Rejuvenation Longevity
Rejuvenation Longevity
Anti-Aging
Anti-Aging
ОМОЛОЖЕНИЕ ДОЛГОЛЕТИЕ АНТИ СТАРЕНИЕ
ОМОЛОЖЕНИЕ ДОЛГОЛЕТИЕ АНТИ СТАРЕНИЕ
профессор Российской Академии Естествознания
Author's E-mail: prokhorovlyu@mail.ru
Ключевые слова: старение, омоложение, клеточные культуры, клеточная терапия, долголетие, продолжительность жизни, увеличение продолжительности жизни
Прохоров, Леонид Юрьевич. Реальные и перспективные способы увеличения продолжительности жизни человека. Преодоление старения и сохранение молодости / Леонид Прохоров. – Москва/Екатеринбург: 2021. – 304 с.: илл. [68 с. вкл.] ISBN 978-5-0053-9933-5
Prokhorov, Leonid Yu. Is it possible to overcome aging? Today and tomorrow cell therapy / Leonid Yu. Prokhorov. – Moscow/Ekaterinburg: “Publishing solutions” Ltd under license from “Ridero”, 2021. – 96 p. ISBN: 978-5-0053-1895-4.
https://ridero.ru/books/is_it_possible_to_overcome_aging/
На выставке в РАЕ: https://expo-books.ru/category/book?id=23314
Прохоров, Леонид Юрьевич. Возможно ли преодолеть старение? Сегодня и завтра клеточной терапии / Леонид Прохоров. — Москва/Екатеринбург: ООО «Издательские решения» по лицензии «Ridero», 2020. — 110 с. Издание 2-е исправленное и дополненное. ISBN: 978-5-0051-6258-8.
https://ridero.ru/books/vozmozhno_li_preodolet_starenie/freeText 0053-1895-4.
Prokhorov L. Yu. The Role Of Senescent Cells Removal For Cell Culture Rejuvenation. bioRxiv 2021.02.14.431016; 2021: 14 p.
doi: https://doi.org/10.1101/2021.02.14.431016
https://biorxiv.org/cgi/content/short/2021.02.14.431016v1
Zgurskiy Alexander A., Prokhorov Leonid Yu. Effect of Telomerization on the Growth Patterns of Adult Cutaneous Diploid Fibroblasts. bioRxiv/10.1101/2021.04.01.437571v1; 2021: 19 p.
doi: https://doi.org/10.1101/2021.04.01.437571
https://www.biorxiv.org/content/10.1101/2021.04.01.437571v1
Goudochnikov V.I., Prokhorov L.Yu. Linearized Non-monotonic Growth Plots Reveal Ontogenetic Transitions Probably Related to the Principal Transformation from Development to Aging. Advances in Medicine and Biology. Ed by Leon V. Berhardt . USA., N.Y. 2020. Vol. 170. 274 p. (227-238). Chapter 6. ISBN: 978-1-53618-712-0
https://novapublishers.com/shop/advances-in-medicine-and-biology-volume-170/
Згурский А.А., Прохоров Л.Ю. Закономерности роста кожных диплоидных фибробластов взрослого человека в ряду последовательных пересевов на ранних и поздних пассажах, а также при репликативном старении. Доклады МОИП. Секция Геронтологии. – Москва/Екатеринбург: ООО “Издательские решения” по лицензии Ridero. 2020. Т. 67. 148 с. (с. 93-111). mso-fareast-language: RU;mso-bidi-language:AR-SA'> / Леонид Прохоров. — Москва/Екатеринбург: ООО «Издательские решения» по лицензии «Ridero», 2020. — 110 с.
Прохоров Л.Ю. Общая теория омоложения организмов. Депонировано в ВИНИТИ 09.12. 2019 № 91-В 2019. 14 с.
https://cloud.mail.ru/home/Прохоров_Л_Ю_Общая_теория_омоложения_организмов_2019%20(1).PDF
Прохоров Л.Ю. Генетический подход к проблеме роста и старения организмов (Эволюционная теория роста и старения организмов). Доклад в МОИП 27.01.1984 г., секция Геронтологии. Депонировано в ВИНИТИ 13.11.2019 № 81-В2019. М., 2019. 19 с.
https://cloud.mail.ru/home/Эволюционная_теория_старения_1984.PDF
УВЕЛИЧЕНИЕ АКТИВНОЙ ПРОДОЛЖИТЕЛЬНОСТИ ЖИЗНИ ПОЖИЛЫХ ЛЮДЕЙ ЗА СЧЕТ ПРИМЕНЕНИЯ МЕТОДОВ РАЗРАБОТЫВАЕМОЙ ОБЩЕЙ ТЕОРИИ ОМОЛОЖЕНИЯ ОРГАНИЗМОВ
Л.Ю.Прохоров
Клиническая геронтология. 2017. Т.23, № 9-10. С. 55-56.
Московский государственный университет им. М.В.Ломоносова
Прохоров Л.Ю., Гудошников В.И. Улучшение качества жизни пожилых людей за счет замены старых клеток и тканей на молодые. Клиническая геронтология. 2017. Т.23, № 9-10. С. 56-57.
Прохоров Л.Ю. Возможно ли преодолеть старение? Сегодня и завтра клеточной терапии /Леонид Прохоров. – Москва: МАКС Пресс, 2017. 88 – с.: илл. [16 с. вкл.] ISBN 978-5-317-05624-7
Prokhorov, Leonid Yu. Is it possible to overcome aging? Today and tomorrow cell therapy / Leonid Yu. Prokhorov. – Moscow : МАКS Press, 2017. – 104 p.
https://cloud.mail.ru/home/Прохоров_Л_Ю_Книга_2017%20Возможно%20ли%20преодолеть%20старение.PDF
Прохоров Л.Ю. Сопоставление способов замещения старых клеток на молодые в организме и в культуре клеток, растущей без классического пересева. Клиническая геронтология. 2015. Т. 21, № 11-12. С. 100-101.
ТЕКСТЫ СТАТЕЙ
Прохоров Л.Ю. Сопоставление способов замещения старых клеток на молодые в организме и в культуре клеток, растущей без классического пересева. Клиническая геронтология. 2015. Т. 21, № 11-12. С. 100-101.
