6 курс / Медицинская реабилитация, ЛФК, Спортивная медицина / Геронтология_in_polemico_Мушкабаров_Н_Н_
.pdf
380
в котором, судя по значениям вычисляемых с помощью nдиф параметров, заключена эта величина.
б) Действительно, для данного интервала производные параметры находятся в более-менее правдоподобных пределах:
-интервалы между делениями ГСК составляют от одного месяца до трёх лет,
-а требующееся количество делений ГСК измеряется несколькими сотнями или десятками.
6. Выводы. В итоге, проведённые расчёты для системы эритропоэза показали следующее.
I. Количество делений стволовых клеток к старости становится, видимо, значительно больше лимита Хейфлика.
II. Количество дифференцировочных делений эритропоэтических клеток в любом возрасте – значительно меньше лимита Хейфлика.
III. Возможен вариант, когда сумма этих двух величин близка к лимиту Хейфлика, но этот вариант
-во-первых, крайне неустойчив и,
-во-вторых, противоречит представлениям о безлимитном характере делений стволовых клеток.
2.6.5.6.Старение красного костного мозга и крови
1.Обеднение пула ГСК и неоднозначное изменение числа эритроцитов в крови. а) В вышеприведённых расчётах мы принимали для упрощения, что пул ГСК
сохраняется на постоянном уровне (NГСК,о ≈ 2,25 108 клеток (2.77)) в течение, по крайней мере, 70 лет.
Это, видимо, близко к реальности.
б) I. Но после 70 лет доля красного костного мозга (от общей массы костного мозга, включая жёлтый) снижается с 50% до 30%.
II. Соответственно, уменьшается количество ГСК, т.е. происходит то, что обычно происходит при старении тканей с быстро обновляющимися клетками (п. 2.6.4.3).
III. В поздней старости красный костный мозг сохраняется, полней всего, лишь в грудине и позвонках.
в) Несмотря на редукцию числа ГСК, содержание эритроцитов в крови немедленно не падает. Напротив,
-в пожилом возрасте оно даже немного повышается,
-и лишь после 75 лет обычно намечается тенденция к постепенному снижению количества эритроцитов и гемоглобина в крови (см. ссылку 53).
2. Чем может быть компенсировано обеднение пула ГСК.
а) I. Столь высокая устойчивость эритропоэза к обеднению пула ГСК, возможно, достигается путём компенсаторного введения в него (в эритропоэз) всего одного дополнительного деления.
II. Действительно, мы видели, что увеличение числа делений эритропоэтических клеток лишь на 1 компенсирует двукратное снижение пула ГСК.
б) Так что вполне объяснимо и небольшое повышение содержания эритроцитов
встарости: оно происходит, когда
-количество ГСК снизилось ещё менее, чем вдвое,
-а эритропоэз уже удлинился на одно дополнительное деление.
3. Состояние эритроцитов при их старении и в старости.
а) I. Что касается состояния зрелых форменных элементов крови, то оно тоже меняется не очень заметно – как это и свойственно быстро обменивающимся клеткам.
381
II.Выявление возрастных изменений в эритроцитах осложняется также тем, что они стареют и сами по себе – в течение 120 (в среднем) суток своего существования.
б) I. В частности, при этом на их поверхности снижаются содержание некоторых рецепторных белков и остатков сиаловой кислоты, равно как и создаваемый этими остатками отрицательный заряд поверхности.
Данный заряд у нестарого эритроцита препятствует слипанию эритроцитов друг
сдругом и с эндотелием сосудов.
II.Ещё одно проявление старения эритроцитов – значительное снижение их эластичности, а значит, и способности проходить через узкие капилляры.
в) I. Старение же всего эритропоэтического дифферона выражается, кроме обеднения пула ГСК в ККМ, некоторым снижением содержания Hb в эритроцитах.
II.Не исключены, конечно, и другие, более тонкие, признаки возраста человека в его эритроцитах.
4. Состояние лимфоцитов в старости.
а) Более определённы подобные признаки у лейкоцитов – особенно в отношении иммунной функции лимфоцитов. Как правило, речь идёт о снижении тех или иных показателей этой функции.
б) Доходит дело (у старых людей) и до явных морфологических изменений в лимфоцитах – изменений дегенеративного характера: сморщивания ядра, набухания митохондрий и т.д.
