Тезис о том, что в линии половых клеток старение отсутствует

Наконец, обратимся к половым клеткам. Вообще говоря, приведенный в заголовке тезис — это постулат Вейсмана. Теломерная же теория его полностью воспроизводит, утверждая, что в линии половых клеток всегда эффективно Функционирует теломераза и потому теломеры имеют постоянную длину.
Чтобы ясно представить, о чем идет речь, уточним, что, собственно, следует понимать под линией половых клеток. Если это, например, линия мужских половых клеток, то ее полный жизненный цикл («от зиготы до зиготы») включает следующие этапы:
- первые недели эмбрионального развития, в течение которых в зародыше обособляются первичные половые клетки (гоноциты);
- половую дифференциацию этих клеток и несколько периодов деления, сменяемых фазами покоя; в итоге образуется пул изолированных сперматогоний — стволовых клеток;
- длительное (в течение нескольких десятилетий) существование изолированных сперматогоний в семенных канальцах яичек; в это время, видимо, регулярно происходят деления самоподдержания и так же регулярно (после полового созревания организма) какая-то часть сперматогоний вступает в дифференцировку;
- собственно сперматогенез, продолжающийся у человека 75 суток и последовательно включающий митотическое размножение сперматогоний, мейотическое деление спермато-цитов и преобразование сперматид в сперматозоиды.
Так вот, нам неизвестны работы, в которых бы теломераза и длина теломер последовательно исследовались хотя бы на некоторых ключевых стадиях изложенного цикла.
Но, в принципе, даже если все обстоит так, как утверждает теломерная теория, из этого вовсе не следует справедливость исходного тезиса Вейсмана. Ведь, как мы говорили, старение или отсутствие такового не может определяться только по состоянию теломер.
Однако нет и работ, в которых бы вообще тем или иным способом изучалось отношение линии половых клеток к старению.
Исключение составляют давние (выполненные в 1978-1980 гг.) эксперименты Н. Н. Мушкамбарова и Н. П. Волковой. В них были обнаружены достоверные биохимические различия между одноименными сперматогенными клетками, полученными из мышей разного возраста. Что в корне противоречит утверждению Вейсмана.
Поэтому тезис Вейсмана относительно половых клеток до сих пор остается всего лишь непроверенной, недоказанной и, с нашей точки зрения, маловероятной гипотезой.
Ей можно противопоставить альтернативную гипотезу (М.М. Виленчик, 1976, Н. Н. Мушкамбаров, 1980).
Она предполагает, что в линии половых клеток, несмотря на митотические деления и действие защитных систем, постепенно накапливаются возрастные изменения. Особенно важны изменения структуры хромосом.
Но на одной из стадий цикла происходит «капитальный ремонт», или «омоложение», клеток. В первую очередь, «ремонтные работы» должны касаться, разумеется, хромосом.
Наиболее вероятной стадией, используемой для этого, является весьма продолжительная профаза мейоза. В это время происходят сложные преобразования хромосом (конъюгация, кроссинговер), в процессе которых или одновременно с которыми и может совершаться полное восстановление нормальной структуры генома.
О подобной роли мейоза свидетельствуют, например, такие факты.
Некоторые простейшие (например, инфузории) размножаются и половым, и бесполым путем. При этом половое деление ядер (т. е. мейоз) и последующий половой процесс (слияние гаплоидных ядер) резко активизируют культуру: клетки начинают чаще делиться, в них интенсифицируется обмен веществ.
Другой широко известный факт — с клонированием. Знаменитая овечка Долли получила хромосомы соматической клетки, т. е. не прошедшие мейоз. В результате у нее (и других подобных животных) развилось преждевременное старение. Правда, справедливости ради, следует заметить, что то же самое следовало бы и из постулата Вейсмана, а не только из гипотезы «омоложения».
Резюмировать вышесказанное можно одним: отношение линии половых клеток к процессу старения ни в коем случае нельзя считать решенным вопросом; для его выяснения требуются специальные и самые разнообразные исследования.
Все же принципиально возможные варианты представлены на рис. 1.22. На нем G это биологический возраст клетки, т. е. некая интегральная характеристика, учитывающая возрастные изменения всевозможных клеточных параметров. И показаны графики возможного изменения G в полном цикле линии половых клеток (от зиготы одного поколения до зиготы следующего поколения).
Постулат Вейсмана отражается графиком А, а в модифицированном (и более вероятном) виде — графиком D.
В последнем случае предполагается, что в общей массе стареющих клеток сохраняется какое-то (все уменьшающееся) количество клеток с интактным геномом, которые и используются для оплодотворения.
Графики С, F и Е — разные модификации гипотезы «омоложения»: С — нестатистический, а два последних — статистиче ские варианты.
Так, в варианте F биологический возраст уменьшается у всех Клеток, но у одних — более эффективно, у других менее.
Вариант же Е допускает, что «омоложение» одних клеток Может происходить за счет других (у которых G возрастает еще больше). О такой возможности заставляет думать мейоз в оогенезе, где на одну яйцеклетку образуется три редукционных тельца. Не исключено, что в последних собраны отбракованные («старые») хромосомы.
Вот среди этих вариантов и надлежит сделать экспериментально аргументированный выбор.
Что же касается графика В, то он отражает маловероятную ситуацию: зиготы каждого последующего поколения старше (имеют большее значение биологического возраста G), чем зиготы предыдущего поколения. В таком случае биологический вид был бы обречен на постепенную деградацию и вымирание.