Феноптоз

Феноптоз
Август Вейсман

Феноптоз (гипотеза запрограммированной смерти) выдвинутая в 80-х годах XIX века Августом Вейсманом,[1][2] предполагает, что путем естественного отбора возник механизм для исключения старых изношенных особей с целью освобождения жизненного пространства и ресурсов молодым поколениям:

«Я рассматриваю смерть не как первичную необходимость, а как нечто, приобретенное вторично в процессе адаптации. Я полагаю, что жизнь имеет фиксированную продолжительность не потому, что по природе своей не может быть неограниченной, а потому, что неограниченное существование индивидуумов было бы роскошью без какой-либо проистекающей из нее выгоды[3]».

Август Вейсман, профессор зоологии в университете Фрайбурга (в Брейсгау, Германия). Сентябрьская лекция 1881 года читанная перед Ассоциацией немецких естествоиспытателей на тему: — «Продолжительность жизни».

Лекция 1881 года А. Вейсмана в университете Фрайбурга была первой попыткой объяснить феномен старения и «естественной смерти» многоклеточных организмов в рамках теории естественного отбора и клеточной теории. (Термин «естественная смерть» подчеркивает то, что речь не идёт о смерти в результате насилия, несчастных случаев или других внешних вредоносных факторов). Вейсман не предложил эволюционного сценария возникновения старения и естественной смерти, но интуитивно постулировал: — старение организма определяется тем, что у соматических клеток «…способность к росту путем деления не вечна, а ограничена». Бесконечно входить в процесс деления могут только половые клетки, которые, являются «бессмертными» клетками.

Содержание

Дискуссия об индивидуальном авторстве гипотезы запрограммированной смерти

Альфред Рассел Уоллес

В наши дни гипотеза запрограммированной смерти известна под названием «феноптоз»[4]. Этот термин предложил академик Скулачёв В. П.[5] по аналогии с апоптозом — феноменом программированной клеточной смерти. Научная и общественная активность В. П. Скулачева инициировала появление обширной мифологии, а также нетрадиционных оценок его научных трудов. В мейнстримовской прессе и даже в ряде статьей из рецензируемых научных журналов встречается термин «гипотеза или теория феноптоза В. П. Скулачева». Сам факт появления этого термина вызывает удивление, ибо общеизвестно, что автором гипотезы феноптоза (запрограммированной смерти) В. П. Скулачев не является. Правильно и политкорректно утверждать о вкладе В. П. Скулачева в развитие гипотезы феноптоза (запрограммированной смерти).

Тем не менее, дискуссия о приоритете выдвижения гипотезы феноптоза запрограммированной смерти начатая ещё во времена А. Вейсмана не прекращена до сих пор. Есть мнение, что гипотеза феноптоза выдвинута Альфредом Расселом Уоллесом, который является соавтором теории эволюционного отбора и за 12 — 15 лет до А. Вейсмана высказал мысль об адаптивном значении старения в эволюции. То есть, старение и смерть от старения могут быть запрограммированны: -

«Родители, произведя достаточное количество потомков, становятся помехой для этих потомков, конкурируя с ними за пищу. Естественный отбор выбраковывает родителей и во многих случаях даёт преимущества тем расам, представители которых умирают почти сразу же после того, как произвели потомство».

Альберт Рассел Уолесс,

цитата из краткой, неопубликованной записки середины 60х — начала 70х годов XIX века.[6]

О том, что такой факт имел место, свидетельствует сноска редактора Полтона в одном издании трудов Вейсмана датированном 1891 годом на стр. 23-24, на которую обычно ссылаются сторонники признания Альфреда Рассела Уоллеса автором гипотезы феноптоза (запрограммированной смерти). [6][6][7]

«Отрицание отрицания» постулата А. Вейсмана. Эксперименты А. Карреля и Л. Хейфлика, П. Мурхеда

Опыты Алексиса Карреля по выращиванию изолированных из организма клеток в культуре ткани, как будто опровергали предположение А. Вейсмана о «смертности» соматических клеток. А.Каррель выделял из куриного сердца кусочек миокарда, помещал его в питательную среду и инкубировал в термостате. Через нескольких дней по периферии кусочка миокарда появлялся слой делящихся фибробластов. Тканевый кусочек разделялся на две равные части, которые пересаживались в новые стеклянные сосуды, и инкубация продолжалась. Пересевы можно было продолжать длительное время(месяцы и годы), и на протяжении всех этих пассажей фибробласты продолжали делиться.

До 1961 года считалось, что постулат А. Вейсмана опровергнут. Но, Леонард Хейфлик и П. Мурхед провели эксперименты по культивации фибробластов человеческих эмбрионов. Эти исследователи помещали в питательную среду отдельные клетки, а не цельный кусочек ткани, как это делал А.Каррель. В культуре начиналось деление фибробластов, и когда клеточный слой достигал определённого размера, его делили пополам, диссоциировали клетки и переносили в новый сосуд. Подобные пассажи продолжались до тех пор, пока деление клеток не прекращалось, что происходило в среднем через 50 делений. Клеточное деление прекращалось, а клетки спустя определённое время погибали. Эти опыты были многократно подтверждены другими исследователями. Сам факт неоднократного подтверждения этого феномена инициировал очередную переоценку теоретического наследия А. Вейсмана. Критическое число делений соматических клеток получило название «лимита Хейфлика», который для соматических клеток различных видов позвоночных животных оказался различным и коррелировал с продолжительностью их жизни.

