Рукопись статьи в редакцию
“ЖУРНАЛА ОБЩЕЙ БИОЛОГИИ”
ДИФФЕРЕНЦИРОВКА КЛЕТОК РАДИАЛЬНОЙ ГЛИИ В АСТРОЦИТЫ – ВЕРОЯТНЫЙ МЕХАНИЗМ СТАРЕНИЯ МЛЕКОПИТАЮЩИХ
(очерк общей теории старения)
© 2005 г. А. Г. Бойко
Межотраслевой Научно-Технологический Центр "Агробиотех" НАН Украины. 02160б, Киев, Харьковское шоссе, 50., Украина
e-mail: boyko-l@rambler.ru
Краткий анализ эволюционного развития механизмов старения живых существ, что включает в себя сопоставление процессов старения или самоуничтожения у одноклеточных и многоклеточных эвкариот позволяет предложить очерк будущей общей теории старения и ювенологические перспективы. Анализ общеизвестных литературных данных, и, факт одновременного существования как подверженных старению, так и обладающих потенциальным бессмертием видов многоклеточных организмов, позволяет полагать, что: (1) старение и смерть от старения не обязательный атрибут существования живых существ; (2) старение это не что иное, как обыкновенная программа развития, эволюционно возникающая на определенном этапе филогенеза и определяющая тот или иной эволюционный дизайн механизма возрастзависимого саморазрушения организма. Эволюционный дизайн и функционирование механизма возрастзависимого саморазрушения организма млекопитающих рассмотрен как конкретный пример. Фактически предполагается, что старение млекопитающих это генетическая болезнь со смертельным исходом, но арсенал современной биологической науки уже, возможно, располагает методами, которые позволяют, по крайней мере, остановить ее развитие на длительное время.
Любая гипотеза, чтобы быть принятой, должна объяснять все известные факты. Общеизвестно, что современные теории старения этому критерию не отвечают. Об отсутствии в биогеронтологии ясных представлений говорит хотя бы и то, что ныне уже представлено на обсуждение десятки теорий старения. В ряде обзоров сделан вывод о том, что даже такие, гипотезы старения, как свободно-радикальная теория и теломеро-теломеразная концепция не вполне пригодны для объяснения первопричины естественного старения (Халявкин, Яшин, 2003). Поэтому
, это скорее набор идей и экспериментальных данных, чем полноценные научные теории.Со времен А. Вейсмана обсуждаются две концепции старения: смерть от старости как результат: 1) накопления случайных поломок или 2) включения программы самоубийства (Скулачев, 2001б). Вильямс (Williams, 1957) суммировал аргументы против теории программированной смерти:
Поэтому, в наши дни, ряд известных геронтологов (Gavrilov, Gavrilova, 2002), идеи Вейсмана (Weismann, 1889) о том, что старение и смерть, есть “нечто вторичное возникшее в процессе адаптации” (теория программированной смерти) именуют не иначе как "усопшими" и привидением из "Encyclopedia Britannica".
В.П. Скулачев (1999), предпринял попытку обновить теорию программированной смерти Вейсмана. В его концепции феноптоза (Скулачев, 2001а) запрограммированная смерть организма, или феноптоз, - это самоликвидация индивидуума в интересах сообщества или популяции, а также последний рубеж защиты популяции от эпидемий и монстров с нарушенной генетической программой. Смерть от старости, под углом зрения этих идей рассматривается как одно из многих проявлений феноптоза, вызываемое включением программы самоликвидации у особей, оказавшихся бесполезными или вредными для популяции из-за дефектов, накопившихся с возрастом (Скулачев, 2001б).
Что же касается конкретных механизмов старения, то анализ литературы позволяет сделать вывод, что большинство авторов, например Джонсон (Johnson et al., 1999), уверены, что феномен старения можно свести к небольшому числу клеточных и организменных процессов, таких как апоптоз, накопление повреждений молекулами мтДНК, укорочение теломер при митозе, дефектов клеточного цикла, и т.д. В.П. Скулачев, ключевую роль в процессе старения отводит апоптозу. Его аргументы кажутся очень убедительными, однако, они не произвели на других исследователей должного впечатления. Возражения вызывают представления о соотношении и взаимозависимости феноптоза, органоптоза и апоптоза и конкретно - “цепь событий: митоптоз, - апоптоз, - органоптоз – феноптоз” (Skulachev, 1999), так как очевидно, что связи между этими процессами гораздо сложнее и менее предсказуемы (Ванюшин, 2001; Калуев, 2003). Создается впечатление, что упоминаемые В.П. Скулачевым факты носят единичный характер, зачастую они довольно спорны и могут по-разному трактоваться в зависимости от убеждений того или иного исследователя (Калуев,
2003). Следовательно, эти идеи все еще представляют собой только интуитивное предположение.Поэтому в этой работе я попытался рассмотреть феномен феноптоза и иные малопонятные факты геронтологии в несколько ином ракурсе, дабы устранить некоторые противоречия в концепции феноптоза.
ГЛАВНОЕ ПРОТИВОРЕЧИЕ ИЗВЕСТНЫХ ТЕОРИЙ СТАРЕНИЯ
Обсуждая ту или иную теорию старения, авторы, как правило, упускают из вида существование нестареющих видов многоклеточных организмов, которые фактически не подвержены старению и обладают потенциальным бессмертием, которому не препятствуют ни генерация РФК, ни укорочение теломер, апоптоз и другие процессы, которыми объясняют старение. Более того, эти виды имеют длительную эволюционную историю, и их эволюционные предшественники в большинстве случаев были также потенциально бессмертны.
К сожалению, единой классификации относительно процесса старения еще не существует и потенциальное бессмертие доказано только для гидры Cnidarians vulgaris (Mart
'inez, 1998). Но, Финч (Finch, 1990) предложил классифицировать живые существа на: быстро стареющих, постепенно стареющих, и имеющих пренебрежимое старение. Термин "пренебрежимое старение" констатирует эмпирический факт: если бы нашли действительно нестареющий организм, то мы не могли бы быть в этом уверены. Т.е. он обозначает темп старения, который трудно статистически отличить от нуля в масштабах данной выборки, а также и "нестарение", - нулевую корреляцию между возрастом и риском смерти. Финч и Остэд (Finch, Austad, 2001) предложили минимальные критерии для отнесения конкретного вида в эту категорию: (1) отсутствие увеличения темпа смертности с возрастом после полового созревания, (2) отсутствие заболеваемости, (3) отсутствие снижения темпа воспроизводства и (4) ряда физиологических показателей. Другими словами эти существа должны стареть так медленно, что зафиксировать какие либо возрастные изменения было бы практически невозможно.Кроме вышеупомянутой пресноводной гидры к таковым относят: из рыб: – значительную часть видов рода Sebastes [в естественных популяциях многих видов этого рода, встречаются особи с удивительным долголетием. Например, 205 лет для Sebastes aleutianus (Leaman, Beamish, 1984; Cailliet et al., 2001; Munk, 2001)]; из морских черепах: - Emydoidea blandingii; Chrysemys picta; значительную часть древесных форм сосудистых растений (Finch, Austad, 2001). Недавно установлено, что и морские ежи не подвержены старению. Они могут жить неопределенно долго (погибают только от хищников и болезней), и размножаются в любом возрасте, причем,
чем старше, тем активнее (Stauth, 2003). По крайней мере, для Strongylocentrotus franciscanus максимальная продолжительность жизни оценивается в 200 лет (AnAge database, 2005). Петнейк (Patnaik, 1994) к видам с пренебрежимым старением относит также и крокодилов, а Кара (Kara, 1994) - хвостатых амфибий. Весьма правдоподобно, что видов с пренебрежимым старением очень много. Не исключено, что в ближайшем будущем в эту категорию будут относить многие виды двустворчатых моллюсков, представителей семейства Homaridae и птиц.СПЕЦИФИЧЕСКИЕ ПРИЗНАКИ “БЕССМЕРТНЫХ” ОРГАНИЗМОВ
Гидра
Гидра Cnidarians vulgaris относится к одной из наиболее близко стоящих у основания эволюционного дерева группы многоклеточных животных: - кишечнополостных. О потенциальном бессмертии этого организма, впервые сообщил Брейан (Brien, 1953), а затем еще ряд исследователей (Loomis, Lenhoff, 1956; Brock, Strehler, 1963). Они полагали, что гидра утратила способность к старению и поэтому способна к постоянному обновлению своего тела. В конечном итоге факт потенциального бессмертия доказан в работе Мартинез (Mart
'inez, 1998). Тело гидры имеет простое строение: - трубка с головой на одном конце и подошвой на другом, которые сформированы из примерно 20 клеточных типов, являющихся продуктами дифференцирования трех линий стволовых клеток (СК) с неограниченной способностью к самообновлению: двух эпителиальных и одной интерстециальной (Campbell, 1965; Campbell, 1967a). Поразительная особенность гидры - динамика ткани. Эпителиальные клетки стенки тела непрерывно пребывают в митотическом цикле и как бы текут с середины тела к его концам, постоянно перемещаясь или вверх к голове, или базально к вегетативным почкам, или к подошве. Клетки гидры имеют очень короткую продолжительность жизни. Неделящиеся дифференцированные клетки всех трех клеточных линий замещаются в теле гидры в течение 20 дней (Campbell, 1967b). Продолжительность клеточного цикла СК интерстециальной линии: - 18 - 30 ч, а СК эпителиальной линии - от трех до четырех дней (David, Campbell, 1972). Таким образом, специализированные клетки выполняют строго определенную функцию, и имеет ограниченную жизнеспособность. Возраст-связанные изменения в этих клетках, способные повлиять на функционирование организма, предотвращаются быстрой сменой специализированных клеток на свежедифференцированные, так как соматические СК гидры проявляют свойства потенциально нестареющих самоподдерживающихся систем. Видимо, эта способность и является причиной потенциального бессмертия гидры.Виды рыб рода Sebastes
Среди видов рыб, как и у млекопитающих, наблюдается преимущественно быстрое или постепенное старение с возрастным снижением репродуктивной способности, уровня окислительного метаболизма, белкового обмена, количества нейронов и увеличением темпа смертности, количества поперечных связей и гранул липофусцина. Но, ряд видов рыб демонстрирует пренебрежимое старение (Guerin, 1996). К таковым относят виды рода Sebastes. У них (старые особи Danio rerio) не обнаружено скоплений гранул липофусцина в клетках мышечной ткани. Более того, у этих рыб наблюдается избыточно высокий уровень активности теломеразы в клетках соматических тканей (с нервной и мышечной включительно) от эмбрионального состояния и, по крайней мере, до возраста 93 года. Все эти феномены авторы объясняют тем, что у особей Danio rerio рост и соответственно клеточная пролиферация происходит пожизненно (в т.ч. и миоцитов), что и определяет как отсутствие гранул липофусцина, так и повышенную активность теломеразы во всех соматических тканях независимо от возраста (Klapper
et al., 1998; Kishi et al., 2003).Древесные формы сосудистых растений
Термин “дерево” - не является биологической категорией, а эмпирическим представлением. Тем не менее, ряд палеоботаников утверждает, что древесные виды - наиболее примитивные в пределах своих таксонов и уже доказано, что все разнообразие покрытосеменных ведет начало от примитивных древесных форм (Тахтаджян, 1999-2005).
