Текст книги "Современная смерть. Как медицина изменила уход из жизни"
Автор книги: Хайдер Варрайч
Жанр:
Научпоп
сообщить о нарушении
Текущая страница: 3 (всего у книги 3 страниц)
ДНК – это определяющее функционирование наших клеток микроскопическое шифрованное послание на двойной спирали, компактно упакованное в хромосомы. Каждая обычная клетка человека содержит двадцать три пары таких хромосом; мужские и женские половые клетки содержат по одной копии каждой из двадцати трех хромосом, формируя полный комплект при оплодотворении. После открытия Хейфлика ученые принялись исследовать механизмы, лежащие в основе клеточного старения. С первых же работ, посвященных этой проблеме, основное внимание было приковано к самым кончикам хромосом.
Ученые заметили, что, в то время как центральные участки хромосом содержали уникальные последовательности ДНК, которые были похожи для всех клеток в пределах одного вида и жизненно важны для управления синтезом незаменимых компонентов клетки, последовательности на концах хромосом были совсем другими. Во-первых, при репликации клетка не могла создать полную копию концевых участков своей ДНК[28]28
Watson JD. Origin of concatemeric T7 DNA. Nat New Biol. 1972; 239 (94): 197-201.
[Закрыть]. А во-вторых, длина этих участков варьировала в различных клетках, что было необычно, учитывая высокую степень постоянства структуры генома.
В 1978 году, когда Элизабет Блэкберн было всего тридцать лет, она опубликовала первые полученные ею в Йельском университете данные о концевых участках хромосом простейших одноклеточных организмов[29]29
Blackburn EH, Gall JG. A tandemly repeated sequence at the termini of the extrachromosomal ribosomal RNA genes in Tetrahymena. J Mol Biol. 1978; 120 (1): 33-53.
[Закрыть]. Она обнаружила нечто очень любопытное: в отличие от остальных частей хромосом, состоящих из беспорядочных нуклеотидных последовательностей, которые могут управлять синтезом белков и выполнять другие важные функции, концевые участки представляют собой повторы одних и тех же последовательностей, которые одинаковы для самых разных видов и не имеют какого-либо конкретного закодированного содержания. Число таких повторов меняется от клетки к клетке[30]30
Cooke HJ, Smith, BA. Variability at the telomeres of the human X/Y pseudoautosomal region. Cold Spring Harb Symp Quant Biol. 1986; 51: 213-19.
[Закрыть], и то же самое наблюдается в клетках человеческого организма[31]31
Moyzis RK, Buckingham JM, Cram LS, Dani M, Deaven LL, Jones MD, et al. A highly conserved repetitive DNA sequence, (TTAGGG) n, present at the telomeres of human chromosomes. Proc Natl Acad Sci USA. 1988; 85 (18): 6622-26.
[Закрыть].
Дальнейшие исследования показали: мало того что длина этих концевых участков, названных теломерами, варьирует от клетки к клетке – что важнее, они укорачиваются с каждым новым делением[32]32
Harley CB, Futcher AB, Greider CW. Telomeres shorten during ageing of human fibroblasts Nature. 1990; 345 (6274): 458-60.
[Закрыть]. Эти наблюдения дали серьезные основания полагать: именно теломеры и ответственны за существование предела Хейфлика, поскольку в тот момент, когда они совсем укорачиваются, состояние клетки становится нестабильным и запускается процесс апоптоза.
В 1985 году Блэкберн и одна из ее учениц по имени Кэрол Грейдер открыли теломеразу – фермент, который отвечает за синтез и удлинение теломер[33]33
Greider CW, Blackburn EH. Identification of a specific telomere terminal transferase activity in Tetrahymena extracts. Cell. 1985; 43 (2 Pt 1): 405-13.