Теломерная гипотеза старения А. М. Оловникова

Оловников А. М. в 1971 году выдвинул гипотезу маргинотомии для объяснения феномена лимита Хейфлика[8]. Согласно этой гипотезе лимит Хейфлика объясняется тем, что у эукариот при каждом клеточном делении хромосомы немного укорачиваются. У хромосом имеются особые концевые участки — теломеры, которые после каждого удвоения хромосом становятся немного короче, и в какой-то момент укорачиваются настолько, что клетка уже не может делиться и со временем постепенно теряет жизнеспособность.

А. М. Оловников предполагал, что «нестарение» бактерий обусловлено кольцевой формой ДНК, а теломерные последовательности в стволовых и раковых клетках защищены благодаря постоянному их удлинению при каждом делении клетки ферментом теломеразой.

Значительная часть теоретических разработок А. М. Оловникова посвящены феноменам старения и онтогенеза. Он пытался объяснить в свете своей гипотезы феномены старения, канцерогенеза и иммунных реакций.

В 1998 году вывод о теломерном механизме ограничения числа делений клетки был экспериментально подтверждён. Лимит Хейфлика преодолён активацией теломеразы[9].

Стремительный прогресс познания в областях клеточной и молекулярной биологии опять, как будто расставил все точки над «i». В 90х годах ХХ века и первом десятилетии ХХI веков стало ясно, что организм любого вида Metazoa состоит из двух клеточных пулов: стволовых клеток, которые не имеют внутренней причины старения и остальных специализированных клеток сомы с ограниченным регенерационным потенциалом и подверженных клеточному старению как от действия теломерно-теломеразного механизма, так и от стохастических причин. Такие постаревшие и переставшие делиться клетки элиминируются из организма апоптозом. Пул стволовых клеток пополняется путем симметричного митоза стволовых клеток, а пул соматических клеток пополняется асимметричным митозом тех же стволовых клеток. Стало ясно и то, что многоклеточному организму необходимо избавляться от поврежденных клеток, способных в случае их выживания давать клон клеток с нарушенными свойствами и функциями, что может грозить непредсказуемыми последствиями (например, образованием злокачественной опухоли). Поэтому, уничтожение апоптозом клеток, достигших лимита Хейфлика только частный случай сохранения морфологического и функционального гомеостаза организма. Другими словами, генетический контроль продолжительности жизни клетки, основанный на контроле за числом её митозов — это только один из механизмов, позволяющих исключить из клеточной популяции долгоживущие клетки, которые за время своего существования (у человека — это многие десятилетия) возможно, сумели в результате суммации молекулярных и метаболических ошибок приобрести признаки вредные для существования организма.

В рассматриваемый период период наука признала существование потенциально бессмертных и демонстрирующих пренебрежимое старение. То есть, старение — не обязательный атрибут существования многоклеточных организмов, ибо многие виды прекрасно обходятся без него [10]. Общеизвестно, что стареющие и нестареющие формы имеют одни и те клеточные механизмы, в том числе теломерно-теломеразный механизм старения клеток и апоптоз. В данном случае уместна цитата из Л.Хейфлика: «…я не верю в то, что старение и смерть людей наступает вследствие прекращения деления их клеток».

Таким образом, стало понятно, что постулат А. Вейсмана: — старение организма определяется тем, что у соматических клеток «…способность к росту путем деления не вечна, а ограничена» справедлив только для пула соматических специализированных клеток. Но, играет ли хоть какую-то роль в старении целостного организма генетический контроль числа митозов соматических специализированных клеток — вопрос открытый и риторический.

8 июля 2007 года в гостинице «Прибалтийская» Санкт-Петербурга, где в то время проходил VI Европейский Конгресс международной ассоциации геронтологии и гериатрии, А. М. Оловников публично отказался от теломерной теории старения:

«Да, все мои предсказания экспериментально подтвердились. Первое — что концы ДНК — буферная зона, и после каждого деления они укорачиваются. Второе предсказание — природа должна была изобрести компенсаторный механизм в виде особой ДНК-полимеразы, чтобы сохранять концы хромосом в половых клетках, иначе — конец живому. Этот механизм должен так же работать в бессмертных раковых клетках. Позже выяснилось, что этот компенсаторный механизм есть и в стволовых клетках. Эта компенсаторная ДНК-полимераза получила в литературе наименование теломеразы. Еще одно предсказание — в бактериях кольцевая ДНК придумана природой для того, чтобы не было концевой недорепликации. И наконец, я предсказал, что должна быть корреляция между размерами хромосомных концов или теломер и числом проделанных клетками делений. И считал, что это и есть причина старения.