СОПОСТАВЛЕНИЕ СПОСОБОВ ЗАМЕЩЕНИЯ СТАРЫХ КЛЕТОК НА МОЛОДЫЕ В ОРГАНИЗМЕ И В КУЛЬТУРЕ КЛЕТОК, РАСТУЩЕЙ БЕЗ КЛАССИЧЕСКОГО ПЕРЕСЕВА
Л.Ю. Прохоров
Московский государственный университет им. М.В.Ломоносова, Москва
АННОТАЦИЯ
В предыдущей работе [1] было показано, что в культуре клеток, растущей без классического пересева, клетки могут существовать, т.е. оставаться живыми, практически неограниченное время. В настоящее время культура клеток остается «живой» уже более 12 лет и 7 месяцев. В «нашей» культуре клетки после достижения монослоя не снимают с ростовой поверхности, а вместо этого из флаконов просто периодически (2 раза в месяц) выливают «старую» ростовую среду и заливают новую среду. В такой культуре старые клетки открепляются от ростовой поверхности и, при выливании старой среды, вместе с ней удаляются из флакона. Таким образом, старые клетки освобождают место для роста молодых клеток. В организме для большинства типов клеток такого процесса замещения старых клеток на молодые нет. Чтобы клетки нормально работали и обновляли популяцию клеток органа или ткани, нужно найти способ принудительного удаления из органа или ткани старых клеток и старой соединительной ткани. Для удаления старых клеток и старой ткани можно было бы попробовать применять некоторые ферменты, которые способны их разрушать, например, трипсин, коллагеназа, эластаза и др.
Ключевые слова: культуры клеток, замена среды, старые клетки, молодые клетки, ферменты
МАТЕРИАЛЫ И МЕТОДЫ
В данной работе продолжали применять те же материалы и методы, которые были описаны в предыдущей работе [1]. Использовали спонтанно трансформированные клетки китайского хомячка (ТККХ) полученные из подкожной соединительной ткани, линия B11dii - FAF28, клон 431. Культуры клеток растили в стеклянных флаконах Карреля диаметром 54 мм, закрытых герметично резиновыми пробками при температуре 370С. Использовали среду Игла с 10% сыворотки крупного рогатого скота. ТККХ не пересевали, но один раз в 3-4 сут, а позже один раз в 15 дней меняли среду на свежую. В течение всего эксперимента с 2.11.2002 г., который продолжается и в настоящее время, считали число живых клеток в каждом флаконе с использованием инвертированного микроскопа по ранее разработанной методике [2].
РЕЗУЛЬТАТЫ
На рисунке 1 показано изменение числа живых клеток в культуре ТККХ при замене ростовой среды, но без смены флаконов уже в течение более 12 лет и 7 месяцев. На рисунке видно волнообразное изменение числа живых клеток в культуре. Это отражает процесс, который заключается в том, что «старые» клетки гибнут, открепляются от ростовой поверхности и переходят в ростовую среду. Тем самым они освобождают место для других живых «молодых» клеток, способных к делению, которые начинают делиться. Количество живых клеток в культуре восстанавливается.
Рис. 1. Изменение числа живых клеток в культуре трансформированных клеток китайского хомячка, растущей без традиционного пересева, но при периодической замене ростовой среды на свежую. 1- контроль (рост культуры без замены среды) 2 – эксперимент.
Затем процесс повторяется и за счет этого вся культура живет неограниченное время.
ОБСУЖДЕНИЕ
Клеточная культура может быть моделью, которая позволит проводить аналогии свойств, наблюдающиеся в культуре и в целым организме [2]. Например, и в культуре и в организме со временем неделящиеся клетки постепенно умирают. Для длительного сохранения клеток в культуре и в организме необходимо устранять старые клетки, нежизнеспособные и/или не способные к делению, чтобы они освобождали место молодым клеткам. Нами высказано предположение о том, как в организме можно реализовать схему обновления клеточной массы [3]. Чтобы клетки нормально работали и обновляли популяцию клеток органа или ткани мы предполагаем использовать, ферменты или другие вещества, способные разрушать связи между старыми клетками, между клетками и соединительной тканью, разрушать саму старую соединительную ткань. Это могут быть коллагеназа, трипсин, пепсин, эластаза, химотрипсин, лидаза, бромелайн, уже готовые препараты, например, такие как, белковый экстракт из улитки Helix aspersa - крем "Эллеза" или препарат фирмы NU SKIN - Polishing Peel Skin Refinisher с энзимами тыквы и бентонитовой глиной. После того, как старые клетки будут удалены или разрушены, удалена или разрушена старая соединительная ткань в это место можно вводить молодые полноценно функционирующие клетки, которые приживутся и будут способны восстановить функции старого органа или старой ткани.
ЛИТЕРАТУРА
1. Прохоров Л.Ю. О долговременном культивировании клеток без пересева. Клиническая геронтология. 2014. Т.20, № 9-10. С. 96-97.
2. Прохоров Л.Ю. Моделирование старения на стационарных клеточных культурах. Дис... канд. биол. наук. М., 1999. 152 с.
3. Прохоров Л.Ю. О возможности применения стволовых клеток для увеличения продолжительности жизни человека (Панацея от смерти?). Доклады МОИП. Общая биология. Московское общество испытателей природы. Секция геронтологии. Доклад прочитан 19 декабря 2004 г. Депонировано в ВИНИТИ 2005 г. № В2005. С.1-13.
COMPARISON OF METHODS FOR REPLACING THE OLD CELLS BY YOUNG CELLS IN THE BODY AND IN CELL CULTURE GROWING UP WITHOUT CLASSICAL SUBCULTIVATION
L.Yu. Prokhorov
Faculty of Biology, Lomonosov Moscow State University, Moscow,
prokhorovlyu@mail.ru
ABSTRACT
In the previous article [3] it was shown that in cell culture, growing without classical subcultivation, the cells may exist, i.e. be alive almost indefinitely. Currently, cell culture remains "alive" for over 12 years and 7 months. After reaching the state of monolayer, the cells in "our" culture are not removed from the growth surface, but instead of this, just periodically (2 times a month) the "old" growth medium is removed from the flasks that are filled in by a new growth medium. In such a culture, the old cells become detached from the growth surface and eliminated from the flasks while pouring off the old medium together with it. Thus, old cells liberate the place for the growth of young cells. In the body there are no such processes of replacing the old cells by young cells for most types of cells. For maintaining the populations of cells and their proper functioning, it is necessary to find a way to remove the old cells from organs or tissues. In order to do this, one could try to apply some enzymes that can break down old cells, for example, trypsin, collagenase, elastase, etc.