[Закрыть]. Добавляя дополнительные повторы, теломераза может увеличивать длину теломер в клетках. Последующие эксперименты показали, что введение гена теломеразы в нормальные в прочих отношениях клетки может значительно увеличивать продолжительность их жизни[34]34
Bodnar AG, Ouellette M, Frolkis M, Holt SE, Chiu CP, Morin GB, et al. Extension of life span by introduction of telomerase into normal human cells. Science. 1998; 279 (5349): 349-52.
[Закрыть]. Больше того, недавно мы узнали, что повторная активация теломеразы у мышей, преждевременно состарившихся из-за того, что работа теломеразы в их клетках была изначальна подавлена, приводит к исчезновению признаков старости[35]35
Jaskelioff M, Muller FL, Paik JH, Thomas E, Jiang S, Adams AC, et al. Telomerase reactivation reverses tissue degeneration in aged telomerase-deficient mice. Nature. 2011; 469 (7328): 102-6.
[Закрыть]. В наше время концевые участки, которые впервые привлекли внимание ученых еще в 1930-е годы, когда было замечено, что они не участвуют в обмене генетическим материалом между хромосомами, считаются ключевыми для поддержания баланса между жизнью и смертью клеток.
Теломеры, подобно годовым кольцам деревьев, дают очень наглядное представление о непрерывной борьбе особи за выживание. Когда они становятся совсем короткими, клетки уже не могут делиться, не теряя при этом важного генетического материала. Результатом становится нестабильное состояние, которое создает условия для повреждения клеток и в конечном счете их гибели. Нарушения структуры ДНК – это характерная особенность процесса старения клеток, и помимо укорочения теломер существует еще несколько механизмов, которые этому способствуют. Повреждения митохондрий (клеточных электростанций) приводят к высвобождению токсичных веществ, которые могут приближать начало апоптоза.
В настоящее время также известно, что умеренное и сбалансированное питание способствует долгой жизни[36]36
Lopez-Otin C, Blasco MA, Partridge L, Serrano M, Kroemer G. The hallmarks of aging. Cell. 2013; 153 (6): 1194-217.
[Закрыть]. Гормон роста и инсулиноподобный фактор роста IGF1, которые ответственны за рост человеческого и многих других организмов, по мере старения снижают свою активность. Тем не менее сокращение потребления пищи на 20–40 % целенаправленно подавляет их синтез и переводит организм в режим выживания. Замечая, что поступление питательных веществ ограничено, клетка замедляет процессы роста, обмена веществ и деления, снижая, таким образом, вероятность возникновения ошибок. Это приводит к увеличению продолжительности жизни. Кроме того, по мере старения наш организм начинает страдать от сокращения количества и снижения качества стволовых клеток, которые иначе могли бы обеспечить постоянное обновление разных тканей.
Судя по всему, клеточное старение так же тщательно регулируется, как и любой другой аспект жизни клетки. Отсюда очевидно, что старость именно достигается, а не просто случается. Причина, по которой клетки стареют, а затем заменяются на новые, – это, как и всегда в микроскопическом клеточном мире, необходимость продолжения жизни. Хотя клетки, подобно нам самим, борются со старением с помощью мощных механизмов устранения неполадок, они также умеют определять, когда уровень накопленных повреждений достигает критической отметки. Именно в этот момент ткани избавляются от тех клеток, которые уже постарели, с целью защиты всего организма от неконтролируемой смерти, некроза. Хотя теломераза, позволяющая клеткам неограниченно делиться, может показаться настоящим философским камнем нашего времени, ее работа имеет мрачные и неоднозначные последствия. Служа отнюдь не источником жизни, но предвестником смерти, она участвует в возникновении практически всех видов рака[37]37
Kim NW, Piatyszek MA, Prowse KR, Harley CB, West MD, Ho PL, et al. Specific association of human telomerase activity with immortal cells and cancer. Science. 1994; 266 (5193): 2011-15.
[Закрыть]. Раковые клетки используют теломеразу, чтобы обрести способность к непрерывному делению: они постоянно увеличивают длину концевых участков своих хромосом, отдаляя смерть и бесконечно умножая свое количество.
