скачать книгу бесплатно
Старение как побочный эффект эволюции
Сергей Юрьевич Кашников
Книга носит научно-популярный характер. В ней высказана точка зрения на старение как на процесс, возникший в ходе эволюции. Не секрет, что в процессе эволюции в результате природных катаклизмов, в частности так называемых периодов термальных максимумов (ТМ), происходило снижение содержания в атмосфере и гидросфере Земли кислорода и водорода. Поэтому многим видам живых существ, в том числе млекопитающим, пришлось пройти серьёзную вынужденную адаптацию, в результате которой они подверглись метаморфозу – измению внутренней анатомии, прежде всего анатомии системы дыхания. В результате у них развилась теплокровность, изменился гомеостаз организма. При этом млекопитающие не только уменьшились в размерах, но продолжительность их жизни также сократилась.
Введение
Смертность человека есть лишь неведение, результат несовершеннолетия, несамостоятельности жизни, находящейся в зависимости от незрячей природы, извне и внутри нас действующей и нами пока неуправляемой.
Николай Федорович Федоров (1829-1903) – великий русский философ.
Несмотря на длительную историю изучения старения, до настоящего времени остаются не полностью осознанными сущность и главная причина старения как всеобщего явления в природе. Геронтология в этом отношении переживает кризис, связанный с тем, что старые принципы создания концептуальных моделей старения, сводившиеся по существу к абсолютизации отдельных наблюдаемых явлений и частных механизмов старения, потерпели крах. Большинство так называемых теорий старения, которых на настоящее время насчитывают более двухсот, оказались несостоятельными и во многом представляют только исторический интерес.
Одни ученые считают, что в основе старения лежит накопление свободных радикалов – очень активных соединений кислорода, которых с возрастом становится все больше. Однако другие ученые так не считают, утверждая при этом, что только в России рождается уже до 80% больных детей, а умирает больше, чем рождается. Выходит, свободные радикалы не являются причиной старения. Согласно мнению В.И. Донцова и В.Н. Крутько старение представляет собой неспецифическое повышение уязвимости организма ко всем воздействиям с возрастом. Значит что-то заложено в самом организме уже с момента его зачатия.
Согласно утверждению академика Н.М. Эммануэля старение наступает по причине одновременного «включения» четырех механизмов: генетического, экологического, эндокринного и теломеразного (недорепликация ДНК). При этом, только тогда, когда человечество решит проблемы с первыми тремя механизмами старения, люди встанут лицом к лицу с проблемой недорепликации ДНК. Согласно мнению А. Оловникова старение – это первичный процесс, тогда как укорочение теломер – вторичный сопутствующий старению процесс и сегодня с помощью теломеразы «отменить» сразу старение невозможно, пока не будет установлена его первопричина.
Шесть лет назад в Российском трансгуманистическом движении взялись за систематизацию научных знаний по старению. Для работы были привлечены геронтологи и специалисты по отдельным аспектам старения. По мнению учёных, целый букет старческих патологий – это уже результат старения. А вот как процесс начинается и как разворачивается в среднем возрасте – это по-настоящему интересно («Русский репортёр» № 43, 2014). Руководитель проекта по созданию схемы старения футуролог Даниил Медведев убеждён: «Не поняв старение, остановить его невозможно. Если же его понять и описать, остановка старения превращается в чисто инженерную задачу. Любая из цепочек причинно-следственных связей может быть перерезана подходящим лекарством, генетическим вмешательством или изменением образа жизни».
Поэтому целью нашей работы было выяснить, какой фактор стал «пусковым рычагом» старения? При этом мы исходили из того, что старение – это болезнь, а любая болезнь – это результат отсутствия у организма возможности противостоять изменениям условий внешней среды. Учёные уверены, что на 20% здоровье человека зависит от наследственности и на 80% – от условий жизни и чистоты внешней среды (Ковтун Н.Г., 2015). Поэтому учёные считают, что продолжительность жизни каждого вида сложных организмов, в том числе и человека во многом зависит от факторов внешней среды, в которой протекала его эволюция, от энергетических затрат, необходимых для поддержания организма в его рабочем состоянии (Кирквуд Т., 2010).
Следовательно, «пусковым рычагом» старения стало воздействие на организм фактора внешней среды. Поэтому мы решили выяснить какие это факторы?
Анализ литературных данных привёл нас к выводу о том, что действие свободных радикалов, вирусов, генетический «сбой» и недорепликация ДНК – это лишь последствия, обусловленные влиянием на организм экологического фактора – резкого снижения в земной атмосфере кислорода. Именно изменения внешней среды: повышение температуры и сухости воздуха, снижение содержания в нём кислорода стали причиной ослабления организма человека. Снижение кислорода в атмосферном воздухе в результате повышения его температуры в периоды термальных максимумов (ТМ), происходивших на планете Земля, вынуждали наземные организмы адаптироваться к изменявшемуся климату. В «погоне» за кислородом млекопитающие были вынуждены интенсифицировать процесс дыхания, что привело к изменению не только их внешних параметров, но и к серьёзным анатомическим изменениям – метаморфозу. Произошли серьёзные изменения в дыхательной и центральной нервной системах: развилась дыхательная мышца – диафрагма, обеспечивающая более частые захваты кислорода. Усиленная работа диафрагмы способствовала ускоренному току крови в кровеносных сосудах и ускоренному обмену веществ. Температура тела при этом повысилась до 37
С. Так в результате вынужденной адаптации у млекопитающих возникла теплокровность. При этом произошли изменение в строении эритроцитов: во взрослом состоянии они лишены у наземных млекопитающих клеточных ядер. А также в митохондриях возникли нарушения, следствием которых стало повышение уровня высокоактивных кислородсодержащих веществ.
Мы полагаем, что в результате метаморфоза и развития диафрагмы был нарушен гомеостаз организма, ослабел антиоксидантный статус, не стал осуществляться активный метаболизм, процесс окисления не стал проходить до конца, что и явилось причиной возникновения активных форм кислорода – свободных радикалов.
