Средства профилактики преждевременного старения

Существенное возрастание доли пожилых в населении развитых стран сопровождается увеличением смертности от основных болезней старческого возраста — заболеваний сердечно-сосудистой системы, злокачественных новообразований, нейродегенеративных процессов, снижения сопротивляемости к инфекции, сахарного диабета. Поэтому не случайно, что в разработанном Программой ООН по старению проекте «Программы научных исследований по проблеме старения в ХХI веке», концепция здорового старения отнесена к наиболее приоритетным направлениям. Очевидно, что разработка средств профилактики преждевременного старения является ключевой в реализации этих программ. Вместе с тем, имеющиеся в литературе данные о таких средствах весьма фрагментарны, противоречивы и часто ненадежны, как с точки зрения адекватности проведения такого рода исследований современным требованиям, так и их интерпретации. В обзоре критически рассмотрены результаты экспериментов по увеличению продолжительности жизни с помощью лекарственных препаратов и иных воздействий и рекомендации по их практическому применению. Основное внимание уделено побочным и неблагоприятным эффектам таких воздействий, прежде всего развитию новообразований.

Увеличение продолжительности жизни человека является одной из важнейших задач геронтологии и, в целом, современной профилактической медицины. Когда говорят о развитии гериатрии (т.е. лечении пожилых больных), то как бы признается неэффективность мер профилактики преждевременного старения. Вместе с тем, есть основания полагать, что именно этот подход является наиболее адекватным и, главное, перспективным, в смысле достижения результата, направлением. В настоящее время известно более 20 веществ, в отношении которых показана способность увеличивать продолжительность жизни животных, и получивших название геропротекторов. Это название, уже укоренившееся в научной литературе, представляется весьма удачным, поскольку буквально означает «защищающие от старения». В отличие от гериатрических средств, предназначенных для лечения заболеваний у пожилых или улучшения качества их жизни, геропротекторы могут и, видимо, должны применяться в молодом и зрелом возрасте. В связи с этим встает вопрос о безопасности их длительного применения, что включает не только непосредственные побочные и токсические эффекты, но и отдаленные последствия, включая развитие новообразований. Этот аспект представляется особенно актуальным, поскольку именно постарение населения, т.е. увеличение в его структуре доли лиц пожилого возраста, обусловливает значительную часть наблюдаемого в нашем веке прироста заболеваемости злокачественными новообразованиями. Поэтому при разработке мероприятий, направленных на увеличение продолжительности жизни человека, необходимо учитывать возможный риск увеличения при этом частоты возникновения опухолей. Это особенно важно еще и потому, что в популярной и, подчас, научной литературе широко пропагандируются разнообразные средства для продления жизни и «омоложения», без какого-либо серьезного обоснования и доказательства их эффективности и безопасности. В обзоре не рассматриваются молекулярно-биологические методы и генноинженерные подходы к увеличению продолжительности жизни, которые частично обсуждались ранее и которым предполагается посвятить специальную работу.
Следует отметить, что предложенные на основании различных теорий старения геропротекторы обладают различным механизмом действия и сопоставление данных об их влиянии на продолжительность жизни и на показатели биологического возраста, с одной стороны, с данными об их влиянии на развитие спонтанных новообразований и других патологических процессов, позволяет глубже понять характер взаимодействия двух фундаментальных биологических процессов — старения и канцерогенеза.

АНТИОКСИДАНТЫ
Предложение использовать антиоксиданты в качестве геропротекторов основано на свободнорадикальной теории старения. Согласно этой теории, свободные радикалы, образующиеся в результате различных окислительных реакций в организме, оказывают множественные повреждающие эффекты на макромолекулы (нуклеиновые кислоты и белки), вызывая их деградацию и старение. Эта теория объясняет не только механизм старения, но и широкий круг связанных с ним патологических процессов (сердечно-сосудистые заболевания, возрастные иммунодепрессия и дисфункция мозга, катаракта, рак и некоторые другие). Пpодуциpуемые главным образом в митохондриях клеток молекулы супеpоксида (О2-.), Н2О2, гидpоксильного pадикала (НО. ) и, возможно, синглетного кислоpода (-О2) повpеждают клеточные макpомолекулы (ДНК, белки, липиды). Полагают, что активные формы кислорода вызывают повpеждения мембpан, коллагена, ДНК, хpоматина, стpуктуpных белков, а также участвуют в эпигенетической pегуляции экспрессии ядерных и митохондриальных генов, приводя к метилированию ДНК, влияют на внутpиклеточный уpовень кальция, запускают каскад, ведущий к апоптозу и т.д.. Подсчитано, что за 70 лет жизни человека организм производит около одной тонны радикалов кислорода, хотя только 2-5% вдыхаемого с воздухом кислорода превращается в его токсические радикалы. В клетке крысы может возникать до 104 вызыванных активными формами кислорода повреждений ДНК в день и при постоянных условиях до 10% молекул белка могут иметь карбонильные модификации. Подавляющее большинство из них нейтрализуется еще до того, как успеют повредить те или иные компоненты клетки. Так, из каждого миллиона образующихся супероксидных радикалов от ферментной защиты ускользает не более четырех. К основным эндогенным факторам антиоксидантной защиты организма относятся некоторые ферменты и витамины (таблица 1).
супероксиддисмутазы (СОД), содержанием b-каротина, a-токоферола и мочевой кислоты в сыворотке крови. У долгоживущих линий D. melanogaster экспрессия СОД, каталазы, глютатионредуктазы и ксантиндегидрогеназы была достоверно большей, чем у короткоживущих линий мух. В пользу свободнорадикальной теории старения говорят эксперименты в которых трансгенные линии D. melanogaster с дополнительными копиями генов, обеспечивающих избыточную активность СОД и каталазы, жили на 20-40% дольше контрольных мух и были значительно устойчивее к окислительному стрессу, чем мухи, не имевшие этого гена. Витамин Е, мелатонин, хелатные агенты и некоторые

Таблица 1.

 

Мишень Агент Функция
О2 Супероксиддисмутаза Превращает О2 в Н2О2
Н2О2 Глютатион-пероксидаза Превращает Н2О2 в Н2О и О2
Каталаза Превращает Н2О2 в Н2О и О2
Свободные радикалы b-каротин (провитамин А) Связывает жирорастворимые свободные радикалы
Витамин Е (a-токоферол)
Витамин С (аскорбиновая кислота) Связывает водорастворимые свободные радикалы
Мочевая кислота
Мелатонин Связывает жиро- и водорастворимые свободные радикалы
Переходные металлы Хелатные агенты Предотвращают катализ свободнорадикальных реакций переходными металлами, железом и медью

