Теперь о том, в чём суть процесса обновления клеток и как он останавливается.
В 1971 г. А. М. Оловников из института биохимических исследований при российской Академии наук предположил, что при делении клетки, молекула ДНК не может воспроизвести абсолютную свою копию, как это необходимо. При делении кончик молекулы как бы обрывается. При каждом очередном делении эта молекула всё сокращается и, наконец, становится негодной для исполнения своих функций. Спустя десятилетия его предположения подтвердились. Оказалось, что концы хромосом защищены своеобразными наконечниками — теломерами . При каждом делении клетки теломеры сокращаются, пока не истощатся полностью. После этого, клетка больше обновляться не может. Одна из основных функций теломер заключается в защите концов хромосом от действия повреждающих факторов разной природы, которые могут нарушить целостность хромосом.
Теломеры — это биологические часы клеточного старения. Многие связывают решение проблемы теломер с созданием эффективных средств противодействия старению и канцерогенезу. Недавно группа исследователей из генотехнологической фирмы» Герон «в Калифорнии, используя геноинженерные методы, ввели в клетки в культуре тканей ген фермента теломеразы. В клетках начал синтезироваться фермент, удлиняющий теломеры, и клетки приобрели способность делиться в 2 раза больше, т. е. продолжительность их жизни возрасла. Есть широко известный» лимит Хейфлика «. Клетки человека обладают способностью делиться 50–59 раз. В опытах группы» Герон «после введения теломеразы клетка дает уже свыше 100 делений.
Первые белковые молекулы, которые появились миллиарды лет назад, разрушались или старели очень быстро. Однако в результате естественного отбора появлялись такие, что имели механизмы защиты. Это, кстати, одно из свидетельств того, что живым организмам вполне по силам защититься от старения.
Способов защиты немало, но самый главный механизм защиты, как говорилось выше, — это постоянное самообновление, иначе деление клеток. Т.е. повреждаемые различными разрушающими факторами клетки заменяются новыми, более молодыми. Но если организм дал потомство? Здесь природа теряет интерес к поддержанию его жизнедеятельности. Процесс обновления клеток замедляется, а затем прекращается вовсе, и организм погибает. Мало того, накапливается всё больше научных данных, что после исполнения своих репродуктивных (оставление потомства) функций организм запускает механизмы, способствующие более быстрому старению и гибели.
3. Включение организмом таких процессов, которые способствуют его саморазрушению, старению и гибели. Интересно, что в природе существуют бессмертные клетки: например, раковые, некоторые бактерии. Почти неограниченно могут обновляться клетки крови, эпидермиса, желудочного эпителия и т.д. Существуют бессмертные животные из числа простейших: гидра или актиния. У нее происходит то самое непрерывное обновление клеток, которые постоянно образуются путём деления из области вокруг рта. Эти животные, при должном уходе, живут неограниченно долго, не проявляя никаких признаков старения. (Летом 2001-го года в научно-популярном фильме «Timeslot» было рассказано о том, что учёными обнаружен бессмертный вид медузы).
Итак, старение и смерть вовсе не являются неизбежными. Почему же должны умирать клетки человеческого организма? Есть все основания полагать, что смерть клетки запрограммирована, как запрограммировано отмирание органов, — у растений это осенний листопад, у головастика — исчезновение хвоста, когда он превращается в лягушку, у человеческого эмбриона — рассасывание хвоста и жабер. Появилась новая область науки — биология клеточной смерти. Она утверждает, что в организме действуют программы не только на жизнь, но и на смерть, и клетка умирает не потому, что состарилась, а потому, что сама кончает счеты с жизнью, если возникает подозрение, что она может стать потенциально опасной или просто ненужной для окружающих тканей. Чем старше организм, тем большая вероятность того, что в его геноме произойдут негативные изменения, в первую очередь из-за окисления ДНК кислородом. Жизнь задается очень сло