Сегодня у учёных, в частности зав. лабораторией генетики продолжительности жизни и старения в МФТИ Алексея Москалёва создаётся впечатление, что старение – это набор совершенно разных процессов, протекающих на различных уровнях организации живой материи: молекулярном, клеточном, на уровне клеточных взаимодействий, уровне функциональных систем, таких как дыхательная или кровеносная.
Пытаясь доказать негативную роль развития теплокровности в ходе эволюции или, как мы считаем инволюции, мы решили сравнить составляющие систему дыхания компоненты холоднокровных организмов, славящихся феноменальной продолжительностью жизни, с таковой теплокровных млекопитающих. Как оказалось, не только эритроциты, но и другие форменные элементы крови (ФЭК) теплокровных, в частности лейкоциты, то есть компоненты иммунитета, имеют иное строение, чем у холоднокровных. Эти отличительные особенности в ФЭК, по-нашему мнению, и объясняют причину незначительной продолжительности жизни теплокровных животных, в том числе и человека.
И в этом мнении мы не одиноки. Профессор Университета Болоньи Клаудио Франчески, обнаружил, что лимфоциты долгожителей в отличие от лимфоцитов других людей, в отсутствие питательных веществ начинают поедать другие клетки, становясь «каннибалами», чтобы выжить. Похожий феномен можно наблюдать при раке: так ведут себя раковые клетки (Константинов А., 2014).
Недавно обнаружилось, что компоненты иммунной системы – Т-клетки (Т-лимфоциты), макрофаги и дендритные клетки человека служат резервуаром для вирусных частиц. Кроме этих компонентов иммунитета укрытием для вирусных частиц служат и анатомические компартменты, такие как центральная нервная система (ЦНС) – головной мозг. Попадая в головной мозг с помощью компонентов иммунной системы (лимфоцитов), вирусы повреждают оболочку нейронов, в результате чего нарушается нормальное поведение импульсов в центральной нервной системе, что, в свою очередь, приводит к развитию как рассеянного склероза, так и ряда других заболеваний (Самотаева Э.И др., 2012).
По нашему мнению компоненты иммунитета, в частности лимфоциты, служащие убежищем для вирусных частиц, преодолевшие гематоэнцефалический барьер и проникшие в головной мозг и являются основной причиной старения. Не случайно учёные утверждают, что воспалительные процессы играют огромную роль в старении.
Глубокое и всестороннее ознакомление с имеющимся в печатных изданиях материалом и осмысление его привело нас к убеждению, что старение организма – не изначально данное Природой явление, а заболевание, навязанное нам в ходе эволюции климатическими изменениями. Глобальное потепление и похолодание среды обитания сопровождалось снижением влажности воздуха и содержания в нём кислорода и водорода. Снижение вне и внутри организма отрицательных ионов кислорода стало причиной проникновения в организм микробов – вирусов и бактерий, для которых кислород является «бичом». Преодолев кислородный рубеж, микробы смогли проникнуть через гематоэнцефалический барьер в центральную нервную систему млекопитающих, в головной мозг, подстроив организм под себя и изменив его гомеостаз, тем самым в качестве коэволюционных «симбионтов» способствуя адаптации организма к изменившимся внешним условиям. А снижение содержания отрицательных ионов водорода в земной атмосфере ослабило антиоксидантный статус организма и привело к образованию свободных форм кислорода – свободных радикалов, разрушающих клеточные структуры и связи между ними, что и могло повлиять на митохондрии, от активности которых зависит выработка энергии в организме, а, следовательно, величина активного долголетия.
Однако и сегодня есть некоторые организмы, которых в силу их универсальности, то есть способности обитать в двух средах (в воде и на суше или под землёй и на её поверхноси), перемены климата не затронули (черепаха, крокодил, голый землекоп) в такой степени как наземных млекопитающих. Этих животных-долгожителей сегодня изучают учёные во многих лабораториях мира и даже пытаются вводить вырабатываемые ими вещества – «факторы долголетия» или «факторы омоложения» в организм человека, и через это добиваются неплохих результатов. Так называемая синтетическая биология, по мнению учёных, в недалёком будущем сможет преодолеть многие природные ограничения длительности жизни. А в некоторых странах мира, в частности в Японии, занимаются и созданием искусственной крови путём манипуляций с белком крови – гемоглобином. К сожалению, материал, касающийся данной тематики, засекречен, поскольку представляет интерес для военных ведомств.
Однако есть и иной путь продления молодости. Феноменальные случаи омоложения людей заставляют ученых задуматься о том, что старение совершенно противоестественно для человеческого организма, внутри которого изначально заложена целая система и программа защиты от надвигающейся смерти. Поэтому учёные ставят и задачу вывести «дремлющие» в организме резервы из состояния покоя и заставить их активно функционировать. Однако ученым еще не до конца ясна причина внезапного «пробуждения» генов «молодости». Предстоит выяснить, почему жизненно важные гены обычно «спят».
Следовательно, с целью достижения активного долголетия вовсе не обязательноно изменять оперативным путём геном и кровь человека, а нужно лишь «оздоровить» среду его обитания – добиться обогащения её кислородом и водородом путём увеличения лесных массивов, создания очистных сооружений и безотходных производств, а также перевода транспорта на безвредное для организма топливо (электричество, биотопливо). В результате проведённых мероприятий в атмосферном воздухе значительно снизится содержание вредных веществ и микробов. Наша кровь вновь приобретёт необходимые для активного долголетия параметры, нарушеные в ходе эволюции из-за климатических катаклизмов и наш организм сам собой придёт в состояние гормонольного, кислотно-щелочного и электрозарядового равновесия, что нормализует его гомеостаз (постоянство внутренней среды организма). А это, в свою очередь, явится залогом долгой и здоровой жизни, возможно, такой как у библейских долгожителей. И человечеству не придётся изобретать всё новые и новые дорогостоящие лекарства от многих неизлечимых заболеваний, в том числе и онкологических, потому что этих болезней просто не будет. Человек будет жить как когда-то в период «Золотого века», когда люди не ведали ни войн, ни болезней, ни старости, и жили тысячи лет.