Факторы, защищающие макромолекулы клеток от повреждения свободными радикалами. синтетические антиоксиданты увеличивали продолжительность жизни не только дрозофил, но и лабораторных мышей и крыс. Однако, то обстоятельство, что продукты взаимодействия активных форм кислорода с макромолекулами постоянно обнаруживаются в органах и тканях организма, свидетельствует о том, что системы антиоксидантной защиты недостаточно эффективны и что клетки постоянно подвергаются окислительному стрессу. Противодействие ему может играть существенную роль в механизме геропротекторного действия эндогенных и экзогенных антиоксидантов.
Препараты, обладающие свойствами антиоксидантов (гидрохлорид цистеина или 2-меркаптоэтиламина, дигидрохлорид 2,2-диаминодиэтилсульфида, аскорбиновая кислота, 2-меркаптоэтанол), увеличивали продолжительность жизни мышей различных линий, однако действие их было непостоянным и не всегда воспроизводилось. Наиболее эффективным препаратом оказался 2-меркаптоэтиламин, увеличивший в одном из опытов среднюю продолжительность жизни мышей линии СЗН на 26 %. При этом существенно увеличивалось время развития опухолей молочной железы, однако частота их в контроле и опыте была одинаковой. Другой антиоксидант — гидрохлорид гидроксиламина снижал частоту спонтанных опухолей у мышей этой же линии, но не влиял на среднюю продолжительность их жизни. Некоторые из использованных агентов удлиняли жизнь мышей линии AKR, но не один из них не влиял на частоту развития у них лейкозов.
Включение 2-меркаптоэтанола в рацион мышей увеличивало среднюю и максимальную продолжительность их жизни, замедляло появление опухолей и снижало частоту их развития. У мышей линии Swiss, характеризующихся низкой частотой спонтанных опухолей, использованные антиоксиданты не влияли на продолжительность жизни. Не оказал влияния на продолжительность жизни мышей и развитие у них спонтанных опухолей другой антиоксидант — диметиламиноэтанол. Бутилированный гидрокситолуол (2,6-диберт-бутил-4-метилфенол) увеличивал продолжительность жизни мышей, что было обусловлено, по мнению авторов, снижением частоты развития спонтанных опухолей. Однако, в ряде наблюдений показано, что бутилированные гидрокситолуол и гидроксианизол вызывают развитие опухолей различных локализаций у мышей, крыс и хомячков. Добавление в рацион с 3-х месячного возраста мышам линии СЗН 0,5 % антиоксиданта этоксихина увеличивало продолжительность их жизни. Авторы не приводят данных о частоте спонтанных опухолей у животных контрольных и подопытных групп. У крыс этоксихин вызывал пренеопластические изменения в почках и ускорял старение животных. Аналог витамина В6 эпигид (2-этил-6-метил-3-оксипиридин), обладающий антиоксидантными свойствами, не влиял на частоту и скорость роста спонтанных опухолей молочной железы у мышей линии SHK, характеризующихся высокой частотой этих новообразований, но увеличивал латентный период их развития, а также среднюю продолжительность жизни. Эпигид не влиял на продолжительность жизни и частоту спонтанных новообразований у мышей линий AKR и гибридов F1 (C57BL x CBA). Возможно, что влияние эпигида на развитие опухолей молочной железы обусловлено его антигонадотропным эффектом.
Добавление в пищу большой дозы a-токоферола (витамина Е), обладающего свойствами антиоксиланта существенно увеличивало 50 % выживаемость самцов крыс, но не оказывало влияния на максимальную продолжительность их жизни. При этом отмечено уменьшение частоты и увеличение латентного периода развития спонтанных злокачественных опухолей. Витамин Е, вводимый с кормом, не влиял на максимальную продолжительность жизни мышей линии СЗН/Не и LAF1, но увеличивал число доживших до 24 мес. Авторы объясняют полученный результат снижением числа спонтанных опухолей у подопытных мышей. У мышей С57BL/6J длительное введение с кормом витамина Е не влияло на частоту спонтанных лимфом. C другой стороны, дефицит витамина Е в рационе не увеличивает частоту лимфом тимуса у мышей линии AKR. Имеются также данные об усилении под влиянием витамина Е канцерогенеза в толстой кишке, индуцируемого 1,2-диметилгидразином. Применение коэнзима Q10, обладающего свойствами антиоксиданта, в качестве геропротектора не выявило его геропротекторного эффекта в физиологических условиях, однако он увеличивал выживаемость облученных мышей. Антиоксидант фенилбутилнитрон увеличивал прдолжительность жизни мышей.
В связи с тем, что была обнаружена значительная положительная корреляция между уровнем каротиноидов в сыворотке крови и ткани мозга и максимальным потенциалом продолжительности жизни вида были высказаны предположения, что бета-каротин и ретинол, являющиеся антиоксидантами, а, в ряде случаев, антиканцерогенами, могут обладать свойствами геропротекторов. Данных в поддержку этого предположения пока недостаточно. Самцам крыс с 21-25-месячного возраста к корму добавляли различные ретиноиды. Разницы в среднем возрасте смерти, выживаемости или частоте животных с опухолями между контрольными и получавшими ретиноиды крысами обнаружено не было. 2 из 3 исследованных ретиноидов увеличивали частоту развития аденом островков поджелудочной железы, а один — снижал частоту спонтанных опухолей кожи. Бета-каротин не увеличивал продолжительность жизни мышей.
Селен, как компонент глутатион-пероксидазы, защищает преимущественно от повреждений клетки, индуцированные липидными перекисями, предотвращает аутооксиление липидных мембран и необходим для нормального всасывания витамина Е и задержке его вплазме. На разных моделях показана cпособность селена угнетать химический канцерогенез. Введение мышам линии СЗН селена с питьевой водой в течение 15 мес на 72 % уменьшало частоту спонтанных опухолей молочной железы. Селен в дозе 2 или 6 ppm увеличивал среднюю продолжительность жизни мышей линии BALB/cfC3H и существенно снижал частоту развития у них опухолей. В опытах на крысах под влиянием селена увеличивалась средняя продолжительность жизни. При этом масса тела у самцов не изменялась, а у самок несколько повышалась. В крови у подопытных животных увеличивалась концентрация холестерина и усиливалось его отложение в аорте. Частота опухолей у крыс, получавших селен, к концу 2-го года жизн не отличалась от контроля, однако, значительно превышала этот показатель у крыс старше 30 мес. Увеличивалась, главным образом, частота злокачественных новообразований. Имеются данные о развитии опухолей печени у крыс, получавших селен с кормом. Улучшение показателей иммунного статуса и увеличение продолжительности жизни старых мышей наблюдалось при добавлении им в корм цинка. Однако о частоте развитя новообразований в контрольной и подопытной группах не сообщается.
В опытах А.И.Газиева и соавт. дополнительное введение с кормом мышам антиоксидантной смеси, состоящей из b-каротина, витаминов Е и с, рутина, глюконата цинка и селенита натрия, увеличивало на 16% среднюю продолжительность их жизни и усиливало экспрессию ряда генов антиоксидантной защиты в клетках организма. Эффект антиоксидантной смеси проявлялся лишь при ее назначении с раннего (2-мес.) возраста. Имеются данные о пролонгирующем жизнь крыс действии ряда препаратов, содержащих комплекс витаминов, аминокислот и микроэлементов (декамевит, квадевит, ампевит и оркомин). При длительном введении этих препаратов у животных снижалась частота развития спонтанных опухолей.
Предполагается, что обладающий антиоксидантыми свойствами натуральный дипептид карнозин (b-аланил-L-гистидин) может быть эффективным геропротектором. Исследования, выполненные на мышах линии SAM с ускоренным старением, показали, что карнозин увеличивал выживаемость этих животных.
Таким образом, исследованные к настоящему времени в качестве геропротекторов антиоксиданты различным образом влияли на спонтанный канцерогенез. Это влияние выявлялось не на всех линиях животных, не всегда воспроизводилось и в ряде случаев выражалось лишь в увеличении латентного периода развития опухолей без изменения их частоты, снижении или даже увеличении ее. По-видимому, влияние антиоксидантов на развитие опухолей реализуется, главным образом, на стадии инициации канцерогенеза и сводится, в конечном счете, к модификации эффективной дозы канцерогена.
Некоторые антиоксиданты снижают потребление пищи, что само по себе эффективно увеличивает продолжительность жизни и тормозит развитие опухолей. Имеются сообщения о стимулирующем влиянии некоторых антиоксидантов на иммунный ответ. По-видимому, среди факторов модифицирующего возрастное увеличение частоты опухолей действия антиоксидантов ведущее значение имеют их иные, чем антисвободнорадикальные фармакологические свойства, которые могут весьма различаться у разных препаратов. Cледует подчеркнуть, что эпидемиологические данные и результаты клинических испытаний различных антиоксидантов в качестве средств, снижающих заболеваемость, не представили убедительных данных об их эффективности. За исключением витамина Е и, возможно, витамина С, которые уменьшают перекисное окисление липидов, в отношении всех других антиоксидантов нет убедительных доказательств их защитного эффекта у человека.

ЯНТАРНАЯ КИСЛОТА
При старении существенно изменяется митохондриальная энергетика, в частности, уменьшается окисление янтарной кислоты, на что указывают и данные о снижении при старении в тканях активности сукцинатдегидрогеназы. Воздействия, активирующие систему образования и использования янтарной кислоты, обладащей антиоксидантыми свойствами, могут особенно эффективно повышать функциональные возможности организма. Скармливание янтарнокислого натрия крысам с 20-месячного возраста в течение 1,5 лет (300 мг/кг курсами по 10 дней с 1-месячными перерывами) приводило к увеличению средней (на 6,2 %, p<0,05) и максимальной (на 12,3 %) продолжительности их жизни. Авторы, однако, не сообщают о частоте спонтанных опухолей у крыс в этих опытах.
Мы исследовали влияние длительного введения янтарной кислоты, начатом с 3,5-месячного возраста, на продолжительность жизни и частоту спонтанных опухолей у самок мышей линии СЗН/Sn. Было показано, что янтарная кислота не влияла на среднюю продолжительность жизни мышей, но на 30,5 % увеличивала ее максимальную величину. При этом в 2 раза снижалась частота развития спонтанных опухолей и в 1,7 раза — их множественность. Дальнейшие исследования, несомненно, позволят более четко охарактеризовать свойства янтарной кислоты и ее препаратов как геропротектора.

ИНГИБИТОРЫ ПЕРЕКРЕСТНОГО СВЯЗЫВАНИЯ
рассматривают как один из возможных механизмов старения, поскольку этот процесс сопровождается образованием дефектных макромолекул. Повышение с возрастом перекрестных связей доказано экспериментально пока лишь для внеклеточных белков коллагена и эластина и, возможно, для хроматина . Ограничение калорийности питания, увеличивающее продолжительность жизни животных, задерживает накопление сшивок коллагена.
Данные о способности латирогенов угнетать образование таких сшивок послужили основанием для рекомендации их в качестве геропротекторов. Введение латирогенного препарата b-аминопропионитрила с питьевой водой мышам существенно увеличило продолжительность их жизни. Однако длительное введение этого препарата крысам сопровождалось уменьшением массы тела и замедлением роста животных, существенно не изменяя среднюю продолжительность жизни. У самцов (но не самок), получавших b-аминопропионитрил, отмечено некоторое снижение частоты доброкачественных опухолей.
Предложение использовать хелатные агенты (комплексоны) в качестве геропротекторов основано на представлениях о важной роли переходных металлов в процессах перекрестного связывания. Эти металлы, легко соединяющиеся с активными центрами многих макромолекул, в частности, ферментов, могут вступать в случайные координационные связи с образованием внутримолекулярных перекрестных связей и межмолекулярных сшивок. Воздействия, направленные на выведение металлов из указанных сшивок, могут препятствовать старению макромолекул. Длительное введение самкам крыс с кормом одного из наиболее широко применяемых комплексонов этилендиаминтетраацетата (ЭДТА), начатое с 320-го дня их жизни, увеличивало ее среднюю продолжительность. У подопытных животных наряду со снижением частоты заболеваний инфекционно-воспалительного характера, увеличилась частота развития новообразований, главным образом злокачественных. Геропротекторный эффект ЭДТА существенно зависел, как отмечают авторы, от пола и возраста, в котором препарат начинали вводить крысам. Данные об увеличении продолжительности жизни при скармливании ЭДТА, начиная со зрелого возраста и полное отсутствие какого-либо его влияния на выживаемость, при введении ЭДТА и начиная с предстарческого периода, привело авторов к предположению, что этот агент задерживает некоторые возрастные изменения, но не действует на уже развившиеся изменения. При парентеральном введении ЭДТА не влиял или даже уменьшал продолжительность жизни крыс. Другие хелатные агенты (унитиол, пеницилламин) не оказывали влияния на продолжительность жизни крыс. Не выведение металлов из организма, а добавление их с кормом (например, в виде сернокислой меди) также увеличивало продолжительность жизни крыс и несколько снижало частоту развития у них спонтанных опухолей молочной железы.