У голосеменных и у двудольных среди покрытосеменных, взрослое дерево, состоит из вторично утолщенного стебля (ствола) с вторичным разветвлением, корня, листьев, и репродуктивных органов, при этом ствол и корень, - постоянные органы и существуют столько же, сколько и все дерево целиком. Остальные органы короткоживущие. Ствол и корень дерева формируются первичными и вторичными меристемами - тканями, в которых деление малодифференцированных клеток порождает новые специализированные клетки. Они же формируют листья, боковые почки, цветы и иные органы, а также обеспечивают увеличение размеров дерева. Активность меристем проявляется в течение всей жизни растения. Поэтому, древесные растения непрерывно продуцируют и теряют сосудистую ткань, листья и цветы и не проявляют признаков старения, хотя их темп прироста может снижаться с возрастом. Смерть древесного организма наступает в результате достижения предельных размеров несовместимых с дальнейшей жизнедеятельностью или случайных причин как-то пожары инфекционные болезни, вредители, затенение и т.д. Древесные растения - самые долгоживущие организмы. Срок жизни большинства из них не превышает 700 лет, но есть и такие виды, возраст которых исчисляется тысячелетиями. Например, сосна остистая Pinus longaeva - более 4 тыс. лет; секвойя гигантская Sequoia gigantea - более 2.5 тыс. лет; фицройя Fizroya cupressoides - около 2 тыс. лет; арча Juniperus turkestanica - около 1,3 тыс. лет (Мухамедшин, 1968; Brown, 1996).
Клоны пород перевиваемых культурных древесных растений в течение столетий и тысячелетий тоже не теряют своих ювенильных качеств, поэтому, возможность размножения отводками или прививками придает им черты беспредельного долголетия (Гродзинский, 1986).
ВОЗНИКНОВЕНИЕ И ЭВОЛЮЦИЯ МЕХАНИЗМОВ СТАРЕНИЯ У ОДНОКЛЕТОЧНЫХ ОРГАНИЗМОВ
В соответствии с гипотезой симбиогенеза Маргулис (Margulis, 1970), наиболее вероятный путь возникновения эвкариот - установление жесткой связи между прокариотами, которые вначале пребывали в симбиотических отношениях. Т.е. органеллы, наличие которых отличает эвкариотную клетку от прокариотной (митохондрии, хлоропласты и т.д.), являются результатом эволюции некогда независимых прокариотных клеток, которые были захвачены клеткой-хозяином и превращены ею в симбионтов. Хотя по поводу происхождения эвкариот большинство исследователей и придерживается гипотезы симбиогенеза, но акценты, как правило, различные. Так по А.В. Маркову (2003) эвкариоты эволюционно произошли от "коллективного предка" – гипотетического сообщества прокариотных организмов, которое состояло из: анаэробных гетеротрофов - археобактерий с экзонно-интронной организацией генома; аэробных гетеротрофов – эубактерий; анаэробных автотрофов – цианобактерий, обеспечивавших первый компонент сообщества высокомолекулярными углеводами, а второй – кислородом. Преимущества такого тройственного симбиоза вполне очевидны: каждый из трех компонентов сообщества получает прямую выгоду от сожительства с двумя остальными. Цианобактерии и археобактерии избавляются от излишков токсичного для них кислорода, а также от конечных продуктов бескислородного энергетического обмена; археобактерии и аэробные эубактерии получают необходимую им для питания органику, а последние – еще и кислород как мощный окислитель, позволяющий с высокой эффективностью утилизировать органические соединения. Такое сообщество прокариот напоминает ныне существующие цианобактериальные маты, многослойные структуры толщиной до 2 см. Внутри мата различают: плотный верхний слой, состоящий из цианобактерий и облигатно-аэробных бактерий; тонкую подкладку, из бактерий, осуществляющих некислородный фотосинтез и факультативных аэробов; ниже двух верхних слоев разнообразные анаэробы формируют толстую бескислородную зону.
Поэтому А.В. Марков (2003), ссылаясь на работы М.А. Федонкина (Розанов, Федонкин, 1994) утверждает, что поверхностный слой цианобактериальных матов был "колыбелью" эвкариот.
По К.Ю. Еськову (1999) возникновение эвкариот произошло около 1,9 - 2 млрд. лет тому назад в планктонных прокариотных сообществах.
Наконец, наличие в нуклеоцитоплазме эвкариот многих уникальных черт, не свойственных ныне живущим прокариотам (в частности, с теми огромными функциями, которые возложены на РНК в эвкариотных клетках) легло в основу еще одной гипотезы, согласно которой предок ядерно-цитоплазматического компонента относился к “хроноцитам” - гипотетической вымершей группе прокариот, имевших РНК геном (Hartman, Fedorov, 2002).
Но, скорее всего, возникновению эвкариотной клетки предшествовал долгий период коэволюции составных элементов микробного сообщества, в течение которого формировались и совершенствовались механизмы взаимодействия, постепенно превращавшие бактериальный биоценоз в монолитный квази-организм под одной клеточной мембраной.
Сообщества микроорганизмов могут достигать необычайно высокой степени интеграции. Широко распространенный у прокариот горизонтальный обмен генами делает микробные биоценозы, включающие разные виды бактерий, во многом сходными с популяциями высших организмов. В таком сообществе первоначально возник ряд интегрирующих механизмов: - системы химических сигналов, которыми обмениваются между собой прокариоты для координации поведения (фенотипической экспрессии) элементов сообщества; а также механизм программируемой клеточной смерти (апоптоз) (Endelberg-Kulka, Glaser, 1999). Предполагают, что у прокариот апоптоз возник как механизм противовирусной защиты популяций, а у эвкариот апоптоз появился в результате длительного периода эубактериального эндосимбиоза в клетке хозяине и последующего горизонтального переноса генов между симбионтами (Koonin, Aravind, 2002).
У одноклеточных эвкариот эволюционно возникает еще и механизм возрастзависимого самоуничтожения (МВС) - клональное старение (КС). КС можно наблюдать у парамеций. Они размножаются половым и бесполым способом, т. е., конъюгацией или простым делением. Если одиночную парамецию, полученную от недавней конъюгации поместить в идеальную среду, она начнет размножаться бесполым способом. Однако темп клеточных делений непрерывно замедляется, и после множества генераций (например, для Paramecium primaurelia – 350 раз), потомки этой парамеции прекращают деление и умирают. Однако, если до смерти клона два клональных потомка коньюгируют, то их потомки получают ювенильную клональную продолжительность жизни. Те, же из клона парамеций и их клональные потомки, которым не удалось конъюгировать, продолжают стареть и умирают неизбежно (Cui et al., 2000). К настоящему времени уже известно о механизмах, с помощью которых одноклеточные эвкариоты и соматические клетки многоклеточных ограничивают число делений. С открытием в 1985г. теломеразы, нашла подтверждение гипотеза маргинотомии А.М. Оловникова (Оловников, 1971; Olovnikov, 1973), предполагающая, что потеря концевых последовательностей при репликации ДНК является причиной КС. В клетках организмов, размножающихся вегетативным путём, а также в эмбриональных, стволовых, половых и раковых клетках концевые последовательности наращиваются с помощью теломерно-теломеразного механизма (ТТМ). ТТМ действует как “часовая мина”, которая “взрывается” в клетках с подавленной активностью теломеразы после определенного количества клеточных делений. Т.е. когда теломеры стают слишком короткими, то нарушается генетический код и может произойти слияние хромосом. Так как такое повреждение не может быть восстановлено системами репарации эвкариотных клетках, то этот процесс вызывает включение механизма апоптоза.
Следовательно, вектор эволюции механизмов самоуничтожения одноклеточных был направлен от гипотетических бессмертных форм до форм обладавших возрастнезависимым механизмом апоптоза, и в ходе дальнейшей эволюции – до форм, обладавших как механизмом апоптоза, так и возрастзависимым ТТМ КС.