Сегодня, когда общая теория старения ещё не завершена, так как геронтология находится на этапе накопления знаний, данная работа, опирающаяся на фактический материал, по мнению автора, отвечает на основной вопрос: что явилось причиной старения в ходе эволюции человека и что нужно сделать для победы над этим заболеванием. Поэтому данная монография актуальна и будет полезна для широкой читательской аудитории.
Человек, занимающийся наукой, не вправе скрывать объективные факты, лукавя перед своей совестью и в угоду общественному мнению. Если мы пока не в состоянии объяснить некоторые вещи, то это совсем не значит, что их не существует.
Джек Сарфатти – крупный американский физик-теоретик.
Часть первая. О роли неорганических факторов среды в старении
1.1. Старение не стоит рассматривать с точки зрения физиологической нормы, сформированной естественным отбором, – это не более чем побочный эффект
Старение – сложный процесс, затрагивающий все уровни организации живого существа, от молекул до органов и тканей и включающий множество разных повреждений, которые с возрастом накапливаются с разной скоростью в клетках разного типа. Поэтому вопреки мнению большинства экспертов, утверждающих, что старение – биологически запрограммированный процесс, неминуемо ведущий к смерти, появляется все больше свидетельств того, что старение не предопределено на генетическом уровне (Кирквуд Т., 2010).
По мнению бывшего научного сотрудника Сибирского отделения Академии медицинских наук М. Зайцева поиск генов старения бесперспективен. Клетки человека обновляются в среднем один раз за 100 дней. Или почти 300 раз за 80 лет! Получается, что человек умирает от старости, имея молодые клетки!
Учёные из Стэнфорда и ряда других университетов под руководством Стюарта Кима попытались найти гены долгожительства, проанализировав геномы семнадцати супердолгожителей – шестнадцати женщин и одного мужчины старше 110 лет. Большинство из них сохранили здоровье и работоспособность. К удивлению исследователей, никаких редких или необычных генов у исследованных супердолгожителей не оказалось. Ранее исследователи показали, что и в образе жизни супердолгожителей нет достоверных отличий от обычных людей (Кim Stuart K. et al., 2014).
Об этом же говорит и случай с феноменальным омоложением японки Сэй Сенагон (Федотов Г., 2012). Достигнув 75 лет от роду, эта женщина вдруг, по не установленной еще наукой причине вновь начать омолаживаться. При этом она почувствовала необъяснимые изменения в своем организме. Сначала у нее исчезла седина, и волосы приобрели былой блеск и черный цвет. Затем стали кровоточить десны и стали резаться зубы, так что она не могла носить зубной протез. А дальше последовали и вовсе фантастические события. У Сэй стала разглаживаться кожа на теле и лице, мышцы приобрели былую эластичность, канули в небюытие приступы остеохондроза и прочие старческие болячки, и уже через пару лет Сэй перестали узнавать подруги на улице, поскольку она помолодела лет на двадцать. Еще через некоторое время у нее возобновился менструальный цикл, она разошлась со своим супругом и вышла замуж за 40-летнего банковского служащего, который утверждает, что Сэй выглядит не старше тридцати. Сегодня Сэй серьезно опасается, что если процесс ее омоложения сохранит нынешние темпы, то лет через 15 она превратится в 10-12-летнюю девочку! «Феноменальную» Сэй тщательно обследовали в Институте геронтологии. Ученые рассматривали две версии: передозировка гормональных препаратов и – генетический сбой. Так вот обнаружить заветный «ген молодости» у Сэй Сенагон пока не удалось.
Учёные делают вывод о том, что дело не в наличии определённых генов, а в их активности – то есть в тех далеко не до конца понятых процессах регуляции работы генов, которые называют эпигенетикой (см. раздел 1.2).
Генетики, говоря о разнице в скорости старения, объясняют её тем, что в какой-то момент влияние внешних факторов (по их мнению избыточных калорий) нарушает регуляцию работы генов, а точнее – биологических систем считывания и передачи генетической информации. Поэтому способом борьбы со старостью, по их мнению, является не только соблюдение диеты, но и коррекция работы этого природного механизма (Первушин А., 2012).
В 1996 году житель Магнитогорска, по профессии врач-генетик, Андрей Завьялов выпустил небольшую брошюру под названием «Игры эволюции». В ней он попытался объяснить увеличение числа детей – уродцев тем, что человечество как биологический вид в последние два столетия вступило в фазу активного трансформирования. И во многом этому способствовало изменение экологической обстановки, биохимического состава пищи воды.
По мнению Николая Марковича Эмануэля, с живыми существами происходят точно такие же процессы, каким подвергаются различные «неодушевленные» вещества: постепенно накапливаются различные повреждения его структуры, то есть изменения его химических и физических свойств.
Сегодня ученые считают, что мельчайшие частицы, из которых состоит клетка, в процессе своей жизни неизбежно «портятся». С годами накапливается все больше молекулярных повреждений. Сначала защитные силы организма с ними справляются, а потом перестают. И вот какая-то очередная «поломка» убивает человека. Поэтому, чтобы «вылечить человека от старости», нужно лечить не орган, а… молекулу. То есть, по мнению ученых первые причины старения имеют молекулярную природу.
Раньше полагали, что клеточный суицид (апоптоз) – свидетельство запрограммированности старения. С возрастом частота актов апоптоза повышается, и этот процесс, несомненно, делает свой вклад в старение. Но сегодня мы знаем, что апоптоз скорее способствует выживанию, поскольку освобождает организм от повреждённых клеток, которые могут превратиться в раковые. Апоптоз чаще случается в «старых» органах, поскольку их клетки больше пострадали от различных вредных воздействий.