На клеточном уровне бессмертие уже имеет и имя, и лицо: оно называется раком и выглядит не особенно привлекательно. Парадокс теломеразы, заключающийся в том, что этот фермент необходим и для продления жизни организма, и для размножения раковых клеток, повторяется и в связи со многими другими попытками избежать клеточной смерти. Наши попытки увеличить продолжительность жизни человека тоже напоминают то, что происходит на клеточном уровне, и ведут к изменениям в экологии и обстоятельствах современной смерти. Наша непрекращающаяся борьба со старением, болезнями и смертью приводит к глубочайшим социальным и экономическим сдвигам.
Как была продлена жизнь (и смерть)
Прежде чем стать первым исследователем причин смертности в Лондоне XVII века, Джон Граунт, родившийся в 1620 году, успел прожить множество жизней, в том числе галантерейщика, солдата и члена городского совета[38]38
Clark A, ed. Aubrey’s Life of John Graunt (1620-1674). Oxford at the Clarendon Press; 1898.
[Закрыть]. Лондон, в котором он появился на свет, не особенно отличался от того, каким мы видим его сегодня: он был перенаселен, полон мигрантов и вечно стоял в пробках. Те же экономические причины, которые делали необходимым изучение демографической статистики живых людей, лежали и в основе стремления понять процесс умирания. Когда Господь повелел Моисею провести перепись всех взрослых израильтян мужского пола (Книга Чисел 1: 1–3), это было нужно для сбора пожертвований на постройку скинии – переносного жилища Бога, которое евреи взяли с собой при исходе из Египта. Кроме того, перепись требовалась для оценки численности вооруженных отрядов, которые евреи могли бы выставить, если бы битва стала неизбежной. Похожим образом, когда генеральный викарий Генриха VIII Томас Кромвель ввел приходские книги записи рождений и смертей, он сделал это для информирования торговцев, которым было очень важно знать, росло ли число потенциальных покупателей в том или ином регионе, или же они массово умирали от чумы.
Лишь в 1661 году, спустя более 120 лет после введения приходских книг, Джон Граунт систематически проанализировал эти общедоступные записи и опубликовал собранные им результаты[39]39
Jones HW. John Graunt and His Bills of Mortality. Bull Med Libr Assoc. 1945; 33 (1): 3-4.
[Закрыть]. В своей книге “Наблюдения, сделанные над бюллетенями смертности” (Observations on the Bills of Mortality) он собрал данные приходских книг об умерших за несколько десятилетий. Граунт, будучи не более чем “практичным интуитивистом” и почти не обладая математическими познаниями, составил первую современную базу данных о смертности, охватывавшую разные слои населения. Его называли отцом и Колумбом статистики; он оказался первым и единственным стихийным статистиком, который стал членом Лондонского королевского общества[40]40
Smith R, lecturer. John Graunt, the law of natural decline and the origins of urban historical demography. Part of conference: Mortality Past and Present: John Graunt’s Bills of Mortality – Part One. Barnard’s Inn Hall, London. November 29, 2012.
[Закрыть].
Описание состояния смерти в Лондоне XVII века, одновременно и наглядное, и загадочное, было составлено Граунтом в тот период, когда научный метод только вступал в свои права. Причины смертей, указанные в “Наблюдениях”, охватывают весь диапазон от ужасных и отвратительных до трагикомических. Людей съедали волки и черви, их жизни внезапно прерывались в страхе и горе. Некоторых “находили мертвыми на улицах”, в то время как другие “умирали от голода”, “были застрелены” и “падали в обморок в бане”. В наше время некоторые болезни, упомянутые Граунтом, представляют собой не более чем исторический интерес. “Королевской напастью” называли туберкулез лимфатических узлов шеи, часто проявляющийся в виде гноящихся свищей, вылечить которые якобы мог лишь король Англии. Говорят, что число больных “королевской напастью”, к которым прикасался Генрих VIII, составляло до 4000 в год. “Смятие головы” происходило, когда кости черепа новорожденных смещались, частично наезжая друг на друга, что часто приводило к судорогам и смерти. Многие из указанных Граунтом причин смерти – нарыв, отек печени, водянка, молочница – были лишь симптомами других неустановленных заболеваний.