ОТ БЕССМЕРТИЯ К САМОУНИЧТОЖЕНИЮ. ВЕКТОР ЭВОЛЮЦИИ ЦВЕТКОВЫХ РАСТЕНИЙ
По Тахтаджяну (1999-2005), ранние цветковые растения были деревьями, которые в ходе дальнейшей эволюции прошли путь к крупным деревьям, а от деревьев путем соматической редукции – к кустарникам, кустарничкам и разнообразным травам. Их склонность к неотении позволяла им в процессе эволюции легко переходить от первичных бессмертных древесных форм к однолетним или коротко живущим травянистым формам, которые, по сути, являются древесными проростками, получившими способность к размножению. Травянистые, особенно однолетние растения, имеют перед деревьями серьезные преимущества. У них короткий жизненный цикл, раннее созревание, и как результат - быстрая смена поколений, что в конечном итоге позволяет им быстрее эволюционировать. По Б. Ф. Ванюшину, (2001) гибель травянистого растения, это контролируемый гормонами феноптоз, по крайне мере, так заканчивают жизнь монокарпические растения.
Таким образом, стержень эволюции цветковых растений шел от потенциально бессмертных древесных форм к травянистым короткоживущим формам. По крайней мере, такая тенденция прослеживается для подавляющего большинства семейств двудольных.
МЕХАНИЗМ ВОЗРАСТЗАВИСИМОГО САМОУНИЧТОЖЕНИЯ МЛЕКОПИТАЮЩИХ (МВСМ)
Общеизвестно, что среди филогенетических ветвей позвоночных, нестареющие виды встречаются среди рыб; хвостатых амфибий; анапсид (морские черепахи); и возможно у завроморф (птицы). В тоже время неизвестен ни один нестареющий вид тероморф, ни в палеонтологической летописи, ни среди ныне живущих млекопитающих.
У млекопитающих, максимальная продолжительность жизни варьирует от 3 лет у мыши Mus musculus до 211 лет у гренландского кита Balaena mysticetus (George et al., 1999). Однако, старение с изумительно сходной патофизиологией наблюдается у всех млекопитающих, и его протекание мало чем отличается среди их видов (Lamberts et al., 1997). Изменение гормонального статуса, менопауза, остеопороз, артрит, сосудистые нарушения, стирание зубов, поседение и облысение, катаракта, накопление межклеточного коллагена, увеличение количества липофусцина в клетках встречаются у всех хорошо изученных видов млекопитающих. В определенных участках головного мозга происходят аналогичные изменение структуры и функционирования нейронов (Morrison, Hof, 1997). Эти факты позволяют предполагать, что причина старения млекопитающих, возникла где-то на заре их эволюции.
Функция и физиологическое значение феномена постмитотичности нервной ткани
Среди таксонов позвоночных постмитотичный мозг - явление уникальное и встречается только у млекопитающих. Сегодня нет интерпретации физиологической функции этого признака.
Исследования 18-го - 20х веков показали возможность как репаративной, так и физиологической регенерации нервной ткани холоднокровных позвоночных - рыб, амфибий, рептилий (Полежаев, 1968, 1982; Полежаев, Резников, 1973; Birse et al., 1980; Barres, 1999).
Высшие позвоночные - птицы и млекопитающие, кажется, утратили способность к репаративной регенерации. Но, физиологическая регенерация нервной ткани высших позвоночных – вопрос дискуссионный, особенно в отношении млекопитающих. Однако, недавние исследования установили, что в мозгу взрослых особей млекопитающих нейрогенез все же имеет место, но, только в строго ограниченных зонах, из которых новые нейроны мигрируют и инкорпорируются также в строго ограниченные части функциональной схемы мозга. Эти зоны, кажется, являются рудиментами нейрогенных зон эмбрионального мозга. Самая обширная из этих зон нейрогенеза - субвентрикулярная зона (СВЗ), расположенная в боковых стенках боковых желудочков. СК нервной ткани генерируют нейробласты, которые затем мигрируют из СВЗ в обонятельную луковицу, где они трансформируются в зрелые нейроны. Еще одна небольшая зона нейрогенеза расположена в гиппокампе, откуда новые нейроны мигрируют только на очень короткое расстояние в пределах гиппокампа (Lennington et al., 2003).
Благодаря этим фактам доминирует мнение, что за исключением обонятельных луковиц и гиппокампа, новые нейроны нормально не обновляются в мозгу взрослых особей млекопитающих (Eriksson et al., 1998; Barres, 1999; Gould et al., 2001).
Длительное время считалось, что птицы имеют постмитотичный мозг, но исследованиями Голдмана (Goldman, Nottebohm, 1983; Paton, Nottebohm, 1984) показано, что подобное суждение не имеет под собой реальной основы. Так как в мозгу птиц нейроны генерируются в вентрикулярной зоне боковых желудочков, а затем мигрируют на длинные расстояния, преимущественно пополняя пул нейронов конечного мозга. В процессе миграции молодых нейронов принимают участие клетки радиальной глии [РГ](Alvarez-Buylla, Kirn, 1997).
Также, и у млекопитающих во время нейрогенеза 80-90% нейрональных предшественников в коре головного мозга мигрирует вдоль волокон РГ, отростки которой представляют собой как бы путеводные нити направления этой миграции (Gupta et al., 2002). Но, в отличие от птиц и остальных позвоночных, у которых наблюдается нейрогенез среди взрослых особей, а клетки РГ сохраняются пожизненно, у млекопитающих же после периода миграции нейронов клетки РГ трансформируются в звездчатые астроциты (King, 1966; Zupanc, 1999).
Установлено, что клетки РГ могут быть предшественниками части нейронов мозга и вносят существенный вклад в посттравматическую репарацию спинного мозга амфибий и саламандр (Margotta et al., 1991), а также в коре головного мозга рептилий (Molowny et al., 1995; Font et al., 2001). У этих видов, нейрогенез происходит в перивентрикулярных областях головного мозга, где клетки эпендимиоглии (аналог РГ постнатального мозга), активно делятся (Polenov et al., 1972; Lope
z-Garcia et al., 1988). Поэтому сегодня общепризнанно, что у рыб, амфибий, рептилий и птиц, РГ не только сохраняется, но, и кажется, генерирует нейроны до конца жизни (Weissman et al., 2003).Поэтому, вполне очевидно, что наличие РГ в переднем мозгу взрослых птиц и, соответственно, их явное отсутствие у взрослых млекопитающих обуславливает феномен нейрогенеза мозга взрослых птиц и его практическое отсутствие в мозгу взрослых млекопитающих, за исключением строго определенных зон. Возможно, наличие РГ у мозгу
взрослых птиц обуславливает и иные различия в функционировании организма птиц и млекопитающих (Alvarez-Buylla et al., 1987).Таким образом, хотя данные по этому вопросу скудны и часто противоречивы, но с уверенностью можно утверждать только лишь, что:
Принцип работы МВСМ описан в элевационной теории старения.
МВСМ хорошо описан в учении о существовании единого регуляторного механизма, определяющего закономерности возникновения и развития в организме гомеостатических систем, - элевационной теории старения В.М. Дильмана (Дильман, 1958; Dilman, 1971, 1981). Эти идеи позволяют дать, интерпретацию физиологического значения постмитотичности мозга млекопитающих. В.М. Дильман полагал, что если стабильность внутренней среды организма - обязательное условие его существования, то запрограммированное нарушение гомеостаза - условие его развития. Т.е., существует возрастзависимый механизм постнатального ювенильного развития организма, основанный на изменение чувствительности гипоталамуса к регулирующим сигналам. Однако в репродуктивный период он вступает в патологическую фазу, и его дальнейшее функционирование приводит к неблагоприятным изменениям гомеостаза. Снижается чувствительность гипоталамуса к тормозному влиянию факторов, сигнализирующих по принципу отрицательной обратной связи о состоянии трех основных гомеостатических систем - энергетической, репродуктивной и адаптационной. Поэтому с возрастом увеличиваются уровни холестерина, инсулина и кортизола в крови, снижается толерантность организма к глюкозе, а также происходят другие неблагоприятные изменения. Нарушения гомеостаза приводят к развитию характерных для пожилого возраста заболеваний: ожирения, диабета, атеросклероза, канкриофилии, депрессии, метаболической имуннодепрессии, гипертонии, гиперадаптоза, автоиммунных заболеваний и климакса. Т.е. старение рассматривается как возрастзависимое возникновение и развитие этих заболеваний и предлагается механизм их возникновения, а в целом, все сводится к возрастному снижению способности гипоталамуса улавливать сигналы с периферии, что обусловлено снижением количества гормональных рецепторов на поверхности нейронов гипоталамуса.
