Старение и канцерогенез

Старение и канцерогенез К сферам исследования биологической науки определенно относятся две важнейшие: канцерогенез и старение. Однако эти два направления не отделены друг от друга, не изолированы, а тесно взаимосвязаны. Они образуют взаимно дополняющееся единство противоположностей.

Известно, что с достижением 30-35 лет как частота заболевания раком, так и смертность от него увеличивается с возрастом почти экспоненциально. Что является причиной роста раковых заболеваний с увеличением возраста человека?

С точки зрения химического канцерогенеза, чем старше человек, тем дольше он на протяжении своей жизни подвергается действию вездесущих канцерогенных веществ и, следовательно, тем больше вероятность того, что эти вещества «достигнут своей цели» и вызовут злокачественный рост. Но и с точки зрения формального подхода к проблеме можно обоснованно предположить, что 60-летний человек подвергался действию канцерогенов втрое дольше, чем 20-летннй. Поэтому следует ожидать, что частота заболевания раком будет у 60-летних намного выше, чем у 20-летних.

Однако это не единственное, что связывает процесс канцерогенеза со старением. Другая, столь же обоснованная точка зрения, связывает канцерогенез с эффективностью иммунной защиты организма, которая с возрастом ослабевает. Согласно этому мнению, вспышка раковых заболеваний – следствие отказа иммунной системы. Оно подтверждается также повышенной частотой заболевания раком в очень молодом возрасте (до достижения половой зрелости), когда система иммунной защиты еще «не достроена».

Согласно другой точке зрения, повышенная частота таких заболеваний в пожилом возрасте объясняется тем, что между началом болезни и ее проявлением может пройти значительный промежуток времени (иногда десятки лет). Таким образом, среди старых людей больные раком встречаются чаще, потому что болезнь «имела время» проявиться.

Это лишь некоторые точки зрения, связывающие старение и канцерогенез. Вероятно, упомянутые аспекты играют определенную роль, но существует еще много других. В настоящее время ясно, что ни процессы старения, ни процессы канцерогенеза нельзя рассматривать как простые явления, обусловленные одной причиной.

Сходство и различие между старением и канцерогенезом

Оба процесса – старение и канцерогенез – можно очень хорошо наблюдать на моделирующих экспериментах с клеточными культурами. Известно, что «обыкновенные» клетки, полученные из живых тканей различных организмов, при выращивании в культурах стареют; после нескольких десятков делений они вырождаются и умирают (например, фибропласты, выращенные из легочной ткани, эмбрионов человека, живут в культуре около 10 месяцев, что соответствует примерно 50 делениям). Но известны также многие виды клеток, которые можно выращивать в пробирке без ограничения. Эти клетки не стареют, они как бы бессмертны. Однако большинство из них характеризуется ненормальным, злокачественным ростом и при введении в живой организм вызывают в нем возникновение опухолей. Примером такого типа клеток могут служить так называемые HcLa-клетки, происходящие из маточной ткани женщины, умершей от рака в 1953 г. Они выращиваются до настоящего времени без существенных изменений во многих лабораториях мира.

В чем процессы старения и канцерогенеза схожи? Согласно Г. Пито, их связывает несколько общих черт:

старение и частота заболевания раком прогрессируют во взаимосвязи с течением физического времени;
некоторые антиокислители тормозят процесс старения и одновременно снижают частоту проявления химического канцерогенеза;
голодание, снижение уровня поступающей с пищей энергии замедляет старение и снижает также частоту заболевания раком;
при старении и возникновении рака часто нарушается гормональное равновесие организма;
при обоих процессах изменяется действие различных ферментов, а также способность метаболизировать чужеродные вещества;
для старения и канцерогенеза характерна повышенная хромосомная абберация в клетках.

Но между стареющими и злокачественными клетками имеется также много различий. Первые содержат трансформированные, неактивные ферменты, обнаруживают сравнительно устойчивые кариотипы, имеют ограниченную продолжительность жизни в культурах in vitro, обнаруживают снижение протеолитической активности и ослабление синтеза ДНК в культурах.

Трансформированные, «бессмертные» злокачественные клетки, напротив, не изменяют действия своих ферментов с течением времени, обнаруживают неустойчивые кариотипы, отличаются неограниченной продолжительностью жизни в культурах in vitro, обнаруживают повышенное число протеолитических факторов, синтез ДНК в них не изменяется за время выращивания в культуре in vitro.

В этом разделе подробно охарактеризованы сходства и различия между стареющими и злокачественными клетками и организмами.