Самой большой угрозой для человека является биологическое старение, то есть медленное ослабление функций организма, повышающее неумолимо вероятность смерти. Есть все основания полагать, что старение это результат деятельности генетической программы.
При всем величии Человечества и Человека, мы с вами представляем собой не более чем биологические машины. В нас наши родители загрузили программу — наша жизнь, наш геном — исполнение, по сути, этой программы. В чем заключается она? В том, что нам необходимо развиться в виде эмбриона, рождаться, подрасти и, если в нас загруженная копия генома была удачной, передать своим детям эту копию. Но на этом не заканчивается программа. Потому что в ней имеется еще и финальный этап — надо место в пещере освободить следующему поколению, иначе говоря, умереть. 
 
Если все согласны с первыми этапами программы, то как-то не очень любят думать о последней части. Причем не только простые люди, но и профессиональные ученые. Может быть, это потому, что большинство биологов очень любят жизнь и во всех ее проявлениях. Собственно, из-за этого мы и стали биологами. Нам всегда намного интереснее исследовать, откуда что-то возникает, чем куда потом оно девается, каким образом уничтожается.

В данной связи очень поучительной является история изучения белков (их другое название протеины, это конкретно то, что в наших генах закодировано, самая важная часть в любой живой системе). Процесс синтеза белков в клетках стали изучать пристально еще 50-х годах и очень быстро разобрались, каким образом это происходит. Уже с 70-х годов во всех учебниках был описан соответствующий механизм, прекрасно работающий и все время вырабатывает все белки, необходимые нам. Вопрос: а куда они деваются потом? Они же не живут бесконечно. Клетка просто бы лопнула от все время синтезируемых белков. Но почему-то данным вопросом биологи как-то «не сильно заморачивались». И проглядели большую и сложную систему деградации белков. Она занимает более 10% всех наших генов, и которая определяет точно сколько времени тот или иной протеин должен жить, в зависимости от его функции. Некоторые из них живут только несколько часов, иные сохраняются годами в клетке. Об этом стали замываться только в конце 80-х, а за открытие системы точечного уничтожения белков присудили Нобелевскую премию.

Испортить программу

А не случилась ли подобная история с запрограммированной смертью организма? Быть может биологи не захотели просто об этом задуматься? А очень зря! Потому что, если наша смерть тоже запрограммирована, как и наше появление на свет, то это нам дает огромный шанс жить лучше и дольше. Дело в том, что биология при всех своих достижениях— это довольно молодая наука. Мы все еще довольно приблизительно знаем, каким образом живая природа устроена и еще не знаем, как создавать разные новые биологические системы, которые нам могли бы пригодиться для продления собственной жизни. Но если наша смерть случается из-за действия программы, то не нужно ничего строить. Нужно напротив — ломать. Ломать последний этап работы данной программы, который смертелен для нас. Причем даже можно не полностью ломать (это может быть опасным, да и, наверное, еще пока невозможно), довольно просто ей как-то помешать, навставлять данному механизму в колеса палок. При всей молодости биологической инженерии и биологии, ломать мы кое-как умеем уже. И тогда механизм станет работать хуже, а это означает, что мы станем дольше жить.

И все же, заложен ли в организм человека подобный механизм запрограммированного самоубийства? Возможно ученые его как-то проглядели, просто так как его нету, а не потому что не пожелали искать? При всем уважении к коллегам, не так не считаю. И дальше я попробую доказать, насколько это возможно вообще в столь нестрогой науке, какой является биология, что да, эта программа у нас имеется. И ней можно вполне начать бороться. Но для того, чтобы узнать, о чем речь идет, вам надо будет прочитать эту серию статей  до конца.

Что же, о какой программе может речь идти? Есть несколько вариантов, и давайте начнем с самого простого. Есть очень противная и смертельная штука как сепсис. Обычно он случается при заражении крови бактериями. То есть если в кровь попало большое количество микробов, это очень опасно. У человека поднимается резко температура, развивается так называемое системное воспаление, и процесс с большой вероятностью заканчивается самым печальным образом — больной умирает. Кстати, это точно также работает и на других животных —крысах, мышах и любых других зверях.

Почему так случается? Казалось бы, все ясно. Бактерии стали размножаться в крови, иммунная система не справляется с ними и они «съедают» изнутри организм человека. И чем, спрашивается, нас может не устраивать подобное прямое и понятное объяснение?

Смертельный иммунитет

Но вот в чем проблема. В некоторый момент оказалось, что того же эффекта можно добиться (не на человеке, конечно, а в эксперименте на крысах) если ввести в кровь мертвые (!) бактерии. Они не могут ни размножаться, ни «съедать» ничего. А симптомы такие же — температура и воспаление, а в итоге смерть от множественной органной недостаточности. Ага! — сказали заинтересовавшиеся ученые, — значит в бактерии страшны не сами по себе, а потому что в них есть какое-то очень ядовитое для человека (или мыши) вещество! Оно и вызывает септический шок. Стали разбираться и действительно выделили из бактерий, а точнее из их оболочек, такое вещество. Если его очистить и ввести в кровь животному, то несчастная тварь точно также погибает от септического шока. Что же это за вещество? Что за страшный бактериальный яд, который сразу назвали эндотоксином — то есть внутренним ядом бактерий?