Развивая эти взгляды, В.М. Дильман (Dilman, 1986; Дильман, 1987) постулировал онтогенетическую модель старения:
Но, какая же молекулярная основа того, что приводит к столь печальным изменениям в организме млекопитающих? Есть мнение, что механизмы клеточного старения автономны и независимы от внешних сигналов и, что процессы клеточного и организменного старения могут сосуществовать или служить триггером один другому (Johnson et al., 1999). Рассуждая таким образом, ряд исследователей предложили два гипотетических сценария событий. Первый сводится к тому, что старение многоклеточных организмов детерминируется митохондриями клеток постмитотических и медленно обновляющихся тканей из-за накопления поврежденных молекул
мтДНК (Литошенко, Хартвиг, 1998; Gracy et al., 1999). Не исключено, что постмитотичный мозг млекопитающих не только превосходная иллюстрация этой модели, но и место где накопление мутантных мтДНК есть простая функция от времени и скорости метаболизма. Поэтому, со временем, в результате накопления мутантных молекул мтДНК у значительной части этого пула (в т.ч. и гормонсинтезирующих нейронов), появляются дефекты окислительного фосфолирирования. Как результат, уменьшается продуцирование АТФ и нарушается функционирование и биогенез митохондрий, а также повышается уровень продуцирования РФК и накопления поврежденных ими структур этих нейронов. Процесс носит самоускоряющийся характер. Исходя из того, что изменение энергетического баланса нейронов, может изменять чувствительность нейросекретирующих элементов мозга к внутренним влияниям, в частности к гормональным стимулам, то это может приводить как к изменению уровня нейросекреции, так и к изменению количества гормональных рецепторов на поверхности этих нейронов. Если интегрировать эту схему в онтогенетическую модель старения Дильмана, то тогда накопление поврежденных молекул мтДНК в гормонсинтезирующих нейронах необходимо рассматривать как пусковой триггер и биологические часы ювенильного развития и старения (Бойко, 2000).Второй сценарий недавно предложил А.М. Оловников (2003), который поставил риторический вопрос: можно ли в контексте современных представлений о роли теломер объяснить старение постмитотических нейронов, и в частности нейроэндокринных клеток. Ведь они не пролиферируют и потому процесс концевой недорепликации ДНК на концах теломер, к ним в принципе не применим. Для ответа на этот вопрос он предложил идею о концевой недорепарации ДНК (Оловников, 1971, 1992): - процесс неполного копирования конца ДНК
проявляет себя как в делящихся, так и в постмитотичных клетках по причине, что ДНК-полимераза репаративного синтеза, как и ДНК-полимераза репликативного синтеза, не могут заполнять концевую брешь на 5'-конце реплики ввиду отсутствия свободного 3'-конца, который способна наращивать ДНК-полимераза репаративного синтеза. Поэтому все те факторы, например, свободные радикалы, которые ведут к появлению соответствующих концевых брешей, также неизбежно ведут к укорочению концов двойной спирали ДНК даже в постмитотичных клетках. Чрезмерное укорочение теломер, может вести к соответствующим изменениям в нейроэндокринных клетках с аналогичным вышеупомянутому исходом.Таким образом, нельзя исключать, что постмитотичность и обусловленный этим феноменом МВСМ, своим возникновением обязан приобретением в процессе эволюции всего лишь одного признака: - трансформации клеток РГ в звездчатые астроциты.
Факты, которые можно интерпретировать как прямые доказательства существования МВСМ
Есть факты, указывающие на то, что потенциал долгожительства организма млекопитающих сравним или даже выше с таковым у птиц, но его реализации препятствует функционирование
МВСМ.Исследования, проведенные на инбредных и сингенных мышах, показали, что трансплантат кожи, взятый у старого хозяина приживался на молодом хозяине. Когда второй хозяин старел, трансплантат пересаживали третьему более молодому и т.д. Жизнеспособность и пролиферативный потенциал клеток сохранялся в течение 7-8 лет, что значительно превышает продолжительность жизни мыши и сопоставимо с максимальной продолжительностью жизни птиц соответствующих размеров, как и мышь. То же наблюдалось и с трансплантатом ткани эпителия молочной железы. В условиях гомеостаза молодого организма трансплантат сохранял жизнеспособность в течение шести лет (Daniel, Young, 1971; Daniel et al., 1975).
При пересадке яичников от старых крыс молодым животным с предварительно удаленными яичниками, - восстанавливалась эстральная функция. Яичники же молодых самок прекращали функционировать в организме старых (Kushima et al., 1961; Aschheim, 1976). Следовательно, яичники старых животных перестают функционировать не из-за старения составляющих их клеток, а как результат изменения внутренней среды организма, что не противоречит идеям, развиваемым в этой статье.
Более того, среди специалистов занятых трансплантацией печени доминирует мнение, что возраст донора не является противопоказанием для трансплантации (Oh et al., 2000).
Но, исключительный интерес представляют сообщения о том, что трансплантация фетальных гипоталамусов старым мышам и крысам восстанавливала их плодовитость, иммунный статус и ряд других признаков, присущих молодому организму, и продлевала жизнь подопытным грызунам (Ата-Мурадова, Донцов, 1987; Huang, 1987). Другими словами - перемещение ткани или органа из старого организма в гомеостатические условия молодого организма, возвращает этому органу ювенильные качества, а восстановление уровня гомеостаза в стареющем организме до уровня характерного для молодого возраста возвращает ювенильные характеристики
организма в целом и удлиняет продолжительность жизни.В целом, представленные факты не противоречат мнению А.М. Оловникова (2003) о том, что старение организма системный процесс, базирующийся на взаимодействии стареющих клеточных ансамблей, из которых состоит организм. Каждый из этих ансамблей может отличаться по темпам и признакам старения и, что многие делящиеся в организме клетки, например, фибробласты человека, не успевают за человеческую жизнь полностью исчерпать свой лимит Хейфлика, который при всей
его абсолютной достоверности, является лабораторным феноменом.Птицы имеют потенциал долгожительства на порядок больше в сравнении с млекопитающими аналогичных размеров
У птиц и млекопитающих три параметра коррелируют с продолжительностью жизни: вес тела, вес мозга и уровень метаболизма. (Sacher, 1977, 1978). Но, если сопоставить продолжительность жизни видов млекопитающих, имеющих постмитотичный мозг с аналогичным показателем у птиц, то такое сопоставление будет не в пользу млекопитающих. Птицы имеют более длинную продолжительность жизни, чем млекопитающие со сравнимым весом мозга и тела, при более высоком уровне метаболизма и температуры тела, что малопонятно с точки зрения существующих теорий старения. Эта тенденция довольно существенная. Например, среди животных с массой до 30 г млекопитающие имеют продолжительность жизни от 2-х до 12 раз меньшую, чем птицы того же веса тела (Boyko, 2004). Этот факт можно интерпретировать так: - скорость старения не просто неизбежное следствие износа, а постмитотичный мозг млекопитающих - причина их относительно более короткой, чем у птиц продолжительности жизни. Однако нельзя исключать и то, что долгоживучесть птиц, это результат исключительно высокой устойчивости клеток их организма к оксигенным повреждениям (Ogburn et
al., 2001).
Факты палеонтологии. МВС дает преимущества в эволюционной перспективе. Причина вымирания динозавров.
Существование двух эволюционных ветвей наземных позвоночных - тероморфной и завроморфной, разошедшихся еще на уровне амфибий и венчаемых: первая - млекопитающими, а вторая - птицами и динозаврами, сейчас практически общепризнанно. Обе группы возникли одновременно, в позднем карбоне. Динозавры и млекопитающие появились на Земле в конце триаса, и сосуществовали на протяжении 120 миллионов лет. От динозавров в конце Юрского в начале Мелового периодов эволюционировали птицы. Данные сравнительной анатомии указывает на незначительные отличия птиц от рептилий. Поэтому мнение, о том, что птицы не отдельный класс позвоночных, а дожившая до наших дней одна
из ветвей динозавров, отличительной чертой, которой является малый размерный класс и приближающийся к верхнему пределу для живых существ уровень метаболизма, имеет основательную почву. Так как птицы и динозавры филогенетически однородная группа, то, физиологические параметры функционирования их организмов не должны иметь значительных различий. Поэтому очевидно, что динозавры не имели (как и современные птицы) МВС, сходного с тем, что имеют млекопитающие.Внезапное вымирание динозавров одна из самых волнующих загадок палеонтологии. По, К.Ю. Еськову (2000), "мирное сосуществование" динозавров и млекопитающих состоялось благодаря полному разделению их экологических ниш, ввиду различий в размерных классах, что позволяло этим группам не взаимодействовать между собой. В те времена мелкий размерный класс, состоял только из насекомоядных и хищных неспециализированных форм млекопитающих. Ситуация поменялась в мелу, когда на эволюционную арену вышли териевые млекопитающие, в т.ч. и фитофаги, что значительно расширило пищевую базу субдоминантного сообщества. Как результат, среди млекопитающих появляются и первые специализированные хищники. Детеныши динозавров являлись членами субдоминантного сообщества – лакомой добычей для таких хищников. Защита потомства при условии, что детеныш имеет размер кролика, а родители - ростом со слона, задача невыполнимая. Детеныша скорее раздавишь, чем защитишь от нападения. Сократить этот разрыв в размерах невозможно (размер детеныша ограничен максимальными размерами яйца), и поэтому молодь динозавров была обречена оставаться членом субдоминантного сообщества. Если не брать в счет ныне живущих птиц, то попытка войти в малый размерный класс динозаврам не удалась. Недавняя палеонтологическая находка, кажется, подтверждает этот сценарий (Известия Науки от 16 января 2005).
Таким образом, на эволюционный вызов млекопитающих, динозавры не смогли дать адекватного эволюционного ответа и вымерли. Но, почему? Не исключено, что это явление вызвано более высокой скоростью эволюции млекопитающих, по сравнению со скоростью эволюции динозавров. Скорость эволюции зависит от многих параметров, но видимо, в большинстве случаев основной составляющей будет скорость смены поколений.