Все предсказания подтвердились в экспериментах. В том числе и корреляция между степенью укорочения теломер и числом клеточных удвоений. Но некоторые исследования показали, что клетки даже старого человека сохраняют способность к удвоению. Брали клетки двадцатилетнего и девяностолетнего, и оказывалось, что разброс в их способности к делению не так уж и велик. Клетки просто не успевают исчерпать свой лимит удвоений до того, как организм постареет и даже отойдет в мир иной. Оказалось, кроме того, что лабораторные мыши с довольно длинными теломерами и дикие с короткими теломерами живут одинаковый срок. И я понял, что не укорочение теломер является движущей силой старения (Ред. А. М. Оловников имеет ввиду старение многоклеточного организма)».

Из интервью А. М. Оловникова. Барсова Р. Теории старения[11]

Критика, известные оппоненты и сторонники гипотезы феноптоза (запрограммированной смерти) Августа Вейсмана

Главный аргумент против гипотезы феноптоза впервые был изложен в интоксикационной гипотезе старения И. И. Мечникова [12][13]: — представления о так называемой «эволюционной тени».

И. И. Мечников гипотетизировал, что эволюция привела к значительному развитию у млекопитающих толстого кишечника, будучи «заинтересованной» пользой от этого анатомического образования и «пренебрегая» его способностью приносить «гнилостный» вред. «Плюс-компонент» предназначается особям молодого и зрелого возраста и является селективной реальностью, а «минус-компонент» адресуется старшим возрастам и является мало реализуемой потенцией, поскольку до этих возрастов доживают единичные особи. То есть, старость и связанная с нею смерть не имеют места в жизненном цикле многих видов в естественных условиях, для некоторых — реальны, но не часты. Поэтому старшие возрастные периоды спрятаны в «эволюционной тени» и мало доступны для естественного отбора. Наличие «эволюционной тени» делает возможным активное закрепление факторов, усугубляющих спонтанный возрастной износ организма.

С работами Медоуэра [14], Вильямса [15] и Хэмилтона [16] посвященным так называемым плейотропным генам представления об «эволюционной тени» И. И. Мечникова получили вторую жизнь.

Вильямс [15] суммировал аргументы против идеи программированной смерти: — в природе практически все животные умирают в относительно молодом возрасте от случайных причин. Другими словами — если существует механизм программированной смерти, то он не может определять продолжительность жизни у подавляющего числа особей популяции; поиски механизма программированной смерти успехом не увенчались; трудно представить то, как такой признак (программа смерти) мог бы возникнуть в процессе естественного отбора. Поэтому известные геронтологи, например супруги Л. А. и Н. С. Гавриловы [17], идеи А. Вейсмана о том, что старение и смерть есть «нечто вторичное, возникшее в процессе адаптации» (гипотеза программированной смерти), именуют не иначе как «усопшими».

К современным противником гипотезы феноптоза относится известный геронтолог Томас Кирквуд, который в 2002—2004 годах предлагал признать установленным фактом, что эта гипотеза А. Вейсмана является «ошибочной точкой зрения» [18]. В пользу своего вывода Кирквуд привел два соображения. Во-первых, старение не может дать сколько-нибудь существенный вклад в общую смертность в естественных популяциях, так как большинство животных умирает в сравнительно молодом возрасте. Во-вторых, «любой мутант, в котором процесс старения окажется инактивированным, получит преимущества, и мутантный фенотип распространится в масштабах всей популяции.

Сторонником и активным популяризатором гипотезы феноптоза Августа Вейсмана является Теодор Гольдшмидт. В странах бывшего СССР эту гипотезу поддерживают и развивают: — академик В. П. Скулачёв, А. В. Макрушин, Ю. А. Лабас, А. Г. Бойко, В. В. Зюганов.

Тема этой части статьи подробно изложена в блоге „СТАРЕНИЕ И ГЕНЫ“ известного российского биогеронтолога Алексея Москалёва URL: http://aging-genes.livejournal.com

и на сайте Теодора Гольдшмидта http://www.programmed-aging.org

Попытки модернизации гипотезы феноптоза (запрограммированной смерти) Августа Вейсмана. Подход В. П. Скулачёва и подход А. Г. Бойко

Эволюционные идеи Августа Вейсмана о запрограммированности старения не получили широкой поддержки до сих пор, даже несмотря на то, что одна из его идей — ограниченность пролиферативного потенциала соматических клеток, получила полное подтверждение для пула специализированных клеток. Поэтому, в наши дни гипотеза феноптоза (запрограммированной смерти) доминирующей не является. Ряд адептов идей Августа Вейсмана полагают, что нынешнее положение вещей объясняется тем, что в его гипотезе недостаточно аргументов, фактов и интерпретаций известных феноменов и её нужно „модернизировать“. К сему дню известно только две попытки „модернизации“ гипотезы феноптоза (запрограммированной смерти) Августа Вейсмана. Одна принадлежит академику РАН В. П. Скулачёву (МГУ, Москва), другая украинскому теоретику в области биологии старения Алексею Бойко (Одесский университет).