НЕЙРОТРОПНЫЕ СРЕДСТВА
Снижению с возрастом уровня и обмена катехоламинов в головном мозге (главным образом, в гипоталамусе) и нарушение их соотношения с другими биогенными аминами, в частности, с серотонином, придают ключевое значение в механизмах, определяющих возрастные изменения в нейроэндокринной системе, и в конечном счете, старение организма. Достигаемое с помощью фармакологических средств или электролитиче-ского разрушения снижение содержания катехоламинов в гипоталамусе уменьшало продолжительность жизни животных и увеличивало частоту развития новообразований, тогда как введение крысам нейростимулятора пентилентетразола уменьшало морфологические изменения в головном мозге, наступающие при старении.
Добавление к корму предшественника катехоламинов ДОФА в больших дозах (500 мг/кг) увеличивало длительность репродуктивного периода и продолжительность жизни мышей. Авторы не приводят данных о частоте опухолей у контрольных и подопытных мышей. Ежедневное введение ДОФА в дозе 60-90 мг/кг мышам-самкам С3Н не влияло существенно на среднюю продолжительность их жизни, но на 5,5 мес увеличило максимальную ее длительность. При этом существенно уменьшалась множественность возникновения опухолей молочной железы и увеличивался их латентный период.
Добавление в корм тирама (дисульфида тетраметилтиурама), угнетающего активность дофамин-b-дегидрогеназы и других микросомальных монооксигеназ, снижало частоту развития спонтанных лейкозов, опухолей гипофиза и щитовидной железы, но не влияло на продолжительность жизни животных. Близкий к тираму нейротропный препарат дисульфирам, также ингибирующий активность дофамин-b-оксидазы, в опытах на крысах снизил частоту спонтанных опухолей гипофиза у самцов и самок и опухолей молочной железы у самок.
При содержании крыс на рационе, дефицитной по триптофану, приводящем к снижению содержания серотонина в мозге, наблюдалось замедление процесса старения репродуктивной системы и организма в целом и снижалась частота развития спонтанных опухолей. Введение мышам С3Н противосудорожного препарата дифенина (дифенилгидантоина), увеличивающего в ц.н.с. уровень биогенных аминов, прежде всего, дофамина, на 25 % увеличивало среднюю продолжительность жизни животных и в 2,3 раза снижало частоту развития у них опухолей. Дифенин не влиял на продолжительность жизни и общую частоту спонтанных опухолей у самок крыс, однако снижал частоту развития злокачественных новообразований, замедлял старение репродуктивной системы и продлевал циклическую эстральную функцию.
В механизме ингибирующего влияния ДОФА и дифенина на развитие опухолей молочной железы у мышей и крыс первостепенное значение имеет их угнетающее влияние на секрецию пролактина, играющего важную роль в патогенезе опухолей этой локализации. Дифенин ингибирует секрецию инсулина и глюкокортикоидов. Имеются также данные о влиянии ДОФА и дифенина на клеточный иммунитет. Вопрос о применении дифенина в качестве геропротекторного средства крайне важен, так как по заключению экспертов МАИР дифенин канцерогенен для человека. Вместе с тем, препарат лишен мутагенной активности, является сильным индуктором печеночных микросомальных ферментов, метаболирующих ксенобиотики, тормозит канцерогенез, индуцированный уретаном в легких мышей и индуцированный ДМБА в молочной железе крыс и, как описано выше, лишен канцерогенной активности в опытах на мышах и крысах, более того, угнетает спонтанный канцерогенез.
Имеются данные о том, что применение известного ингибитора моноаминооксидазы депренила увеличивает продолжителньность жизни мышей, крыс и собак и увеличивает ее у больных болезнью Паркинсона. Полагают, что депренил также увеличивает активность антиокислительных ферментов, в частности, СОД и каталазы в мозге, что может играть важную роль в его геропротекторном эффекте. Имеются данные, что депренил тормозит развитие спонтанных и индуцированных опухолей у животных.
Таким образом, несмотря на ограниченное число имеющихся данных, исследования геропротекторного и противоопухолевого эффекта воздействий, модифицирующих уровень биогенных аминов в головном мозге, представляется весьма перспективным.

ГОРМОН РОСТА
Хорошо известно снижение мышечной массы тела и увеличение накопления жира с возрастом. В определенной мере это обусловлено возрастным снижением продукции гормона роста, заметное уже после 3-й декады жизни [140]. Снижение секреции гормона роста сопровождается снижением уровня продуцируемого печенью инсулин-подобного ростового фактора IGF-I. Показано, что пересадка крысам опухоли гипофиза GH3, продуцирующей гормон роста, замедляет у них старение тимуса [88]. Эти наблюдения послужили основанием для предположения, что возрастные изменения в организме в значительной мере обусловлены снижением продукции гормона роста, возмещение которой назначением экзогенного гормона роста будет замедлять процесс старения. Рекомбинатный гормон роста человека вводили в течение 6 месяцев группе пациентов в возрасте от 61 до 81 года (0,03 мг/кг 3 раза в неделю внутримышечно). Уровень IGF-I в крови у них составлял в среднем 350 ед/л по сравнению с 500-1500 ед/л у здоровых молодых людей. После курса такой терапии было отмечено повышение уровня IGF-I в крови, увеличение мышечной массы и уменьшение отложений жира в теле [140]. Кратковременное введение старым мужчинам рекомбинантного гормона роста в дозе 0,1 мг/кг в день сопровождалось увеличением окисления жиров, задержкой азота и увеличением синтеза белка. Ежедневные физические упражнения в течение 15 недель весьма эффективно увеличивали мышечную силу у пожилых мужчин, тогда как дополнительные введения в этот же период гормона роста не улучшали существенно результатов, достигаемых одними тренировками [152]. Заместительная терапия гормоном роста положительным образом влияла на метаболизм костной ткани [71]. Однако имеются наблюдения, что применение гормона роста может ускорять метаболизм в костях и сопровождаться развитием синдрома карпального туннеля и гинекомастией [80].
Введение мышам Balb/c гормона роста (30 мкг/мышь 2 раза в неделю), начатое в 17-месячном возрасте и продолженное в течение 13 недель, уменьшало смертность животных в течение периода инъекций с 67% в контроле до 7% в подопытной группе, увеличивало продукцию интерлейкинов 1 и 2, а также фактора некроза опухолей, уменьшало продукцию иммуноглобулинов IgG [89]. Однако в этой работе не сообщается о патоморфологическом исследовании животных.
Несмотря на энтузиазм специалистов, применяющих гормон роста в клинической практике, следует с большой осторожностью подходить к его использованию.Известно, что гипофизэктомия замедляет некоторые проявления старения, особенно в соединительной ткани, и при заместительной терапии кортизоном существенно увеличивает продолжительность жизни животных [64]. Длительное введение крысам гормона роста приводило к существенному увеличению частоты развития у них новообразований [106]. В ряде опытов с трансгенными животными, экспрессирующими гены, определяющими гиперпродукцию гормона роста человека или животных, убедительно показано укорочение продолжительности их жизни и высокую частоту развития новообразований [42,148,162].

ГОРМОНЫ ЩИТОВИДНОЙ ЖЕЛЕЗЫ
Неонатальное введение самцам крыс тироксина индуцирует у них после достижения половой зрелости умеренно выраженный гипотиреоз, что сопровождается увеличением средней продолжительности жизни на 4 мес. У самок этот эффект был менее выражен [115]. Авторы не сообщают о частоте спонтанных опухолей у контрольных и подопытных животных. Однако, учитывая, что у получавших тироксин крыс снижался уровень тиреоидных гормонов и повышался пролактин в крови, можно предполагать возможное повышение частоты опухолей некоторых локализаций, прежде всего молочной железы.