Закономерный вопрос, – какие различия в этом параметре были у динозавров и млекопитающих тех времен? Общеизвестно, какая продолжительность жизни современных млекопитающих. Видимо этот параметр не сильно отличался и у ископаемых меловых форм. Средняя продолжительность жизни динозавра Tyrannosaurus rex на основании изучения 8 экземпляров
установлена и составляла, якобы около 28 лет (Erickson et al., 2004). 28 лет не такой уж малый строк - по крайней мере, это как минимум на порядок больше, чем продолжительность жизни ныне живущих мелких форм млекопитающих (преимущественно такими формами в эпоху динозавров был представлен класс млекопитающих).О максимальной продолжительности жизни динозавров ничего не известно. Я провел грубый расчет максимальной продолжительности жизни среднестатистического динозавра, и получил фантастическую цифру - 1688 лет (Бойко, 2004). Если это так, то биологическая машина размером с тиранозавра могла жить тысячи лет, подобно современным баобабам и секвойи, т.е. в нашем понимании была вечной. Даже если это и так, то не вызывает сомнения и то, что к такому возрасту доживали только считанные единицы. Поэтому, в целом, исходя из палеонтологических фактов, млекопитающие по сравнению с динозаврами имели скорость эволюции как минимум на порядок больше. Может быть, что за этим фактом и кроется тайна вымирания динозавров?
ОБСУЖДЕНИЕ
В наши дни геронтология приближается к пику своего развития. Его достижение будет ознаменовано познанием механизмов старения и решением задачи его ликвидации. Накопленный объем информации, посвященный проблеме старения очень велик, что, кажется, вполне достаточно для очерка общей теории старения. Тем не менее, доминирует мнение, что с точки зрения единой теории старения невозможно объяснить все характерные черты феномена старения (Meites, 1992). Видимо, пришло время пересмотреть эти взгляды. Я полагаю, что единственно возможный ракурс, из которого просматривается в полном объеме картина старения: - мысль Вейсмана (Weismann, 1889) о том, что старение есть “нечто вторичное возникшее в процессе адаптации”.
Представленные факты можно свести к тому, что траектория эволюции старения имеет зигзагообразный характер: первоначально, видимо, возникли примитивные одноклеточные нестареющие существа. Затем их прокариотные потомки приобретают механизм апоптоза. В ходе дальнейшей эволюции у эвкариот возникает еще и ТТМ клеточного старения, а с возникновением многоклеточности, первые многоклеточные существа снова приобретают потенциальное бессмертие, которое в свою очередь утрачивается у ряда эволюционно продвинутых таксонов этих существ, подтверждением чему существование как потенциально бессмертных, так и стареющих форм. Если феномен самоуничтожения возник в процессе эволюции одноклеточных существ, и повторно возникает на определенном этапе филогенеза у многих многоклеточных форм, то видимо наличие такого феномена дает
некие эволюционные преимущества. Следовательно, апоптоз и/или ТТМ клеточного старения выполняют функцию феноптоза только у прокариот и одноклеточных эвкариот. Действительно, с возникновением многоклеточности, апоптоз у многоклеточных организмов (впрочем, как и ТТМ клеточного старения) вовлекается на выполнение совершенно других задач не связанных с процессом самоликвидации организма, и поэтому первые многоклеточные организмы получают потенциальное бессмертие. В многоклеточном существе клетка из самодостаточного организма превращается в часть сложной системы, и поэтому полученные в наследство от одноклеточных предшественников ТТМ клеточного старения и апоптоз в состоянии уничтожить или состарить только ту или иную клетку организма, но не организм в целом. Таким образом, на заре эволюции природа создавала бессмертные многоклеточные организмы. Пресноводная гидра и морские ежи, – бессмертные реликты ушедших эпох, - прекрасные примеры.Еще одна группа фактов позволяет понять принцип функционирования МВС у многоклеточных существ. Варьируя внешними условиями можно добиться старения у потенциально нестареющих гидр (Лэмб, 1980; Comfort, 1979). При неблагоприятном изменении температуры или состава воды деление клеток замедляется, гидра стареет и гибнет. Таким образом,
в зависимости от условий среды потенциально нестареющий организм может находиться в стареющем или в нестареющем состоянии (Халявкин, 1998), что зависит исключительно от внешних причин. А это может свидетельствовать о том, что гарантированное старение и смерть от старения у многоклеточных существ более позднее эволюционное приобретение и, как ныне известно, это приобретение характерно только для определенного ряда таксонов. В вышеописанном примере с гидрой, ясно, что этот организм, состоящий из потенциально бессмертных СК и стареющих специализированных соматических клеток (как впрочем, и любой другой), начинает стареть только в случае нарушения процесса замены постаревших и отработавших свой ресурс специализированных соматических клеток. Другими словами крах именно этого процесса индуцирует старение и потерю потенциального бессмертия. Возможно, это единый сценарий старения или самоуничтожения, характерный для всех многоклеточных существ. По крайней мере, для млекопитающих это действительно так. Накопление мутаций в мтДНК или недорепарация теломерных участков в посмитотичных гормонсинтезирующих нейронах (или совместное действие этих механизмов) в конечном итоге постепенно изменяет гомеостаз до достижения несовместимого с жизнью организма состояния. Но, для того чтобы в организме накопилось достаточное количество поврежденных нейронов необходимо создать определенные условия, в данном случае: - запрет на репарацию нейронов. Именно этот процесс и запрограммирован. Это в свою очередь позволяет определить локализацию в геноме программы старения: у млекопитающих она, по всей видимости, локализована в группе генов (а быть может и в одном), определяющих трансформацию РГ в астроциты. Таким образом, этот процесс, аналогичный процессу, индуцирующему искусственное старение у гидр, - запрет на репарацию особо важного ансамбля клеток организма, с аналогичным результатом - потерей потенциального бессмертия. Мои мысли согласуются с выводом А.И. Потапенко и А.П. Акифьева (2003) о том, что универсальность динамики смертности и точное сохранение спектра старческих изменений у млекопитающих при межвидовом различии в продолжительности жизни до 50 раз, а также рост средней продолжительности жизни более чем в два раза в эволюции от гоминид до человека также с сохранением спектра старческих изменений, при изменении не более 2% генов возможен только при условии, что работу механизма старения определяет небольшое число генов.Причины эволюционного возникновения МВС раскрыты Боулс (Bowles, 1998). Он предположил, что генетический дрейф, происходящий в ограниченных популяциях, ведет к гомозиготности, а отбор изменяет вектор дрейфа в аллелях, которые увеличивают жизнеспособность того или иного эволюционного дизайна в зависимости от направления давления отбора. Старение, ускоряя смену поколений в популяции, ускоряет получение выгоды от этого процесса, что в свою очередь вызывает развитие механизмов старения. Наиболее распространенными эпизодами давления на отбор были периоды хищничества. Эффективная защита от хищников, позволяет развиваться исключительно долгой продолжительности жизни. Без эпизодического хищничества, старение не обеспечивает никаких преимуществ, и системы старения дезактивируются, ввиду выгоды от увеличения репродуктивного потенциала. Периоды выгоды от старения были периодами развития систем старения. При этом более новые системы старения, как бы кооптируются и добавляются к ранее существовавшим системам старения. Т.е. в организме должна существовать одна доминирующая система старения, в которой кооптированы как остатки ранее эволюционно возникших систем, так и рудименты более давних систем. Фактически, Боулс (Bowles, 2000) утверждает, что вывод Медавара (Medawar, 1952), о том, что в естественных условиях большинство организмов гибнет раньше, чем успевает состариться, и потому такой механизм не имеет практического значения для вида, и не мог быть отобран эволюцией - неприменимо ко многим видам в определенные периоды их филогенеза.
Эти мысли созвучны гипотезе старения Уинн-Эдвардса (Wynne-Erwards, 1962) где утверждается, что старение это результат прямого отбора в пользу ограниченной продолжительности жизни, так как эта ограниченность способствует групповому выживанию. Для группы, в отличие от особи, большая продолжительность жизни не всегда благоприятна. Для выживания группы в изменяющихся внешних условиях, могут потребоваться генетические изменения. Если условия меняются быстро, группа может вымереть, если не станет быстро изменяться. Так как в определенном районе может существовать лишь ограниченная по размерам популяция, то короткая продолжительность жизни может быть более выгодной, так как она позволит смениться за данный период времени большему числу поколений. Чем быстрее будут сменяться особи, составляющие популяцию, тем больше будет различных комбинаций генов для работы естественного отбора и, значит, тем больше будет у группы шансов достаточно быстро приспособиться, чтобы выжить в изменяющейся среде. Группы с большей средней продолжительностью жизни особей не смогут эволюционировать так быстро, как группы с меньшей средней продолжительностью жизни. Таким образом, старение особей благоприятно для группы, если только оно сочетается с достаточно быстрым размножением: все это увеличивает вероятность выживания группы. Характерная длительность жизни будет определяться отбором среди разных групп и будет зависеть от многих аспектов биологии данного вида.
Устройство и принцип действия МВСМ, наводит на мысль, что столь сложный и хорошо оптимизированный механизм мог возникнуть только путем прямого отбора. Какой же был сценарий событий его эволюционного возникновения?
Если полагать, что постмитотичность мозга млекопитающих и есть причина их старения, то необходимо также обратить внимание на одну из наиболее интересных особенностей эволюции млекопитающих. В эпоху динозавров, или в первые 2/3 своей эволюционной истории млекопитающие пребывали в стадии малого размерного класса. Что с одной стороны само по себе предполагает очень короткую среднюю продолжительность жизни (Rougier, Novacek, 1998). С другой стороны возникновение феномена трансформации клеток РГ после завершения процессов нейрогенеза в астроциты, видимо не требует значительных перестроек в геноме. Поэтому этот признак мог закрепиться на первых порах как нейтральный. Я не исключаю, что первоначально, этот признак мог возникнуть в процессе
эволюции механизма постнатального развития млекопитающих. Но, при смене условий существования группы, наличие такого признака давало значительные преимущества группе.Представим, менее радикальную ситуацию, чем та, которую описал Скулачев (долгоживущие особи не монстры с изменениями в геноме, а нормальные представители своего вида): пусть популяция потенциально бессмертных существ испытывает давление естественного отбора в пользу закрепления определенного признака важного для выживания вида, например, как
в вышеописанном случае с динозаврами - стремлением к переходу в малый размерный класс. Средняя продолжительность жизни особей определяемая внешней средой как у Tyrannosaurus rex - 28 лет. Но, популяция имеет в своем составе несколько особей - активно спаривающихся самцов постепенно достигающих предела максимальной продолжительности жизни, которая, якобы превышает 1000 лет. Вне сомнения, что эти особи, располагая стандартом генома 1000 - летней давности, будут активно тормозить темп эволюции, и способствовать сохранению существующего фенотипа.В то же время популяция, состоящая из особей, в дизайне которых имеется МВС - гарантированно избавляется от самой возможности наличия в популяции долгоживущих особей, которые тормозят темп эволюции, что в конечном итоге обеспечивает этой популяции высокую скорость эволюции.