Алексей Оловников, автор признанной всеми генетиками «теломеразной гипотезы» (теломеры – частицы ДНК, которые укорачиваются с возрастом, наши внутренние часы), в 2003 году выдвинул новую теорию – редумерную. Согласно ей, генов старения не существует, но есть программа контроля над организмом при помощи особых молекул ДНК, которые Оловников назвал редумерами. По этой гипотезе, на срок жизни влияют внешние факторы – гравитационные лунные ритмы, которые модулируют активность гормонального статуса нейронов (Тельнов Г., 2012).
Идею колоссального влияния факторов внешней среды на организм первым в России выдвинул Сергей Боткин. Многие болезни он лечил, проводя целенаправленную климатотерапию (Лескова Н., 2012).
По мнению президента США Обамы главной угрозой человечеству сейчас является изменение климата. Содержание диоксида углерода превышает его содержание 800 000 лет назад (передано по СЕТЯМ НН в 23 часа 03. 08. 2015 г.).
Впервые идею жизненной изношенности предложил в 1882 году немецкий биолог Август Вейсман. Смысл ее состоит в том, что в процессе жизни клетки организма постепенно изнашиваются и перестают делиться. Именно этому ученому принадлежит идея рассматривать старение как процесс, появившийся в результате эволюции.
По мнению директора НИИ ФХБ им. А. Н. Белозерского академика РАН, доктора биологических наук, профессора В. П. Скулачева («В мире науки», 2008, №11) «Человек должен быть не только разумным, но и раскованным, сбросившим оковы, надетые на него эволюцией. Старение как механизм, ускоряющий эволюцию, нам не просто не нужно, но еще и вредно. Сейчас старение – это атавизм, контрпродуктивная программа, которая была бы выгодна для вида Homo sapiens, если бы он еще эволюционировал, но крайне невыгодна для индивида. Наша задача вывести человека в разряд нестареющих животных, а такие есть».
Аналогичного мнения придерживается и доктор биологических наук, заведующий лабораторией молекулярной радиобиологии и геронтологии Института биологии Коми НЦ УРО РАН А.А. Москалёв (2015): «Часто приходится слышать, что старение не является болезнью, это естественный процесс, задуманный природой. Это не так. Для эволюции было важно, чтобы индивид как можно скорее достиг половой зрелости и произвёл на свет потомство, даже если механизмы, обеспечивающие эти события, имеют неблагоприятные последствия в старости… то, что происходит с индивидом после оставления и воспитания потомства, для эволюции уже не имеет значения. Таким образом, у нашего вида постепенно накапливались варианты генов, имеющих отсроченные негативные последствия для здоровья. Но эти последствия, то есть старение не стоит рассматривать с точки зрения физиологической нормы, сформированной естественным отбором, – это не более чем побочный эффект».
Не секрет, что в процессе эволюции на нашей планете неоднократно происходили климатические катаклизмы. Изменялась температура атмосферы и гидросферы, влажность, содержание кислорода. В результате этих процессов происходили видоизменения растительного и животного мира. Нельзя не предположить, что физиологические и анатомические изменения (метаморфоз) коснулись и наших предков, у которых произошли изменения в системе дыхания, в частности, изменилась кровь – состав, количество и внутреннее строение форменных элементов крови (ФЭК). В результате был нарушен гомеостаз организма и ослабел антиоксидантный статус. Это не могло не отразиться на здоровье и долголетии человека.
Согласно Библии продолжительность жизни людей резко сократилась после Всемирного потопа, то есть после изменения климата.
Так Адам, первый человек на Земле, прожил 930 лет, народив многочисленное потомство. Сын Адама, родившийся, когда Адаму было 130 лет, прожил 912 лет. Ной скончался на 951 году жизни. Иаред почил в бозе в 962 года. А Мафусаил дотянул до 969 лет. Однако после Всемирного потопа сын Ноя – Сима, прожил только 600 лет. Прошло еще немного времени, и, по тем же библейским преданиям, продолжительность жизни стала еще более сокращаться. Ближайшие потомки героев Библии жили уже по 400, потом 200 и в последнее время немногим более 100 лет. Авраам прожил 175 лет, Исаак – 180, Иосиф – 110, а знаменитый Моисей – 120. Ученые пока со всей определенностью не могут сказать, почему происходило сокращение продолжительности жизни. Возможно, из-за вредного воздействия окружающей среды или из-за утраты секретов продления жизни (Борисов Р., 2003).
Поэтому идею колоссального влияния факторов внешней среды на организм человека нельзя не принять во внимание.
1.2. Эпигенетическая информация чётко обособлена от самой ДНК, изменяется в ответ на сигналы из окружающей среды и участвует в регуляции клеточных функций. Человеческое тело способно быстро модифицироваться, если этого потребует окружающая среда
Сегодня мы знаем, что основную роль в детерминировании физиологических особенностей организма играют гены. Одновременно появляется всё больше свидетельств того, что окружающая среда и различные жизненные обстоятельства тоже влияют на активность наших генов и, следовательно, на проявление тех или иных признаков (Нестлер Э., 2012).
Биологическое наследие, получаемое от нас детьми, включает в себя нечто большее, чем просто нуклеотидные последовательности родительских генов. Они получают от нас и так называемую эпигенетическую информацию, влияние которой распространяется не только на первое поколение, но и на внуков и даже правнуков. Подобно ДНК, эпигенетическая информация хранится в хромосомах. В частности, она существует в виде небольших молекул, которые присоединяются к ДНК и хромосомным белкам. Однако эпигенетическая информация чётко обособлена от самой ДНК, изменяется в ответ на сигналы из окружающей среды и участвует в регуляции клеточных функций (Скиннер М., 2015).
