В феврале этого года в Рыбинском водохранилище в районе села Гаютино Пошехонского района Ярославской области местные жители поймали самку щуки, длина которой составила 115 см, вес — 14,1 кг. Именно эта рыба стала моделью для исследований проблем, связанных с изучением механизмов старения. Щуку начали изучать в лаборатории экобиотехнологии Научно-исследовательского института биомедицинской химии имени В.Н. Ореховича.
— Старение — чрезвычайно сложный многофакторный процесс, характеризующийся накоплением с возрастом структурных изменений с соответствующими функциональными проявлениями их на разных уровнях живых систем, — рассказывает заведующая лабораторией экобиотехнологии Научно-исследовательского института биомедицинской химии им. В.Н. Ореховича, доцент, кандидат биологических наук Марина Михайлова.
Несмотря на то, что за последние 150 лет люди в большинстве стран стали жить дольше, максимальные значения продолжительности жизни в течение последних нескольких десятилетий практически не изменились. Никто не прожил дольше Джинн Кэлмент, умершей в 1997 году в возрасте 122 лет.
В Российской Федерации продолжительность жизни людей составляет 70 лет и занимает 110 позицию в мире. Согласно прогнозам, показатель средней продолжительности жизни будет планомерно расти и к 2030 году достигнет не менее 74 лет.
Но имеет ли смысл борьба со старением, если более 50% людей в возрасте 85 лет и старше в настоящее время страдают различными заболеваниями? Существуют ли фиксированные пределы жизни, и смогут ли технологические достижения в будущем снизить уровень смертности, что увеличит среднюю и максимальную продолжительность жизни?
— Изменение поведенческих факторов риска, таких как диета и физическая нагрузка, продлевают период здоровой жизни, не приводя к увеличению ожидаемой продолжительности жизни. На ее продолжительность и интенсивность старения оказывают влияние генетические факторы. Установлено, что дети людей, проживших 100 и более лет, имеют в 8-17 раз большую вероятность также дожить до 100 лет, чем среднестатистические представители. Если человек хочет прожить здоровой жизнью 80 лет, ему нужно соблюдать здоровый образ жизни, а если до 100 лет — он должен унаследовать соответствующие гены, — подчеркивает Марина Михайлова.
В связи с этим основные усилия медиков и геронтологов направлены не на продление жизни как таковой, а на повышение ее качества.
Проводимые попытки общего омоложения организма до сегодняшнего момента являются безуспешными, поэтому омолодить можно локально только какой-то его участок. При этом при медикаментозном омоложении существует ряд сложностей: побочные/ токсические эффекты лекарств, дороговизна, психологические проблемы пациентов, в связи с чем все ограничивается применением косметических процедур, при которых разглаживание определенного участка кожного покрова создает иллюзию того, что человек стал моложе.
— Направление «жизнь без старения» является наиболее спорным, — считает Марина Михайлова. — Между тем, науке известны животные, для которых установлено или предполагается изначально замедленное старение, повышенная продолжительность жизни. У них с возрастом не происходит снижения физиологической способности или устойчивости к заболеваниям, а также снижения скорости размножения.
Например, найдены экземпляры глубоководных моллюсков, для которых анализ изотопов углерода показывал возраст порядка 400– 500 лет, а также омаров, океанических черепах и гренландских китов, живущих до 200 лет и более. Из млекопитающих к таким видам можно отнести летучих мышей, возраст которых доходит до 40 лет, а также грызуна голого землекопа, почти не болеющего раком, продолжительность жизни половозрелых самок которого в лабораторных условиях удалось довести до 36 лет (против 17 лет в природе).
Огромный интерес представляет изучение механизмов старения у рыб.
Рыбы — идеальная модель для исследования старения, поскольку их разнообразие позволяет выбирать объекты, связанные со всеми различными типами старения: долгоживущие виды; виды, чьи скорости старения аналогичны млекопитающим, и виды, чей жизненный цикл очень короткий, согласно классификации Финча, соответственно называемые «пренебрежимо», «постепенно» и «быстро стареющие».
Среди интересных с этой точки зрения объектов группы «пренебрежимо» стареющих видов рыб внимание привлекает обыкновенная щука, в ископаемом состоянии известная еще с олигоцена (то есть 33,9-23,03 млн лет назад). Щука упоминается в исторических хрониках с давних времен. Например, известна Мангеймская щука, которая, как говорит легенда, была запущена при Фридрихе Великом в озеро близ Хейльбронна, прожила 267 лет и весила 280 кг. В настоящее время щука является объектом интенсивного промысла, в некоторых местах — рыбоводства.
Что известно о возрасте и размерах щук? Ихтиологи утверждают, что живет она до 60 лет. В литературе приводятся случаи поимки 30-40-килограммовых особей. Президент Владимир Путин на отдыхе в Тыве поймал щуку весом 21 кг.
По некоторым данным, щуки могут жить не одну сотню лет. Под Москвой при чистке Царицынских прудов (в конце позапрошлого столетия) была поймана трехаршинная (2,13 м) щука с золотым кольцом в жаберной крышке и с надписью: «посадил царь Борис Федорович». По всей вероятности, она весила около 4 пудов (65 кг). В 1610 году была поймана в Маасе огромная щука с медным кольцом, на котором был обозначен 1448 год.
Хотя эти сведения не подтверждены в современной научной литературе, щука как биологический объект, несомненно, требует изучения.
С 2013 года в Москве на базе Научно-исследовательского института биомедицинской химии им. В.Н. Ореховича (ИБМХ) совместно с малым инновационным предприятием ООО «ИБМХЭкоБиоТех» ведутся исследования механизмов старения щуки и выявлено, что после искусственного состаривания клеток путем создания окислительного стресса экстракт мышечной ткани щуки помогает им восстанавливаться и расти.
В мышечной ткани щуки выявлено повышенное по сравнению с другими рыбами (окунь, судак) содержание незаменимых аминокислот (валина, лейцина, изолейцина, фенилаланина, лизина), а также других биологически значимых веществ (таурина, карнитина, спермидина).
Сравнительный анализ метаболомных профилей (масс-спектров) водных экстрактов из мышечной ткани щуки показал убывание содержания спермидина от возраста щуки, что может показывать снижение потребности в буферизации и регуляции потока Ca2+ в мышцах щуки по достижении ей 10-летнего возраста (т.е. к этому возрасту процесс созревания ткани не закончен).
— Щука, пойманная в Пошехонье в этом году, крупнее и заведомо старше моделей, участвующих в наших исследованиях ранее. Ее возраст в лабораторных условиях будет точно определен, а все органы и ткани — тщательно изучены. Но уже сейчас следует сказать, что ястыки с икрой были полноценные, в длину достигали 54 см, их масса составила 3 кг или более 21% от общего веса рыбы. При визуальном обследовании печень, сердце, селезенка, почки имели хорошую консистенцию и окраску.
Ярославской щуке суждено продлить возрастной ряд изученных особей и внести свою лепту в подготовке аргументированного ответа науки на вечный вопрос: «Возможна ли жизнь без старения?».
Несмотря на то, что до понимания механизмов старения еще далеко, получение новых результатов и более подробное исследование возрастных путей могут помочь найти подходы затормозить, приостановить или отменить развитие возрастных патологий, — заключает заведующая лабораторией экобиотехнологии.
Беседовала Мария Золотарева