Поэтому, я предполагаю, что это эволюционное приобретение, МВСМ, резко ускорило темп эволюции и позволило млекопитающим совершить "эволюционный обгон" динозавров. Этот пример из палеонтологической летописи дает представление о том, какие эволюционные преимущества может дать наличие МВС. Если это так, то мы можем получить ответ на один волнующий вопрос: - еще в 19 веке замечено, что смена поколений целого ряда групп животных шла более быстрыми темпами ближе к нашей эпохе и была замедленной в эпохи более отдаленные. Попытки объяснить это явление были, но, кажется, они вовсе неубедительны. Может быть, этот феномен можно объяснить тем, что в процессе филогенеза вытесняются потенциально бессмертные виды, видами которые имеют МВС. Этот процесс ускоряет темп эволюции. В наши дни, среди наземных позвоночных виды млекопитающих которые имеют МВСМ, почти вытеснили другие группы позвоночных и преобладают в доминантном и субдоминантном сообществе. Среди беспозвоночных доминирующей группой являются короткоживущие насекомые, которые, кажется, также имеют МВС.
ВЫВОДЫ
Исходя из анализа литературы, полагаю, что в общей теории старения ключевой аксиомой должны быть взгляды Вейсмана (Weismann, 1889) на старение и смерть от старения, как на “нечто вторичное возникшее в процессе адаптации”. Кроме того, общая теория старения должна учитывать и то, что:
В целом, из представленного материала ясно, что настоящая работа по созданию общей теории старения еще только начинается.
НОТЫ ОПТИМИЗМА
(Вместо заключения)
В свете представленных идей, ясно, что старение млекопитающих это генетическая болезнь со смертельным исходом, которая поражает всех нас. Вопрос в том, как от нее избавится?
Если эти взгляды на старение верны, то искусственное возвращение уровня гомеостаза стареющего организма на уровень молодого позволит преодолеть видовой лимит продолжительности жизни. Но, есть ли средства для достижения такой задачи? Ведь гомеостаз это целый сонм параметров, большинство, из которых современной науке неизвестны.
Согласно представленных идей, кардинальное увеличения продолжительности жизни млекопитающих можно достичь путем восстановления эволюционно утраченной способности к нейрогенезу в постнатальный период жизни, что позволит удерживать параметры гомеостаза стареющего организма в пределах допускающих его жизнеспособность. Видимо это возможно, так как СК в мозгу млекопитающих сохраняются пожизненно. Но, как же это сделать?
Реальные результаты в области искусственного восстановления эволюционно утраченной способности млекопитающих к нейрогенезу были получены только группой Полежаева. Ими (Полежаев, 1968, 1982; Полежаев, Резников,
1973) установлено, что травма, продукты распада нервной ткани головного мозга или свежеприготовленная из ткани мозга экзогенная органоспецифическая РНК (эоРНК) индуцируют в нервной ткани мозга процессы митоза, амитоза и апоптоза в т.ч. и нейронов. Введение в мозг эоРНК вызывает сильное разрушение и дедифференцировку нервной ткани. Часть клеток погибает. Оставшиеся клетки глии и нейроны как бы омолаживаются. Наблюдается интенсивное амитотическое размножение нейронов. В случае очень сильного воздействия возникает митотическое деление нейронов, которое, однако, во многих случаях абортивное. Клетки глии усиленно размножаются митотическим и амитотическим путем. Активизируются процессы продуцирования камбиального типа клеток из эпендимы и субэпендиального слоя, их миграцию в белое и серое вещество и превращение части из них в нервные клетки.Видимо, нечто подобное наблюдал Оденс (Odens, 1973). Он использовал еженедельные инъекции смеси ДНК + РНК для предотвращения “пагубного действия старческого возраста” крыс в возрасте 800-900 дней. В результате крысы контрольной группы не дожили до 900 дней, а получавшие инъекции дожили до 1600-1900 дней, и 1 до 2250 дней.
Полагают, что действующим фактором экзогенных РНК является фракция низкомолекулярных ядерных/ ядрышковых РНК. Эти РНК являются подклассом некодирующих белки ядерной РНК и существуют в клетке преимущественно в виде малых рибонуклеопротеидов (Белоус и др., 1974; Смирнов, 1988; Stroun et al., 1977). Есть мнение, что интроны и некодирующие РНК образуют первичную управляющую архитектуру, которая определяет процессы дифференцирования и развития у эвкариот (Mattick, 2001; Mattick, Gagen, 2001).
Интерпретируя результаты исследований Полежаева с точки зрения современных представлений о роли некодирующих РНК в организации работы клетки, можно полагать, что при получении препарата эоРНК фенольным методом высвобождаются некие некодирующие РНК, которые при инъецировании вызывают у млекопитающих дедифференцировку нервной ткани и митоз нейронов. Поэтому, я гипотетически предполагаю, что омолаживающий эффект обусловлен дедифференцировкой астроцитов в волокна РГ чем снимается запрет на репарацию отработавших нейронов в стареющем мозгу. В целом, есть надежда, что, используя органоспецифическую РНК, мы однажды сможем запустить процесс регенерации нервной ткани млекопитающих, даже если и не поймем все его детали до конца.
Обсуждение роли некодирующих РНК в организации работы клетки, выходит за рамки данной статьи, но на основании литературных данных и выводов, изложенных преимущественно в обзорах Строун (Stroun et al., 1977) и А.В. Смирнова (1988), можно представить как возможный механизм действия эоРНК полученной из тканей молодого организма-донора на клетку реципиент старого организма, так и ожидаемые последствия применения эоРНК на клеточном, тканевом и организменном уровне:
Представленный обзор ранних публикаций согласуется с прогрессом в понимании роли малых РНК в функционировании клетки. В 2001 году журнал Science включил исследования малых РНК в число наиболее важных. Выявлен феномен "гашения" экспрессии определенных генов малыми siRNA, названный РНК - интерференцией. Недавно, А.М. Оловников (2003) постулировал новый класс малых ядерных РНК - фонтанных РНК (фРНК), которые исполняют роль сигнальных лигандов, взаимодействующих с другими сигнальными системами ядра, количественно меняя продуктивность генов.
СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ
Албертс Б., Брей Д., Льюис Дж., Рэфф М., Робертс К., Уотсон Дж., 1986. Молекулярная биология клетки. Т. 2. М.: Мир. C. 237.
Ата-Мурадова Ф.А., Донцов В.И., 1987. Влияние пересадки эмбрионального гипоталамуса на лимфоидные ткани у старых мышей // Докл. АН СССР. Т. 297. С. 237-240.
Белоус А.М., 1968. Экзогенная рибонуклеиновая кислота как фактор индукции в процессах регенерации костной ткани: Автореф. дис. д-ра биол. наук. Харьков: Харьковск. гос. мед. ин-т. 31с.
Белоус А.М., Годин В.П., Панков Е.Я., 1974. Экзогенные нуклеиновые кислоты и восстановительные процессы. М.: Медицина. 200 с.
Бойко А.Г., 2000. Гипотетический метод преодоления барьера максимальной видовой продолжительности жизни млекопитающих и человека // 3-й Національний конгрес геронтологів і геріатрів України. 26-28 вересня 2000 р. в м. Києві: Тези доповідей. C. 170.
Бойко А.Г., 2004. Ошибка академика Скулачева или очерк общей теории старения // Персональный сайт. Точный адрес в Интернете:
http://aginginfo.pochta.ru или http://www.aginginfo.pochta.ruВанюшин Б. Ф.,
2001. Апоптоз у растений // Успехи биологической химии. Т. 41. С. 3-38.Гродзинский Д. М., 1986. Старение у растений. В: Надежность и элементарные события процессов старения биологических объектов. (сборник научных трудов) Киев “Наукова думка” C. 12-20.
Дильман В.М., 1958. О возрастном повышении деятельности некоторых гипоталамических центров // Тр. Ин-та физиологии им. И.А.Павлова АН СССР. Т 7. С. 326-336.
Дильман В.М., 1987. Четыре модели медицины. Л.: Медицина. 288 с.
Еськов К.Ю., 1999. История Земли и жизни на ней: Экспериментальное учебное пособие для старших классов. - М.: Мирос. Электронная версия. Адрес в Интернете ftp://p7.mir.glasnet.ru/pub/eskov/
Еськов К.Ю., 2000. Наши отдаленные предки - зверозубые ящеры: гениальные неудачники // В мире животных. № 10. С. 8-11.
Калуев А. В., 2003. Феноптоз и человек (по поводу концепции акад. В.П. Скулачева) // Neuroscience.ru - Современная нейробиология и нейронауки- научно-образовательный сервер. http://www.neuroscience.ru/content/view/18/26/
Конышев В.А., 1969. О механизмах регуляции роста органов и тканей в эмбриогенезе // Успехи современной биологии. Т. 68. № 3. С. 412-433.