в) I. Но надо иметь в виду, что антигензависимое созревание лимфоцитов происходит уже не в красном костном мозгу, а в т.н. периферических лимфоидных органах – лимфоузлах, селезёнке, миндалинах и пр.
II. Соответственно, и отражает состояние лимфоцитов в старости уже состояние не красного костного мозга (тем более, не тимуса, рано подвергающегося инволюции), а указанных лимфоидных органов.
5. Миелоидный лейкопоэз в старости.
а) На фоне ослабления лимфопоэза и, соответственно, иммунной функции, образование других лейкоцитов (гранулоцитов и, возможно, моноцитов), происходящее в ККМ, с возрастом даже увеличивается (как это характерно и для эритроцитов).
б) Вместе с тем повышается и вероятность развития миелолейкоза. Это об-
стоятельство трактуют как следствие старения т.н. долгоживующих, или истинных ГСК77. Примечательно, что в детском возрасте, когда лимфопоэз относительно преобладает над миелопоэзом, гораздо чаще встречается лимфолейкоз.
в) Как обычно бывает при малигнизации (ссылка 11, раздел 6.3), к миелолейкозу приводят мутации какой-то совокупности генов из пула в несколько сотен генов, которые кодируют белки, вовлечённые во всевозможные регуляторные цепочки.
6. Резюме: ККМ – самый стабильный!
а) I. Таким образом, красный костный мозг и связанная с ним система миелопоэза (включая эритропоэз) представляются среди рассмотренных выше органов и тканей наиболее стабильными в возрастном плане. – Они стареют, но медленно и, главное, с эффективной компенсацией.
II. Правда, иногда компенсация перехлёстывает через край и оборачивается малигнизацией миелоидных клеток. Возможно, это происходит примерно так, как описано в подглавке 1.3.7.
б) Если вспомнить вопрос: «каково соотношение скоростей старения красного
77 Мелихова В.С., Изучение старения ранних гемопоэтических клеток и его связь с лейкемией, 2005. http://www.celltranspl.ru/news/news855
382
костного мозга и головного мозга?», заданный в п. 2.6.1.3, – можно совершенно определённо сказать, что для ККМ указанная скорость гораздо меньше.
в) I. Поэтому, в отличие, например, от сосудов, не говоря уже о мозге и сердце, возрастные изменения ККМ почти никогда не служат непосредственной причиной смерти.
II. И это – при том, что как митотически активная ткань ККМ очень чувствителен к радиации и является основным объектом поражения при лучевой болезни.
г) I. Я полагаю, главное «ноу хау» миелопоэза: это большое число делений в ходе дифференцировки – порядка 15–20.
II. В такой ситуации ещё одно дополнительное деление
-не представляется каким-то исключительным событием и не увеличивает заметно опасности митозов (п. 2.6.2.2),
-но зато компенсирует, как уже говорилось, исчезновение половины стволовых
клеток.
2.6.6.ДВА ТИПА СТАРЕНИЯ И СТАРЕНИЕ ГОНАД
2.6.6.1.Два типа тканей – два типа старения
1.Типы тканей. а) Итак, в предыдущей и в настоящей главах мы рассмотрели по несколько представителей двух типов тканей млекопитающих:
- плохо обновляемых (нервные и мышечные ткани)
- и хорошо (неоднократно) обновляемых (эпителиальные ткани и ткани внутренней среды организма).
б) Старение свойственно и тем, и другим, и порой вторые (например, ткани кожи) стареют не медленней первых.
2.Типы старения. Но доминирующая картина старения в каждой группе, как мы уже заметили, обычно своя.
а) В тканях (и в построенных из них органах), где преобладают медленно обновляющиеся постмитотические клетки, мы видим накопление с возрастом негативных (дистрофических, дегенеративных) изменений в клетках.
Это я бы обозначил как старение с картиной дегенерации, Sдег.
б) I. А в тканях с интенсивно обновляющимися клетками основное значение приобретают изменения не этих «мотыльков», а сравнительно немногочисленных стволовых клеток.
II. Причём, мы наблюдаем обычно не какие-то изменения морфологии последних, а конечный результат дегенеративных процессов: стволовые клетки становятся ещё более немногочисленными, что проявляется прогрессирующей атрофией ткани.