Воздействие внешних факторов на животных и растения (например, контакт с некоторыми загрязняющими веществами или стресс различной природы) может повлиять на состояние здоровья потомства без каких-либо изменений в ДНК. Эффект от подобных воздействий может сохраняться на протяжении ряда поколений вследствие специфических процессов, протекающих в репродуктивных клетках (сперматозоидах, яйцеклетках и их клетках-предшественниках). Так называемое эпигенетическое наследие может затягивать и более далёких потомков через изменение расположения специфических маркеров, связанных с ДНК.
В 1990-х гг. исследователи выявили множество эпигенетических маркеров, которые могут легко включать и выключать целые серии последовательно расположенных генов, независимо от информации, заключённой в ДНК. В поле зрения учёных попали также особые РНК, называемые некодирующими. На них ничего не синтезируется, но они могут взаимодействовать с эпигенетическими маркерами, находящимися на ДНК и гистонах. Процесс взаимодействия между геномом и эпигеномом крайне изменчив и до сих пор во многом остаётся загадочным.
Малейшие изменения эпигенетической информации влияют на активацию тех или иных генов в клетках, находящихся в различных частях организма. Вредные химические вещества, недостаточное или несбалансированное питание и другие стрессовые воздействия (изменение климата, патогенные микроорганизмы) могут спровоцировать присоединение или удаление эпигенетических маркеров, что, в свою очередь, повлияет на активность генов, а значит, и на работу тканей и органов. Эпигеном может полностью выключать некоторые участки генома. Например, существует множество генов, кодирующих обонятельную систему, в которых мы не нуждаемся. Поэтому они «выключены» эпигеномом посредством химической модификации ДНК. А значит, наиболее важной ролью эпигенетических маркеров (если не самой целью их существования) может оказаться резкое увеличение изменчивости особей в популяциях различных организмов.
В исследовании Манела Эстеле из Барселонского университета (Каталония) показано, что существование взаимовлияния между генетическим и эпигенетическим вариантами модификации у человека, позволяет добиться тонкой настройки для идеального соответствия разным средам обитания (Бёрч Х., 2013). А поскольку эпигенетические изменения происходят в тысячу раз чаще, чем генетические, то эпигенетический уровень управления позволяет человеку адаптироваться гораздо быстрее. Люди могли использовать этот режим мгновенной адаптации для быстрого изменения пигментации кожи, а также для защиты от таких заболеваний, как корь и гепатит В. «Если организму человека или животного требуется быстрое изменение, дающее преимущество в выживании, то, скорее всего, сначала произойдет эпигенетическая модификация, – утверждает Манел. – В нашем исследовании также показано, что существует взаимовлияние между генетическим и эпигенетическим вариантами модификации у человека, что позволяет добиться тонкой настройки для идеального соответствия разным средам обитания».
Таким образом, человеческое тело модифицируется в зависимости от состояния среды при наличии эпигенетического уровня управления. То есть известное изречение «среда формирует человека» соответствует действительности.
1.3. Регулирующая часть генома значительно превышает кодирующую. Любопытно, что эти две части, по всей видимости, по-разному эволюционируют
В начале прошлого десятилетия, когда в рамках международного проекта Human Genome Project впервые была получена полная последовательность нуклеотидов, составляющих человеческую ДНК. Геном был прочитан, и оказалось, что лишь ничтожные его проценты заняты генами, то есть последовательностями, кодирующими белковые продукты. Тут же встала задача разобраться, для чего нужны остальные девяносто с лишним процентов. Специалистам стало очевидно, что геном должен содержать регуляторные области, управляющие активностью генов. Такие элементы генома предопределяют, при каких условиях и в каком количестве будет производиться тот или иной белок (Тулинов Д., 2012).
В сентябре 2012 г. международный консорциум ENCODE (в него входит 32 лаборатории из нескольких стран) опубликовал данные о функциональных элементах генома человека. Учёные выявили и проанализировали те области, которые взаимодействуют с белками, либо влияют на упаковку молекулы в хроматине, либо служат матрицей для РНК. Суммарная величина таких участков составила 80% ДНК.
Стало понятно, что регулирующая часть генома значительно превышает кодирующую. Согласно ENCODE, только сайты связывания факторов транскрипции занимают минимум 8% генома – это неожиданно много. Любопытно, что эти две части, по всей видимости, по-разному эволюционируют. В целом гены стабильнее, нежели регуляторные элементы, которые варьируют от вида к виду в гораздо большей степени.
Проект ENCODE показал, что картина генетических взаимодействий куда более сложна и запутанна. Геном представлялся раньше как отдельные островки-оазисы, раскиданные по близлежайшей пустыне. Теперь его можно представить в виде хитросплетённой сети или, если придерживаться географических образов, непролазных джунглей. Четыре пятых генома биохимически активно, а влияние его частей друг на друга весьма разнообразно. Многое указывает на то, что именно в регуляции содержится ключ ко многим индивидуальным особенностям человека.
В первую очередь результаты исследования механизмов регуляции генов важны для медицины. Так, в рамках работы ENCODE было установлено, что большинство однонуклеотидных полиморфизмов (различий между людьми в одну букву генома), связанных с той или иной болезнью, находится не в генах, а внутри функциональных элементов либо поблизости от них.
Интересно заметить, что, по мнению исследователей, причиной прогерии (синдрома Хэтчинсона-Гифорда) – преждевременной старости (от греческого «pro» – раньше, «gentosos» – старец), которая является редким генетическим заболеваниям, ускоряющим процесс старения примерно в 8-10 раз, является одиночная, точечная мутация гена LMNA. В молекуле ДНК изменен всего лишь один нуклеотид! Некоторые исследователи даже утверждают, что это не наследственное заболевание, что оно возникает у каждого больного заново (Добрина Н.А., 2009).
В мире всего 80 человек, страдающих прогерией. Например, местной «достопримечательностью» казахского аула Мукур 20-летний Нуржан. Морщинистый старичок и вправду не так давно отметил совершеннолетие.
