Как дожить до 115 лет

Секреты долголетия от 115-летней женщины: в ее крови ученые не нашли вредных мутаций, но нашли изношенные теломеры

Узнать секрет долголетия ученым удалось благодаря одной из самых старых женщин на планете. Исследователи смогли изучить ее кровь и обнаружили там некоторые особенности.

Хендрике ван Андель-Шиппер — голландка, родившаяся в 1890 году, умерла в 2005 году в возрасте 115 лет. Она завещала свое тело на пользу науке, что и было использовано исследователями с согласия ее родственников.

Хендрике отличалась удивительно хорошим здоровьем, вплоть до самой смерти она сохраняла ясный ум и ничем не болела.

В ее сердечно-сосудистой системе врачи не обнаружили никаких признаков заболеваний.

После смерти Хендрике ее кровь и остальные ткани тела ученые тщательно исследовали, пытаясь найти в них признаки столь преклонного возраста и причины ее здорового долголетия. Результаты исследования они опубликовали в журнале Genome Research.

Особый интерес вызвало состояние стволовых клеток крови долгожительницы. Ученые исходили из того, что продолжительность жизни зависит от способности стволовых клеток делиться и обеспечивать ткани свежим клеточным материалом взамен стареющих и поврежденных клеток. Когда популяция стволовых клеток истощается, они постепенно умирают, и ткани теряют способность к обновлению.

Как функционируют теломеры в ДНК

Когда клетка делится, ей необходимо удвоить ДНК, чтобы передать полноценный генетический материал «дочкам». Ферменты, ответственные за удвоение, не способны считывать данные от начала до самого конца хромосомы. То есть если бы концы хромосом содержали важную генетическую информацию, то она терялась бы раз за разом при воспроизводстве клеток. Вместо этого при делении сокращается длина теломер — концевых участков ДНК, которые несут «холостые» гены. Это обеспечивает правильность копирования ДНК, однако, когда дальнейшее укорочение теломеры становится невозможным, клетка теряет способность к делению и отмирает. Клеточная смерть и является причиной старения и смерти всего организма. Специальный фермент — теломераза — способен «дописывать» потерянные участки теломер и обеспечивать фактическое бессмертие клетки, однако он активен лишь в некоторых видах клеток, в частности в стволовых и большей части раковых.

К удивлению ученых, в крови Хендрике они нашли, что примерно две трети ее белых кровяных клеток (лейкоцитов) на момент смерти ведут свое происхождение всего от двух стволовых кроветворных клеток. Это означает, что все остальные имеющиеся у нее стволовые клетки уже умерли. Количество стволовых клеток крови при рождении составляет около 20 тыс., но в зрелом возрасте в организме обычно сохраняются около 1300 активных стволовых клеток крови.

Биологи изучили и теломеры (концевые участки хромосом, состоящие из повторяющихся последовательностей, которые укорачиваются при каждом делении клетки).

Оказалось, что теломеры в клетках крови были крайне изношены — в 17 раз короче, чем теломеры в клетках мозга и остальных тканей.

«Поскольку эти клетки крови имели экстремально короткие теломеры, мы предположили, что большинство стволовых клеток крови умерли от изнашивания, достигнув предела клеточного деления», — говорит доктор Хенне Хольстег, руководитель исследования.

Исследователи секвенировали полный геном клеток крови долгожительницы и проанализировали имеющиеся мутации. В клетках крови они нашли более 400 мутаций, которых не было в клетках мозга. Это значит, что данные мутации образовались при жизни женщины (они называются соматическими). Примечательно, что все мутации были безвредными, не ассоциировались с какими-либо заболеваниями.

Доктор Хольстег подчеркивает, что впервые удалось исследовать накопление мутаций в клетках человека в таком преклонном возрасте.

«Обычно при накоплении соматических мутаций среди них появляются вредные, которые могут вести к раку, — объясняет Тайлор-Смит, соавтор исследования. — Но в данном случае среди всех мутаций мы не обнаружили вредных».

Поскольку мутации в клетках крови Хендрике оказались на удивление безобидными и она избежала раковых опухолей, ученые сделали вывод, что

причиной ее естественной смерти стало истощение популяции стволовых кроветворных клеток из-за изнашивания теломер.

Авторы не исключают возможности «омолодить» старый организм, если удастся пополнить запас стволовых клеток, взятых при рождении (например, из пуповинной крови) или в раннем детстве. Эти клетки имеют полноразмерные теломеры и запустят в организме процесс образования молодых клеток.

Что касается Хендрике, то ученые ставят своей следующей задачей сравнение ее генома с геномом пациентов, страдающих от болезней Альцгеймера и других видов деменции, чтобы найти у долгожительницы защитные гены, сохраняющие ее мозг.