Соответственно, это старение с картиной атрофии, Sатр.
в) При этом, подчёркиваю, речь идёт лишь о картине проявления старения, тогда как исходные механизмы могут быть одинаковыми.
Именно в данном контексте я употребляю здесь термин «типы старения».
3.Отношение половых клеток к соматическим тканям.
а) Линии половых клеток, как известно, не относятся ни к одному из видов тканей. И, рассматривая их в подглавке 1.3, мы, собственно, никаких тканей не упоминали.
б) Но в реальности, в яичках и в яичниках представители этих линий окружены клетками эпителиальной и соединительнотканной природы, да ещё находятся в зависимости от кровоснабжения и эндокринных воздействий.
в) Поэтому, даже если допустить, по Вейсману, что внутренний «фронт старения» в половых клетках и их предшественниках отсутствует, всё равно на состояние этих клеток мощно давят возрастные изменения соматического окружения.
383
4. Отношение гонад к типам старения.
а) При этом развитие мужских и женских половых клеток имеет, несмотря на общее стратегическое сходство, и значительные «тактические» различия.
б) Существо их мы сформулируем попозже, а пока заметим, что эти различия обусловили и разную организацию соматического обеспечения спермато- и оогенеза, а значит – и разную структуру яичек и яичников.
в) В целом же, это привело к тому, что, с моей точки зрения,
-старение линии мужских половых клеток вместе с соматическим окружением происходит по типу Sатр, характерному для быстро обновляющихся тканей;
-а старение линии женских половых клеток вместе с соматическим окружением идёт по типу Sдег, который характерен для плохо обновляющихся тканей.
Теперь наполним пункты 3 и 4 текущего параграфа конкретным содержанием.
2.6.6.2.Организация сперматогенеза у взрослых
1.Сперматогенные клетки созревают в семенных канальцах.
а) Сперматогенные клетки (см. п. 1.3.3.1) расположены в стенках семенных извитых канальцев яичка, образуя вместе с истинно эпителиальными клетками – клетками Сертоли – т.н. сперматогенный «эпителий».
б) Конкретная схема организации этого «эпителия» такова.
I. Стволовые клетки – изолированные сперматогонии (изол. Сг) – прилежат к базальной мембране «эпителия» (между основаниями клеток Сертоли, тоже лежащими на базальной мембране).
II. Клетки последующих стадий развития –
А. размножающиеся митозом сперматогонии, Б. проходящие мейоз сперматоциты,
В. совершающие морфологическую перестройку сперматиды.
Все они по мере развития постепенно перемещаются в толще «эпителия» по направлению к просвету, куда и высвобождаются образующиеся из сперматид сперматозоиды.
2. Тесная связь с клетками Сертоли.
а) Каждая из названных клеток (исключая, естественно, сперматозоиды) постоянно находится в тесном контакте (можно сказать, «в объятиях») клеток Сертоли, чьи отростки продолжаются вплоть до припросветной поверхности «эпителия».
б) Это не случайно – клетки Сертоли крайне важны для созревания сперматогенных клеток: они выполняют
-и роль «няньки», кормящей и «умывающей» подопечных,
-и роль «воспитателя», определяющего временной и пространственный порядок среди своих многочисленных «воспитанников»,
-и роль «охранника», оберегающего «подзащитных» от действия агрессивных лимфоцитов, микроорганизмов (в т.ч. вирусов), токсических веществ.
3. Прочее соматическое окружение.
а) Снаружи от базальной мембраны сперматогенного «эпителия» находится ещё собственная оболочка семенного канальца – из фибробластов, миоидных клеток и волокон.
б) I. А между канальцами расположен т.н. интерстиций – рыхлая соединительная ткань, в которой, помимо сосудов и обычных для этой ткани клеток, содержатся т.н. интерстициальные клетки, или клетки Лейдига.
II. Именно эти клетки делают яичко не только гонадой (местом развития гамет), но эндокринной железой: они вырабатывают тестостерон.
384
в) Последний оказывает разнообразное воздействие на клетки многих органов – и в том числе на расположенные почти рядом (за собственной оболочкой канальцев, базальной мембраной и клетками Сертоли) сперматогенные клетки.