ГОРМОНЫ КОРЫ НАДПОЧЕЧНИКОВ
Кортикостероиды. Введение преднизолона фосфата мышам короткоживущей линии вызывало у них существенную задержку роста и увеличивало продолжительность жизни с 1 года до 2 лет [43]. Однако в опытах с долгоживущими линиями мышей сколько-нибудь выраженного влияния преднизолона фосфата на среднюю продолжительность жизни не установлено [67,94]. Частота развития спонтанных опухолей у подопытных мышей также не изменялась. По-видимому, пролонгирующий жизнь эффект преднизолона лишь у короткоживущих мышей можно объяснить его ингибирующим влиянием на аутоиммунные процессы, приводящие к преждевременной гибели животных [43].
Дегидроэпиандростерон (ДГЭА). В последние годы интерес исследователей привлекает ДГЭА — естественный метаболит надпочечников, обладающий рядом важных биологических свойств. Показано, что его продукция с возрастом уменьшается [117], что послужило поводом к широкому изучению его геропротекторной активности. Было установлено, что ДГЭА угнетает синтез ДНК и образование супероксидов в тканях организма, снижает массу тела, обладает антиатерогенным, антидиабетическим и антиаутоиммунным действием [158]. Добавление ДГЭА в корм предотвращало образование аутоантител к двунитевой ДНК и увеличивало выживаемость мышей линии NZB [98], предотвращало развитие возрастной протеинурии и хронического нефроза у крыс и мышей линии С57BL/6 и увеличивало продолжительность их жизни [146]. ДГЭА угнетал развитие спонтанных аденокарцином молочной железы у мышей линии С3Н, а так же канцерогенез в коже, легких, толстой кишке, щитовидной железе и печени, индуцируемый различными агентами [146]. Однако в некоторых случаях ДГЭА может в одних тканях тормозить, а в других — стимулировать неопластический процесс, индуцируемый дигидроксиди-n-пропилнитрозамином у крыс [107].
При назначении ДГЭА постменопаузальным женщинам было отмечено существенное повышение активности лимфоцитов-натуральных киллеров [51]. Введение ДГЭА в течение 6 месяцев 30 пациентам в возрасте от 40 до 70 лет в ежедневной дозе 50 мг уже через 2 недели привело к повышению уровня ДГЭА в крови до уровня молодых людей. При этом, увеличивался и уровень инсулин-подобного фактора роcта-1 (IGF-I). Две трети пациентов отметили значительное улучшение физического и психологического самочувствия [108]. ДГЭА, подобно другим пролифераторам пероксисом, индуцирует у крыс гепатомегалию, гиперпластические узелки и гепатоцеллюлярные карциномы [130]. Механизм, которым ДГЭА индуцирует опухоли печени, не ясен. Преполагается, что его канцерогенность может быть опосредована окислительным стрессом.

<>b> ПОЛОВЫЕ ГОРМОНЫ И КОНТРАЦЕПТИВЫ
Многие из естественных и синтетических гормонов, обладающих эстрогенной активностью, вызывают новообразования у мышей, крыс, хомячков, собак и увеличивают риск их возникновения у людей. Однако в большинстве исследований, в которых выявлено канцерогенное действие эстрогенов у животных, использованы большие дозы препаратов. Большой интерес представляют данные об увеличении продолжительности жизни и снижении в ряде случаев частоты развития спонтанных новообразований у животных, которым длительно вводили половые гормоны и их комбинации в сравнительно низких дозах.
Синтетический эстроген хлоротрианизен и препарат конъюгированных эстрогенов премарин в сравнительно малых дозах существенно увеличивали выживаемость крыс [70]. Так, к 24-му месяцу опыта в контроле были живы 45 % самцов и 60 % самок, тогда как в группе крыс, получавших хлоротрианизен в дозе 0,05 мг/кг — 75 и 95 %, а при введении премарина в дозе 0,07 мг/кг — 65 и 70% самцов и самок, соответственно. Хлоротрианизен и в меньшей степени премарин снижали частоту спонтанных опухолей. Эти же препараты в больших дозах (соответственно 2 мг/кг и 0,7 мг/кг) уменьшали выживаемость крыс и увеличивали частоту развития у них новообразований. Длительное скармливание крысам широко применявшейся в качестве контрацептива комбинации норэтинодрона и этинилэстрадиола (49:1) в малых дозах существенно увеличивало продолжительность их жизни [143]. Анализ таблиц выживаемости выявил существенное снижение частоты опухолей и увеличение их латентного периода под влиянием контрацептива.
Другой контрцептив — эновид (комбинация норэтинодрела и местранола 66,7:1) в разных дозах вводили мышам 5 различных линий [74]. Эсновид не влиял на продолжительность жизни мышей линий BALB/c и C3H/fB, но снижал у них частоту спонтанных аденом коры надпочечников и гепатом. У мышей линии С3Н под влиянием препарата в среднем на 1 мес увеличилась продолжительность жизни и на 29 % снизилась частота аденокарцином молочной железы. У мышей линии С57BL эновид уменьшал продолжительность жизни, при этом частота спонтанных ретикулосарком снижалась, но увеличивалась частота опухолей гипофиза. В опытах на крысах длительное введение контрацептива линдиола (комбинация линестренола и местранола 30:1) приводило к увеличению продолжительности репродуктивного периода и замедляло развитие спонтанной гиперплазии и опухолей гипофиза [165].
В механизме геропротекторного действия половых гормонов существенное значение могут иметь угнетение под их влиянием потребления корма и задержка роста [143]. Немаловажную роль может играть влияние малых доз эстрогенов на возрастную динамику гормонально-метаболических изменений в организме.

МЕЛАТОНИН И ПЕПТИДЫ ЭПИФИЗА
Эпифиз (шишковидная железа) обладает многообразным влиянием на нейроэндокринную систему, углеводный, липидный и солевой обмены, оказывает иммуномодулирующий эффект [1,133,134]. Все больше сведений накапливается и о его роли как основного ритмоводителя функций организма. Свет угнетает продукцию и секрецию индольного гормона эпифиза мелатонина и поэтому его максимальный уровень в эпифизе и крови у человека и животных многих видов наблюдается в ночные часы, а минимальный — в утренние и днем. При старении функция эпифиза снижается, что проявляется прежде всего нарушением ритма секреции мелатонина и снижением уровня его секреции [1,133]. Изменение длительности светового дня существенно модифицирует функции организма, в частности, репродуктивную и иммунную, развитие возрастной патологии и, в конечном счете, может сказываться на продолжительности жизни [1]. Нарушение циркадианных ритмов с возрастом имеет существенное значение для продолжительности жизни. Хомячки, имеющие специфические мутации taus/+ в циркадианном осцилляторе супрахиазматического ядра (СХЯ) живут меньше, чем не имеющие такой мутации хомячки, тогда как пересадка от них в гипоталамус эмбрионального СХЯ восстанавливает выживаемость мутантов до нормы [82].
В настоящее время появились убедительные данные о том, что многие физиологические функции эпифиза связаны с продуцируемыми в нем пептидами [1]. Удаление эпифиза в молодом возрасте приводит к существенному уменьшению продолжительности жизни крыс по сравнению с контролем [135]. Пептидный препарат эпифиза эпиталамин восстанавливал у старых самок крыс регулярные эстральные циклы и чувствительность их гипоталамических половых центров к эстрогенам — механизм, которому придается ведущая роль в возрастном выключении репродуктивной функции. Эпиталамин увеличивал длительность репродуктивного периода и на 25 % — среднюю продолжительность жизни крыс. У части старых самок крыс препарат восстанавливал способность к деторождению. Эпиталамин угнетал перекислное окисление липидов, увеличивал активность СОД и каталазы в тканях, улучшал их чувствительность к инсулину, снижал порог чувствительности гипоталамуса к торможению глюкокортикоидами, замедлял возрастное снижение иммунных функций у животных и увеличивал продукцию вилочковой железой ее гормонов. На мышах двух линий было отмечено увеличение почти на треть средней продолжительности их жизни. В этих опытах введение препарата начинали в возрасте расцвета организма, прежде всего, его репродуктивной и иммунной функций — в 3 — 3,5-месячном возрасте, что соответствует примерно 25-30 годам человека. На мышах и крысах были проведены опыты, в которых препарат начинали вводить в возрасте, предшествующем выключению репродуктивной функции. Оказалось, что и в этом случае эпиталамин существенно увеличивал продолжительность жизни животных. Следует подчеркнуть, что во всех упомянутых опытах применение эпиталамина наряду с увеличением продолжительности жизни сопровождалось уменьшением частоты развития опухолей [1,16,34]. Эпиталамин эффективно замедлял старение не только крыс и мышей, но и плодовых мушек [36]. Весьма перспективны результаты применения эпиталамина в клинической практике для профилактики преждевременного старения и развития возрастной патологии у человека [16,17,27,28]. Применение синтетического тетрапептида эпифиза эпиталона, также обладающего геропротекторным и антиоксидантным эффектом [3] открывает новые перспективы широкого применения пептидов
В 1987 г. W. Pierpaoli и G. Maestroni [125] сообщили о том, что старые мыши, которым с питьевой водой на ночь давали мелатонин, жили на 20 % дольше контрольных. Эти данные были воспроизведены на мышах различных линий, крысах, плодовых мушках и плоских червях, хотя геропротекторный эффект мелатонина не был одинаков и иногда отсутствовал [1,113,126,127,154]. Пересадка в вилочковую железу или область эпифиза старых мышей эпифиза от молодых доноров также приводила к увеличению продолжительности жизни животных [126,127].
Механизмы геропротекторного действия мелатонина и эпиталамина полностью не известны. Существенную роль могут играть способность этих веществ угнетать свободнорадикальные процессы в организме [1,27,36,133,134]. Как мелатонин, так и эпиталамин стимулируют клетки иммунной системы организма и замедляют старение иммунной системы, они нормализуют ряд возрастных нарушений жиро-углеводного обмена, продлевают циклическую деятельность яичников у самок мышей и крыс, восстанавливают репродуктивную функцию у старых животных. Важным, если не самым важным, свойством этих препаратов является их способность предупреждать развитие как спонтанных, так и индуцируемых различными химическими канцерогенами и ионизирующей радиацией новообразований. Следует заметить, что применение мелатонина в качестве геропротектора может встретить серьезные возражения в связи с накапливающимися данными о способности мелатонина в фармакологических дозах вызывать опухоли (главным образом лимфомы) у мышей некоторых линий [3,21,96,127].

