Гидра – ключ к вечной жизни?

December 18, 2015 Изучение пресноводного полипа, способного регенерировать поврежденные клетки Принцип, согласно которому все живые существа рано или поздно стареют, всегда был факт жизни — до сих пор. Уже почти десять лет ученые из Института демографических исследований Макса Планка (MPIDR) изучают пресноводного полипа Гидру — организм, смертность которого постоянна и чрезвычайно низка. Для большинства видов, включая человека, вероятность смерти увеличивается с возрастом. Ученые рассматривают это как показатель физического разложения внутри тела. Однако Гидра, похоже, нашла способ противостоять физическому разрушению стареющего тела. Исследователи, участвовавшие в этом исследовании — директор MPIDR Джеймс Вопель и Дэниел Мартинес (Колледж Помона, Клермонт, Калифорния, США) — опубликовали свои выводы в научном журнале PNAS. "Наши результаты бросают фундаментальный вызов общепринятым теориям эволюции старения", — заявил демограф MPIDR Ральф Шайбле. Согласно этим теориям, все многоклеточные организмы, способные к продолжению рода, по мере старения будут испытывать распад физической формы. Ученые измеряют это двумя способами: уровень рождаемости, который значительно снижается после периода репродуктивной способности в раннем взрослом возрасте; и повышенный риск смерти после достижения совершеннолетия. Для людей вероятность умереть в течение года достигает 50 процентов для тех, кто находится на продвинутой стадии жизни. Однако для Гидры этот показатель остается относительно постоянным – около 0,6 процента. Более того, репродуктивная способность гидры не уменьшается, а остается постоянной. Изучение (почти) вечной жизни в подвальной лаборатории В ходе продолжающегося долгосрочного эксперимента исследователи создали искусственную среду для Гидры. Здесь организмы свободны от угроз и естественных хищников. За почти десять лет исследователи ухаживали за примерно 1800 гидрами в лаборатории, расположенной в подвале института в Ростоке. Каждая гидра живет в своей небольшой стеклянной чаше в естественном цикле день-ночь в шкафах, в которых поддерживается постоянная температура 18 градусов Цельсия. Трижды в неделю команда учёных и ассистентов кормит их, используя специальные пипетки, помещая крошечных моллюсков в едва видимые щупальца полипа. Каждый полип получает одинаковое количество пищи. С момента начала эксперимента в марте 2006 года гидры размножаются бесполым путем, а их потомков впоследствии помещают в их собственную стеклянную чашу и получают такое же обращение, как и их родителей. Фонтан молодости В целом за отдельными гидрами наблюдали 3,9 миллиона дней. За это время количество естественных смертей можно пересчитать по пальцам. В среднем это число составляет около пяти в год. Число фактических смертей выше, если принять во внимание случаи, когда гидра погибает в результате лабораторных несчастных случаев, например, когда полип прилип к крышке ее чаши и высыхает или ее уронили на пол. Итак, не обращая внимания на столь неестественные причины смерти, учёные приступили к оценке смертности организма. Оказывается, нескольких поколений исследователей будет недостаточно, чтобы пережить Гидру. Было подсчитано, что через 500 лет пять процентов когорты все еще будут живы. Для двух из двенадцати групп, участвовавших в исследовании, риск смерти был настолько мал, что потребовалось 3000 лет, прежде чем осталось всего пять процентов полипов. "Гидре по-видимому, удается сохранять свое тело молодым, потому что она не стареет в результате накопления повреждений и мутаций, как это происходит с большинством других живых существ", – сказал биодемограф Александр Шойерляйн. Он добавил, что организм, вероятно, способен следовать особой стратегии самосохранения благодаря тому, что его тело и клеточные процессы довольно просты. Например, гидра может полностью регенерировать части своего тела, которые были повреждены или потеряны, благодаря большому количеству стволовых клеток. (Стволовые клетки способны развиться в любую часть тела в любое время.) Кроме того, гидра может заменить все свои клетки всего за четыре недели, поэтому она регулярно удаляет те клетки, которые были повреждены или генетически мутировали. В результате любые повреждения, нанесенные Гидре, быстро устраняются, прежде чем ситуация ухудшится.