4. Резюме. Так и получается, что эти (сперматогенные) клетки находятся, по существу, в плену (хотя и необходимом) своих «опекунов» – эпителия (клеток Сертоли), соединительной ткани, гормонов и сосудов.
2.6.6.3.Организация оогенеза у взрослых
Ваналогичной зависимости пребывают женские половые клетки. Хотя внешне всё выглядит иначе.
1. Нет стволовых клеток. Как следует из описания оогенеза в п. 1.3.3.4, в яичниках девочки и женщины нет ни стволовых клеток этого процесса, ни митотически размножающихся оогоний. Всё это было и исчезло во время внутриутробного развития.
2. Но есть покоящиеся фолликулы.
а) Осталось же множество ооцитов I, покоящихся на промежуточной стадии мейоза, причём каждый ооцит возлежит в своём собственном фолликуле (примордиальном), где он (ооцит) окружён слоем фолликулярных клеток.
б) Последние имеют то же происхождение, что и клетки Сертоли (т.е. представляют собой эпителий), но существенно отличаются по форме и по численному соотношению с опекаемыми клетками.
I. Так, в сперматогенном «эпителии» на одну клетку Сертоли приходится, пожалуй, несколько десятков созревающих под её опекой сперматогенных клеток.
II. В фолликулах, наоборот, один ооцит окружён большим количеством фолликулярных клеток, лежащих на базальной мембране (которая находится на внешней поверхности примордиального фолликула).
3. Есть также созревающие и атрезирующие фолликулы.
а) Как говорилось в п. 1.3.3.4, периодически (каждый менструальный цикл) несколько десятков покоящихся ооцитов «просыпаются» и продолжают неоконченный мейоз.
б) Но события в ооците (увеличение размера, преобразования хромосом и т.п.) происходят в тесной связи с усложнением общей структуры фолликула.
I. В нём активируются и размножаются фолликулярные клетки.
II. Усилиями последних образуется на границе с ооцитом блестящая оболочка (играющая впоследствии важную роль в процессе оплодотворения).
III. Снаружи фолликула, за базальной мембраной фолликулярного эпителия, формируется соединительнотканная оболочка (т.н. тека), клетки которой (точнее, её внутреннего слоя) начинают принимать участие (в кооперации с фолликулярными клетками) в образовании эстрогенных гормонов.
IV. И это – на фоне увеличения объёма фолликула – чем дальше, тем всё большего. Вскоре этот рост начинает происходить уже не из-за увеличения объёма и числа клеток, а из-за накопления между фолликулярными клетками продуцируемой ими жидкости, что создаёт в фолликуле полость, которая-то и распирает фолликул.
V. Давление жидкости, в конце концов, становится столь большим, что происхо-
дит овуляция:
-лопаются оболочки фолликула и самого яичника,
-и женская половая клетка (к данному моменту ставшей ооцитом II, см. п. 1.3.3.4), вместе со своими оболочками высвобождается из яичника и попадает в маточную трубу (яйцевод).
385
в) I. Конечно, полностью пройти этот путь дано только одному фолликулу – из тех нескольких десятков примордиальных (покоящихся) фолликулов, что «пробудились» и начали развиваться в очередном менструальном цикле.
II. Остальные фолликулы на той или иной фазе прекращают развитие и переходят в разряд атрезирующих (дегенерирующих) фолликулов.
Таким образом, оогенез, пожалуй, ещё в большей степени зависит от соматического окружения, и старение последнего неминуемо должно привести, в конечном счёте, к гибели половых клеток.
2.6.6.4.Старение гонад
1.Обыкновенный процесс.
В итоге, трудно разделить старение сомы, окружающей клетки половой линии, и собственное старение этих клеток.
И, повторюсь, даже если допустить, что половые клетки (в широком смысле) не подвержены внутреннему (или собственному) старению, то всё равно им не уйти от возрастных изменений, связанных со старением сомы.
Поэтому в старении гонад как таковых ничего необычного нет.
2. Различны типы обыкновенного процесса.
а) Единственно, для яичек и яичников различается тип картины старения, с чего мы и начали нынешний обзор спермато- и оогенеза.
б) Но этот тип определяется уже не столько сомой, сколько особенностями созревания того и другого вида гамет.
3. Старение яичек – по атрофическому типу.
