Читать книгу Кинь виклик старості. Як у 60 виглядати на 30 і почуватися на 18 - Элизабет Блэкберн - Страница 7

У 1961 році біолог Леонард Гейфлік відкрив, що нормальні людські клітини можуть ділитися лише скінченну кількість разів, перш ніж помруть. Клітини відтворюються, створюючи свої копії (це називають мітозом). Коли Гейфлік заповнив лабораторію чашками з тонким прозорим шаром людських клітин, ці клітини спочатку швидко копіювалися. Вони множилися, і досліднику було потрібно дедалі більше посуду, щоб умістити всі культури. На цій початковій стадії клітини множилися так швидко, що зберегти всі культури було просто неможливо; інакше, як згадує Гейфлік, їх з асистентом «просто винесло б з лабораторії та всієї дослідної будівлі посудом з культурами». Гейфлік назвав цю початкову фазу поділу клітин «буйним ростом». Утім, через деякий час відтворення клітин у його лабораторії припинилося, неначе вони поступово втомлювалися. Найвитриваліші були спроможні приблизно на 50 поділів, хоча більшість ділилася набагато меншу кількість разів. Врешті-решт ці втомлені клітин досягали стадії, яку він назвав старінням: вони були ще живі, але назавжди припиняли поділ. Це явище отримало назву «межа Гейфліка» – природна межа поділу людських клітин, де вимикачем виступають теломери, що стають критично короткими.

Рис. 2. Теломери на кінчиках хромосоми. ДНК кожної хромосоми має кінцеві ділянки з ниток ДНК, вкритих спеціальним захисним шаром білків. Зображені тут світліші ділянки на кінцях хромосом – це і є теломери. На цьому малюнку вони зображені не у справжньому масштабі, бо складають менше однієї десятитисячної всієї ДНК наших клітин. Це дуже дрібні, але життєво важливі частини хромосом

Чи на всі клітини діє ця межа? Ні. По всьому нашому тілу можна знайти клітини, що оновлюються: клітини імунної системи, кісток, кишечника, легень та печінки, шкіри й волосся, підшлункової залози, а також клітини, що вистилають серцево-судинну систему. Щоб підтримувати здоров’я організму, їм потрібно ділитися знову і знову. Зокрема, оновлюються деякі типи звичайних клітин, що можуть ділитися, як-от імунні, клітини-попередниці, здатні продовжувати поділ ще довше, а також дуже важливі у нашому організмі стовбурові клітини, здатні ділитися нескінченно, поки здорові. І, на відміну від згаданих вище клітин у лабораторних чашках, клітини не завжди мають межу Гейфліка, бо – як ви прочитаєте у розділі 1 – містять теломеразу. Стовбурові клітини, якщо підтримувати їхнє здоров’я, містять достатньо теломерази, щоб продовжувати поділ упродовж усього нашого життя. Таке оновлення клітин, цей буйний ріст, є однією з причин, чому шкіра Ліси має такий свіжий вигляд. Саме тому суглоби жінки рухаються легко. Це одна з причин, чому вона може на повні груди дихати прохолодним повітрям з узбережжя. Нові клітини постійно оновлюють важливі тканини та органи її тіла. Оновлення клітин допомагає їй зберігати відчуття молодості.

Слово старість часто пов’язують зі словом немічність. У певному сенсі старі клітини саме такі – вони немічні. З одного боку, навіть добре, що клітини припиняють поділ. Якби вони без кінця продовжували множитися, це сприяло б розвитку раку. Але такі клітини не такі вже й безневинні – вони збиті з пантелику та зношені. Вони плутаються у власних сигналах і не надсилають іншим клітинам потрібні повідомлення. Вони не здатні виконувати свою роботу так само добре, як раніше. Вони чахнуть. Час «буйного росту» для них минув. І це має серйозні наслідки для нашого здоров’я. Коли забагато наших клітин старіють, старіють і тканини тіла. Наприклад, коли ми маємо забагато старих клітин у стінках кровоносних судин, артерії втрачають еластичність, що збільшує ймовірність серцевого нападу. Коли протиінфекційні імунні клітини нашого кровотоку через свою старість не здатні розпізнати вірус поблизу, ми стаємо більш вразливими до грипу чи пневмонії. Старі клітини можуть виділяти прозапальні речовини, які роблять нас більш вразливими до болю та хронічних захворювань. Врешті-решт, багато старих клітин знаходять свою запрограмовану смерть.

Настає період хвороб.

Багато здорових людських клітин можуть ділитися багато разів, поки їхні теломери (та інші важливі будівельні блоки клітин, як-от білки) продовжують працювати. Після цього клітини старіють. Врешті-решт, старіння може спіткати навіть наші чудові стовбурові клітини. Ця межа поділу клітин є однією з причин начебто природного згасання людського здоров’я у віці близько 70 чи 80 років, хоча, звичайно, багато людей продовжують здорове життя набагато довше. Добре здоров’я та довголіття у 80–100 років для декого з нас і багатьох наших дітей цілком доступні2. По всьому світу відомо близько 300 тисяч людей старших ніж 100 років, і ця кількість швидко зростає. Ще більша кількість людей доживає до 90. На підставі цих тенденцій науковці вважають, що більше третини дітей, народжених у Великій Британії в наші дні, доживуть до 100 років3. Скільки з цих років затьмарять хвороби? Якщо ми краще зрозуміємо важелі доброго оновлення клітин, то зможемо мати суглоби, що рухаються плавно; легені, що дихають легко; імунні клітини, що запекло борються з інфекціями; серце, що активно прокачує кров крізь усі свої чотири камери; та мозок, що залишатиметься активним упродовж всієї старості.

Рис. 3. Старіння та хвороби. Вік – безумовно, головний фактор хронічних хвороб. Цей графік показує рівень смертності до 65 років і старше для чотирьох головних типів смертельних хвороб (серця, органів дихання, судин мозку та раку). Смертність через хронічні хвороби починає зростати після 40 років і стрімко йде вгору після 60. Джерело: «Десять головних причин смертей і пошкоджень», Міністерство охорони здоров’я і соціальних служб США, Центри контролю та профілактики захворювань, http://www.cdc.gov/injury/wisqars/leadingCauses.html

Але іноді клітини не проходять усі свої поділи так, як повинні. Час від часу вони припиняють поділ раніше, сповзаючи в немічність завчасно. Коли це відбувається, ми не доживаємо до цих восьми чи дев’яти чудових десятків. Натомість отримуємо передчасне старіння клітин. Саме це буває з людьми на кшталт Кари, їхня смуга здоров’я темніє у ранньому віці. Хронологічний вік – головний фактор того, коли нам слід чекати хвороб, і він віддзеркалює наше біологічне старіння всередині.

На початку розділу ми поставили запитання: Чому люди старіють по-різному? Одна з причин полягає у старінні клітин. Тепер постає інше питання: Що змушує клітини старіти завчасно?

Щоб відповісти на це, уявіть собі шнурки для взуття.