Некоторые болезни имели в то время другие названия: туберкулез назывался чахоткой, эпилепсия – падучей, сифилис – французской болезнью, психоз – лунатизмом, а инсульт с параличом – апоплексическим ударом[41]41
“Old Medical Terminology.” www.rootsweb.ancestry.com/~usgwkidz/oldmedterm.htm.
[Закрыть]. Что же касается иных распространенных причин смерти вроде “прорезывания зубов” или “остановки желудка” – кто знает, чем болели эти несчастные. К счастью от многих заболеваний, среди которых оспа и чума, с тех пор удалось полностью избавиться, а другие (например, цинга, рахит и маразм) были побеждены в развитых странах благодаря улучшившемуся питанию.
В своей работе Граунт доказал, что женщины в среднем живут дольше мужчин и что основной риск смерти приходился на ранние годы жизни. Он сделал интересное наблюдение: смертность выравнивалась с достижением взрослого возраста, так что доля двадцатилетних и пятидесятилетних, умиравших в тот или иной год, была одинаковой. Риск смерти, таким образом, не возрастал при старении, из чего можно сделать вывод, что люди не умирали от возрастных болезней.
В это же самое время по другую сторону Атлантического океана, в Северной Америке, новоприбывшие европейские колонисты чувствовали себя не лучше[42]42
King JA, Ubelaker DH, eds. Living and Dying on the 17th Century Patuxent Frontier. Crownsville, MD: The Maryland Historical Trust Press. www.jefpat.org/Documents/King, Julia A. & Douglas H. Ubelaker-Living and Dying on the 17th Century Patuxent Frontier.pdf.
[Закрыть]. Они падали как подкошенные от недуга, который называли “акклиматизацией”. До трети прибывавших в Новый Свет страдали от него в начальный период после переезда, в процессе адаптации к новым условиям. Болезнь могла длиться до года, а многие пациенты продолжали ощущать ее последствия в течение еще многих лет. В настоящее время принято считать, что “акклиматизацией” в действительности могла быть малярия, которая имеет самые разнообразные проявления. Колонисты страдали и множеством других заболеваний, например “истечением крови” (кровавой диареей), которое, вероятно, было одним из проявлений брюшного тифа в результате заражения бактериями из рода Salmonella. В Северной Америке ожидаемая продолжительность жизни европейца XVII века была гораздо ниже, чем у его сверстника, оставшегося дома. Такова была ужасная цена свободы. Впрочем, не слаще приходилось и африканским рабам, которых колонисты привозили с собой.
Несмотря на то что XVIII век стал периодом великих перемен, особенно в Северной Америке, создается впечатление, что медицина и понимание причин смерти не продвинулись за эти сто лет ни на шаг. В 1812 году в одном из самых первых номеров The New England Journal of Medicine (“Медицинского журнала Новой Англии”, хотя в то время он носил название “Медицинский и хирургический журнал Новой Англии”, The New England Journal of Medicine and Surgery) была опубликована годовая статистика смертности для города Бостона[43]43
Abstract of the Bill of Mortality for the Town of Boston. N Engl J Med Surg. 1812: 1: 320-21.
[Закрыть], который только формировался как центр науки и интеллектуальной жизни, выходя из долгого периода застоя. Как писал Ральф Уолдо Эмерсон, “между 1790-м и 1820-м годом в штате Массачусетс не знали ни книг, ни речей, ни разговоров, ни мыслей”[44]44
Howe HF. Boston and New England in 1812. N Engl J Med. 1962; 266: 20-22.
[Закрыть]. Бостон, где тогда жило всего около 33 250 человек, был небольшим городом с большим будущим.