а) Действительно, у взрослого мужчины сперматогенный «эпителий» семенных канальцев яичек содержит стволовые клетки (изол.Сг), которые обеспечивают относительно быстрое обновление (за 75 дней) сперматогенных клеток.
б) В результате, чем бы ни вызывалось старение стволовых клеток, картина старения близка к типу Sатр (атрофическому; см. п. 2.6.6.1):
-число сперматогенных клеток уменьшается,
-стенки семенных канальцев истончаются,
-просвет канальцев становится шире, а количество сперматозоидов в нём –
меньше.
в) В конце концов, канальцы запустевают, а вокруг них разрастается соединительная ткань.
4. Старение яичников – по дегенеративному типу.
а) Исходные особенности.
I. У женщин же яичник уже не содержит стволовых клеток, вместо них есть сложные структуры (фолликулы) в том или ином состоянии.
II. И при старении на первый план выходит картина изменения и дегенерации этих структур (Sдег).
б) «Бабье лето». Однако начальные изменения очень любопытны.
I. Прежде чем дегенерировать, многие примордиальные фолликулы «просыпаются», начинают развиваться, порой доходят до стадии гормонообразования и лишь потом дегенерируют (атрезируют).
II. В период повышенного образования гормонов (примерно в 45 лет) женщина чувствует прилив сил и энергии, что образно обозначается как «бабье лето».
в) Увы, всё проходит...
I. Но быстрое расходование фолликулов приводит, в конечном счёте, к их превращению в фиброзные тельца.
386
II. Корковое вещество яичников истончается, и фолликулов в нём уже вскоре не остаётся.
III. Не остаётся следов и жёлтых тел, которые до того образовывались в обычных менструальных циклах на месте овулировавших фолликулов.
Всё исчезает.
Хотя жизнь женщины может продолжаться ещё несколько десятков лет.
5. Так что из этого следует?
а). Итак, в реальности герминативный компонент гонад стареет и редуцируется под действием стареющей сомы независимо даже от того, подвержены ли клетки этого компонента собственному (независимому от сомы) старению.
б) Меняет ли как-нибудь данное обстоятельство оценку тех гипотез об отношении половых клеток к старению, о которых мы говорили в главе 1.3 без учёта состояния сомы?
Кое-что меняет.
6. Сужается плацдарм вейсманизма.
а) В первую очередь, ещё более, мягко говоря, странным кажется сохраняющееся у некоторых убеждение, что половые клетки не стареют. Они стареют даже в том случае, если не старели бы сами!
б) Для фанатиков вейсманизма остаётся лишь один приемлемый вариант: считать, что изол. Сг в яичках и ооциты I примордиальных фолликулов яичников (либо продукты созревания тех и других, включая сперматозоиды и ооциты II) стареют и (или) элиминируются по принципу «всё или ничего»:
-при малейшем отклонении от нормы удаляются путём апоптоза,
-а в дифференцировке и оплодотворении участвуют, в основном, лишь сохранившие интактность клетки.
в) Но я полагаю, на таком принципе долго не продержаться: редко или часто, но равновесие будет нарушаться, и траектория циклического движения будет неуклонно скользить вниз. Для сохранения хотя бы прежней высоты необходимы эпизодические взлёты вверх. Каковые и совершаются, согласно концепции «АНЕРЕМ», в мейозе.
7. Мейоз по-прежнему актуален!
а) Саму же эту концепцию участие сомы в старении половых клеток (в широком смысле) практически не меняет: просто к собственному старению герминативных клеток (независимому от сомы) с возрастом добавляются негативные влияния сомы, способствующие дегенерации и атрофии этих клеток.
б) Конечно, дегенерацию и атрофию никаким мейозом не исправить.
Но это не препятствует тому, чтобы в клетках, существенно ещё не вовлечённых в дегенерацию и атрофию, мейоз оказывал своё очищающее и живительное воздействие.
** *
На этом я завершаю второй раздел книги.
Из намеченного ранее осталось сказать немного. Это немногое переношу в последний и небольшой третий раздел.
387
Раздел 3. Периферическая часть композиции, или в круге третьем
Я уже давно сообщаю заинтересованным лицам – родным, знакомым, начальству, издателям, – что вот-вот завершу эту книгу. Вот-вот завершу. – А всё как-то не завершается. И возникает некое недоверие к моим словам.