Подход академика РАН В. П. Скулачёва к модернизации гипотезы феноптоза (запрограммированной смерти) Августа Вейсмана

Модернизированная версия гипотезы феноптоза (запрограммированной смерти) Августа Вейсмана от академика РАН В. П. Скулачева развиваемая автором начиная с 90х годов прошлого века предполагает более расширенное понимание термина „запрограммированная смерть“:

„Представляется очевидным, что массовый апоптоз в жизненно важных органах должен привести к гибели всего организма. На первый взгляд это событие следует рассматривать как летальную патологию, имеющую для популяции только отрицательный смысл. Однако дело оказывается не столь однозначным, если организм, о котором идет речь, является членом семьи или сообщества других индивидуумов. Тогда можно представить себе ситуацию, когда альтруистическая смерть индивидуума принесет пользу группе индивидуумов, продолживших свой жизненный путь. Подобная групповая адаптация могла бы способствовать приспособлению популяции к меняющимся условиям внешней среды. В таком случае цепь событий митоптоз → апоптоз → органоптоз можно было бы в принципе дополнить еще одним этапом, и именно запрограммированной смертью особи. Явление такого рода предлагается называть феноптозом. Феноптоз можно определить как способ очистки сообщества организмов от приносящих вред или просто ставших лишними индивидуумов посредством включения ими программы собственной гибели“.

По мнению биогеронтолога Алексея Москалёва[19]:

„Академик В. П. Скулачев предполагает специальную генетическую программу суицида целого организма. Основным механизмом феноптоза постулируется апоптоз (программируемая гибель клетки), в свою очередь, запускаемый митоптозом — самоликвидацией митохондрий. Эволюционным механизмом такого суицида может быть родственный отбор (когда организмы стареют и гибнут для пользы родственников), либо групповой отбор (гибель для пользы организмов, не связанных родственными узами). Теоретически, старение может обусловливать стабилизацию численности популяции при перенаселении, усиление генетического разнообразия, укорочение эффективного цикла генерации и ускорение адаптации. Аргументы в пользу данной теории — это существование нескольких быстро стареющих видов (тихоокеанский лосось, бамбук) и наличие программы апоптоза у одноклеточных (дрожжей)“.

То есть версия В. П. Скулачева предполагает запрограммированную смерть не только от причин старения, но и в других случаях, когда индивидуум представляет угрозу популяции в целом: инфекционные заболевания, опасные мутации генома (антимонстровая функция) и т. д. Смерть от старения рассматривается только как частный случай феноптоза.

В. П. Скулачев постулирует, что эволюционно возник ряд механизмов быстрого и медленного феноптоза: сепсис, канцерогенез, инфаркт и т. д. при этом главная роль при медленном феноптозе (старение целостного организма) отводится клеточному механизму апоптоза.

Идеи об феноптозе В. П. Скулачева цитируются практически в каждом более или менее полном обзоре посвящённом той или иной проблеме геронтологии. Тем не менее полноценной доказательной базы эти идеи не имеют.

Практически, все тезисы критики оппонентов сведены в обзоре А. Г. Бойко[20]:

„Концепция феноптоза В. П. Скулачева — умозрительная абстракция, исходящая из ложных предпосылок, так как она предполагает, что феноптоз обусловлен апоптозом в гипотетической цепи событий: митоптоз — апоптоз — органоптоз — феноптоз[21]. Против этого свидетельствует тот факт, что в мозгу взрослых млекопитающих наблюдается удивительно низкий уровень апоптоза и поэтому пул нейронов в течение их жизни уменьшается незначительно[22]. Другими словами, очевидно, что у млекопитающих вредные возрастные проявления апоптоза являются не причиной старения, а следствием постмитотичности мозга. А потому борьба с апоптозом не может привести к значительному прорыву в области увеличения продолжительности человеческой жизни“.

и далее по тексту:

„В. П. Скулачев, ключевую роль в процессе старения отводит апоптозу. Его аргументы кажутся убедительными, однако они не произвели на других исследователей должного впечатления. Возражения вызывают представления о соотношении и взаимозависимости феноптоза (запрограммированной гибели отдельных органов или органоптоза) и апоптоза; точнее цепь событий: запрограммированная гибель митохондрий, или митоптоз, — апоптоз, — органоптоз — феноптоз[21], так как очевидно, что связи между этими процессами гораздо сложнее и мало предсказуемы[23][24]. Создается впечатление, что упоминаемые В. П. Скулачевым факты носят единичный характер, зачастую они довольно спорны и могут по-разному трактоваться в зависимости от убеждений исследователя[23]“.