Малышом Нуржан любил играть в поле среди фрагментов ракет «земля-воздух», которые испытывали на полигоне неподалёку. Родные думают, что это и погубило ребёнка (Сулейменова Л., 2012). «Первые морщины я увидела, когда сыну исполнилось 4 года. Так страшно было! Вздыхает его мама Базаргуль. – В 6 лет он уже был похож на старика! Мы ходили к знахарям, ездили на лечение в Германию. Исцелить сына не смог никто…».
Создаётся впечатление, что причину этого ненаследственного заболевания следует искать не в генах, а внутри функциональных элементов либо поблизости от них.
Как показывают данные ENCODE, разные типы клеток содержат отличающиеся наборы некодирующих РНК. Это может указывать на наличие некоей связанной с ними биологической функции.
В 2003 году международная группа учёных объявила, что человеческий геном расшифрован. Стало понятно, какой ген за что отвечает. Исследователи пришли к тому, что все животные имеют огромную часть древних «спящих» генов и лишь незначительную долю работающих. У человека, к примеру, эта доля составляет всего 8,2% (Кудрявцева Е., 2014). Вся остальная часть ДНК – около 95 %, по мнению некоторых учёных, – это эволюционный или генетический «мусор». «Мусорная ДНК» – это, по сути, гигантский эволюционный шлейф, который тянется за человеком миллионы лет эволюции и бережно хранится в кладовых его клеток. По одной из версий, «мусорная ДНК» вообще двигатель эволюции: учёные посчитали, что если бы эволюция шла постепенно за счёт мутаций в функциональной части ДНК, человек так бы и не возник до сих пор – не хватило бы времени. Но эволюция шла рывками, которые выводили виды на новые витки развития. По мнению учёных, происходило это именно благодаря «мусорной ДНК», вернее её особой части, которую окрестили «прыгучим геномом». Так называют небольшие кусочки генома, которые ведут себя по типу вирусов – могут вырезать себя из одного места хромосомы и переставлять в другое. Эти кусочки генома, как явствует из предыдущего раздела, получили название транспозонов.
Интересна точка зрения на «мусорную ДНК» российского биолога П.П. Гаряева, опирающегося на разработки советского учёного Александра Гурвича, который в 20-х годах прошлого века ввёл в науку понятие «биополе». Идеи Гаряева пользуются определённой популярностью у западных учёных, в частности в Канаде и Германии (Фролов Я., 2013).
Этот учёный является создателем волновой генетики. Изучив «мусорную ДНК» с помощью оригинального лазерного оборудования и поставив ряд шокирующих экспериментов, учёный пришёл к выводу, что ДНК излучает электромагнитные волны, а также свет (см. фото 6) и звук, которые учёному удалось записать.
Чем сложнее организм, тем более замысловата эта светомузыка. Причём мелодия здорового человеческого генома оказывает на окружающих благотворное воздействие – бодрит, молодит и лечит. Но главное, «мусорная» часть ДНК не только сама испускает волны, но и принимает жизненно важный сигнал извне. Это доказывает следующий эксперимент.
Исследователи взяли два образца лягушачьей икры, из которой должны были вылупиться головастики. Один образец изолировали в специальной камере, искажающей электромагнитные волны. В остальном условия были совершенно одинаковые. Из икринок в камере вылупились жуткие монстры с множеством мутаций, а во второй группе головастики были здоровы. В результате был сделан вывод о том, что информации, заложенной в генах, недостаточно, чтобы построить «правильный» организм. Необходим сигнал извне. Он и запускает программу развития, заложенную в «мусорной» части ДНК. Откуда приходит этот сигнал? На этот вопрос науке ещё предстоит ответить.
Группа Гаряева решила выяснить, может ли их открытие иметь практическое значение. Например, способно ли излучение здоровой ДНК повлиять на больной организм? Для этого была создана пилотная модель биокомпьютера, передававшего волновое излучение при помощи лазера и широкополосного радиополя. Исследователи ввели 40 крысам ядовитое вещество аллоксан, которое полностью разрушило функции поджелудочной железы, затем взяли ДНК здорового крысёнка и передали её волны через биокомпьютер больным животным. И через 10 дней все крысы выздоровели. Поджелудочная полностью регенерировала.
Одним из самых удивительных опытов учёных стала попытка повторить непорочное зачатие. Из неоплодотворённой икринки лягушки они удалили все части ДНК, содержащие наследственную информацию. Затем «облучили» оставшийся кусочек ткани волнами ДНК уже вполне оформившегося головастика. И пустая икринка начала развиваться – появились мышцы, нервы, кровь! У учёных возник соблазн повторить этот эксперимент на людях – облучить женские яйцеклетки волнами ДНК спермы, и проверить, произойдёт ли зачатие? Но найти женщину, желающую поучаствовать в эксперименте, не удалось.
В ходе исследований группа Гаряева пришла к выводу, что код, зашифрованный в «мусорной части» нашей ДНК, можно сравнить с буквами неизвестного алфавита. И если его расшифровать и составить правильные звуковые алгоритмы, с их помощью можно будет влиять на организм. Иначе говоря, лечить болезни и продлевать молодость словом. Ведь если ДНК действительно воспринимает звуковые волны и реагирует на них, вполне вероятно, что дело в особых сочетаниях звуков, влияющих на организм на клеточном уровне. Это подтверждают и лингвинистические исследования, выявившие, что в основе лечебных заговоров у разноязыких народов используется очень похожий набор звуков. Изучением этих особенностей занимается научное направление «лингвистическая генетика».
Группа Гаряева провела эксперименты, в ходе которых учёные пытались влиять на рост пшеницы и ячменя с помощью человеческой речи. В первом случае были использованы бессмысленные речевые псевдокоды, которые никак не повлияли на растения. А вот специально разработанные вербально-волновые алгоритмы дали резкое ускорение роста.
П.П. Гаряев утверждает, что человеческое тело имеет «голографический каркас», или «витальную ауру». Эта аура является некоей матрицей регенерации и в случае утери конечности или органа позволяет восстановить целостность организма. Но только при определенных условиях и психофизической подготовке (Боков М., 2012).
