Старение и рак — наследие колониальных предков

Синопсис по статье: A. В. Макрушин Как и почему возникли механизмы старения и онкогенеза: гипотеза. Том 69, 2008. № 1, январь—февраль. Стр. 19–24.

А. В. Макрушин возвращается к обсуждению своей гипотезы о происхождении старения и онкогенеза. Старение и развитие раковых опухолей — это наследие жизненного цикла колониального предка многоклеточных животных. У колониального предка старение — разрушение и дезинтеграция тканей — компенсировалось образованием новых модулей, способствующих омоложению. У высокоорганизованного животного, отказавшегося от бесполого размножения, разрушение тканей ничем не компенсируется. Раковые опухоли — это извращенная попытка организма при неблагоприятных условиях все же перейти к бесполому размножению, образовав зародыши.

Елена Наймарк

Сотрудник института биологии внутренних вод (г. Борок) А. В. Макрушин вновь напомнил читателям о предложенной им несколько лет назад гипотезе возникновения старения и онкогенеза. В наиболее завершенном виде эта гипотеза была опубликована в журнале «Успехи геронтологии» в 2004 г. Для тех читателей, для которых эта тема нова, я повторю суть гипотезы.

А. В. Макрушин придерживается мнения, что родоначальниками многоклеточных животных на Земле были животные, образующие сидячие колонии (те, кто с этим не согласны, могут все равно продолжить читать, хотя бы из чистого любопытства). Этим древним колониям, как и большинству современных, было свойственно бесполое размножение. Во время благоприятного периода рождалось несколько поколений клонов — модулей колонии. Появление такого модуля начиналось с образования зоны деления клеток — зоны бластогенеза. В этом месте формировался новый модуль: клетки в зоне бластогенеза утрачивали свою специализацию и приступали к активному делению, а затем специализировались. Старый модуль мог отмереть, отдавая ресурсы новому. Таким способом, как указывает Макрушин, колониальный организм омолаживается без изменения своего генетического портрета. При неблагоприятных условиях идет приготовление к диапаузе, т. е. стадии покоя. Деление клеток зародыша доходит до стадии гаструлы и приостанавливается, старый модуль в обязательном порядке быстро отмирает. Организму это необходимо, так как ресурсы организма, идущие на поддержание связей между клетками и на жизнедеятельность самих клеток, отправляются в фонд благоустройства покоящегося зародыша. В состоянии остановленного развития зародыш — а это геммула у губок, подоциста у медуз, статобласт у мшанок или покоящаяся почка у асцидий — терпеливо ждет подходящего для развития времени. Начав в новых условиях размножение, зародыш снова начинает формировать модуль за модулем, складывая колонию.

Сидячие колониальные животные в ходе эволюции породили подвижных одиночных. Для них тоже характерно наличие в жизненном цикле стадии размножения и покоящегося зародыша. Но у них степень целостности такова, что она не позволяет восстановить организм после деспециализации и разрушения тканей. С этой точки зрения старение — это постепенная дезинтеграция и деспециализация всех частей организма, который готовится к образованию бластогенной зоны деления и бесполому размножению. У организма с высокой степенью целостности бесполое размножение невозможно, То есть организм готовится постепенно к обновлению и бесполому размножению, но образования новых модулей не происходит. Приготовление к обновлению должно по идее протекать при ухудшении условий среды, как внешней, так и внутренней, а затем наступать диапауза с покоящимся зародышами при бесполом размножении. Так что получается, что подготовка к диапаузе, когда родоначальная клетка несколько раз делится, производя группу неспециализированных потомков, соответствует формированию опухоли. Раковые клетки ведут себя аналогично клеткам зародыша в зоне бластогенеза. То есть и старение, и образование раковых опухолей — это своего рода возврат к разным стадиям жизненного цикла далеких колониальных предков. Не зря же, как указывает Макрушин, раковые заболевания генетически индуцированы. Они возникают из-за стимуляции работы некоторых генов, которые в норме заторможены. Раз эти гены вообще имеются, значит, когда-то и кому-то они были нужны, и только потом за ненадобностью были отключены. Старение и метастазирование — это губительные попытки высокоразвитого животного приступить к бесполому размножению.

В новой работе А. В. Макрушин акцентирует внимание на некоторых важных следствиях этой гипотезы (пояснения и примеры к этим следствиям можно узнать в упомянутой статье автора 2004 года). Во-первых, регуляция старения и развития раковых опухолей возникла еще до образования нервной и гуморальной системы животных. Ведь у гипотетического сидячего предка со свойственным ему бесполым размножением с омолаживающим эффектом ни нервной, ни эндокринной систем еще не было. Так что регуляция чередования стадий жизненного цикла должна была проходить под контролем клеточных взаимодействий. Отсюда вывод: регуляция старения и раковых новообразований происходит на клеточном уровне. Во-вторых, быстрое разрушение органов, в которых возникли метастазы, объясняется более быстрой деградацией тканей при подготовке к диапаузе, чем при бластогенезе в благоприятных условиях среды. В-третьих, рассасывание раковых опухолей возможно, так как возможно рассасывание зародышей, находящихся в состоянии диапаузы, и возврат организма к состоянию нормально идущего бесполого размножения. Это происходит, если при подготовке к диапаузе наступают оптимальные для жизни условия. Следовательно, существуют механизмы и вещества, заставляющие организм аннулировать команду деления клеток в зонах бластогенеза и избавляться от зародышей-метастазов. Стоило бы такие поискать у колониальных животных.

Нужно заметить, что несколько лет назад появилось сообщение об испытаниях одного нового препарата, называемого «Арктика+». Этот препарат был изготовлен из тканей и выделений особой формы трехиглой колюшки, у которой удалось изменить программу развития. Она вместо того, чтобы оставить один раз потомство и в тот же год умереть от старости, жила пять-семь лет и размножалась соответственно еще пять-семь раз. Плодовитость у этих долгожителей сильно увеличилась. Выделения самцов этих колюшек оказывали хорошее лечебное действие на больных раком лососей и продлевали жизнь крысам, больным карциномой. Теоретически, этот препарат и есть то средство, которое организм колюшки вырабатывает, чтобы остановить подготовку к несуществующей диапаузе. Авторы данной медицинской разработки привлекают гипотезу Макрушина в качестве теоретического обоснования обнаруженного лечебного эффекта. Но, к сожалению, А. В. Макрушин ничего не сообщает о судьбе этого препарата и даже не ссылается на работы своих коллег-практиков. А жаль.

Мне бы хотелось добавить, что происхождение многоклеточных животных и их изначальном образе жизни, колониальности и т. д. сейчас уже обсуждается с привлечением фактических палеонтологических находок, сделанных в последние 10–15 лет. Между тем, судя по литературным ссылкам, А. В. Макрушин ориентируется на данные, которыми располагала наука в 40-70е годы прошлого столетия. Современные же палеонтологические находки не могут пока подтвердить первоначальную колониальность многоклеточных. В связи с этим, на сегодняшний день вряд ли стоит особо настаивать на единых исторических корнях старения и онкогенеза.