АНТИДИАБЕТИЧЕСКИЕ СРЕДСТВА
Антидиабетические бигуаниды (фенформин, буформин, метформин) наряду с гипогликемическим действием обладают также способностью улучшать утилизацию глюкозы в тканях, снижать использование организмом жирных кислот в качестве энергетического субстрата, угнетать неоглюкогенез, снижать его биосинтез, снижать концентрацию в крови холестерина, триглицеридов и инсулина, а также биосинтез холестерина, и кроме того, уменьшать массу тела [10,60]. Эти свойства антидиабетических бигуанидов, а также их способность устранять явления метаболической иммунодепрессии, послужили основанием для использования их в качестве геропротекторов в онкологической клинике для нормализации некоторых нарушений обмена, свойственных онкологическим больным [10,60].
В серии исследований нами было изучено влияние антидиабетических бигуанидов фенформина и буформина на продолжительность жизни и развитие спонтанных и индуцированных опухолей у крыс и мышей. В опытах на самках крыс буформин или фенформин вводили, начиная с 3,5-месячного возраста до естественной гибели животных [32]. В возрасте 16-18 мес у 38 % контрольных животных были выявлены нарушения эстральной функции, а у получавших буформин — лишь в 9 % случаев. Под влиянием буформина на 9% увеличивалась средняя продолжительность жизни крыс (p<0,005) и в 1,6 раза снизилась кумулятивная частота развития спонтанных опухолей. Почти в 2 раза под его влиянием уменьшилась множественность развития спонтанных новообразований. Фенформин не увеличивал средней продолжительности жизни крыс, но на 3 мес увеличил ее максимальную продолжительность. При этом, в 1,3 раза снизилась по сравнению с контролем кумулятивная частота спонтанных опухолей и в 2 раза — коэффициент их множественности. При длительном введении фенформина самкам мышей линии С3Н/Sn средняя продолжительность их жизни увеличилась на 24 %, а максимальная — на 26 % [32,61]. У мышей, получавших фенформин, частота спонтанных опухолей снизилась в 4 раза и увеличился их латентный период. В этом опыте наряду с фенформином был изучен эффект ДОФА, дифенина и янтарной кислоты. Наиболее эффективным оказался фенформин.
Таким образом, в опытах на крысах и мышах нами выявлен геропротекторный эффект антидиабетических бигуанидов, сопровождавшийся снижением частоты развития спонтанных опухолей. Наши результаты соответствуют наблюдениям американских исследователей, использовавших крыс и мышей других линий, и также не обнаруживших канцерогенного эффекта фенформина [111]. Следует отметить, что антидиабетический препарат толбутамид (производное сульфонилмочевины) при хроническом введении крысам и мышам не оказывал влияния на продолжительность жизни животных и частоту развития у них спонтанных опухолей [66]. На различных моделях химического и радиационного канцерогенеза установлено, что фенформин и буформин тормозят развитие опухолей различных гистогенеза и локализаций. Этот эффект проявлялся не только в снижении частоты опухолей, но и в увеличении латентного периода их развития.
Применения пиколината хрома, который увеличивает чувствительность тканей, прежде всего гипоталамуса, к инсулину, существенно увеличивало продолжительность жизни крыс и препятствовало развитию возрастной патологии [101]. Данные литературы и результаты наших исследований свидетельствуют о перспективности использования антидиабетических бигуанидов как для профилактики и лечения опухолей, так и в качестве геропротекторов.

ИММУНОМОДУЛЯТОРЫ
Согласно представлениям иммунологических теорий старения, развивающаяся с возрастом дисфункция иммунитета определяет возрастное снижение сопротивляемости к инфекции и создает предрасположенность к развитию аутоиммунных заболеваний и рака [87,104]. О перспективности использования иммуномодуляторов в качестве геропротекторов свидетельствует, в частности, результаты эксперимента, в котором показано, что у аллофенных (генетически химерных) мышей C57BL/6J — A/J, исходные линии которых различаются по продолжительности жизни, изозимному составу глюкозофосфат изомеразы и Н2 гаплотипу лимфоцитов (как маркеров), общая продолжительность жизни была прямо пропорциональна проценту лимфоцитов в периферической крови от долго живущих предков [159].
Как правило, воздействия, угнетающие иммунитет, способствуют возникновению опухолей и укорачивают жизнь животных [104]. Тимэктомия мышей линии С57BL/6j в 14-недельном возрасте существенно уменьшала продолжительность их жизни [86]. Однако у мышей некоторых линий, в частности AKR, тимэктомия или спленэктомия, выполненные сразу после рождения или в инфантильном возрасте, снижали частоту спонтанных лейкозов и продлевали жизнь. У крыс неонатальная тимэктомия не приводила к увеличению продолжительности жизни или частоты спонтанных опухолей [87].
Введение генетически карликовым мышам, отличающимся малой продолжительностью жизни, гипопитуитаризмом и гипотрофией тимуса, тимоцитов или клеток костного мозга от «нормальных» сингенных мышей не увеличивало продолжительность их жизни [65]. Однако инъекции гормона роста увеличивали ее с 5 до 12-14 мес у мышей с геном карликовости. Авторы полагают, что именно гормоны, определяя функциональное состояние тимуса и лимфоцитов, контролируют процесс старения. По их мнению, поддержание функции тимуса на оптимальном уровне с помощью гуморальных факторов и лимфоцитов может увеличивать продолжительность жизни животных.
Влияние инъекций суспензии сингенной ткани тимуса молодых животных на продолжительность жизни старых мышей оказалось непостоянным [92]. Пересадка тимуса аутоиммунным мышам линии NZB/W увеличивала продолжительность их жизни по крайней мере на 1 мес. [93]. Введение мышам линии NZB Т-лимфоцитов также слабо увеличивало продолжительность жизни [164]. У мышей линии AKR повторные пересадки тимуса 4-недельных мышей 8-недельным или 6-месячным сингенным мышам не влияли на продолжительность их жизни. Когда 8-недельным мышам пересаживали тимусы от 6-месячных доноров смертность их возрастала [69]. Сингенная пересадка тимуса каждые 2 мес в течение года от новорожденных мышей, начатая с 2-месячного возраста, мышам линий C57BL/6 и BDF1 увеличивала среднюю, но не максимальную продолжительность жизни животных [77]. Если пересадки тимуса проводили в зрелом возрасте, то эффект оказывался слабее.
Имеются данные о влиянии ряда иммуностимуляторов на продолжительность жизни и развитие спонтанных опухолей, таких как левамизол, БЦЖ, бестатин. В опытах на мышах с высокой частотой спонтанных лейкозов длительное введение БЦЖ увеличивало продолжительность их жизни, однако, частота лейкозов при этом не изменялась. В других работах применение БЦЖ привело к снижению частоты спонтанных лейкозов и опухолей молочной железы, увеличению их латентного периода и продолжительности жизни мышей [см. 32]. Левамизол, обладающий способностью восстанавливать имунные функции у старых мышей, а также иммуностимулятор бестатин увеличивали продолжительность жизни гибридных мышей и снижали у них частоту развития спонтанных опухолей [49]. Иммуномодификаторы азимексон и тафцин снижали частоту спонтанных опухолей у самок мышей линии C57BL/6 [49].
Обнаружение, выделение и синтез пептидных гормонов тимуса, стимулирующих и модулирующих имунную функцию [16,17,26,87,109], открыли перспективы как в изучении механизмов иммунологического старения и разработке мер его замедления, так и в иммунотерапии опухолей. В последние годы было показано, что различные пептидные гормоны тимуса способны улучшить гуморальный и клеточный иммунитет у старых животных. В наших исследованиях было изучено влияние одного из полипептидных препаратов тимуса тималина, полученного и охарактеризованного В.Г.Морозовым и В.Х.Хавинсоном [16], на продолжительность жизни и развитие спонтанных опухолей у мышей линии C3H/Sn [32]. В этом же опыте оценивался эффект эпиталамина и полипептидного препарата, полученного из переднего гипоталамуса крупного рогатого скота. Было обнаружено, что препарат тимуса на 20 % увеличивает среднюю продолжительность жизни мышей и на 2,5 мес — максимальную ее продолжительность. В то же время, при введении пептидов из переднего гипоталамуса на 1 мес уменьшилась средняя и почти на 2,5 мес максимальная продолжительность жизни мышей. Введение тималина как и эпиталамина значительно снижало относительную частоту возникновения новообразований. Наиболее существенно под влиянием тималина снизилась частота спонтанных опухолей молочной железы (в 2,6 раза). Применение препаратов тимуса и эпифиза задерживало возрастное снижение клеточного иммунитета у мышей [32].
Cинтетический диптид тимуса тимоген обладал отчетливым геропротекторным эффектом и при этом снижал частоту развития спонтанных опухолей у крыс [35]. Синтетический дипептид тимуса вилон (L-Lys-L-Glu) также оказывал геропротекторный эффект в опытах на мышах [3]. Применение вилона повышало физическую активность и выносливость мышей, снижало температуру их тела, увеличивало продолжительность жизни животных и угнетало развитие у них спонтанных опухолей. Длительное введение вилона не оказало никакого неблагоприятного влияния на развитие животных. Полученные данные свидетельствуют о безопасности хронического применения вилона и позволяют рекомендовать его для применения в клинической практике в качестве геропротектора и средства предупреждения развития возрастной патологии.
Таким образом, хотя имеющихся данных о влиянии иммуномодуляторов на продолжительность жизни и спонтанный канцерогенез относительно немного, эта проблема важна и необходимо продолжать исследования этого важного в теоретическом отношении вопроса.