Keywords: cell culture, changing of growth medium, old cells, young cells, enzymes
УВЕЛИЧЕНИЕ АКТИВНОЙ ПРОДОЛЖИТЕЛЬНОСТИ ЖИЗНИ ПОЖИЛЫХ ЛЮДЕЙ ЗА СЧЕТ ПРИМЕНЕНИЯ МЕТОДОВ РАЗРАБОТЫВАЕМОЙ ОБЩЕЙ ТЕОРИИ ОМОЛОЖЕНИЯ ОРГАНИЗМОВ
Л.Ю. Прохоров
Клиническая геронтология. 2017. Т.23, № 9-10. С. 55-56.
Московский государственный университет им. М.В.Ломоносова
Исходя из собственных экспериментальных данных и литературных сведений, автор сформулировал общую теорию омоложения организма, которая поможет сделать практические шаги для существенного омоложения людей пожилого возраста, оздоровления пожилых больных и продления жизни. При разработке теории автор пришел к выводу: чтобы понять, как омолодить организм, надо начинать с самых его основ, с его состава, сущности и развития. В соответствии с этим были сформированы исходные базисные постулаты. Приведены основные доказательства теории и способы практической реализации.
Ключевые слова: продолжительность жизни, омоложение, теломераза, ген теломеразы, старые клетки, молодые клетки
INCREASE ACTIVE LIFE EXPECTANCY OF OLDER PEOPLE THROUGH THE USE OF GENERAL THEORY OF REJUVENATING
L.Yu.Prokhorov
Faculty of Biology, Lomonosov Moscow State University, Moscow
On the basis of own experimental results and literature data, the author formulated the General theory of rejuvenation, which will help to make practical steps for significant rejuvenation of the elderly, rehabilitation of elderly patients and increase lifespan in humans. When developing a theory, the author came to the conclusion that in order to understand how to rejuvenate the body, it is necessary to start with the very basic aspects of the body: its composition, nature, and development. In accordance with it, the main list of basic postulates was formed, together with principal evidence of the theory and methods of practical implementation.
Key words: longevity, rejuvenation, telomerase, telomerase gene, old cells, young cells
Для разработки теории омоложения выделены следующие исходные базисные постулаты.
1. Организм состоит в основном из клеток.
2. Все органы и ткани состоят в основном из клеток.
3. Логично, если мы омолодим все клетки одного органа, то он будет молодым.
4. Если мы омолодим все органы и ткани организма, то и весь организм станет молодым [1].
Таким образом, суть теории омоложения заключается в нескольких фундаментальных положениях.
1. Часть клеток надо выделить из органа или ткани и преобразовать их invitro так, чтобы они приобрели способность к неограниченному числу делений путем встраивания в ДНК этих клеток генов теломеразы.
2. Старые или нефункционирующие клетки и старую соединительную ткань необходимо удалить для освобождения места молодым клеткам и тканям.
3. В органы или ткани, из которых удалены старые клетки и ткани надо вводить молодые (теломеризованные) клетки, с неограниченным потенциалом деления.
4. В мышцах, вегетативно сосудистой и нервной системах и др. в которых отсутствует деление клеток или их деление ограничено, необходимо также удалять деградировавшие части и заменять их на новые или омоложенные (восстановленные).
ОСНОВНЫЕ ДОКАЗАТЕЛЬСТВА ТЕОРИИ
Целостные организмы.
Гидра фуска. У этого животного в теплой воде старые клетки устраняются и постоянно замещаются на молодые, поэтому гидра не стареет и может жить неограниченное время [2, 3].
Амеба. Исследователи не давали делиться амебе путем периодического «откусывания» от нее части мембраны, поэтому амеба не делилась и жила неограниченное время [4].
Человек. Регенерация пигментации после удаления седого волоса с прилегающими старыми структурами. Показано, что устранение старых клеточных структур вызывает восстановление пигментации волос и устранение седины [5].
Культуры клеток.
Эксперименты на культурах трансформированных клеток китайского хомячка, раковых клетках человека линии HeLa показали, что устранение старых клеток позволяет делиться оставшимся живым клеткам и ведет к неограниченной продолжительности жизни культур [6, 7].
Эксперименты на диплоидных фибробластах человека показали, что клетки с встроенным в их ДНК геном теломеразы приобретают способность к неограниченному делению [8, 9].
Растения.
Тополь, смородина, крыжовник, виноград, роза, сирень, фундук, карликовые сорта яблонь могут размножаться черенками и отводками и новое молодое растение становится продолжением того же старого, которое постепенно отмирает. Получается, что одно и то же растение растет постоянно и живет неограниченное время.
СПОСОБЫ РЕАЛИЗАЦИИ ТЕОРИИ
1. Старые или нефункционирующие клетки, а также старую соединительную ткань необходимо удалять из старого органа или ткани для освобождения места молодым клеткам.
2. Часть живых клеток необходимо забирать из органа или ткани для последующего культивирования.
3. Культивируемые клетки следует преобразовать так, чтобы они приобрели способность неограниченно делиться путем ввода в их ДНК генов теломеразы.
4. Размножить in vitro теломеризованные клетки и ввести обратно в старый или больной орган или ткань, из которых они были изъяты.
5. В некоторых случаях можно удалять весь нефункционирующий орган и заменять его на искусственный.
6. Соединительную ткань, мышцы, вегетативно сосудистую и нервную систему (где нет деления клеток или оно ограничено) необходимо также обновлять, т.е. удалять старые части и заменять на новые (молодые).
7. В будущем, возможно, помогут методы нанотехнологии, которые позволят на генетическом уровне исправлять геном каждой клетки внутри органов в нужном направлении (без культивирования их in vitro) и одновременно удалять старые клетки, старые ткани и др., что позволит более безболезненно достичь неограниченной продолжительности жизни и сохранения молодого внешнего вида.
ЛИТЕРАТУРА
1. Прохоров Л.Ю. Можно ли остановить старение? Докл. МОИП. Общая биол. Деп. в ВИНИТИ 11.10.2004 г. № 1585−В2004. М.: МОИП, 2004. С.18−27.
