• 16.05.2014
• Татьяна Крикункова

Сколько живут биосистемы?..

Пятнадцатого мая в Тульском государственном университете произошло поистине знаменательное событие. Преподаватели и студенты нашего вуза и ТГПУ им. Л.Н. Толстого, учащиеся и педагоги лицея № 2, а также сотрудники Тульского областного экзотариума встретились с членом­-корреспондентом РАН, доктором физико-математических наук, профессором, директором Института теоретической и экспериментальной биофизики РАН наукограда Пущино Генрихом Романовичем Иваницким. Учёный впервые прочитал в ТулГУ свою лекцию «От чего зависит продолжительность жизни биосистем».

Необходимо отметить, что и в гостях в нашем вузе Генрих Романович побывал впервые. Его визит был организован кафедрой медико-биологических дисциплин лечебного факультета Медицинского института ТулГУ. В Тулу профессор Иваницкий приехал вместе со своей супругой Эвелиной Александровной, которая преподаёт программирование. Вот такая научно-педагогическая семья.

Как следует из названия лекции, речь в ней шла о самой важной и, не побоимся этого слова, самой загадочной теме. Действительно, от чего всё-таки зависит продолжительность жизни всех тех, кого мы называем «живые организмы» и которыми, по сути, являемся сами?.. Как подчеркнул Генрих Романович Иваницкий, это довольно модная тема исследований, а потому редкий биохимик или биофизик  не интересуется ею. По мнению учёного, только анализ механизмов биологической эволюции может дать полноценный ответ на этот вопрос.

На первый взгляд кажется не то чтобы странным — диким! — сравнение человека и мыши. Да разве их можно внешне сравнивать, воскликнут непосвящённые люди. Однако, несмотря на различие внешнего портрета, по генетическому портрету мы и мыши схожи. При этом некоторые люди живут более ста лет, но ни одна из мышек не проживёт более четырёх лет. Почему?..

Среди всех видов живых организмов, отметил Генрих Романович, есть и долгожители, и аутсайдеры. Щука, сом, исполинская черепаха, ворон могут прожить свыше ста лет. По продолжительности жизни за ними следуют горилла и орангутанг, которые переступают за отметку «80 лет». С чем это связано?..

Немецкий физиолог Макс Рубнер (1854-1932) предложил свою теорию, суть которой заключалась в том, что продолжительность жизни связана с размером живого организма. Первенство теплопродукции и веса тела — это и есть закон Рубнера. Однако дальнейшие научные изыскания в данном направлении доказали, что Макс Рубнер был не прав.

Взять хотя бы человека. У него температура разнится в различных частях тела. В ходе исследований был сделан вывод о том, что самые «яркие» точки на человеческом теле — это глаза. Излучают свет мышцы, двигающие глаза. Иными словами, что двигается, то и излучает тепло. За глазами по яркости следуют мышцы спины, находящиеся ниже шеи. Именно они двигают руками.

Далее. Практически всем известны основные функции крови: иммунная, а также перенос кислорода по всему организму. А ещё кровь является охлаждающей жидкостью. Теплопродукция продумана под среду обитания. Эскимосы, например, не потеют, а африканцы сильно потеют и жутко мёрзнут в другой среде. Но теплопродукцию живого организма регулирует центральная нервная система. Получается, что от работы мозга зависит продолжительность жизни?..

Другой учёный, психиатр и специалист по биоповедению американец Гарри Джерисон (родился в 1950 году), выступил с идеей, что продолжительность жизни — первенство мозга. Была высказана мысль о том, что эффективность деятельности головного мозга зависит от его абсолютной массы относительно массы тела. При увеличении размера мозга входящие в него структуры могут иметь более сложный характер.