Литошенко А.Я., Хартвиг М., 1998. Митохондрии и старение // Пробл. старения и долголетия. Т. 7. № 3. C. 241-250.
Лэмб М., 1980. Биология старения. М.: Мир. 206 с.
Марков А.В., 2003. Проблема происхождения эвкариот (рукопись статьи для Палеонтологического журнала. Точный адрес в Интернете: http://macroevolution.narod.ru/eucar2.htm
Мухамедшин К., 1968. Старейшие деревья в Средней Азии как объект дендрохронологических исследований В: Мат. Всесоюз. совещ. по дендрохронологии и дендроклиматологии. Вильнюс, С. 104-111.
Оловников А.М., 1971. Принцип маргинотомии в матричном синтезе полинуклеотидов // Доклады АН СССР.- Т. 201, - С. 1496-1499.
Оловников А.М., 1992. Старение есть результат укорочения "дифферотены" в теломере из-за концевой недорепликации и недорепарации ДНК // Известия АН СССР, Серия биол., Т. 4. С. 641-643.
Оловников А.М., 2003. Старение как универсальная хроническая "болезнь количественных признаков": клеточное старение и РНК-зависимая ионная модуляция продуктивности генов // Медлайн.Ру Т. 4. С. 31.
Полежаев Л.В., 1968. Утрата и восстановление регенерационной способности у животных. М.: Наука. 248 с.
Полежаев Л.В., 1982. Природа нейротрофических явлений при регенерации и эксплантации //Успехи физиол. наук. Т.13. № 3. С.31-55.
Полежаев Л.В., Резников К.Ю., 1973. Стимуляция компенсаторно-восстановительных процессов в нервной ткани коры больших полушарий при гипоксемической гипоксии //Онтогенез. Т.4 С. 145-153.
Потапенко А.И., Акифьев А.П., 2003. На пути поиска программы и инициального субстрата старения // Медлайн РУ – Российский биомедицинский журнал. Т. 4. С. 103-107.
"Разрушен стереотип об "отношениях" млекопитающих и динозавров"., 2005. // Известия Науки. Обновление портала от 16 января 2005. Точный адрес в Интернете: http://inauka.ru/news/article51844?subhtml
Розанов А.Ю., Федонкин М.А., 1994. Проблема первичного биотопа эвкариот // Экосистемные перестройки и эволюция биосферы. М.: "Недра". С. 25-32.
Скулачев В.П., 1999. Феноптоз: запрограммированная смерть организма // Биохимия. Т. 64. № 12. С. 1418-1426.
Скулачев В.П., 2001а. Явления запрограммированной смерти. Организм //Соросовский образовательный журнал. Т. 7. № 10. С. 2-6.
Скулачев В.П., 2001б. Старение организма - частный случай феноптоза // Соросовский образовательный журнал. Т. 7. № 10. С. 7-11.
Смирнов А.В., 1988. Специфические эффекты и возможные механизмы действия экзогенных РНК // Успехи соврем. биологии. Т. 106 (вып. 1). № 4. С. 20-36.
Тахтаджян А. Л.,
1999-2005. Цветковые растения // Большая советская энциклопедия (БСЭ). Адрес в Интернете http://www.oval.ru/enc/80648.htmlХалявкин А.В., 1998. Взаимодействие "организм-среда" и причины старения // Успехи геронтологии. Вып. 2. С. 43-48.
Халявкин А.В., Яшин А.И.,
2003. Средовая и генетическая модификация картины старения. Границы пластичности // Проблемы старения и долголетия. Т. 12. № 4. С. 417-425.Alvarez-Buylla A., Kirn J.R., 1997. Birth, migration, incorporation, and death of vocal control neurons in adult songbirds // J. Neurobiol. V. 33. P. 585-601.
Alvarez-Buylla A., Buskirk D.R., Nottebohm F., 1987. Monoclonal antibody reveals radial glia in adult avian brain// J. Comp. Neurol. V. 264. P.159-170.
AnAge database. 2005. AnAge entry for Strongylocentrotus franciscanus (HAGRID 01417). http://genomics.senescence.info/species/entry.php?species=Strongylocentrotus_franciscanus
Aschheim P., 1976. Aging in the hypothalamic-hypophyseal- ovarian axis in the rat // Hypothalamus, Pituitary and Aging /Eds Everitt A.. Burges J.A. Springfield. P. 376-418.
Barres B.A., 1999. A new role for glia: generation of neurons! // Cell. V. 97. P. 667-670.
Birse S.C., Leonard R.B., Coggeshall R.E., 1980. Neuronal increase in various areas of the nervous system of the guppy, Lebistes // J Comp Neurol. V. 194. No 2. P.291-301.
Boyko O.G., 2004. Do mammals die young!? An age-dependent mechanism of mammals self-destruction // Ukr. Bioorg. Acta. V.1-2. P. 3-12.
Bowles J.T., 1998. The evolution of aging: a new approach to an old problem of biology // Med Hypotheses. V. 51. №3. P. 179-221.
Bowles J., 2000. Shattered: Medawar's test tubes and their enduring legacy of chaos // Med Hypotheses. V. 54. № 2. P. 326-339.
Brien P., 1953. La peґrenniteґ somatique. Biol. Rev. Cambr. Philos. Soc. V. 28, P. 308–349.
Brock M.A., Strehler B.L. 1963 Studies on the comparative physiology of aging. IV. Age and mortality of some marine Cnidaria in the laboratory // J. Gerontol. V.18. P.23–28.
Brown P.M., 1996. Oldlist: a database of maximum tree ages. In: Tree Rings, Environment and Humanity (Eds J.S.Dean, D.M.Meko, T.W.Swetnam) P. 727-731.
Cailliet G.M., Andrews A.H., Burton E.J., Watters D.L., Kline D.E., Ferry-Graham L.A., 2001. Age determination and validation studies of marine fishes: do deep-dwellers live longer? // Exp. Gerontol. V. 36. P. 739-764.
Campbell R.D., 1965. Cell proliferation in hydra: An autoradiographic approach // Science. V. 148. P. 1231–1232.
Campbell R.D., 1967a. Tissue dynamics of steady state growth in Hydra littoralis. I. Patterns of cell division // Dev. Biol. V. 15. P. 487–502.
Campbell R.D., 1967b. Tissue dynamics of steady state growth in Hydra littoralis. II. Patterns of tissue movement // J. Morphol. V. 121. V. 19–28.
Comfort A., 1979. The Biology of senescence. Edinbourgh; London: Churchill Livins. 414p.
Cui Y., Chen R.S., Wong W.H., 2000. The coevolution of cell senescence and diploid sexual reproduction in unicellular organisms // Proc Natl Acad Sci U S A. V. 97. №7. P. 3330-3335.
Daniel C.W., Young J.T., 1971. Influence of cell division on an aging process // Expl. Cell Res. V. 65. P. 27-32.
Daniel C.W., Aidells B.D., Medina D., Faulkin L.J.Jr., 1975. Unlimited division potential of precancerous mouse mammary cells after spontaneous or carcinogen-induced transformation // Proc. F.A.S.E.B. V. 34. P. 64-67.
David C.N., Campbell R.D., 1972. Cell cycle kinetics and development of Hydra attenuata. I. Epithelial cells // J. Cell Sci. V. 11. V. 557–568.
Dilman V.M., 1971. Age-associated elevation of hypothalamic, threshold to feedback control, and its role in development, ageine, and disease // Lancet. № 1 (7711). P. 1211-1219.
Dilman V.M., 1981. The law of deviation of homeostasis and disease of aging. Boston, (USA): J.Wright PSG Inc. 380 p.
Dilman V.M., 1986. Ontogenetic model of aging and disease formation and mechanisms of natural selection // J. Theor. Biol. V. 118. № 1. P. 73-81.
Eltceiri G.L., 1976. Some properties of the small homodisperse RNA4s in the cytoplasm of HeLa cells // Biochim. et biophys. Acta. V. 425. № 2. P. 202.
Engelberg-Kulka H., Glaser G., 1999. Addiction modules and programmed cell death and antideath in bacterial cultures//Annu Rev Microbiol V.53 P.43-70.
Eriksson P.S., Perfilieva E., Bjork-Eriksson T., Alborn A.M., Nordborg C., Peterson D.A., Gage F.H., 1998. Neurogenesis in the adult human hippocampus // Nat. Med. V. 4. P. 1313-1317.
Erickson G.M., Makovicky P.J., Currie P.J., Norell M.A., Yerby S.A., Brochu C.A., 2004. Gigantism and comparative life-history parameters of tyrannosaurid dinosaurs // Nature. V. 430(7001). P. 772-775.
Finch C.E., 1990. Longevity, Senescence, and the Genome. Chicago: University of Chicago Press.
Finch C.E., Austad S.N., 2001. History and prospects: symposium on organisms with slow aging // Exp Gerontol. V. 36. №. 4-6. P. 593-597.
Font E., Desfilis E., Perez-Canellas M.M., Garcia-Verdugo J.M., 2001. Neurogenesis and neuronal regeneration in the adult reptilian brain // Brain Behav Evol. V. 58. P. 276–295.
Gavrilov L.A., Gavrilova N.S., 2002. Evolutionary Theories of Aging and Longevity // The Scientific World Journal. V. 2. P. 339-356.
George J.C., Bada J., 1999. Age and growth estimates of bowhead whales (Balaena mysticetus) via aspartic acid racemization // Can J. Zool. V. 77. P. 571-580.
Goldman S., Nottebohm F., 1983. Neuronal production, migration, and differentiation in a vocal control nucleus of the adult female canary brain // Proc. Natl. Acad. Sci. USA. V. 80. P. 2390-2394.