2. Martinez D.E. Mortality patterns suggest lack of senescence in hydra. Exp. Gerontol. 1998; 33 (3): 217−225.
3. Schaible R., Scheuerlein A., Dańko M.J. et al. Constant mortality and fertility over age in Hydra.Proc. Natl. Acad. Sci. USA. 2015; 22 (112(51)): 15701−15706.
4. Гартман М.Общая биология. М.: Биомедгиз,1936. 394 с.
5. Прохоров Л.Ю. О потенциальной возможности восстановления пигментации волос в начальной стадии поседения. Клиническая геронтология. 2016; 22 (9-10): 61-62.
6. Прохоров Л.Ю. Моделирование старения на стационарных клеточных культурах. Дис... канд. биол. наук. М., 1999. 152 с.
7. Прохоров Л.Ю. Роль замены клеток в методиках по увеличению продолжительности жизни. Клиническая геронтология. 2016; 22 (9-10): 62-63.
8. Егоров Е.Е., Терехов С.М., Вишнякова Х.С. и др. Теломеризация как метод получения иммортализованных клеток человека, сохраняющих нормальный фенотип. Онтогенез. 2003;34 (3): 183-192.
9. Bodnar A.G., Ouellette M., Frolkis M. et al. Extension of life-span by introduction of telomerase into normal human cells. Science. 1998; 16 (279 (5349): 349−352.
REFERENCES
1. Prokhorov L. Yu. is it Possible to stop aging? Dokl. MOIP. General Biol. DEP. 11.10.2004 in VINITI, No. 1585−In2004. Moscow: MOIP, 2004. P. 18-27.
2. Martinez D. E. Mortality patterns suggest lack of senescence in hydra. Exp. Gerontol. 1998; 33 (3): 217-225.
3. Schaible R., Scheuerlein A., Dańko J.M. et al. Constant mortality and fertility over age in Hydra. Proc. Natl. Acad. Sci. USA. 2015; 22 (112 (51): 15701-15706.
4. H. M. General biology. M: Biomedgiz, 1936. 394 p.
5. Prokhorov L. Yu. is possible to restore hair pigmentation in the initial stages of graying. Clinical gerontology. 2016; 22 (9-10): 61-62.
6. Prokhorov L.Yu., Modeling of aging on stationary cell cultures. Dis... kand. Biol. Sciences. M., 1999. 152 p.
7. Prokhorov L.Yu.,the Role of cell replacement techniques to increase life expectancy. Clinical gerontology. 2016; 22 (9-10): 62-63.
8. Egorov E.E., Terekhov S.M., Vishnyakova H.S. and others Telomerization as a method to obtain immortalized cells that retain a normal phenotype. Ontogeny. 2003; 34 (3): 183-192.
9. Bodnar A.G., Ouellette M., Frolkis M. et al. Extensionoflife-spanby introduction of telomerase into normal human cells. Science. 1998; 16 (279 (5349): 349-352.
НАУЧНЫЙ ИНСТИТУТ АКТИВНОГО ДОЛГОЛЕТИЯ И АНТИСТАРЕНИЯ
МОСКОВСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ УНИВЕРСИТЕТ ИМ. М.В. ЛОМОНОСОВА
УДК 576.534, 591.139
Л. Ю. Прохоров
ОБЩАЯ ТЕОРИЯ ОМОЛОЖЕНИЯ ОРГАНИЗМОВ
Ссылка на статью: Прохоров Л.Ю. Общая теория омоложения организмов. Депонировано в ВИНИТИ 09.12. 2019 № 91-В 2019. 14 с. Полная версия статьи находится в интернете по ссылке:
https://cloud.mail.ru/home/Прохоров_Л_Ю_Общая_теория_омоложения_организмов_2019%20(1).PDF
Москва, 2019
ВВЕДЕНИЕ
Одна из основных актуальных проблем человечества − это старость и связанные с ней проблемы: старческие болезни, ухудшение внешнего вида, атеросклероз, слабоумие, канцерогенез, ишемическая болезнь, инфаркт миокарда и т.д. Что же делать? Ответ очень прост: надо всегда оставаться молодым, периодически делать омоложение стареющего организма и тогда не будет тех проблем, которые перечислены выше.
Но как оставаться молодым всегда?
Сейчас уже можно однозначно утверждать, что старческие изменения не могут быть полностью устранены диетами, настоями трав, лекарствами, витаминами или препаратами, физическими упражнениями и тому подобным.
Все способы увеличения продолжительности жизни можно разбить на 2 группы.
1. Способы, которые могут увеличить продолжительность жизни до 1,5 – 2 раз. Прежде всего – это голодание, в меньшей степени действуют витамины, антиоксиданты, энтеросорбенты, ЭДТА, радиация и пр. (Прохоров, 2000).
2. Способы радикального продления жизни в 3, 4, 5 и более раз. Для простейших животных - это более чем в 8-10 раз! Для человека – это продолжительность жизни более 150, 200 и 300 лет.
В данной статье будет рассматриваться возможность увеличить продолжительность жизни человека в 2-3 и более раз по отношению к максимально достигнутой в настоящее время.
ПРИНЦИПИАЛЬНАЯ СХЕМА РЕАЛИЗАЦИИ ВОЗМОЖНОСТИ НЕОГРАНИЧЕННОЙ ПРОДОЛЖИТЕЛЬНОСТИ ЖИЗНИ ЧЕЛОВЕКА
Как можно осуществить в принципе увеличение продолжительности жизни человека на неограниченное время? Рассмотрим это на схеме (Рис. 1).
Биологический возраст, годы
Календарный возраст, годы
Рис. 1. Графическая интерпретация процесса периодического омоложения организма
На схеме показано, как может быть реализована модель увеличения продолжительности жизни. В возрасте, например, 60 лет необходимо осуществить омоложение организма и привести его в состояние 30-летнего биологического возраста. Далее организм снова начинает стареть и в следующие 30 лет его биологический возраст вновь достигнет 60 лет, а календарный возраст в это время увеличится до 90 лет. В это время необходимо вновь провести омолаживающие процедуры и привести организм, находящийся в состоянии 60-летнего биологического возраста к 30 годам биологического возраста. Далее организм снова начинает стареть и в следующие 30 лет его биологический возраст вновь достигнет 60 лет, а в это же время календарный возраст организма составит уже 120 лет. Далее процесс можно повторять аналогично и организм будет колебаться по биологическому возрасту в пределах 30-60 лет, а календарный возраст будет постоянно возрастать и превысит 210, 240 и более лет.