В последние годы В. П. Скулачев предпринял попытку экспериментально доказать свои идеи, то есть снизить интенсивность апоптоза до практически „безопасного“ уровня. Был синтезирован катионный антиоксидант SkQ (скулачёв-ион), позволяющий в 1000 раз повысить антиоксидантный запас митохондрий — который накапливается по электрическому полю внутри митохондрии. Свои эксперименты В. П. Скулачев назвал „революцией в геронтологии“ исходя из того, что „если наши гипотезы подтвердятся, то человек будет жить в 10 раз дольше — до 800 лет[25]“. Перед началом и в ходе экспериментов В. П. Скулачева ряд исследователей и общественных активистов выступающих за продление человеческой жизни дали ряд прогнозов результатов обсуждаемых опытов. К сему дню более или менее точно сбылся прогноз датированный 2006 годом агрессивного оппонента В. П. Скулачева украинского биогеронтолога А. Г. Бойко размещенном на форуме сайта старение.ру[26]:

„Относительно, опытов со скулачов-ионом, то увеличение на 50 % (если это не артефакт) продолжительности жизни мух дрозофил — это тот максимум, который можно достичь для животных, в эволюционном дизайне которых есть постмитотичные клетки (читай — механизм самоуничтожения), модулируя процессы апоптоза. Млекопитающие и человек и есть как раз таковые. Так что мой прогноз таков- сенсации не будет. Барьер МПЖ В.Скулачев не преодолеет“.

далее в другом посте исходя из промежуточных данных:

» …. смерть и старение В. П. Скулачев не остановил, хотя надо полагать ему удалось в некоторой степени замедлить эти процессы. Безусловно, это успех, но, увы, не революция. Об отмене старения речь идти не может. Скорее эти опыты очередное подтверждение моей, астроцитной гипотезы старения млекопитающих.

Феноптоз великое изобретение Природы — но, отменить его путем блокады апоптоза или «отменой кислородного отравления» — невозможно. Работы в этом направлении — тупиковые и поэтому не могут дать «революционных» результатов, это путь очень медленной эволюции. ….

На страницах этого форума в 2008 году, после публикации результатов опытов В. П. Скулачева участник «Гость» отметил, что прогноз А. Г. Бойко сбылся до комы, ниже запятой — основная цель — продление максимальной продолжительности жизни не достигнута[26]. Действительно, прогноз во многом совпадает с экспериментальными данными опубликованными на официальных сайтах В. П. Скулачева [27].

На блоге лидера общественной организации «За жизнь» Михаила Батина отмечено[28]:

«Пожалуй, было бы уместно, мне высказать в этом посте своё отношение в целом к работе Владимира Петровича Скулачева. Я считаю его великим учёным 20-го века, который один из первых сказал о необходимости борьбы со старением. Считаю, его настойчивым человеком, который последовательно отстаивает свою научную позицию (хотя и мало разделяемую научным сообществом, что старение запрограммировано). К идее использования SkQ, как геропротектора, отношусь прохладно. Конечно, хорошо, если появится способ лечения катаракты, но к замедлению старения, на мой взгляд, эта работа практически не имеет отношения».

Подход Алексея Бойко к модернизации гипотезы феноптоза (запрограммированной смерти) Августа Вейсмана

Малоизвестная версия гипотезы феноптоза (запрограммированной смерти) Августа Вейсмана от А. Г. Бойко, развиваемая начиная с 90х годов 20го века, но окончательно сформулированна в 2010 году[29]. (Следует отметить, что ряд постулатов этой версии опубликовано намного раньше[20][30][31][32][33][34] и широко обсуждались в научной[35][36][37][38][39][40] и научно-популярной прессе[41][42][43]). Эта версия консервативна: — ни один из постулатов А. Вейсмана не отброшен и не изменен и названа автором «третьей концепцией старения» в дополнение к двум существующим:

  • 1. старение — стохастический, вероятностный процесс, результат нарастающего повреждения («изнашивания») структур организма путем самоотравления продуктами жизнедеятельности и/или повреждения, наносимого постоянно действующими факторами среды, что сейчас считается установленным феноменом в биологии старения;
  • 2. старение: — генетически запрограммированный процесс, результат последовательно развертывающейся программы реализации генетической информации: — результат естественных процессов, так или иначе запрограммированных в геноме.

По словам автора, приложением этой концепции для объяснения первопричины старения млекопитающих, является ранее им же выдвинутая астроцитарная гипотеза старения млекопитающих.

Старение в рамках этой концепции рассматривается как «стохастическая реализация генетической программы старения» и предложен механизм этой реализации, который сводится к тому, что:

«….организм любого вида Metazoa состоит из двух клеточных пулов:стволовых клеток (СК), которые не имеют внутренней причины старения и остальных рабочих клеток сомы (РКС) подверженных клеточному старению от стохастических причин и апоптозу. Пул СК пополняется путем симметричного митоза СК, а пул соматических клеток пополняется асимметричным митозом тех же СК. Если в процессе эволюции возникают те или иные причины, препятствующие пополнению пула РКС за счёт асимметричного митоза СК — возникают виды, подверженные старению. (Например, характерная для Appendicularia, Nematoda, Rotifera, и Insecta элиминация почти всех СК из тела взрослых особей). Эти причины запрограммированы в геноме, но с другой стороны запущенный такой генетической программой процесс старения сам по себе стохастичен, то есть происходит накопление клеточных повреждений в РКС (и соответственно сенильных РКС в тканях организма), которые непосредственно или через системные процессы вызывают разрушение и смерть организма[29]».