Оказалось, что это простой полимер, состоящий из остатков сахаров и липидов — липополисахарид (английское сокращение — LPS). По своей химической сути, вещество совершенно безобидное, это просто строительный материал, из которого состоит клеточная стенка бактерий. Как LPS может быть ядовитым для млекопитающих? Стали разбираться дальше и выяснили, что есть у млекопитающих специальные белки — рецепторы LPS, которые постоянно мониторят кровь на предмет появления этого вещества. И если они засекают какое-то количество LPS, то запускают страшный каскад биологических реакций, который мы и называем септическим шоком. Если сделать мышь–мутанта, у которого будет сломан ген этого рецептора, то для такой ГМО-мыши самая смертельная доза LPS будет абсолютно безобидна.

Ее организм просто не заметит «эндотоксина» и продолжит благополучно жить дальше. Можно сломать эту самоубийственную программу и другим способом. Жуткий воспалительный каскад в ответ на LPS — это часть работы иммунной системы организма. Нам известны вещества, например кортикостероиды, вроде дексаметазона, которые хорошо подавляют работу иммунитета. Соответственно, если вколоть в мышь LPS вместе с дексаметозоном, то мышиные рецепторы LPS, конечно, засекут и передадут сигнал «наверх», в иммунную систему. Но ни к чему страшному это не приведет, потому что она будет отключена. И мышь выживет.

В общем, если опустить все эти жуткие подробности, то вывод получается следующий: смерть от септического шока наступает в результате работы специальной суицидальной программы. Организм убивает себя сам, если обнаруживает внутри себя достаточно большое количество болезнетворных бактерий. К настоящему моменту про эту программу многое известно: чем она запускается, какие части иммунной системы активирует, как и когда процесс переходит в необратимую фазу.

Жертва ради остальных

Возникает разумный, но очень нелюбимый биологами вопрос: зачем? Для чего у млекопитающих появилась эта смертельная система? Отдельному организму она точно не нужна. Без системы септического шока у него были бы хоть какие-то шансы «задавить» инфекцию и выжить. Но природа не дает этого шанса, добивая несчастного, причем даже если заразившие его бактерии уже мертвы. Почему?

Точного ответа на этот вопрос, конечно же, дать нельзя, ибо неисповедимы пути эволюции… ну или того, кто ее там направляет. Но, вообще-то, вся эта история выглядит очень разумно и практично. Правда, не с точки зрения отдельного человека, как венца природы, а с точки зрения его Величества Генома Homo sapiens.

В первобытные времена, которые по эволюционным меркам были всего несколько секунд назад, зараженный индивидуум был крайне опасен для остальных особей своего вида. Потому что он мог передать им инфекцию, заразить всю популяцию и… а вдруг это последняя популяция этого вида? Тогда он (вид) исчезнет, а вместе с ним и его геном. Хуже того, даже если болезнь не смертельная, то это все равно очень опасно. Дело в том, что на начальных стадиях организм борется с инфекцией синтезируя очень ядовитые вещества — свободные радикалы (о них я расскажу в одной из следующих колонок).

Эти вещества обладают мутагенной активностью. И если заражение было тяжелым, то радикалов синтезируется много, а это уже прямая угроза появлению слишком большого количества мутаций в геноме. А ну как заболевшая особь выживет и со всеми своими мутациями нарожает детей с непойми-какими геномами? Опасно! С точки зрения вида и, главное, его генома гораздо предпочтительнее если зараженный индивидуум никуда не побежит, ляжет спокойно под ближайший куст и… умрет, не заразив сородичей и не участвуя больше в размножении. Это и есть задача программы септического шока.

Вот только в современном мире человеку такая программа совершенно не нужна. Потому что у нас есть антисептики и антибиотики.

И о старости

Ну хорошо, скажет доблестный читатель, продержавшийся до этих строчек, допустим сепсис — это программа. Но, по счастью, септический шок — это далеко не главная причина смерти людей. Есть и другие, гораздо более распространенные. А они-то какое отношение имеют к программам, геномам и восстанию биологических машин?

Отвечаем: знаете какая самая распространенная причина смерти? Угрожающая 100% людей старше, скажем, 20 лет? Это биологическое старение! То есть медленное и согласованное ослабление функций организма с возрастом, неумолимо повышающее вероятность смерти. Так вот, автор относится к тем биологам, которые считают, что у нас есть все основания считать старение результатом деятельности подобной генетической программы. И в следующем выпуске нашего био-сериала я попытаюсь представить вам доказательства этой смелой гипотезы, а помогут мне в этом голые эволюционные чемпионы.