Традиционное изменение человека при старении
Требуемое периодическое изменение внешнего вида
Рис. 2. Графическое представление обычного процесса старения (2 фотографии вверху) и искомое омолаживающее действие (нижние 2 фотографии). В схеме использованы фотографии с сайта www.radio-serov.ru. Коллаж автора.
На рис. 2 (верхние 2 фотографии) показано традиционное изменение внешнего вида женщины при старении, а на двух нижних фотографиях показан процесс омоложения, который предполагается периодически осуществлять.
Таким образом, мы получаем принцип действия методики наподобие некоего маятника, что позволит людям жить практически неограниченное время.
Теперь перейдем к рассмотрению общей теории омоложения организмов, которая позволит осуществлять периодическое омоложение.
При разработке теории был сделан вывод: для того чтобы разобраться, что такое старение, можно ли замедлить этот неблагоприятный процесс и затем омолодить организм, надо начинать с самых основ организма, с его состава, сущности и его развития от зиготы до взрослого состояния и старения. В соответствии с этим были сформированы основные очевидные базисные постулаты:
1. Организм состоит в основном из клеток.
2. Все органы в основном состоят из клеток.
3. Логично, если мы омолодим все клетки одного органа, то он будет молодым.
4. Если мы поступим так со всеми органами и тканями организма, т.е. омолодим все органы и ткани, то напрашивается вывод, что и весь организм станет молодым (Прохоров, 1999, 2002, 2004, 2015, 2016).
ОСНОВНЫЕ ЭТАПЫ ФОРМИРОВАНИЯ ОБЩЕЙ ТЕОРИИ ОМОЛОЖЕНИЯ ОРГАНИЗМОВ
1. В 1973 г. опубликовано теоретическое открытие А.М. Оловниковым причины ограничения деления соматических клеток (в частности, фибробластов человека) в культуре (Olovnikov, 1973).
2. В 1984 г. Л.Ю. Прохоровым разработана гипотеза, суть которой заключается в том, что для омоложения организма необходимо преобразовать нормальные клетки с ограниченным потенциалом деления в клетки, обладающие способностью неограниченного числа делений, но таким образом, чтобы они оставались нормальными, подконтрольными сигналам организма и не были раковыми, а потом заменять ими старые, нефункционирующие клетки, тем самым омолаживая органы и ткани организма (Прохоров, 1984, 2019).
ФАР, теломеризация
Неограниченный рост
под контролем
Гибель через 45-50 делений
Рис. 3. Схема преобразования нормальных клеток с ограниченным потенциалом деления в клетки с неограниченным потенциалом деления.
Преобразование нормальных клеток в бесконечно делящиеся предполагалось выполнять с использованием названных автором факторов - активаторов – репрессоров генетического аппарата клеток (ФАР) (Прохоров Л.Ю., 1984, 2019). Этот процесс графически представлен на рис. 3.Овалами на рисунке показаны делящиеся в культуре клетки. В какой-то момент, показанный стрелкой, на них начинают действовать факторы активаторы – репрессоры (ФАР) или применяться способ теломеризации, в результате чего преобразованные клетки получают возможность делиться неограниченное число раз (стрелка направо), а другие клетки, не преобразованные, продолжают деление до своего предела (Хейфлика), затем прекращают делиться и гибнут (стрелка вниз).
3. В 1998 г. впервые произведена фактическая теломеризация нормальных клеток (встраивание гена теломеразы в ДНК клетки) и достигнут неограниченный рост нормальных клеток при сохранении всех основных свойств исходных клеток (Рис. 3). Это сделали ученые из США A.G. Bodnar и другие в 1998 г. (Bodnar et al., 1998). После встраивания гена теломеразы в геном клетки, он начинает производить фермент теломеразу, которая, в свою очередь начинает достраивать укоротившиеся при делении концевые участки ДНК – теломеры. Тем самым обеспечивается неограниченное деление клеток. В эксперименте авторами получено увеличение числа удвоений клеток в опытной культуре на 20 делений больше, чем в контрольной (использовали пигментные эпителиальные клетки глаза и кожные фибробласты человека). Позже в России в 2003 г. Е.Е Егоров и другие исследователи добились увеличения числа удвоений диплоидных фибробластов человека в культуре до 200 раз (Егоров и др., 2003). Еще позже в 2017 году в личной беседе Е.Е. Егоров сообщил, что число удвоений этих клеток достигло 500 (Неопубликованные данные).
4. В 1999 году Л. Ю. Прохоровым высказана идея о том, что для полного омоложения органа или ткани необходимо не только вводить в них молодые теламеризованные клетки, но и также устранять из тканей или органов старые клетки и различные старые межклеточные структуры, которые занимают место и не дают размножаться молодым клеткам (Прохоров, 1999, 2004).
5. В 2017 г на основе сделанных открытий и теоретических предпосылок автором данной статьи Л.Ю. Прохоровым была сформулирована «Общая теория омоложения организмов» с использованием способа увеличения числа удвоений нормальных клеток путем их теломеризации при одновременном удалении из органов и тканей старых клеток и старых межклеточных структур (Прохоров, 2017 а, б).
Суть общей теории омоложения организмов заключается в нескольких фундаментальных положениях.
1. Отобранные из организма клетки (например, какого-либо органа) надо преобразовать in vitro так, чтобы они приобрели способность к неограниченному числу делений путем ввода гена теломеразы.
2. Старые или нефункционирующие клетки необходимо удалять из органа для освобождения места молодым клеткам.
3. В органы или ткани, из которых удалены старые клетки, надо вводить молодые (теломеризованные) клетки, с неограниченным потенциалом деления.
4. В соединительной ткани, вегетативно-сосудистой и нервной системах, в которых отсутствует деление клеток или их деление ограничено, необходимо также удалять деградирующие части и заменять их на новые или омоложенные (восстановленные) части.
5. Если какой либо орган не удается омолодить в связи с его полным выходом из строя, то его требуется заменить на другой полноценный орган, полученный с помощью клеточных технологий или изготовленный иным способом.
6. При восстановлении тканей, органов требуется соблюдать принцип шаговой возвратности, т.е. орган может быть восстановлен клеточной терапией при условии, что объем жизнеспособной оставшейся части органа еще достаточен для того, чтобы орган мог «организовать» возвращаемые клетки после наращивания и теломеризации для восстановления своего исходного размера.
