5.5 Теории старения Медавара и Захера

Согласно Медавару, старение возникло в процессе эволюции в результате постепенной отсрочки действия вредных генов, отодвигания этого действия в пострепродуктивный период, откуда естественный отбор уже не может их устранить. Такая отсрочка времени действия повреждающих генов равноценна их удалению, уничтожению. Поэтому Медавар предполагает, что естественный отбор благоприятствует этой отсрочке. Он приводит пример процесса отсрочки, перенесения вредного действия генов в пострепродуктивный период, который происходит в настоящее время. Заболевание хорея Гунтингтона, выражающееся в непрестанном дрожании конечностей или головы (пляска святого Витта), наследственно и проявляется чаще всего в возрасте 35— 39 лет, причем у мужчин позднее, чем у женщин.

Время наступления этого заболевания колеблется, и это колебание также генетически обусловлено. Естественный отбор должен действовать в отношении этого заболевания таким образом, чтобы отодвигать время его проявления, так как те особи, у которых оно начнется позднее, будут иметь возможность произвести большее потомство, чем те, у которых оно проявится рано. Это и происходит на наших глазах. Оно выражается в следующем.

Поскольку продолжительность репродуктивного периода у мужчин больше, чем у женщин, сила естественного отбора с возрастом у мужчин падает меньше, чем у женщин. Вот почему у мужчин отсрочка начала заболевания хореей Гунтингтона зашла дальше, чем у женщин.

Захер берет под защиту взгляды Вейсмана на эволюционное происхождение старения, заявляя, что возражения в адрес теории Вейсмана возникли не потому, что его аргументы порочны, а скорее потому, что он привнес) в свою терминологию «двусмысленные эмоционально окрашенные слова и фразы, взятые из обыденного языка». Захер выделяет два смысла термина «старение», которые имел в виду Вейсман. Во-первых, старение как «неотвратимый аккомпанемент существования живой материи», выражающийся скорее в случайной, чем в генетически регулируемой деградации жизненно важных макромолекул, в мутационных и инволюционных процессах. Захер называет этот вид старения облигатным.

Вторым компонентом старения, который рассматривал Вейсман, являются все генетически обусловленные деградационные процессы, которые вносят вклад в процесс терминации жизнедеятельности организма. Этот генетически детерминированный процесс Захер называет инструментальным старением. По Захеру, именно инструментальное старение, присущее всем Metazoa, имел в виду Вейсман, когда говорил, что старение адаптивно и вырабатывается под влиянием положительного действия естественного отбора.

Захер пишет: «Инструментальное старение — более широкое понятие, чем запрограммированное (programmed) старение, как понимают его Медавар и Комфорт. Последний термин, собственно, применим лишь для некоторых специфичных механизмов терминации жизни. Примером таких механизмов являются процессы смерти у моли (сатурниды), исследованные Блестом. Альтернатива (запрограммированному старению), названная «истощением» (running out) программы, определена Медаваром и Комфортом как прогрессивная потеря генетического контроля над процессом жизнедеятельности организма, которая возникает вследствие неконтролируемого отбором накопления повреждающих мутаций, проявляющихся после окончания репродуктивного периода.

Фенотипическое проявление старения у млекопитающих хорошо описывается «истощением» программы, но это не обязательно доказывает неспособность естественного отбора воздействовать на вредные гены. Более легко объяснить его (старение млекопитающих) как инструментальный процесс старения, протекающий под контролем генотипа, так как большая часть процесса старения определенно падает на начальный период жизни. «Истощение» генетической программы может быть случаем инструментального старения, если параметры процессов «истощения программы» генетически контролируются и подвергаются изменению под действием естественного отбора. Отрицание Медаваром и Комфортом запрограммированного старения связано с их отрицанием облигатного старения как необходимого физического ограничения, присущего живой материи.

Отбор по признакам, проявляющимся в пострепродуктивном периоде, может совершаться по классическим механизмам популяционной генетики, описанным Холденом в 1932 г. в его дискуссии относительно отбора на альтруизм и способность совершать криминальные поступки».

5.6 Современная теория старения с учетом новых данных о роли серотонина в организме человека и животных

Серотонин-это химическое вещество, которое образуется в результате обмена аминокислот. Он является нейромедиатором, т.е. регулятором нервных процессов в центральной нервной системе.

На основе новых данных показано что старение человека сопровождается накоплением метаболитов в организме, которые нарушают  физиологические процессы преобразования энергии в тканях. Генез этих процессов показан на примере нарушений взаимодействия серотонина с его рецепторами, ведущих к серотониновой недостаточности, нарушению микроциркуляции, нарушению преобразования энергиив тканях и т.д. Экзогенное (т.е. внешнее, поступление снаружи) введение серотонина восстанавливает нарушенные раннее физиологические процессы, что ведет к каскадному восстановлению преобразования энергии в тканях различных органов, переводя патофизиологические процессы в физиологические, восстанавливая функциональные возможности человека и замедляя тем самым процесс старения.

5.7  Теория антогонистической плейотропии  Теория антагонистической плейотропии  предсказывает, что должны существовать гены с плейотропным эффектом, естественный отбор которых и приводит к возникновению старения. Несколько генов с плейотропным эффектом на разных стадиях жизни действительно найдены — сигма-70 у E. coli, теломераза у эукариотов, но непосредственной связи со старением показано не было, тем более не было показано, что это типичное явление для всех организмов, ответственное за все эффекты старения. То есть эти гены могут рассматриваться лишь как кандидаты на роль генов, предсказанных теорией. С другой стороны, ряд физиологических эффектов показаны без определения генов, ответственных за них. Часто мы можем говорить о компромиссах, аналогичных предсказанным теорией антагонистической плейотропии, без чёткого определения генов, от которых они зависят. Физиологическая основа таких компромиссов заложена в так называемой «теории одноразовой сомы» (англ. Disposable soma theory). Эта теория задаётся вопросом, как организм должен распорядиться своими ресурсами (в первом варианте теории речь шла только об энергии) между поддержкой и ремонтом сомы и другими функциями, необходимыми для выживания. Необходимость компромисса возникает из-за ограниченности ресурсов или необходимости выбора лучшего пути их использования. Поддержание тела должно осуществляться только настолько, насколько это  необходимо на протяжении обычного времени  выживания в природе. Например, поскольку 90 % диких мышей умирает на протяжении первого года жизни, преимущественно  от холода, инвестиции ресурсов в выживание  на протяжении продолжительного времени  будут касаться только 10 % популяции. Таким образом, трёхлетняя продолжительность  жизни мышей полностью достаточна для всех потребностей в природе, а с точки зрения эволюции, ресурсы  следует тратить, например, на улучшение  сохранения тепла или размножения, вместо борьбы со старостью. Т.о. продолжительность жизни мыши наилучшим образом отвечает экологическим условиям ее жизни. Теория «одноразового тела»  делает несколько допущений, которые  касаются физиологи процесса старения. Согласно этой теории, старение возникает  в результате неидеальных функций  ремонта и поддержки соматических клеток, которые адаптированы для  удовлетворения экологических потребностей. Повреждения, в свою очередь, являются результатом стохастических процессов, связанных с жизнедеятельностью клеток. Долголетие контролируется за счёт контроля генов, которые отвечают за эти функции, а бессмертие генеративных клеток, в отличие от соматических, является результатом больших затрат ресурсов и, возможно, отсутствия некоторых  источников повреждений.