Другими словами, если на каком-то этапе онтогенеза генетически запрограммировано выведение тем или иным путём механизма репарации из строя или возникновения препятствий для клеточного турновера, то это и есть программирование феномена старения. Преимущественно, программируется полный или частичный постмитотичный дизайн организма, который является фактором, обеспечивающим перенос эффектов клеточного старения специализированных клеток происходящее из-за стохастических факторов на физиологическое состояние организма возрастзависимо снижая жизненный потенциал организма, и в конечном итоге увеличивает вероятность смерти с возрастом. Поэтому, старение это стохастическая реализация генетической суицидальной программы.

Аргументация концепции опирается на эволюционный анализ феномена старения выполненный А. Г. Бойко совместно со школой Ю. А. Лабаса[33][34], который исходя из первичной иммортальности Metazoa утверждает, что:

…..вектор эволюции феномена старения шел от изначальных потенциально бессмертных форм ко все более и более склонным к старению. То есть потенциальное бессмертие —анцестральное свойство, но оно утрачено в ходе эволюции, а старение и смерть от старения — не обязательный, но очень желательный атрибут существования Metazoa с половым размножением, так как в фазу становления вида оно облегчает процессы видообразования, что ускоряет радиацию филогенетических групп; даёт отдаленные эволюционные преимущества — ускорение эволюционного процесса и темпа замены одних видов на другие, что создает предпосылки для эволюционного прогресса. Принцип эволюции феномена старения — замена внешних факторов смерти нестареющих Metazoa запрограммированными в геноме внутренними факторами смерти. Механизмы старения сводятся к ограничению репарационных и регенерационных возможностей взрослого фенотипа и/или путем истребления пула стволовых клеток или его части. Старение — целостный процесс и не сводится к одному из известных клеточных процессов, которые, в свою очередь, не могут быть изначальным триггером этого процесса. Данные биологии старения отодвигают клеточные процессы, которые положены в основу разнообразных гипотез старения из изначальных причин старения во вторичные, третичные или вообще малозначительные причины (факторы) старения. Процесс старения запрограммирован в геноме в неявном виде (как таковой генетической программы старения нет): видимо, первые Metazoa имели мощные системы репарации, которые обеспечивали потенциальное бессмертие. Если на каком-то этапе онтогенеза генетически запрограммировано выведение механизма репарации из строя, то это и есть программирование феномена старения. Преимущественно, программируется постмитотичность клеток организма, которая является фактором, обеспечивающим «вредоносность» клеточных механизмов, возрастзависимо снижая физиологический потенциал организма, чем увеличивает вероятность смерти с возрастом, и не только высших Metazoa. Старение — это реализация генетической программы, которая, зачастую, представлена в геноме в неявном виде, определяющая тот или иной возрастзависимый механизм самоуничтожения [33].

Фактически, «третья концепция геронтологии» является хорошим обоснованием постулата Августа Вейсмана — «старение организма определяется тем, что у соматических клеток …способность к росту путем деления не вечна, а ограничена» в рамках базы данных современной биологии. В свете «третьей концепции геронтологии» понятно и то, что свободнорадикальные и иные клеточные процессы у особей потенциально бессмертных видов не препятствуют их вечной молодости, тогда как у стареющих форм принимают активное участие в их старении.

Судя по всему, как и академик Скулачёв В. П. группа Алексея Бойко пытается предпринять попытку эксперментально доказать свои идеи. В 2009 году А. Г. Бойко опубликовал обоснование геропротекторного РНК-проекта[44]. В этой статье, в частности указано, что

«Настоящая публикация является сообщением о начале научно-исследовательских работ связанных с геропротекторным РНК-проектом Института здоровья нации (ИЗН, Киев, Украина). Конечная цель нашего проекта аналогична проекту „Практическое использование ионов Скулачева“ крупнейшей биотехнологической компании Московского государственного университета „Митотехнология“ [1] и проекта SENS (Инженерные стратегии пренебрежимого старения) английского геронтолога ди Грея [2] — существенное увеличение продолжительности жизни. Но, по теоретическим предпосылкам и способам достижения конечной цели наш проект кардинально отличается от упоминаемых проектов. В его основу положены выводы из недавно предложенной астроцитарной теории старения млекопитающих ….»

Заключительная ремарка

Профессор университета Иллинойса в Чикаго (University of Illinois at Chicago) Джей Ольшански (S Jay Olshansky) пришёл к выводу, что временной параметр «через 10 лет» — не меняется на протяжении столетий и является неким общим моментом подобных поисков: бессмертие уже близко, вот-вот будет сделан последний опыт, рассмотрена на свету последняя реторта, растёрт в порошок последний компонент. Временной параметр «через 10 лет» как раз и разделяет время между окончательной формулировкой проектов академика В. П. Скулачёва и Алексея Бойко. Как говорит французская пословица: «Король умер! Да здравствует король!»