ДОКАЗАТЕЛЬСТВА ОСУЩЕСТВИМОСТИ СПОСОБА УВЕЛИЧЕНИЯ ПРОДОЛЖИТЕЛЬНОСТИ ЖИЗНИ, ЗАЛОЖЕННОГО В ОБЩЕЙ ТЕОРИИ ОМОЛОЖЕНИЯ ОРГАНИЗМОВ
Некоторые организмы в природе уже реализовали способы омоложения по тем путям, которые совпадают с положениями общей теории омоложения организмов. Рассмотрим основные из них.
Гидра. Этот относительно простой кишечно-полостной организм может жить в аквариуме в теплой воде неограниченное время и размножается почкованием (Рис. 4). Это происходит потому, что в середине тела животного имеются стволовые (интерстициальные) клетки с неограниченным потенциалом деления, которые постоянно делятся. Эти клетки, постепенно удаляясь от центра деления вдоль тела гидры, постепенно специализируются, теряют способность неограниченного деления, перемещаются по телу животного к его концам, стареют, деградируют и слущиваются в окружающую среду. На смену умерших и устраненных из организма клеток приходят новые молодые из того же центра деления стволовых клеток. Т.е. старые клетки замещаются на молодые.
Рис. 4. Гидра Hydra vulgaris с отпочковывающимся клоном (Фото Konrad Wothe, сайт: http://www.nkj.ru/news)
Тем самым происходит непрерывный обмен клеток на новые и животное постоянно омолаживается (Brien, 1965a,b; Martinez, 1998; Shaible et al., 2015). Таким способом гидра преодолевает старение и может жить неограниченно долго за счет того, что у нее имеются клетки, которые могут делиться неограниченное число раз, а постаревшие соматические клетки устраняются из организма, что подтверждает 1-е и 2-е положения общей теории омоложения.
Амеба. Исследователи проводили такой опыт с амебой: ей не давали делиться путем «откусывания» от нее части мембраны. В результате этого амеба должна была тратить время на восстановление утраченной части мембраны, чтобы приступить к делению. После того, как амеба достраивала утраченную часть мембраны исследователи вновь «откусывали» какую-то часть мембраны и процесс повторялся. Так можно было делать неограниченное число раз. В результате амеба не делилась, но жила неограниченное время и не умирала (Гартман, 1936). Таким способом в организме происходила замена частей клеточной мембраны на новые более «молодые» структуры, заполняющие утраченную часть мембраны, и амеба как бы омолаживалась, что также подтверждает 2-е положение общей теории омоложения.
Регенерация пигментации в волосяных фолликулах человека после удаления седого волоса с прилегающими старыми структурами (Прохоров, 2015б, 2016б). Эксперименты показали, что устранение старых клеточных структур, т.е. фактическое освобождение места для жизнеспособных клеток и последующая активация оставшихся еще живых клеток меланоцитов приводит к восстановлению синтеза меланина и окрашиванию вновь начинающего расти из пролеченного фолликула волоса в первоначальный цвет до поседения. Это показывает, что регенерационные механизмы могут реально омолаживать (восстанавливать) систему волосяных фолликулов и подтверждает 2-е положение общей теории омоложения о необходимости устранения старых клеток и старых клеточных структур.
Волос по своему строению делится на ствол (видимая над поверхностью кожи часть волоса) и корень (часть волоса, расположенная в дерме, в корневом влагалище). Корень и корневое влагалище вместе образуют волосяной фолликул (Рис. 5,6).
Поседение представляет собой обесцвечивание волос в результате утраты пигмента и заполнения ствола волоса пузырьками воздуха. Поседение может быть частичным и общим, врожденным и приобретенным.
Известно, что сам по себе волос не содержит живых клеток, поэтому даже при удалении его вместе с луковицей, клетки, генерирующие кератин, остаются в коже. Именно поэтому удаленный с корнем волос со временем может отрасти.
Волосяные фолликулы в некоторых случаях обрабатывали фиторастворами (настои или отвары листьев и цветов крапивы двудомной и некоторых других растений) на воде и определенных концентрациях уксусной кислоты или этилового спирта. В течение всего эксперимента (более 15 лет) и под действием применяемой регенерационной методики среди удаленных седых волос выявляли частично седые волосы, т.е. окрашенные от корня и седые сверху, что означало начало восстановления пигментации через несколько дней после устранения старого седого волоса из фолликула. Такие частично окрашенные волосы имеют естественный первоначальный цвет неседых волос на некотором протяжении, начиная от корня и частично седые сверху (Рис. 7–8). Наличие подобных волос означает, что восстановление пигментации может происходить не сразу после момента действия методики вслед за удалением «старого» волоса, а через некоторое время.
Таким образом, показана принципиальная возможность восстановления пигментации на основе 2-го пункта теории омоложения (удаление старых структур и последующая активация оставшихся живых клеток).
Рис. 5. Структура волосяного фолликула (Фото с сайта https://moyakoja.ru).
Рис. 6. Внутренняя часть фолликула, где показаны меланоциты, синтезирующие пигменты, окрашивающие волосы (Фото с сайта http//vipadenievolos.ru).
Рис. 7. Вид 3-х волос разного вида. Вверху показан волос полностью седой, а в самом низу полностью неседой волос. Между ними представлен волос, который после применения регенерационной методики начал окрашиваться от корня (Фото автора).
Рис. 8. Вид тех же 3-х волос и еще одного. Вверху показан волос полностью седой, а в самом низу полностью не седой волос. Между ними представлено 2 волоса, которые после применения регенерационной методики начали окрашиваться от корня (Фото автора).
Рис. 9. Схематический вид разных волос. Вверху показан полностью пигментированный (окрашенный естественным образом) волос, а внизу полностью седой волос. Между ними показан вид частично седого волоса от корня и окрашенный (пигментированный) сверху, который по логике должен присутствовать в начале процесса поседения (помечен крестиком). На самом деле таких волос практически нет в действительности, за редким исключением.
В течение эксперимента сделаны некоторые важные наблюдения.
При обычном старении практически нет волос седых частично, т.е. седых от корня и окрашенных вверху. Логично было бы предположить, что если прекращается выработка меланина меланоцитами, то волос начинает седеть от корня по мере его роста, поэтому он должен быть вначале поседения частично седой от корня и частично окрашенный сверху (Рис. 9, волос посередине). Однако, в действительности, по результатам 20-летнего наблюдения, таких частично окрашенных волос практически нет за редким исключением, т.е. волос либо окрашенный, не седой (пигментированый) полностью (Рис. 9, верхний волос), либо седой неокрашенный целиком (Рис. 9, нижний волос).