ОГРАНИЧЕНИЕ КАЛОРИЙНОСТИ ПИТАНИЯ
Эпидемиологические данные свидетельствуют о том, что избыточный вес повышает риск смертности от любых причин, смертности от коронарной болезни сердца и некоторых видов рака [50,60,112]. У более тучных крыс продолжительность жизни меньше, а риск развития спонтанных опухолей выше, чем у более легких [137,161]. С другой стороны, начиная с пионерских работ C.McCay [102], в многочисленных исследованиях была установлена способность ограниченной по калорийности диеты сдерживать рост крыс и мышей и увеличивает среднюю и максимальную продолжительность их жизни [160,161]. Ограничение калорийности питания увеличивало продолжительность жизни также у рыб, амфибий, дафний, насекомых и других беспозвоночных. До сих пор нет ответа на вопрос — замедляет или нет ограниченная диета возрастные процессы у человека и влияет ли на продолжительность его жизни. В исследованиях на приматах (главным образом, макаках резус) получены первые свидетельства тому, что по крайней мере некоторые физиологические эффекты ограниченной по калорийности диеты, наблюдаемые у грызунов, воспроизводятся и у обезьян [138,139]. Среди этих эффектов — уменьшение уровня глюкозы и инсулина в крови, снижение температуры тела, снижение энергозатрат. Было установлено, что именно общее снижение потребления калорий, а не какого-либо ингредиента пищи определяет геропротекторный эффект голодания [161].
В большинстве исследований содержание на низкокалорийном рационе начинали в молодом возрасте, что приводило к замедлению роста животных и задержке полового созревания. В таком состоянии крыс можно было содержать около 1000 дней. Когда их переводили на нормальный рацион — рост возобновлялся, они достигали половой зрелости и умирали в гораздо более позднем возрасте, чем животные, получавшие корм без ограничения. Увеличение продолжительности жизни достигалось за счет удлинения ювенильного периода, а не периода зрелости. Было показано, что ограничение калорийности питания, начатое в зрелом возрасте (с 12-13 или 17 мес жизни) также существенно увеличило среднюю и максимальную продолжительность жизни мышей двух долгоживущих линий [161].
Важным результатом экспериментов с низкокалорийным рационом было то, что у содержавшихся на нем животных позднее, чем обычно, развивались возрастные дегенеративные болезни. Более того, твердо установлено, что при ограничении корма у животных замедляется развитие и снижается общая частота спонтанных опухолей, свойственных использованной линии животных [112,138,163]. Установлено, что риск возникновения опухолей у крыс прямо и экспоненциально пропорционален количеству потребленных калорий. Содержание на низкокалорийном рационе, начатое в возрасте 12 или 17 мес, также эффективно снижает частоту спонтанных опухолей [160,161].
При содержании крыс линии F344 на ограниченном по калорийности рационе с 6-недельного возраста было замечено, что они начинают вымирать раньше, чем крысы, получавшие корм без ограничения, но средняя и максимальная продолжительность их жизни были существенно выше и, следовательно, скорость вымирания была значительно ниже у недоедавших животных по сравнению с контролем [163]. У этих же крыс позднее развивались и спонтанные опухоли. При ограничении калорийности питания у гибридных мышей линии B10C3F(1), начатом с 61-й недели жизни, частота развившихся спонтанных опухолей была меньше, у тех, кто содержался на таком рационе с 3,5-недельного или более раннего возраста [160,161]. Содержание крыс на рационе ограниченной калорийности приводило к снижению частоты, главным образом, доброкачественных опухолей эпителиальной природы, особенно аденом эндокринных желез, тогда как частота злокачественных новообразований изменялась мало [161].
Качественный состав пищи также существенно влияет на спонтанный канцерогенез. Корм с избыточным содержанием жира увеличивал частоту опухолей как у крыс, так и у мышей [112,161]. Увеличение степени ненасыщенности жиров без увеличения содержания их в корме также сокращало продолжительность жизни животных и увеличивало у них число новообразований [73]. При одинаковой калорийности корма больше злокачественных опухолей развивалось у животных, получавших с кормом больше белка [54,136].
Подсчитано, что 80-90 % из примерно 300 изученных у грызунов, содержащихся на ограниченном по калорийности рационе, разнообразнейших параметров, включая поведение и обучаемость, иммунный ответ, экспрессию генов, активность ферментов и действие гормонов, толерантность к глюкозе, эффективность репарации ДНК, скорость синтеза белка, проявляли черты замедленного старения [149,160,163]. Важно подчеркнуть, что такая диета стимулирует апоптоз, который элиминирует пренеопластические клетки в тканях организма [72], замедляет накопление в них мутаций [59]. Существуют различные взгляды на механизм действия рациона с ограниченной калорийностью, продлевающего жизнь. Указывают на значения развивающейся при недокорме «псевдогипофизэктомии», поскольку при этом существенно снижена концентрация ряда гормонов в крови, замедляется «старение» коллагена и т.п., т.е. выявляются изменения аналогичные таковым у животных с удаленным гипофизом [64]. Предполагают, что ограничение калорийности корма замедляет процесс старения, снижая интенсивность образования перекрестных связей в макромолекулах [46]. Существенную роль в продлении жизни при недокорме может играть уменьшение скорости считывания генетической информации, снижение синтеза белков и увеличение их катаболизма, что может препятствовать возрастным нарушениям белоксинтезирующего аппарата клетки, накоплению генетических или каких-либо иных повреждений, включая «ошибочные» белки, замедляется возрастное снижение репарации ДНК [163]. При голодании снижается синтез ДНК и митотическая активность тканей [97], а в митохондриях увеличивается эффективность транспорта электронов и окислительного фосфорилирования [160,161,163]. Большой интерес представляют данные о замедлении старения нейроэндокринной системы у животных, содержащихся на ограниченной диете. У таких животных замедляется возрастное снижение уровня биогенных аминов в головном мозге и количество их рецепторов, увеличивается чувствительность гипоталамуса к гомеостатическому действию половых гормонов [161,163]. При содержании на низкокалорийном рационе замедляется возрастное повышение уровня холестерина, триглицеридов и свободных жирных кислот, а также другие нарушения липидного обмена [163]. Важное значение в механизме пролонгирующего жизнь влияния низкокалорийного рациона придают развивающемуся при этом замедлению старения иммунной системы [161]. Некоторые из этих механизмов, по-видимому, имеют меньшее, если какое-либо, значение. Так, поскольку ограничение калорийности диеты, начатое в возрасте 12 мес., также увеличивает максимальную продолжительность жизни [161], очевидно, что замедление скорости роста несущественно для продление жизни. Весьма относительно и значение роли снижения содержания жира в теле, поскольку его связь с максимальной продолжительностью жизни у грызунов, содержащихся при питании без ограничения неочевидна, а при ограниченном питании — прямо пропорциональна [161]. Довольно противоречивы данные в отношении роли уменьшения скорости метаболических процессов при ограниченной калорийности питания.
Пожалуй, наиболее значимым эффектом ограниченного по калорийности питания является уменьшение интенсивности свободнорадикальных процессов. У грызунов, содержащихся на такой диете, наблюдается замедление возрастного усиления скорости генерации супероксида и Н2О2, уменьшение окислительных повреждений и замедление возрастного снижения вязкости мембран. Активность ферментов антиокислительной защиты в различных тканях изменяется не столь единообразно, однако голодание снижает чувствительность тканей in vitro к острому оксидативному стрессу [149]. Наибольший защитный в отношении окислительного стресса эффект ограниченного по калорийности питания проявляется в постмитотических клетках головного мозга, сердца и скелетных мышц. При ограничении калорийности рациона не наблюдается возрастного снижения функции эпифиза [151], гормоны которого играют важную роль в антиокислительной защитной системе организма и обладают отчетливым геропротекторным эффектом [1,133,134].
Важно отметить, что индивидуальное потребление корма, определяющее увеличение продолжительности жизни крыс, у которых развились спонтанные опухоли, не только отличается от наблюдавшегося у крыс, у которых опухоли не развились, но также различалось в зависимости от типа опухоли и конкурирующих неопухолевых заболеваний [137]. Авторы полагают, что характер питания в раннем возрасте влияет на продолжительность жизни, обусловливая восприимчивость и/или время появления некоторых типов опухолей и дегенеративных заболеваний. Из этого следует важный в практическом отношении вывод о необходимости тщательного подбора для каждого индивидуума специфического диетического режима, увеличивающего продолжительность жизни.

