Скільки вам років?
Ю. ФРОЛОВ. За матеріалами журналу "New Scientist" (Великобританія).
Не поспішайте відповідати на цей простий, як здається, питання.
Не поспішайте відповідати на цей простий, як здається, питання, тому що за вас на нього відповів шведський невролог Йонас Фрісен: кожній дорослій людині в середньому п'ятнадцять з половиною років. Якщо за паспортом вам, наприклад, шістдесят, то кришталики ваших очей в середньому на 22 тижні старше, мозок приблизно ваш ровесник, а ось вашій шкірі всього два тижні від роду.
Різні органи і тканини людини оновлюються з різною швидкістю, і тому можна сказати, що мають різний вік.
З однієї науково-популярної книги в іншу кочує твердження: наше тіло майже повністю оновлюється за сім років. Старі клітини поступово відмирають, їх місця займають нові.
Клітини дійсно оновлюються, але звідки взялася міфічна цифра "сім", ніхто толком не знає. Для деяких клітин термін поновлення встановлений більш-менш точно, а саме: 150 днів для клітин крові, за поступовим заміщенням яких можна простежити після переливання крові, і два тижні для клітин шкіри, які з'являються в її глибинних шарах, поступово мігрують на поверхню, відмирають і злущуються.
Досліди з вимірювання тривалості життя клітин ведуться вже близько півстоліття, але тільки на щурах і мишах. Тваринам вводять через шприц або дають в їжі мічені (радіоактивні) нуклеотиди - будівельні блоки ДНК. Нові клітини вбудовують в свій генетичний матеріал ці мітки. Їх кількість в різних тканинах і органах можна виміряти і розрахувати частку клітин, які з'явилися на світ за час, що минув після введення радіоактивної ДНК.
Шведський дослідник Йонас Фрісен вирішив скористатися методом археологів та істориків, які вміють визначати вік предметів, що містять органіку, по вуглецю-14 (14С). Цей рідкісний і слабо радіоактивний ізотоп вуглецю постійно утворюється в стратосфері, де космічні промені вибивають з ядер атомів азоту по одному протону. Поступово (період напіврозпаду 5730 років) 14 С знову перетворюється в азот. Рослини в процесі фотосинтезу поглинають з атмосфери 14 С і вбудовують його в молекули цукрів. Тварини поїдають рослини, і тому будь-які живі істоти містять трохи цього ізотопу. Приблизно один з трильйона атомів вуглецю в вашому тілі - це вуглець-14 на місці звичайного вуглецю-12. Коли організм гине, він перестає отримувати новий 14 С, а той, що вже накопичений за час життя, поступово розпадається. Цей розпад, що йде з відомою швидкістю, і дозволяє визначити, як давно жива матерія стала мертвою. Наприклад, коли зрубали дерево, з якого зроблена доісторична човен, або коли забили теля, щоб з його шкури виготовити пергамент для рукописи. Однак через вкрай малих кількостей ізотопу і повільності його розпаду метод годиться тільки для великих проміжків часу.
Наскільки небезпечний розпад радіоактивного вуглецю в організмі? У тілі людини вагою 75 кілограмів близько 300 трильйонів трильйонів (3. 10 26) атомів вуглецю, з них лише 350 трильйонів (3,5. 10 14) - вуглецю 14 С. Якщо не брати до уваги мінеральну складову (в основному це кістки) і прийняти , що по іншим тканинам тіла 14 С розподілений рівномірно, то в кожній клітині в середньому всього 11 атомів 14 С. ДНК за вагою становить близько 1% клітин. Ізотоп 14 С розпадається так рідко, що якщо взяти окрему обрану навмання клітку, то в складі її ДНК один атом 14 С розпадеться раз в 18 000 років (ми беремо саме той 14 С, який входить в ДНК, так як зміни в складі цієї молекули можуть бути важливими для здоров'я організму і його потомства). Якщо вважати, що ви проживете 70 років, то шанси на те, що якась конкретна окрема клітина вашого тіла коли-небудь зазнає "атомний вибух" одного атома вуглецю в своїй ДНК, становлять 1 проти 260.
Фрісена як невролога найбільше, зрозуміло, цікавить головний мозок. З досліджень, проведених на тваринах, а також на одному пацієнті, вмирав від раку і погодився на введення йому в мозок слабо радіоактивного ізотопу, відомо, що після народження нові нейрони виникають тільки в двох областях - в гіпокампі і навколо шлуночків мозку.
Поки новим методом виміряно вік лише небагатьох ділянок головного мозку. За даними Фрісена, клітини мозочка молодше самої людини в середньому на 2,9 року. Мозочок, як відомо, відповідає за координацію рухів, а вона поступово покращується з віком у дитини, тому можна припустити, що приблизно до трьох років мозочок формується остаточно. Кора головного мозку має той же вік, що сама людина, тобто протягом життя в ній не з'являються нові нейрони. Решта відділи мозку ще тільки вивчаються.
Знання про те, як часто у людей виникають нові жирові клітини, допоможе лікувати ожиріння. Поки ніхто не знає, чи пов'язана ця хвороба зі збільшенням числа або розмірів жирових клітин. Знання частоти появи нових клітин печінки і підшлункової залози дозволить створити нові методи діагностики та лікування раку печінки і діабету.
Вельми актуальним є питання про вік м'язових клітин серця. Фахівці вважають, що відмирають клітини замінюються фіброзною сполучною тканиною, тому серцевий м'яз з часом слабшає. Але точних даних немає. Фрісен і його група зараз працюють над визначенням віку серця.
Американці навчилися вимірювати вік кришталика ока. Його центральна частина формується з прозорих клітин на шостому тижні життя ембріона і залишається на все життя. Але по периферії кришталика постійно додаються нові клітини, роблячи кришталик товщим і менш гнучким, що позначається на його здатності фокусувати зображення. Вивчивши цей процес, ми, можливо, знайдемо способи відтягнути початок катаракти на п'ять років - вважає Брюс Буххольц з Ліверморської національної лабораторії (США), де проводяться мас-спектрометричні вимірювання зразків, що поставляються з Каліфорнійського університету та лабораторії Фрісена.
Але якщо багато "деталі" нашого організму постійно оновлюються і в результаті виявляються значно молодше самого їхнього власника, то виникають деякі питання. Наприклад, якщо верхнього шару шкіри всього два тижні, чому вона не залишається все життя гладкою і рожевої, як у двотижневого немовляти? Якщо м'язам приблизно 15 років, чому 60-річна жінка менш спритна і рухлива, ніж 15-річна дівчинка? Причина - в мітохондріальної ДНК. Вона накопичує пошкодження швидше, ніж ДНК клітинного ядра. Саме тому шкіра з часом старіє: мутації в мітохондріях призводять до погіршення якості її важливого складового матеріалу, колагену.