Это происходит вероятно потому, что скорость поседения очень высокая. По многолетним наблюдениям автора скорость поседения всего волоса длиной от 1 до 10 см и более может происходить за время реально меньше чем сутки или менее чем за час или даже менее чем за 1 мин. Вероятный механизм поседения – ингибирование пигментации волоса по всей его длине за счет какого- то сигнала, сформированного внутри фолликула.
НАПРОТИВ, скорость восстановления пигментации (окрашивание) после действия регенерационной методики происходит со скоростью роста волос (0,5-1,0 мм/сут) т.е. требуется несколько недель для роста окрашенного волоса длиной 1,5-3 см.
Рис. 10. Восстановление пигментирования вновь начинающего расти волоса после удаления старого волоса через несколько дней роста.
На рис. 10 показан схематически изображенный волос, в фолликуле которого произошло восстановление процесса пигментации через несколько дней после применения методики, в результате чего волос стал окрашиваться от корня по мере роста, а седая часть начала смещаться вверх, т.е. произошел эффект омоложения (восстановления) фолликула.
Культуры клеток.
Эксперименты на культурах трансформированных клеток китайского хомячка и раковых клетках человека линии HeLa (Прохоров, 1999в, 2014, 2015а, 2016а). Указанные клетки хотя и имеют неограниченный потенциал деления, но они также стареют и гибнут при отсутствии места для размножения. В экспериментах показано, что устранение старых клеток из культуры, растущей в культуральных флаконах позволяет делиться оставшимся живым клеткам и тем самым дает возможность неограниченной продолжительности жизни всей культуры. Это подтверждает п. 2 общей теории омоложения о необходимости устранения старых клеток.
Эксперименты на диплоидных фибробластах человека (Егоров и др., 2003; Bodnar et al., 1998). Указанные клетки могут делиться в культуре ограниченное число раз, примерно 50, после чего прекращают деление. Однако оказалось, что ввод гена теломеразы в эти клетки приводит к постоянному синтезу фермента теломеразы и они приобретают способность неограниченного деления. Это подтверждает п. 1 общей теории омоложения о возможности преобразования нормальных соматических клеток в клетки с неограниченным потенциалом деления.
Растения.
Тополь – растение с неограниченным ростом. Верхнюю еще растущую часть старого тополя можно срезать, пересадить в землю и этот росток приживется, вновь будет расти и станет взрослым деревом. При этом старая часть дерева, от которого взят росток, отмирает. Этот способ в растениеводстве называется размножение черенками. Такие операции можно делать неограниченное число раз и получится, что одно и то же дерево растет неограниченное время, т.е. имеет неограниченную продолжительность жизни. Таким образом, совершается периодический процесс обновления. Аналогично могут расти и другие растения, которые также можно размножать черенками (вегетативно): яблоня, смородина, крыжовник, верба, виноград и др.
Смородина, крыжовник, виноград, роза, сирень, фундук, карликовые сорта яблонь могут размножаться отводками (укоренившиеся, но не отсоединенные от материнского растения ветки). Способ помогает ветке укорениться и начать самостоятельную жизнь. Новое молодое растение становится продолжением старого, которое постепенно отмирает. Омоложенная часть растения развивается во взрослое, от которого также можно сделать отводку и т.д. Получается, что одно и то же растение также живет неограниченное время (Рис. 11).
Наличие в природе растений с неограниченным ростом подтверждает п. 1 и п. 2 общей теории омоложения о необходимости наличия в организме постоянно делящихся без ограничения клеток и механизма устранения старых клеток и старых структур.
Рис. 11. Размножение растений отводками (Фото с сайта https://blog-travushka.ru).
ВОССТАНОВЛЕНИЯ ОРГАНОВ С ИСПОЛЬЗОВАНИЕМ ПРИНЦИПОВ
ОБЩЕЙ ТЕОРИИ ОМОЛОЖЕНИЯ НА ПРИМЕРЕ ПЕЧЕНИ
Методика восстановления старой или больной печени с использованием принципов общей теории омоложения может быть следующей. Вначале извлекается часть (делается биопсия) печени, из нее выделяются клетки гепатоциты, которые после этого размножаются в искусственных условиях в культуральных флаконах с питательной средой. Затем в эти клетки вводят ген теломеразы, клетки снова размножают и, при достижении определенного количества, снимают с ростовой поверхности культуральных флаконов, суспендируют и вводят обратно в печень в область, из которой была удалена ее часть. Клетки приживутся, размножатся и заполнят удаленную часть до исходных размеров (Рис. 12). Затем можно удалить другую часть печени, прилегающую к первой, и выполнить аналогичные действия по размножению клеток, вводу в них гена теломеразы и возвращение обратно в удаленную часть. Тогда теломеризованные клетки начнут ее заполнять, соответственно произойдет восстановление второй удаленной части до исходных размеров. Таким образом, мы получим уже две восстановленные омоложенные части печени. Поступая аналогично с оставшейся частью печени мы можем омолодить ее всю и получить полностью омоложенную, фактически молодую печень, с полноценными функциональными возможностями.
Рис. 12. Схема замены старых клеток в органах на “молодые” клетки на примере печени. Те же действия можно осуществлять для почек, мышц, клеток мозга (нейронов, глии) и др. (Рисунок автора).
Один из основных вопросов, который будет беспокоить как врачей, так и больного пожилого человека: «Не станут ли теломеризованные гепатоциты проявлять онкогенные свойства, не будет ли бесконтрольного деления клеток?». В настоящее время уже проведены эксперименты в которых показано, что теломеризованные клетки не становятся раковыми при длительном культивировании в культуре. Они полностью адекватно реагируют на контактное торможение и прекращают деление, как только достигают насыщающей плотности. Это продемонстрировано, например, в работе Российских авторов (Егоров и др., 2003), а также в этом убедился сам автор, работая с культурой теломеризованных клеток кожи взрослого человека. На момент написания данной статьи экспериментальная культура с геном теломеразы совершила уже 52 удвоения и, как и контрольная культура (клетки без встроенного гена теломеразы), прекращает свой рост, достигая конфлюентного состояния (монослоя) и не образует второй или третий слой клеток, как это могло произойти в том случае, если бы клетки в культуре приобрели раковые свойства.