Интересные факты

  • Злые языки времен Августа Вейсмана поговаривали, что Вейсман выдвинул свою гипотезу феноптоза (программированной смерти), только потому, что его выводила из себя система найма профессоров в немецкие университеты: — новый кандидат должен был дожидаться смерти старого профессора. То ли критика оппонентов была столь суровой, то ли причиной тому были всё же злые языки, но к концу своей жизни Август Вейсман перестал упоминать свою парадоксальную идею.

Литература

  • Weismann A. Über die Dauer des Lebens. — Jena. Germany.: Verlag von Gustav Fisher, 1882.
  • Weismann A. Essays Upon Heredity and Kindred Biological Problems. — Oxford.: Clarendon Press, 1889.
  • Вейсман А. Лекции по эволюционной теории, читанные в Университете во Фрейбурге (в Брейсгау) проф. Августом Вейсманом. — Пг., 1918.
  • Бойко А.Г., Лабас Ю.А., Гордеева А.В. (2010). «Очерк филогенетической истории феномена старения Metazoa (К вопросу создания общей теории старения Metazoa)». Успехи геронтол. 23: 21–29.
  • Бойко А.Г., Лабас Ю.А., Гордеева А.В. (2009). «Очерк филогенетической истории феномена старения Metazoa (К вопросу о ряде доминирующих псевдонаучных концепций в биологии старения)». Успехи геронтол. 22: 588–595.