Но теперь уже и сáмому заинтересованному лицу – читателю, – на все 100% ясно, что это точно последний раздел книги. Об этом он легко может судить, заглянув в оглавление, или посмотрев на количество оставшихся страниц, или даже, что было бы очень лестно для меня, непосредственно их прочитав.
Хотя, честно говоря, всё самое главное, по-видимому, уже сказано.
Но не ручаюсь: вдруг ещё что-то интересное появится? Так что на всякий случай предлагаю читателю всё же совместно совершить эти последние шаги.
Глава 3.1 Лимит Хейфлика и теломерная теория старения
1.Мы много раз упоминали и даже кратко описывали лимит Хейфлика (на число делений клеток), а также призванную объяснить этот лимит теломерную теорию старения А.М. Оловникова.
И всякий раз договаривались, что попозже вернёмся и более основательно обсудим эти вопросы. Ну вот, это время наступило.
2.а) В принципе, оба автора давно уже стали гораздо менее ортодоксальными в отношении созданных ими парадигм, осознав их ограниченность.
в) Но именно в силу ограниченности, в силу простоты восприятия, эти парадигмы овладели широкими массами и кажутся уже большинству очевидными и непререкаемыми истинами.
3.Достаточно подробно обо всём этом я писал в «Молекулярной биологии» (ссылка 11; первое издание – 2003 г.). Сейчас я намереваюсь,
- во-первых, основательно переосмыслить тот текст (в плане своего нынешнего, более детального и потому более жёсткого, видения вопроса),
- а во-вторых, тоже кратко, обрисовать последние искания автора теломерной теории старения А.М.Оловникова.
3.1.1. МАЯТНИК ПАРАДИГМ (о предельной продолжительности клеточных делений)
3.1.1.1.Наш старый знакомый – А.Вейсман: деления клеток ограничены
1.Идея и её следствия.
Имя Августа Вейсмана присутствует в этой книге с первых страниц (см., например, главку 1.2.2).
а) Основная его идея: старение – плод эволюции. Эту идею как альтернативу разделяемых мною представлений я имел в виду на протяжении многих глав.
б) Из данного постулата А.Вейсман делал два вывода:
-у соматических клеток (естественно, в стареющих организмах) «способ-
ность к росту путём деления не вечна, а ограничена», именно в этом и проявилась
«руководящая и направляющая роль» эволюции;
-а т.н. зародышевая плазма (в нынешнем понимании, линия половых клеток)
388
бессмертна, т.е. не стареет, поскольку её затрагивать эволюции было нецелесообразно. в) По поводу второго вывода мы тоже говорили более, чем достаточно (послед-
ний раз – не далее, как страницу назад): ведь изложенная в главе 1.3 концепция «АНЕРЕМ» находится в непримиримом противоречии с этим выводом.
2. А. Вейсман – о соматических клетках.
Сейчас же обратим внимание на первый вывод – о соматических клетках.
а) Тут я полностью согласен с Вейсманом: мы видели, что, действительно, все рассмотренные соматические ткани и клетки (по крайней мере, у млекопитающих) так или иначе стареют.
б) Правда, примечательно, что Вейсман говорит лишь о делениях клеток.
I. Приведённую цитату (об ограниченности роста путём клеточных делений), конечно, можно распространить и на плохо обновляемые ткани и органы.
II. Но по смыслу она явно имеет в виду ограничение делений прежде всего делящихся клеток.
III Между тем, некоторые апологеты Вейсмана позволяют себе видеть основную причину старения в практически необновляемых тканях. Впрочем, пусть они сами разбираются в отношениях со своим кумиром.
в) Мы же ещё раз констатируем, что, по Вейсману, эволюция лишила соматические клетки способности к неограниченному делению.
Эта точка зрения сочувственно была встречена учёным сообществом того времени (конца XIX – начала ХХ веков).
3.1.1.2. Эпоха Карреля: клетки делятся бесконечно
1. Новые возможности.
а) Однако вскоре от теоретических рассуждений стало возможным перейти к непосредственному изучению соматических клеток: появился метод выращивания кусочков тканей в культурах.
б) Будущий нобелевский лауреат Алексис Каррель следил за делениями фибробластов из куриного сердца.