То что «мусорная» часть ДНК действительно воспринимает звуковые волны и реагирует на них, то, что разного рода болезни, в том числе онкологию, можно лечить с помощью сигналов исходящих не только извне, но и с помощью мыслей и слов самого больного, доказывают следующие эксперименты.
Так, горный инженер Александр Сусло из Горловки исцелился от рака прямой кишки третье стадии колокольным звоном («Жизнь» № 17, 2009). Про целебные свойства колоколов Саша узнал из книги «Лечение колокольным звоном» Елены Задубовской. Из-за слабости он не мог ходить в храм и звонил у себя дома маленьким пятисантиметровым колокольчиком и при этом ругал опухоль. «Ведь она живая, она слышит и чувствует моё неприятие, ненавидит колокольный звон, – утверждает Саша. – При этом я представлял уже умирающую, исчезающую опухоль. Через две недели моя опухоль из шестисантиметрового твёрдого шарика превратилась в ничто, она была мертва и вышла полностью». Но при этом по утверждению питерского врача Андрея Гнездилова надо очень тонко подобрать тональность и ритм звона.
Заслуживает внимания ещё один удивительный факт, ставший сверхновой сенсацией в отечественной медицине: 62-летняя пенсионерка из Новосибирска Зинаида Дегтярёва силой собственной мысли смогла вырастить себе орган, удалённый хирургическим путём! (Щербакова О. и др., 2010).
Этот невероятный факт подтверждают и ошеломлённые случившимся врачи, и исследования УЗИ! Диагноз «желчекаменная болезнь» экономисту Дегтярёвой поставили в 1998 году. Вскоре ей провели операцию по удалению желчного пузыря. Спустя девять лет Зинаида Александровна решила восстановить целостность своего организма, и за год ей удалось это сделать. «Самое главное – вера. При её наличии сотворить чудо может каждый, – рассуждает сибирячка. – В нашей ДНК заложена программа всех органов. У всех есть желчный пузырь, и эта информация остаётся в организме даже после его удаления. Поэтому я мысленно брала из ДНК эту информацию, представляла её в неком подобии голограммы и посылала импульс в нужное место. Проще говоря, всё время транслировала мысль: «У меня он есть». Когда Зинаида Александровна решила проверить результат своих усилий на УЗИ, его заключение женщину порадовало, но не удивило. Зато врач, проводивший диагностику, наотрез отказался верить в то, что перед ним женщина, пережившая операцию. На экране монитора доктор видел совершенно здоровый орган. «За сорок лет работы ни в моей, ни в чьей-то другой практике я не встречал ничего подобного. После удаления желчный пузырь не имеет свойства восстанавливаться, даже частично. Такое просто невозможно! Это нереально! – изумляется Вячеслав Карпов, заведующий 1-м хирургическим отделением городской больницы № 3 г. Новосибирска.
Случай с Зинаидой Дегтярёвой убедительно доказывает нам, что человек сам может себя избавлять от разного рода болезней, в том числе онкологических. И это излечение зависит не только от силы слова, то есть звуковых волн, но и от имеющегося у человека «голографического каркаса», то есть матрици регенерации, которая в случае утери конечности или органа позволяет восстановить целостность организма путём волнового воздействия на геном.
«Биология веры» – одна из важнейших вех Новой Науки. Исследовав процессы информационного обмена в клетках человеческого тела, учёные пришли к выводам, которые должны радикально изменить наше понимание Жизни. Со школьной скамьи нам известно, что всей нашей биологией управляют программы, заложенные в молекуле ДНК. Но оказывается, сама ДНК управляется сигналами, поступающими в клетки извне. И этими сигналами могут быть, в том числе, наши мысли – как позитивные, так и негативные. Итак, человек в принципе может изменять своё тело, контролируя своё мышление. Это открытие возвещает новую эпоху в истории медицины – и, скорее всего, новую ступень в эволюции человека.
1.4. Практически любые внешние воздействия, будь то химическое или какое-либо другое, вызывают эпигенетические мутации в клетках, которые передаются новым поколениям
Практически любые внешние воздействия, будь то химическое или какое-либо другое, вызывают эпигенетические мутации в клетках, дающих начало гаметам (сперматозоидам и яйцеклеткам), и имеют тенденцию фиксироваться и в дальнейшем передаваться новым поколениям. Причём воздействие внешних факторов на животных и растения (например, контакт с некоторыми загрязняющими веществами или стресс различной природы) может повлиять на состояние здоровья потомства без каких-либо изменений в ДНК. Эффект от подобных воздействий может сохраняться на протяжении ряда поколений вследствие специфических процессов, протекающих в репродуктивных клетках (сперматозоидах, яйцеклетках и их клетках-предшественниках).
Это утверждение учёных подтверждает эксперимент на крысах. Внешнее воздействие вызывало у крыс эпимутацию, нарушающюю правильное развитие гонад у эмбрионов мужского пола. Она передаётся из поколения в поколение от сперматозоидов клеткам эмбриона, в том числе примордиальным зародышевым клеткам. Даже сам крошечный эмбрион уже содержит примордиальные зародышевые клетки, которые дают начало и яйцеклеткам и сперматозоидам.
Наследование приобретённых признаков последующим поколениям было экспериментально подтверждено на широком спектре видов, включая растения, мух, червей, рыб, грызунов и свиней.
Причём эксперименты, проведённые Дженнифер Уолстенхолм (Jennifer Wolstenholme) и её коллегами из Медицинской школы Виргинского университета, показывают, что устойчивый эпигенетический эффект наблюдается у животных даже при дозах, сопоставимых с теми, с которыми человек порой сталкивается в повседневной жизни. При этом даже в отдалённых поколениях самцов проявляются всё те же характерные признаки пониженной фертильности, что и у первого поколения.