ЭНТЕРОСОРБЕНТЫ
Экспериментальные данные свидетельствуют об отчетливом увеличении средней продолжительности жизни и замедлении скорости старения крыс, которым с кормом давали углеродный энтеросорбент [25]. Авторы, однако, не сообщают о влиянии этого агента на развитие опухолей у животных. В наших опытах введение с кормом волокнистого угольного сорбента аквалена, отличающегося способностью эффективно связывать соли тяжелых металлов, канцерогенные полициклические ароматические углеводороды и нитрозосоединения, увеличивало выживаемость мышей и угнетало развитие у них спонтанных опухолей [37]. Принимая во внимание данные о снижающем риск развития рака действии пищевых волокон в диете [50,112], обладающих, в частности, свойствами энтеросорбентов, можно ожидать, что энтеросорбенты могут оказаться перспективным геропротекторным и антиканцерогенным средством.

АДАПТОГЕНЫ
К адаптогенам относят вещества, которые создают в организме состояние неспецифической сопротивляемости к неблагоприятным факторам внешней среды и оказывают антистрессорный эффект. Среди наиболее изученных адаптогенов следует прежде всего упомянуть препараты женьшеня и элеутерококка. Спектр их действия достаточно широк [5]. Учитывая адаптогенные свойства женьшеня и элеутерококка и их способность защищать и активировать генетический паппарат клетки и влиять на нейроэндокринную систему, было высказано предположение, что эти препараты могут быть использованы в качестве геропротекторов [7].
При длительном введении самцам крыс экстрактов элеутерококка и женьшеня продолжительность жизни животных, оцененная по времени 50 % гибели животных, увеличилась, соответственно, на 21,1 и 16,5 % (p<0,05). У мышей линии LACa экстракт корня женьшеня не увеличивал средней продолжительности жизни при введении с 8-й или 52-й недели жизни [45]. Вместе с тем, как у самцов, так и у самок, получавших женьшень с 52-й недели жизни, увеличилась максимальная ее длительность соответственно на 12 и 14 недель по сравнению с контролем. Авторы не приводят данных о влиянии препаратов на развитие спонтанных опухолей.
А.Н.Стуков [23] исследовал влияние элеутерококка на возникновение спонтанного лейкоза у мышей линии AKR. Мыши подопытной группы, начиная с одномесячного возраста, ежедневно в течение 9 мес получали с питьевой водой жидкий экстракт элеутерококка. В подопытной группе спонтанный лейкоз развился в 57 % случаев и в 73% — у контрольных животных. Введение с питьевой водой экстракта элеутерококка мышам линии СЗН/Не, начиная с 2-2,5-месячного возраста и до конца их жизни, не привело к изменению продолжительности жизни животных, частоты или латентного периода спонтанных новообразований молочной железы [15].
В последние годы на фармацевтическом рынке появилось много препаратов растительного происхождения с адаптогенным действием, которые предлагаются в качестве геропротекторов. Следует подчеркнуть, что имеющихся данных явно недостаточно для суждения как о влиянии адаптогенов на продолжительность жизни, так и на развитие спонтанных опухолей. Вместе с тем, заслуживают внимания данные о способности элеутерококка и женьшеня тормозить развитие перевиваемых и индуцированных химическими канцерогенами опухолей и ослаблять их способность к метастазированию, а также о прямом антиоксидантном эффекте элеутерококка [5].

ПРОЧИЕ ПРЕПАРАТЫ И ФАКТОРЫ
В течение многих лет румынскими исследователями изучалось влияние на продолжительность жизни животных прокаина (геровитала) [39]. В опытах на крысах было выявлено некоторое увеличение средней продолжительности жизни самцов, но не самок. Авторы указывают на уменьшение (недостоверное) частоты развития спонтанных опухолей у животных, получавших этот препарат. Механизм действия прокаина на продолжительность жизни остается неясным, однако представляют интерес данные о его слабом торможении активности монооксидазы в мозге [53].
Имеются сведения об успешном использовании в качестве геропротекторов ингибиторов биосинтеза белка, в частности, оливомицина [25]. Оливомицин избирательно подавляет ДНК-зависимый синтез РНК, ингибируя РНК-полимеразную реакцию. Кроме того, оливомицин обладает свойствами комплексонов, связывая ионы некоторых металлов. Под влиянием препарата на 15,4 % увеличивалась средняя и на 23 % — максимальная продолжительность жизни крыс. При этом существенно снижалось содержание липидов в сыворотке крови и тканях организма, замедлялось, а иногда и устранялось наступление возрастных изменений ряда важных функциональных и структурных показателей. Авторы не приводят данных о влиянии оливомицина на возникновение спонтанных опухолей.
С другой стороны, стимуляция белкового обмена с помощью хронического внутрибрюшинного введения мышам СВА полиадениловой кислоты (поли (A)) также приводила к замедлению некоторых старческих проявлений [121]. Однако у мышей, получавших поли(А), несколько возросла смертность в зрелом возрасте, увеличивалась частота и сокращался латентный период развития гепатоцеллюлярных карцином и амилоидоза.
Леупептин, полученный из культуры различных штаммов Actinomyces, добавляли в рацион (0,1 %) самцов и самок мышей линии А, начиная с 3-недельного возраста [81]. Опыт был закончен через 480 дней. До этого срока дожили 83 % контрольных и 92 % подопытных мышей. Однако кривая выживаемости подопытных мышей носила более прямоугольный характер, чем в контроле. Частота спонтанных опухолей печени у самцов, получавших с кормом леупептин, была существенно большей, чем в контроле, тогда как частота опухолей легких под влиянием препарата не изменялась. У крыс, подвергавшихся воздействию окиси трития в малой дозе (0,37 x 104 Бк на 1 г массы в сут в течение 3 мес), было отмечено увеличение средней продолжительности жизни (на 12,5 %). Но при этом в 2,2 раза увеличилась частота развития злокачественных опухолей [18]. В работах, сообщающих об увеличении продолжительности жизни животных при применении стабилизаторов биомембран -диметиламиноэтанола и меклофеноксата, отсутствуют данные о влиянии этих препаратов на развитие спонтанных опухолей [78].
Имеются данные о том, что умеренные физические тренировки или мягкий стресс увеличивают продолжительность жизни животных [25,79]. Регулярные физические нагрузки тормозили канцерогенез в молочной железе, индуцированный НММ, или в кишечнике, индуцированный азоксиметаном [131], тогда как тяжелые упражнения стимулировали индуцированное ДМБА развитие опухолей молочной железы крыс [155] и увеличивали смертность курящих мужчин и женщин [68].

КОРРЕЛЯЦИЯ МЕЖДУ ПОКАЗАТЕЛЯМИ ПРОДОЛЖИТЕЛЬНОСТИ ЖИЗНИ И ЧАСТОТОЙ РАЗВИТИЯ ОПУХОЛЕЙ
Представленные выше данные свидетельствуют о существенных различиях в характере модифицирующего влияния геропротекторов на физиологические функции организма, репродуктивную систему и такие параметры неопластического процесса, как латентный период, частота, локализация, гистогенез и степень злокачественности. Основываясь на анализе кинетических особенностей вызываемого геропротекторами замедления процесса старения, Н.М.Эмануэль и Л.К.Обухова[62] предложили классификацию геропротекторов, согласно которой все средства, увеличивающие продолжительность жизни, можно разделить на три группы: I — геропротекторы, в равной степени увеличивающие продолжительность жизни всех членов популяции; II — геропротекторы, уменьшающие скорость вымирания долгоживущих особей, что приводит к существенному увеличению максимальной продолжительности жизни; III — геропротекторы, увеличивающие продолжительность жизни короткоживущей субпопуляции, тогда как максимальная продолжительность жизни не изменяется. В значительной мере соответственно типу замедления старения геропротекторы оказывают и различное влияние на спонтанный канцерогенез (рис. 1).
У мышей (как правило, инфицированных вирусом рака молочной железы) препараты, замедляющие старение по I типу, не изменяют частоту развития опухолей, а лишь увеличивают латентный период их развития. Геропротекторы II типа, уменьшающие скорость старения, снижают и частоту развития опухолей [32,33]. В развитии аденокарцином молочной железы у мышей этих линий можно выделить стадию инициации, в течение которой под влиянием вируса происходит трансформация нормальной клетки в опухолевую, и стадию промоции, реализация которой обусловлена возрастными генетически детерминированными гормонально-метаболическими и иммунологическими сдвигами. По-видимому, противоопухолевое действие большинства геропротекторов осуществляется именно на стадии промоции вирусного канцерогенеза в молочной железе. Лишь в отношении селена предполагается, что он способен угнетать репликацию вируса рака молочной железы. Важно отметить, что и другие антиоксиданты, например, 2-меркаптоэтиламин или эпигид, не влияли на частоту рака молочной железы, а лишь увеличивали латентный период опухолей [32].
У крыс спонтанный неопластический процесс определяется, по-видимому, реализацией, генетической программы старения. Влияние экзогенных канцерогенных факторов (радиационный фон, вирусы, загрязненность корма, воды и воздуха химическими канцерогенами или их предшественниками и пр.), в принципе поддающихся контролю, носит более случайный характер. С этих позиций наблюдающиеся различия в характере действия геропротекторов на развитие спонтанных опухолей у крыс (табл. 2), по-видимому, определяются механизмом их собственно геропротекторного действия.
По этому принципу все они могут быть разделены на две группы. К 1-й группе можно отнести препараты, которые препятствуют случайным повреждениям макромолекул, т.е. средства, предложенные на основании положений теории «ошибок», которая рассматривает процесс старения как следствие суммации стохастических повреждений.