I. Их инкубировали при заданной температуре в стеклянной чашке на питательной смеси эмбрионального экстракта и плазмы крови.
II.Через несколько дней число фибробластов примерно удваивалось (об этом судили по площади монослоя фибробластов). Тогда отделяли половину монослоя и пересаживали её в другую чашку с новой питательной средой.
III. Следовательно, каждый такой цикл соответствовал однократному делению клеток.
2. Делящиеся клетки не стареют.
а) Что же нашёл Каррель? О, Каррель, в отличие от Д.Мартинеса, который не так давно счёл, что для доказательства бессмертия гидр достаточно лишь 4-х лет (п. 1.3.5.5), – так вот, Каррель с сотрудниками проводили свой великий эксперимент 34 года (с 1912 по 1946 гг)! Прекратили его только после смерти Карреля.
И всё это время фибробласты делились и делились.
б) Это не то, чтобы совсем уж опровергало Вейсмана: ведь тот ничего не говорил об изолированных клетках. Но стало ясно:
I. соматические клетки если и стареют, то только в составе целого организма,
II. вне же организма клетки, способные делиться, могут предаваться этому за-
нятию неограниченное число раз.
в) I. Таким образом, старение – это плата за многоклеточность. Так понял мир эксперименты Карреля.
389
II. И реагировал восторженно. Ну, действительно, если клетки, из которых мы состоим, в принципе, бессмертны, то осталось только найти и обезвредить какие-то факторы, лишающие клетки такого замечательного свойства. Не надо влезать в клетку, надо лишь найти то, что передаётся от клеток к клеткам.
3. Апофеоз.
а) I. В общем, было совершенно ясно, что вот-вот появятся таблетки от старения. II. Комментаторы не подозревали, сколь много раз ещё в ближайшие сто лет мир будет восторженно замирать от скорой близости «таблеток от старения» – а потом как-
то по-тихому забывать о них до очередного сенсационного открытия учёных.
б) В течение примерно полувека мир знал, что линии обычных соматических клетки, в принципе, бессмертны. И был обязан этим знанием А.Каррелю, наградив его за научный подвиг Нобелевской премией.
в) I. Кроме того, результаты Карреля были воспроизведены во многих лабораториях мира.
II. Правда, часто клеточные культуры через какое-то время погибали, но это никого не удивляло. Действительно, трудно было подобрать такие же условия культивирования клеток, как у Карреля.
3.1.1.3. Эпоха Хейфлика: деления клеток ограничены пределом
1. Смена лиц. А потом появился Леонард Хейфлик.
а) Ну, читатель уже давно знает, что Каррель был неправ. Об этом было сказано ещё в п. 1.3.5.5.
б) Да и вообще, теперь любому, в том числе далёкому от биологии, гражданину известно, что клетки не могут делиться бесконечное число раз, а существует предел делений – лимит Хейфлика.
в) Каррель же ошибался либо, хуже того, лукавил.
2. Смена среды.
а) К 60-м годам ХХ века техника культивирования клеток, конечно, несколько изменилась. В частности, культивировать стали не кусочки ткани, а суспензию разделённых клеток.
б) Но, кажется, не это было решающим. А то, что Л.Хейфлик и его соавтор П.Мурхед обратили внимание на состав питательной среды, регулярно заменяемой при очередных пересевах половины удвоившихся клеток в новые стеклянные «матрацы».
в) Они не стали приближаться к условиям, создававшимся в эксперименте Карреля, а посмотрели на них критически.
И предположили, что вместе с ежекратно вносимым в питательную среду экстрактом куриных эмбрионов (в качестве компонента этой среды) в культуру регулярно заносились и свежие эмбриональные фибробласты. Которые и создавали видимость вечно делящейся культуры.
3. Смена парадигм.
а) Таким образом, те неудачи в работе многих исследователей, когда культура со временем погибала, были не артефактом, а проявлением общебиологической закономерности. Достижения же А.Карреля и его последователей, напротив, оказались артефактом.
б) А в чём состояла истина? – В том, что деления культивируемых соматических клеток обычно совершаются не больше определённого числа раз, причём, последние деления уже замедлены, и затем культура погибает.
в) I. Так возникла новая парадигма: старение – это свойство самих клеток, а