Согласно эпигенетике существует немало внешних факторов, которые заставляют одни гены трудиться активнее, а другие впадать в спячку. Вредные химические вещества, недостаточное или несбалансированное питание и другие стрессовые воздействия, в частности климатические изменения, могут спровоцировать присоединение или удаление эпигенетических маркеров, что, в свою очередь, повлияет на активность генов, а значит, и на работу тканей и органов.
Приведём несколько примеров, доказывающих, это утверждение.
– Федерике Перера – директору Центра по изучению влияния окружающей среды на здоровье детей при Колумбийском университете, удалось обнаружить, что у людей, подвергавшихся воздействию загрязненного воздуха, был более высокий уровень аддуктов ПАУ-ДНК в крови, в результате которого, возможно, нарушалось поступление питательных веществ и кислорода к плоду, связываясь с рецепторами в плаценте. Кроме того, возможно, происходило выделение ферментов, влияющих на метаболизм, или ростовые гормоны, и что этот высокий уровень, в свою очередь, коррелировал с присутствием генетических мутаций, которые считаются фактором риска возникновения рака и нарушений развития у маленьких детей. В результате новорожденные имели меньшие размеры тела и подвергались повышенному риску возникновения нарушений развития. По словам Переры, уже имеются некоторые данные, показывающие, что ПАУ могут вести к эпигенетическим изменениям в активности генов, которые нельзя выявить, занимаясь поиском нарушений в самом генетическом коде. Например, воздействие ПАУ может усиливать метилирование ДНК, при котором метильные группы (СН
) присоединяются к ДНК. Метилирование заглушает гены и может выключать те из них, которые нужны для борьбы против ряда заболеваний, в том числе онкологических (Фейгин Д., 2008).
– В конце декабря 2010 г. в известном американском научном медицинском журнале «Педиатрия» (Pediatrics) были опубликованы шокирующие результаты исследования, проведенного в российском городе Чапаевске. Из-за химпредприятий там очень высок уровень загрязнения диоксинами и другими опасными химикатами. Большая международная группа ученых, среди которых были и наши соотечественники, наблюдала, как развиваются 499 мальчиков с 8 до 11 лет. Те, у кого «химии» в организме было больше, тем медленнее они набирали рост и вес.
– Из-за смога и соракаградусной жары в летние месяцы 2010 года у россиян резко снизилась способность к зачатию, и ухудшилось качество спермы (Свешникова Е., 2010). А всё из-за того, что клетки, из которых образуются сперматозоиды, так называемые клетки сперматогенеза (или примордиальные зародышевые клетки), очень ранимы и чувствительны ко всяким вредным химическим веществам. Из-за вдыхания смога, то есть взвеси частиц горения, хлорорганических соединений, в организме повышается продукция так называемых активных форм кислорода – свободных радикалов, оказывающих токсический эффект на яичко. То же происходит и при вдыхании лакокрасочных веществ, растворителей. Замечено также, что в тех странах, где существуют значительные перепады температур между летом и зимой, осенью и зимой сперма хуже по своим показателям (где-то на 30%).
– Японцы, которые чаще других народностей болеют раком желудка, эмигрировав в Америку, в первом поколении продолжают болеть этим недугом с той же частотой, что и на родине, но уже во втором поколении заболеваемость у них становится такой же, как у американцев. По мнению директора Российского онкологического научного центра им. Блохина, академика РАН и РАМН Михаила Давыдова: «Видимо действуют не генетические, а внешние факторы: питание, экология… То же самое можно сказать о так называемом «семейном» раке: в редких случаях виновата генетика, но чаще всего – одни и те же вредные факторы, которые воздействуют на живущих вместе людей.
Брайан Тернер из Бирмингемского университета (Англия) считает, что человек может иметь генетическую предрасположенность к какому-то заболеванию, например, раку, но возникнет оно или нет, зависит от средовых факторов, действующих через эпигенетический канал (Болл Ф., 2011).
Согласно последним данным, внешние воздействия влияют на психику через эпигенетическое маркирование хромосом. Присоединение или отщепление от ДНК и гистонов определённых химических групп приводит к изменению активности генов, при этом заключённая в них информация сохраняется (Нестлер Э., 2012). Опыты на мышах продемонстрировали роль «долгоживущих» эпигенетических изменений в развитии таких патологических состояний, как наркозависимость и депрессия. Эпигенетические изменения могут оказывать влияние и на поведение самок грызунов по отношению к своим детёнышам, при том что особенности поведения передаются потомкам без какого-либо участия клеток зародышевой линии. Многие новые представления о природе психических заболеваний сформировались исходя из результатов исследований эпигенетических изменений наследственного материала, не имеющих ничего общего с мутациями. Однако, и те, и другие могут сказываться на работе головного мозга и иных органов.
Уже давно считается, что среди причин развития болезни Альцгеймера и некоторых видов рака есть средовые компоненты, но никто не может утверждать, что все они выявлены (Фридман Д., 2013). Сегодня учёные не сомневаются и в том, что эпигенетические факторы играют ключевую роль в процессах развития и старения организма и даже могут стать причиной возникновения рака (Скиннер М., 2015). Ведь как сообщалось в предыдущем разделе (см. с.10), эпигенетические изменения происходят в тысячу раз чаще, чем генетические, скорее происходит эпигенетическая модификация, человеческое тело модифицируется в зависимости от состояния среды при наличии эпигенетического уровня управления.
По расчётам американского генетика Дж. Эйки, в каждом поколении человечества возникает около 100 миллиардов мутаций, из них 80% неблагоприятные («Наука и жизнь» № 11, 2013). А что же происходило с человечеством на протяжении сотен тысяч, а возможно и миллионов лет эволюции, сопровождающейся частыми природными катаклизмами: извержением вулканов, падением астероидов и других небесных тел, повышением температуры воздуха и снижением в нём кислорода и водорода? И большинству этих мутаций человек обязан состоянию среды.
1.5. Под влиянием природных катастроф, приводящих к массовым вымираниям, происходили изменения животного мира