Таблица 2. Влияние геропротекторов на развитие новообразований у лабораторных грызунов.

 

Тип замедления старения Геропротектор Влияние на развитие новообразований
Латентный период опухолей Частота опухолей
I 2-меркаптоэтиламин Увеличивается Не изменяется
2-этил-6-метил-3-оксипиридин « «
Прокаин (геровитал) Не изменяется «
Депренил Не изменяется Не изменяется
II Ограничение калорийности питания Увеличивается Уменьшается
Диета с дефицитом триптофана Нет данных «
Антидиабетические бигуаниды Увеличивается «
Леводопа Не изменяется «
Дифенин « «
Янтарная кислота « «
Тималин Увеличивается «
Эпиталамин, эпиталон « «
III Селен Нет данных Увеличивается
ЭДТА « «
Окись трития Нет данных «
Токоферол (витамин Е) Увеличивается Увеличивается
Мелатонин « «

Вторую группу составят препараты или воздействия, замедляющие процесс реализации генетической программы старения и формирования возрастной патологии. Наиболее типичными представителями средств 1-й группы являются антиоксиданты. Их геропротекторный и противоопухолевый эффект во многом зависит от возраста, в котором их начинают применять, и находятся в обратной зависимости от дозы повреждающего агента. Предполагается, что антиоксиданты не замедляют собственно процесс старения, а угнетают некоторые факторы внешней среды, снижающие выживаемость контрольных животных (например, уменьшая количество свободных радикалов в корме) [91]. Тормозящее развитие новообразований действие антиоксидантов более отчетливо проявляется при воздействии канцерогенных агентов, например, химических канцерогенов [32,50,129].
Вторую группу геропротекторов представляют антидиабетические бигуаниды фенформин и буформин, пептидные препарат эпифиза, а также ограниченная по калорийности диета. Эти воздействия, оказывая нормализующее влияние на гормонально-метаболические и иммунологические изменения в организме, угнетают развитие опухолей. Важно отметить, что эти воздействия оказывают также отчетливый ингибирующий эффект на канцерогенез, индуцируемый рядом химических канцерогенов и ионизирующей радиацией [32,33]. Конечно, разделение геропротекторов на эти две группы довольно условно. Так, было показано, что некоторые антиоксиданты способны усиливать иммунный ответ у старых мышей. В то же время, фенформин, снижая окисление жирных кислот, возможно, обладает свойствами антиоксиданта.
Сопоставление данных о типе замедления старения и характере влияния геропротекторов на канцергогенез позволило нам предположить, что показатель частоты опухолей в определенном возрасте есть функция скорости старения. Учитывая, что зависимость между смертностью и возрастом носит экспоненциальный характер, а также то обстоятельство, что аналогичная зависимость показана между частотой опухолей и возрастом, мы рассчитали величину корреляции между параметрами, характеризующими скорость старения и возникновения опухолей у животных. Была обнаружена высокая степень корреляции между скоростью старения популяции и частотой новообразований, тогда как положительной корреляции между частотой спонтанных опухолей и средней продолжительностью жизни обнаружено не было. Полученные результаты позволили прийти к выводу о существовании прямой зависимости частоты и скорости возникновения опухолей от скорости старения популяции, безотносительно к тому, подвергались ли члены популяции воздействию геропротекторов или нет [32].
Учитывая указанную выше зависимость между частотой опухолей и скоростью старения, а также данные о том, что факторы внешней среды, способствующие возникновению опухолей (избыточное питание и освещение, химические канцерогены, ионизирующая радиация и другие), могут вызывать преждевременное старение, можно предполагать, что скорость старения в этих случаях есть функция дозы канцерогенного воздействия.
Представленные данные позволяют, на наш взгляд, высказать гипотезу о причине наблюдаемого в нашем веке увеличения заболеваемости. Было замечено, что кривая выживаемости для человеческой популяции приобретает все более прямоугольный характер [63]. Это обусловлено, прежде всего, уменьшением детской смертности и смертности в молодом возрасте от туберкулеза, инфекций и некоторых других заболеваний, что привело к значительному увеличению средней продолжительности жизни людей. Однако показатель максимальной продолжительности жизни человека остается неизменным в течение многих столетий. Таким образом, наблюдаемый у человека тип изменения кривой выживаемости соответствует III типу замедления старения (см. рис.1). В эксперименте и эпидемиологических наблюдениях это соответствует увеличению к старости частоты рака. Другими словами, за увеличение продолжительности жизни, достигаемое снижением детской и юношеской смертности, человечество «расплачивается» в старости увеличением вероятности развития опухолей и некоторых других болезней цивилизации, например, атеросклероза и сахарного диабета. Рассматривая указанные закономерности с точки зрения представлений многостадийной модели канцерогенеза, мы пришли к выводу, что геропротекторы того или иного типа могут замедлять или увеличивать скорость перехода клетки, экспонированной к канцерогену, из одного состояния в другое [32,33]. Из этого вывода следует, что эффективность геропротекторов как средств, предупреждающих развитие новообразований, будет снижаться по мере увеличения возраста, в котором было начато их применение. Такому выводу соответствуют результаты ряда экспериментов [32,33]. Напротив, при синдромах преждевременного старения у человека или применении в эксперименте средств, ускоряющих скорость его, наблюдается увеличение частоты развития новообразований. Важно подчеркнуть, что геропротекторы, замедляющие старение по II типу, оказывают свое действие, прежде всего влияя на основные регуляторные системы организма — нервную, эндокринную и иммунную, тем самым замедляя возрастные изменения в микроокружении клеток, подвергающихся случайным или индуцированным канцерогенами агентами повреждениям.

ДВЕ СТРАТЕГИИ КЛЕТКИ И ПРОФИЛАКТИКА ПРЕЖДЕВРЕМЕННОГО СТАРЕНИЯ
На рис.2 можно видеть, что в организме могут реализоваться две стратегии развития стволовых клеток. Одна стратегия заключается в ее дифференцировке и старении, и, в конечном счете, индивидуальной гибели (апоптотической или некротической). При достижении какого-то предела компенсаторных возможностей организма (факторов антистарения) поддерживать тканевой и функциональный гомеостаз в жизненно важных органах наступает гибель всего организма. Другая стратегия стволовой клетки, при условии воздействия экзогенных или эндогенных повреждающих факторов, может реализоваться в ее дедифференцировке, иммортализации и развитии клона неопластических клеток и опухоли, также приводящей организм к гибели. Обе стратегии представляют собой многостадийный процесс, многие этапы которого в отношении канцерогенеза достаточно хорошо охарактеризованы [cм. 32.33], тогда как в отношении старения нуждаются в серьезном исследовании и формализации [2]. Представленная довольно упрощенная схема позволяет понять, почему воздействия, направленные на предотвращение тех или иных факторов, ускоряющих старение (или, напротив, стимуляцию факторов антистарения), по-разному влияя на гомеостатическое равновесие в тканях и в организме в целом, могут способствовать или препятствовать развитию новообразований.
Cегодня очевидно, что дальнейший прогресс современной профилактической медицины невозможен без принципиального изменения подхода к охране здоровья и увеличению продолжительности жизни человека. В условиях бурной индустриализации, урбанизации и нарастающего загрязнения окружающей среды можно надеяться лишь на частичное ослабление неблагоприятного воздействия этих факторов на организм. Достижение более существенного эффекта потребует решения серьезных научно-технических задач и значительных экономических затрат. В реализации концепции «здорового старения» или «благополучного» старения, рассматриваемой экспертами ООН как один из основных приоритетов «Программы научных исследований по проблемам старения в XXI веке», важное значение придается изменению «стиля жизни» человека (диетических привычек, времени начала половой жизни, отказ от употребления алкоголя и табака и др.), что уже в наше время может оказаться весьма эффективным в снижении заболеваемости раком и, следовательно, в увеличении продолжительности жизни [50,129]. Однако несомненно, что применение воздействий, нормализующих возрастные гормонально-метаболические и иммунологические изменения и тем самым замедляющие реализацию генетической программы старения (уменьшающих темп, скорость старения, а не отодвигающих его начало), окажет наиболее значительный геропротекторный и предупреждающий развитие опухолей эффект. Среди таких воздействий наиболее перспективными представляются препараты шишковидной железы, в частности, эпиталамин и эпиталон, а также ограничение калорийности питания и средства имитирующие его (например, антидиабетические бигуаниды, заменители сахара, возможно, анорексанты). Факторы, препятствующие инициирующему действию повреждающих агентов (антиоксиданты, антимутагены, энтеросорбенты) могут служить важным дополнительным средством профилактики новообразований и преждевременного старения в условиях повышенного риска влияния на организм неблагоприятных условий внешней среды.

Ответить