Учёные стали задумываться над вопросом, а можно ли обеспечить бессмертие, если работает мозг. Кстати, именно об этом ещё в 1968 году высказывался врач, хирург и писатель Николай Михайлович Амосов. Ещё раньше, в 1954 году, советский и российский учёный, основоположник трансплантологии Владимир Петрович Демихов (1916-1998) в ходе операции удалил у одной собаки тело, а её голову через кровеносную систему пришил к другой собаке. Двухголовое животное прожило всего шесть дней. Сергей Сергеевич Брюхоненко (1890-1960) тоже удалил у собаки голову и оживил её с помощью аппарата искусственного кровообращения. Прожила эта ампутированная голова всего четыре дня. Российский физиолог Виктор Семёнович Гурфинкель (родился в 1922 году) создал первый протез предплечья с биоэлектрическим управлением. Получалось, что искусственная рука приводилась в движение искусственным интеллектом, мозгом, проще говоря. Нашими учёными были созданы «Перфторан» (биофизик, доктор медицинских наук Феликс Фёдорович Белоярцев) — первый газотранспортный перфторуглеродный кровезаменитель и так называемая «искусственная кожа» (биофизик, доктор медицинских наук Борис Карпович Гаврилюк) — комплексная регенеративная система. Иными словами, велись активные поиски того, что продлевает жизнь.

Стратегия жизни, по словам Генриха Романовича Иваницкого, заключается в том, что естественный отбор не ищет максимального совершенства, а тем более максимальной продолжительности жизни индивида. Естественный отбор ищет экологическую нишу  для вида, то есть случайно получившуюся такую динамическую конструкцию индивидов, которая обеспечивает существование вида в изменяющейся окружающей среде. При этом отбор элементов идёт снизу вверх и сверху вниз параллельно на разных иерархических уровнях. Существуют следующие уровни регуляции отбора: популяционный, организменный, органный, тканевой, клеточный, органельный,  молекулярный и квантовый. На каждом иерархическом уровне имеется своя управляющая система.

Американо-венгерский математик Джон фон Нейман (1903-1957) утверждал, что надёжность биологической системы можно повысить дублированием. Отечественные учёные: биофизик Борис Николаевич Вепринцев (1928-1990) и физиолог Левон Михайлович Чайлахян (1928-2009) признавали роль цитоплазмы, заморозки и стволовых клеток в клонировании. Ещё в 1983 году, раньше, чем в США, нашими учёными был проведён эксперимент с мышью. Чёрной мышке Машке были трансплантированы после размораживания оплодотворённые клетки, хранившиеся при температуре минус 196 градусов по Цельсию. Так у чёрной матери родилось белое потомство.

Но здесь возникают морально-этические проблемы. Современная биомедицина позволяет поддерживать на грани жизни и смерти в течение любого времени человека, находящегося в коме. Но всё это не решает проблемы продолжительности жизни. Человек имеет право на жизнь. Имеет ли он право на смерть?..

Как подчеркнул профессор Иваницкий, симбиоз и репликация (размножение), а также увеличение центральной нервной системы (ЦНС) в живых системах — основные причины ускорения эволюции и увеличения продолжительности жизни организма. Для человека существуют две шкалы времени: астрономическая (внешняя) и внутренний возраст. Продолжительность жизни человека начинается с продолжительности жизни клетки. Другими словами: продолжительность жизни человека определяется жизнью клетки.

Биологическая система — это сравнительно надёжная система. Главные причины надёжности: непрерывное размножение, замещение (подвижность) — дублирование, смерть. При этом особое значение имеет количество замещаемых клеток в организме человека за время его жизни. К старению и смерти приводит, в частности, ухудшение субклеточных функций и функций самих клеток, а также ухудшение функции тканей и органов.

Все живые системы зависят от генетической программы. Старение и смерть запрограммированы. Благодаря успехам биомедицины и здоровому образу жизни, сделал акцент Генрих Романович Иваницкий, человек может увеличить продолжительность жизни до 100-120 лет. Но без изменения генетики превзойти этот предел невозможно! Но даже если это чудесным образом произойдёт, то будут иметь место катастрофические последствия для всего человечества. В социальном, экономическом и этическом планах!

Для сохранения жизни человека биомедицина имеет в своём арсенале множество методов. Это профилактика и своевременное купирование заболеваний, хирургия и протезирование в том числе, трансфузиология, стимуляция иммунной системы, снижение рисков заболеваний, химиотерапия и физиотерапия, направленные на разрушение аномальных клеток, экспресс-контроль среды обитания человека и так далее.

…Можно ли продлить  жизнь человека хотя бы до 150 лет?.. Реалистичный прогноз — НЕТ! Оптимистичный — ДА!