Именно контактное торможение деления регулирует рост нормальных клеток в органах и тканях, например в коже после ранения. Именно так ведут себя и теломеризованные клетки кожи, т.е. они являются нормальными, с точки зрения онкологии. Они также прекращают деление в результате контактного торможения, когда образуют монослой клеток. Имеются и другие работы, в которых говорится о неоспоримой пользе удлинения теломер для увеличения продолжительности жизни экспериментальных объектов и наоборот, о вреде того, когда теломеразы искусственно блокируют в организме. Высказывается мнение, что в реальности активация теломеразы в организме может уменьшить риск возникновения рака (Mitteldorf, 2013). По данным работы проведенной в Дании на 65 000 добровольцев в течение 15 лет показано, что при большой длине теломер снижена вероятность заболеть раком.
Естественно, прежде чем применять описанный в данном разделе способ замены старых клеток на молодые на практике необходимы многочисленные и тщательные эксперименты на животных и клинические испытания на людях.
ЛИТЕРАТУРА
Гартман М. "Общая биология". М.: Биомедгиз, 1936. 394с.
Егоров Е.Е., Терехов С.М., Вишнякова Х.С. Караченцев Д.Н., Казимирчук Е.В., Цветкова Т.Г., Вейко Н.Н., Смирнова Т.Д., Макаренков А.С., Эльдаров М.А., Мещерякова Ю.А., Ляпунова Н.А., Зеленин А.В. Теломеризация как метод получения иммортализованных клеток человека, сохраняющих нормальный фенотип // Онтогенез. 2003. Т. 34. № 3. С. 183−192.
Прохоров Л.Ю. Генетический подход к проблеме роста и старения организма (Эволюционная теория роста и старения организмов). Доклад в МОИП 27.01.1984. Препринт. М. 1984. 18 c.
Прохоров Л.Ю. Моделирование старения на стационарных клеточных культурах. Дис... канд. биол. наук. М., 1999. 152 с.
Прохоров Л.Ю. Скорость пролиферации, метаболизм и продолжительность жизни. Деп. в ВИНИТИ 04.10.2000 г. № 2545-В00. М., 2000. 28 с.
Прохоров Л.Ю. Существует ли альтернатива смерти? Реальные и перспективные способы продления жизни // Доклады МОИП. Общая биология. 2001. Московское общество испытателей природы. Деп. в ВИНИТИ 28.06. 2002 г. № 1206 -В 2002. М.: МОИП, 2002. С. 54-58.
Прохоров Л.Ю. Можно ли остановить старение? // Доклады МОИП. Общая биология. Доклад прочитан 19 декабря 2003 г. Деп. в ВИНИТИ 11.10.2004 г. № 1585-В2004. М.: МОИП, 2004. С.18-27.
Прохоров Л.Ю. Можно ли остановить старение? // Доклады МОИП. Общая биол. Деп. в ВИНИТИ 11.10.2004 г. № 1585−В2004. М.: МОИП, 2004. С.18−27.
Прохоров Л.Ю. О долговременном культивировании клеток без пересева // Клиническая геронтология. 2014. Т. 20. № 9−10. С. 96−97.
Прохоров Л.Ю. Сопоставление способов замещения старых клеток на молодые в организме и в культуре клеток, растущей без классического пересева // Клиническая геронтология. 2015а. Т.21, № 11-12. С. 100-101.
Прохоров Л.Ю. Попытки восстановления естественного цвета волос в начале возрастного поседения. Деп. в ВИНИТИ 20.11.2015 N 193-В2015. М.: Научный институт активного долголетия и антистарения. 2015б. 19 с.
Прохоров Л.Ю. Роль замены клеток в методиках по увеличению продолжительности жизни // Клиническая геронтология. 2016а. Т.22. № 9-10. С. 62-63.
Прохоров Л.Ю. О потенциальной возможности восстановления пигментации волос в начальной стадии поседения // Клиническая геронтология. 2016б. Т. 22. № 9−10. С. 61−62.
Прохоров Л.Ю. Возможно ли преодолеть старение? Сегодня и завтра клеточной терапии. М.: МАКС Пресс, 2017а. 88 с.
Прохоров Л.Ю. Увеличение активной продолжительности жизни пожилых людей за счет применения методов разрабатываемой общей теории омоложения организмов // Клиническая геронтология. 2017б. Т.23. № 9-10. С. 55-56.
Прохоров Л.Ю. Генетический подход к проблеме роста и старения организмов (Эволюционная теория роста и старения организмов). Доклад в МОИП 27.01.1984, секция геронтологии. Деп. в ВИНИТИ 13.11.2019 № 81-В2019. М., 2019. 19 с.
Bodnar A.G., Ouellette M., Frolkis M., Holt S.E., Chiu C.P., Morin G.B., Harley C.B., Shay J.W., Lichtsteiner S., Wright W.E. Extension of life-span by introduction of telomerase into normal human cells // Science. 1998. Vol. 279. № 5349. P. 349−352.
Brien P. Considérations á propos de la reproduction sexuel des invertébrés // L’Année Biologique. 1965a. Vol. 4. № 5−6. P. 329−365.
Brien P. L’embryogénèse et la sénescence de l’Hydre d’eau douce (Hydra fusca (oligactis) Pallas) // Mémoires de l’Académie Royale de Belgique, Classe des sciences. 1965b.Vol. 36. № 1. P. 1−113.
Martinez D.E. Mortality patterns suggest lack of senescence in hydra // Experimental Gerontology. 1998. Vol. 33. No 3. P. 217−225.
Mitteldorf J.J. Telomere biology: cancer firewall or aging clock? Biochemistry // (Mosc). 2013. Vol. 78. № 9. P. 1054-1060.
Olovnikov A.M. A theory of marginotomy. The incomplete copying of template margin in enzymic synthesis of polynucleotides and biological significance of the phenomenon // J. Theor. Biol. 1973. Vol. 41. № 1. P. 181−190.
Schaible R., Scheuerlein A., Dańko M.J., Gampe J., Martínez D.E., Vaupel J.W. Constant mortality and fertility over age in Hydra // Proc. Natl. Acad. Sci. USA. 2015. Vol. 112. № 51. P. 15701−15706.