См. также

Примечания

  1. Weismann A. Über die Dauer des Lebens. — Jena. Germany.: Verlag von Gustav Fisher, 1882.
  2. Weismann A. Essays Upon Heredity and Kindred Biological Problems. — Oxford.: Clarendon Press, 1889. — Т. 1-2.
  3. Вейсман А. Лекции по эволюционной теории, читанные в Университете во Фрейбурге (в Брейсгау) проф. Августом Вейсманом. — Пг., 1918.
  4. Бурцев М. С., Кривенко С. А. Возникновение стратегий старения в модели искусственной жизни / Препринт ИПМ РАН. — М., 2007. — 14 с.
  5. Скулачёв В. П. Феноптоз: запрограммированная смерть организма / Биохимия. — 1999. — 64(12):1418-1426 с.
  6. 1 2 3 Weismann A. in Weismann on Heredity / (eds Poulton E. B., Schönland S. & Shipley A. E.). — 2nd edn,. — Oxford: Oxford University Press, 1891. — С. 23 – 24.
  7. Kirkwood T. B. L., Cremer T. Cytogerontology Since 1881: A Reappraisal of August Weismann and a Review of Modern Progress / Hum Genet. — 2nd edn,. — 1982. — С. 101 - 121.
  8. Оловников A. M. Принцип маргинотомии в матричном синтезе полинуклеотидов / Докл. АН СССР. — 1971. — С. 1496 - 1499.
  9. Таблица. Независимая газета (4 октября 2001). Архивировано из первоисточника 27 февраля 2012. Проверено 14 августа 2010.
  10. Бойко А.Г., Лабас Ю.А., Гордеева А.В. (2010). «[www.gerontology.ru/PDF_YG/AG_2010-23-01.pdf Очерк филогенетической истории феномена старения Metazoa (К вопросу создания общей теории старения Metazoa)]». Успехи геронтол. 23: 21–29.
  11. Теории старения - MoiKompas.ru
  12. Мечников И. И. Этюды оптимизма. — М.: Научное слово, 1907. — 253 с.
  13. Metchnikoff, E. Etudes sur la nature humaine: Essai de philosophie optimiste. — Paris: Masson & C-ie, 1903. — 399 p. с.
  14. Medawar P. B. An unsolved problem of biology. — L.: H. С Lewis & Co LTD, 1952.
  15. 1 2 Williams G. C. Pleiotropy, natural selection, and the evolution of senescence / Evolution. — 1957. — С. 398 - 411.
  16. Hamilton W. D. The moulding of senescence by natural selection / /J. Theor. Biol. — 1966. — С. 12 - 45.
  17. Gavrilov L.A. & Gavrilova N. S. Evolutionary Theories of Aging and Longevity / /Sci. World J. — 2002. — С. 339 - 356.
  18. Kirkwood T. B. L. Ageing - future directions for research in biology of ageing, version 1.0 / /In: Encyclopedia of Life Sciences. — London: Nature Publishing Group, 2003. — С. 12. — [doi:10.1038/npg.els.0003394] с.
  19. СТАРЕНИЕ И ГЕНЫ / /блог биогеронтолога Алексея Москалёва. — 2010.
  20. 1 2 Бойко А. Г. (2007). «Дифференцировка клеток радиальной глии в астроциты — вероятный механизм старения млекопитающих». Журнал общей биологии 68. № 1.: 35–51.
  21. 1 2 Skulachev V. P. Mitochondrial physiology and pathology; concepts of programmed death of organelles, cells and organisms / // Mol. Aspects Med. — 1999. — С. 139 - 184.
  22. Morrison J. H., Hof P. R. Life and death of Neurons in the Aging brain / // Science. — 1997. — С. 412 - 419.
  23. 1 2 Калуев А. В. Феноптоз и человек (по поводу концепции акад. В.П. Скулачева) / // Современная нейробиология и нейронауки / Научно-образовательный сервер. — 2003.
  24. Ванюшин Б. Ф. Апоптоз у растений / // Успехи биол. химии. — 2001. — С. 3 - 38.
  25. ЛЕСКОВ. С. ВЛАДИМИР СКУЛАЧЕВ, АКАДЕМИК: ЧЕЛОВЕК БУДЕТ ЖИТЬ ДО 800 ЛЕТ И УМИРАТЬ ОТ НЕСЧАСТНЫХ СЛУЧАЕВ / // ИЗВЕСТИЯ НАУКИ. — 2003.
  26. 1 2 Сайт: Старение.ру Страница форума: Фенопоптоз Скулачева В. П. — 2006 - 2010.
  27. Официальный сайт проекта «Ионы Скулачёва»
  28. Блог Михаила Батина "Человечество+" Скулачева В. П. — 2010.
  29. 1 2 Бойко А. Г. ПРИНЦИП НЕСТАРЕНИЯ – ЦЕНТРАЛЬНАЯ ДОГМА ГЕРОНТОЛОГИИ / // Биологические механизмы старения. IX международный симпозиум. Тезисы докладов. 26 – 29 мая 2010 г. – Харьков 2010 г. — 2010. — С. 16.
  30. Бойко А. Г. (2007). «На пути к бессмертию. Этюды к четырем эволюционным эшелонам старения.». М.: Белые альвы: 384 с..
  31. Boyko O.G. (2004). «Do mammals die young!? An age-dependent mechanism of mammals self-destruction». Ukr. Bioorg. Acta 1-2: 3-12.
  32. Boyko O.G. (2007). «Differentiation of radial glia cells into astrocytes is a possible ageing mechanism in mammals». Rejuvenation Research 10 (suppl. 1): S 51.
  33. 1 2 3 Бойко А.Г., Лабас Ю.А., Гордеева А.В. (2010). «Очерк филогенетической истории феномена старения Metazoa (К вопросу создания общей теории старения Metazoa)». Успехи геронтол. 23: 21–29.
  34. 1 2 Бойко А.Г., Лабас Ю.А., Гордеева А.В. (2009). «Очерк филогенетической истории феномена старения Metazoa (К вопросу о ряде доминирующих псевдонаучных концепций в биологии старения)». Успехи геронтол. 22: 588–595.
  35. Анисимов В. Н. Можно ли получить однозначный ответ на вопрос: существует ли программа старения? / // Российский Химический Журнал (ЖРХО им. Д. И. Менделеева). — 2009. — С. 10 - 20.
  36. Москалев А. А. Старение и гены. С-Пб: Наука, 2008. С. 21-22.
  37. Москалев А. А. Эволюционные представления о природе старения // Успехи геронтологии. 2010. Т.23 № 1. С. 9 — 20.
  38. Зюганов В. В. Нестареющие животные. Почему они живут долго, но не вечно? // Использование и охрана природных ресурсов в России (информационно-аналитический бюллетень) № 2 (98). С. 30-36. 2008.
  39. de Grey A.D.N.J. Dissertations: A Survey of Selected Recent Theses Relevant to Combating Aging // Rejuvenation Research. 2008. V.11. P. 259—264. doi:10.1089/rej.2008.0693.
  40. Khalyavkin A.V., Yashin A.I. (2007). «Nonpathological Senescence Arises from Unsuitable External Influences». Ann N Y Acad Sci: Vol. 1119. № 1. pp. 306-309 doi: 10.1196/annals.1404.022.
  41. Сайт клуба выпускников МГУ (Московский Государственный Университет): Борис Кауров. Продлись, продлись, очарованье жизни....
  42. Тарасевич Г. Мы могли бы жить вечно. Только нервы мешают. // Новое русское слово. Евразийская версия. № 10. 21 марта 2007.
  43. Reason For Mammals' Aging Lies In The Brain. ScienceDaily. May 23, 2007.
  44. Бойко А. Г. Теоретическое обоснование геропротекторного РНК-проекта / // Доклады МОИП. Секция Геронтологии. Сборник статей. — М.: МОИП, Альтекс, 2010. — С. 124 - 133.

Wikimedia Foundation. 2010.

Поможем написать реферат

Полезное


Смотреть что такое "Феноптоз" в других словарях:

  • Старение (биология) — У этого термина существуют и другие значения, см. Старение. Старая женщина. Анн Поудер 8 апреля 1917 года в свой 110 й день рождения. Сморщенная и сухая кожа  типичный признак старения человека …   Википедия

  • Старение человека — У этого термина существуют и другие значения, см. Старение. Старение человека  как и старение других организмов, это биологический процесс постепенной деградации частей и систем тела человека и последствия этого процесса. Тогда как… …   Википедия


Поделиться ссылкой на выделенное

Прямая ссылка:
Нажмите правой клавишей мыши и выберите «Копировать ссылку»