Gould E., Vail N., Wagers M., Gross C.G., 2001. Adult-generated hippocampal and neocortical neurons in macaques have a transient existence // Proc. Natl. Acad. Sci. USA. V. 98. P. 10910-10917.
Gracy R.W., Talent J.M., Kong Y., Conrad C.C., 1999. Reactive oxygen species: the unavoidable environmental insult?//Mutat. Res. V. 428. P.17-22.
Gruss P., Lai C.J., Dhar R., Khoury G., 1979. Spicing as a requirement for biogenesis of functional 16S mRNA of simian virus 40 // Proc. Natl. Acad. Sci., USA. V. 76. P. 4317-4321.
Guerin J. C., 1996. Divergent Model of Aging? Negligible Senescence in Long-Lived Fishes // http://www.peter.unmack.net/archive/rml/rmljun96/0117.html
Gupta A, Tsai L. H., Wynshaw-Boris A., 2002. Life is a journey: a genetic look at neocortical development // Nature Reviews Genetics. V. 3. P. 342 –355.
Hartman H., Fedorov A., 2002. The origin of the eukaryotic cell: a genomic investigation // Proc. Nat. Acad. Sci. USA. V. 99. N 3. P. 1420-1425.
Hillman N., Hillman R., 1967. Competent chick ectoderm: non-specific response to RNA // Science. V. 155. P. 1563-1565.
Huang H.H., Kissane J.Q., Hawrylewicz E.J., 1987. Restoration of sexual function and fertility by fetal hypothalamus transplant in impotent aged male rats // Neurobiol. Aging. V. 8. P. 465-472.
Johnson F.B., Sinclar, D.A., Guarente L., 1999. Molecular biology of aging // Cell. V. 96. P. 291-302.
Kara T.C., 1994. Ageing in amphibians // Gerontology. V.40. №2-4. P. 161-73.
King J.S., 1966. A comparative investigation of neuroglia in representative vertebrates: a silver carbonate study // J Morphol. V. 119. P. 435–466.
Kishi S., Uchiyama J., Baughman A.M., Goto T, Lin M.C., Tsai S.B., 2003. The zebrafish as a vertebrate model of functional aging and very gradual senescence // Exp Gerontol. V. 38. №. 7. P. 777-786.
Klapper W, Heidorn K, Kuhne K, Parwaresch R, Krupp G., 1998. Telomerase in “immortal fish” // FEBS Letters. V. 434. P. 409-412.
Kleene K.C., Yumphreys T., 1977. Similarity of hnRNA sequences in blastula and pluteus stage sea urchin embryos // Cell. V. 12. P.143-155.
Koonin E.V., Aravind L., 2002. Origin and evolution of eukaryotic apoptosis: the bacterial connection // Cell Death Differ. V. 9. №4. P. 394-404.
Kushima K., Kamio K., Okuda V., 1961. Climacterium, climacteric disturbances on rejuvenation of sex center // Tohoku J. Exp. Med. V. 74. P. 113-129.
Lamberts S.W.J., Beld A.W., Lely A.J., 1997. The endocrinology of aging // Science. V. 278. P. 419-425.
Leaman B.M., Beamish R.J., 1984. Ecological and management implications of longevity in some northeast Pacific groundfishes // Bull. Int. North Pacific Commn. V. 42. P. 85-97.
Lennington J.B., Yang Z., Conover J.C., 2003. Neural stem cells and the regulation of adult neurogenesis // Reproductive Biology and Endocrinology. V. 1. P. 99-106.
Loomis W.F., Lenhoff H.L., 1956. Growth and sexual differentiation of hydra in mass culture // J. Exp. Zool. V. 132. P. 555–570.
Lopez-Garcia C., Molowny A., Garcia-Verdugo J.M., Ferrer I., 1988. Delayed postnatal neurogenesis in the cerebral cortex of lizards // Brain Res. V. 471. P. 167–174.
Margotta V., Fonti R., Palladini G., Filoni S., Lauro G.M., 1991. Transient expression of glial-fibrillary acidic protein (GFAP) in the ependyma of the regenerating spinal cord in adult newts // J Hirnforsch. V. 32. P. 485–490.
Margulis L., 1970. Origins of eukaryotic cells. New Haven: Yale Univ. Press. 349 p.
Mattick J.S., 2001. Non-coding RNAs: the architects of eukaryotic complexity // EMBO Reports. V. 2. № 11. P.986-991.
Mattick J.S., Gagen M.J., 2001. The evolution of controlled multitasked gene networks: the role of introns and other noncoding RNAs in the development of complex organisms // Mol. Biol. & Evol. V. 18. P.1611-1630.
Mart'inez D.E.,1998. Mortality patterns suggest lack of senescence in hydra // Exp. Gerontol. V. 33. No 3. P.217-225.
Medawar P.B., 1952. An unsolved problem of biology. London: U. K. Lewis.
Meites J., 1992 Remembrance: Neuroendocrinology and Aging. A Perspective // Endocrinology. V. 130. No. 6. P. 3107-3108.
Molowny A., Nacher J., Lopez-Garcia C., 1995. Reactive neurogenesis during regeneration of the lesioned medial cerebral cortex of lizards // Neuroscience V. 68. P. 823–836.
Morrison J.H., Hof P.R., 1997. Life and death of Neurons in the Aging brain // Science. V. 278. P. 412-419.
Munk K.M., 2001. Maximum ages of groundfishes in waters off Alaska and British Columbia and considerations of age determination // Alaska Fish Res. Bull. V. 8. P. 12-21.
Niu M.C., 1963. The stability of the RNA-induced cellular changes // Federat. Proc. V. 22. № 2. P. 354.
Niu M.C., Niu L.C., Guha A., 1968. The entrance of exogenous RNA into the mouse ascities cell // Proc.Soc. Exptl. Biol. and Med. V.128. P. 550-555.
Odens M., 1973. Prolongation of the life span in rats // J. Am. Geriatr. Soc. V. 21. № 10. P. 450-451.
Ogburn C.E., Carlberg K., Ottinger M.A, Holmes D.J., Martin G.M., Austad S.N., 2001. Exceptional cellular resistance to oxidative damage in long-lived birds requires active gene expression // J. Gerontol. A Biol. Sci. Med. Sci. V. 56. P. 468-474.
Oh C.K., Sanfey H.A., Pelletier S.J, Sawyer R.G., McCullough C.S., Pruett T.L., 2000. Implication of advanced donor age on the outcome of liver transplantation // Clin. Transplant. V. 14. P. 386-390.
Olovnikov A.M., 1973. A theory of marginotomy: The in-complete copying of template margin in enzymic synthesis of polynucleotides and biological significance of the phenomenon // J Theor Biol. V. 41. P. 181-190.
Patnaik B.K., 1994. Ageing in reptiles // Gerontology. V.40. №2-4. P. 200-220.
Paton J.A., Nottebohm F.N., 1984. Neurons generated in the adult brain are recruited into functional circuits // Science V. 225. P. 1046–1048.
Polenov A.L., Chetverukhin V.K., Jakovleva I.V., 1972. The role of the ependyma of the recessus praeopticus in formation and the physiological regeneration of the nucleus praeopticus in lower vertebrates // Z Mikrosk Anat Forsch. P. 85. P. 513–532.
Rougier G.W., Novacek M.J., 1998. Early mammals: teeth, jaws and finally a skeleton!// Curr Biol. V.8. No. 8. P. 284-287.
Sacher G.A., 1977. Life table modification and life prolongation // Handbook of the Biology of Aging /Eds Finch C., Hayflick L. N.Y.: Reihold. P. 582-638.
Sacher G.A., 1978. Longevity and aging in vertebrate evolution // Bioscience. V. 28. P. 497-501.
Skulachev V.P., 1999. Mitochondrial physiology and pathology; concepts of programmed death of organelles, cells and organisms // Mol. Aspects Med. V. 20. P. 139-184.
Slomski R., Latos A.M., 1979. Uptake of immune RNA by normal mouse spleen cells // Mol. and Cell Biochem. V. 24. № 1. P. 15 - 20.
Stebbing N., 1979. Cellular uptake and in vivo fate of polynucleotides // Cell. Biol. Int Rep. V. 3. №. 6. P. 485-502.
Stauth D., 2003. Red sea urchins discovered to be one of earth's oldest animals // Сайт Орегонского Государственного Университета: http://oregonstate.edu/dept/ncs/newsarch/2003/Nov03/urchin.htm
Stroun M., Anker P., Maurice P., Gagen M. J., 1977. Circulating nucleic acids in higher organisms // Int. Rev.Cytol. V. 51. P.1 - 48.
Weismann A., 1889. Essays upon heredity and kindred biological problems. Claderon Press, Oxford, UK.
Weissman T., Noctor S.C., Clinton B.K., Honig L.S., Kriegstein A.R., 2003. Neurogenic Radial Glial Cells in Reptile, Rodent and Human: from Mitosis to Migration // Cerebral Cortex. V. 13, No. 6. P. 550-559.
Williams G.C., 1957. Pleiotropy, natural selection, and the evolution of senescence // Evolution. V. 11. P. 398-411.
Wold B.J., Klein W.H., Hough-Evans B.R., Britten R.J., Davidson E.H., 1978. Sea urchin embryo mRNA sequences expressed in the nuclear RNA of adult tissues // Cell. V. 14. P. 941-950.
Wynne-Erwards V.C., 1962. Animal Dispersion in Relation to Social Behaviour. Edinburg; London: Oliver and Boyd.
Zupanc G.K.H., 1999. Neurogenesis, cell death and regeneration in gymnotiform brain // J Exp Neurol V. 202. P. 1435–1446.