Читая список причин смерти жителей Бостона в 1812 году, я обнаружил многие из так полюбившихся мне заболеваний XVII века. Туманные диагнозы вроде гниения, немощи, невоздержанности и судорог указывались как причины смерти значительного числа людей. Среди 942 летальных исходов самый страшный ущерб нанесла чахотка (221), за которой следовали “детский понос”, то есть детская дизентерия (57), и мертворождение (49). Люди продолжали умирать от молнии, в родах, выпив холодной воды, от сумасшествия, червей, омертвления и таинственного “белого отека”. Менее 3 % бостонцев скончались от “старости”, и лишь 0,5 % умерли от рака – вероятно из-за того, что люди не успевали достичь достаточно преклонного для опухолей возраста. При рождении ожидаемая продолжительность жизни составляла 28 лет для мужчин и 25 для женщин. Даже если человек достигал пятилетнего возраста, его ожидаемая продолжительность жизни все равно равнялась 42 годам, увеличиваясь всего до 45 при условии, что он доживал до третьего десятка. Смерть оставалась чем-то внезапным и окруженным множеством суеверий.
Но если перенестись еще на столетие вперед, начинает создаваться впечатление, что заря Просвещения, наконец, занялась и в медицине. Исчезли неясные синдромы и симптомы прежних отчетов. Согласно опубликованным в январском выпуске The New England Journal of Medicine (который тогда назывался “Бостонский медицинский и хирургический журнал”, The Boston Medical and Surgical Journal) данным за 1912 год, уровень смертности в США за сто лет снизился почти вдвое и достиг примерно 14 на 1000 человек[45]45
Death-rates for 1911 in the United States and its large cities. Boston Medical and Surgical Journal. 1912; CLXVI (2): 63-64.
[Закрыть]. Теперь люди умирали от заболеваний, а не от симптомов – то есть от пневмонии, а не кашля, от тифа, а не кровавого поноса, от туберкулеза, а не королевской напасти или чахотки. Самые распространенные современные диагнозы вроде рака и cердечно-сосудистых заболеваний уже начинают встречаться, но пока достаточно редки. В посвященной этой теме статье, озаглавленной “Прошлое, настоящее и будущее”, прежние данные о невоздержанности и прорезывании зубов рассматриваются с иронией: в частности, автор отмечает, что всего три поколения назад медицина “еще не вышла из пеленок”. За этим, однако, следует смелое и тревожное, на наш взгляд, заявление:
Возможно, в 1993 году, когда все предотвратимые заболевания уже останутся в прошлом, когда будут раскрыты причины и способы лечения рака, а евгеника заменит собой эволюцию в отборе неприспособленных к жизни человеческих особей, наши потомки взглянут на эти страницы с еще большим чувством собственного превосходства.
Читая отчеты о смертности XVII и XVIII веков, я ощущаю скорее смирение, чем хоть сколько-нибудь заметное превосходство. В любой момент времени нам всегда проще обернуться назад и отметить, как были неправы наши предшественники. Мы гораздо хуже умеем предвидеть будущее и, следовательно, осознавать ошибки своего времени. В середине XIX столетия смерть была так же непонятна, как и тысячу лет назад. Однако с этого момента все начало резко меняться с появлением микробной теории инфекционных заболеваний, учения о гигиене, методов анестезии и вакцинации. В сочетании со значительным улучшением бытовых условий и питания долгожданное превращение медицины в науку в корне изменило качество жизни человека, и с тех пор она не оглядываясь движется вперед.
Конец ознакомительного фрагмента.
Текст предоставлен ООО «ЛитРес».
Прочитайте эту книгу целиком, купив полную легальную версию на ЛитРес.
Безопасно оплатить книгу можно банковской картой Visa, MasterCard, Maestro, со счета мобильного телефона, с платежного терминала, в салоне МТС или Связной, через PayPal, WebMoney, Яндекс.Деньги, QIWI Кошелек, бонусными картами или другим удобным Вам способом.
