Почему срок жизни людей ограничен природой всего 125 годами? Любопытный эксперимент профессора анатомии

Алхимики Средних веков искали философский камень не только ради обогащения путем трансмутации неблагородных металлов в золото, но и для обретения бессмертия. Правда, многие философы утверждали, что бессмертие не только бесценный дар, но и тяжелое проклятие.

Однако религиозно-философский вопрос бессмертия для человека не так давно ушел в чисто теоретическую плоскость и всему виной предел Хейфлика. Благодаря научным исследованиям доказано, что максимальная продолжительность жизни человека составляет примерно 125 лет. Чем ограничивается срок жизни?

Эксперимент Леонарда Хейфлика

В 1961 году профессор Калифорнийского университета Леонард Хейфлик в сотрудничестве с Полом Мурхедом поставили относительно несложный эксперимент, они смешали равное количество женских и мужских (для того чтобы их потом можно было отличить друг от друга) фибробластов — клеток, отвечающих за функционирование и восстановление кожи.

Леонард Хейфлик, профессор анатомии Калифорнийского университета в Сан-Франциско

Причем женские клетки к моменту начала эксперимента прошли 10, а мужские 40 клеточных делений. В качестве отдельной «контрольной» группы использовались мужские клетки, также прошедшие 40 делений.

Экспериментаторы вели наблюдение за контрольной группой, и когда эти мужские клетки перестали делиться, Хейфлик и Мурхед обратились к опытной группе. Выяснилось, что и там мужские клетки делиться перестали и погибли, а женские (те которые) продолжали активную жизнедеятельность.

Дальнейшие эксперименты позволили сделать вывод, что независимо от пола человеческие клетки способны к 50-52 делениям. И на этом все. Хоть время их жизни и можно продлить путем заморозки, но клетки «запоминают» сколько делений они уже прошли до воздействия холода и продолжают функционировать после активации с того момента, где остановились.

Чем задается предел Хейфлика

Предел Хейфлика обусловлен сокращением размеров теломеров — это специфические участки ДНК на окончаниях хромосом, которые укорачиваются с каждым делением клетки. Но это касается нормальных соматических клеток, в то время как раковые клетки оказываются практически бессмертными.

Раковые клетки выделяют особый фермент теломеразу, позволяющий наращивать теломеры. Также теломераза присутствует и в здоровых половых человеческих клетках, а также некоторых стволовых, делая их фактически «бессмертными».

Сами теломеры, являясь концевыми участками хромосом, выполняют защитную функции, исправляя ошибки и повреждения накапливающиеся с течением жизни. Однако исправление ошибок дорого обходится для самих теломер — они укорачиваются при каждой репликации на 3-6 нуклеотидов.

Если учесть, что их длина теломер от 150 до 300 нуклеотидов, то становится понятно, почему предел Хейфлика составляет примерно 50 делений для человека.

Хотя теломеры и подавляют процессы старения и опухолеобразования, отловить все возникшие ошибки ДНК и они не в состоянии, так что человек довольно медленно, но стареет, а также с возрастом увеличивается вероятность раковых заболеваний.

Защита хромосом теломерами

Еще Леонарду Хейфлику удалось выделить три стадии старения, которые проходят клетки:

  1. На первой стадии, когда теломеры еще не изношены, происходит довольно быстрое и здоровое деление;
  2. На второй стадии деление замедляется;
  3. На третьей стадии, когда деление клеток уже полностью прекращается, они еще некоторое время остаются живыми, после чего с клетками происходит совершенно неожиданная вещь — в них срабатывает программа самоуничтожения, заложенная в наш генетический код, которую называют апоптозом.

Апоптоз клетки

В процессе апоптоза ядро клетки начинает буквально разваливаться на части, выделяя особые химические вещества. Они служат сигналом для мак­ро­фа­гов и других фа­го­ци­ти­рую­щих кле­ток, ко­то­рые по­гло­ща­ют умирающие клет­ки и тель­ца, не по­зволяя их со­дер­жи­мо­му попасть в окружаю­щую сре­ду и вы­звать вос­па­лительную ре­ак­цию. При этом весь процесс самоуничтожения и удаления остатков погибшей клетки занимает всего 15-120 минут