исследования американского ученого Л. Хейфлика показали, что продолжительность жизни нормальных диплоидных клеток не превышает время жизни организма, из которого эти клетки получены. Только злокачественно переродившиеся клетки сохраняют потенциальное бессмертие (в раковых клетках происходит как бы поломка генетических «часов смерти»). Кожные трансплантаты также не живут более, чем организм — донор этих тканей.

Потому можно предположить, что значительная часть гибнущих с возрастом неделящихся клеток в организме высших животных умирает не от мутаций и других случайных причин, а в результате действия генетических «часов смерти».

Ведущую роль среди генетических механизмов гибели и повреждения клеток играют процессы репрессии и дерепрессии генов. Репрессия — это запрограммированный в онтогенезе процесс инактивации работающего гена, группы генов или хромосомы; дерепрессия, наоборот, — процесс их активации. При помощи репрессии и дерепрессии генов, происходящих по отработанной в процессе эволюции программе, осуществляется не только дифференцировка, но и, по-видимому, постоянно наблюдающаяся гибель многих видов клеток на различных стадиях онтогенеза, в том числе и в течение пострепродуктивного периода.