Поэтому если мы вглядимся в стволовые клетки стареющей ткани, то увидим среди них, как в толпе людей, целый спектр возрастов. Кто-то еще способен размножаться, кто-то уже нет, кто-то начал дифференцироваться раньше времени. Например, недавно в гиппокампе (одна из немногих зон головного мозга, где клетки еще могут делиться) обнаружили
[227] внутри стволовых клеток две разные по свойствам группы: одни здоровые и могут размножаться, а вторые остаются невозмутимыми, как бы их не пытались заставить исполнять свои обязанности. Однако, если создать для клеток первой группы стрессовые условия – например, подействовать на них провоспалительными белками, – они быстро теряют работоспособность и превращаются в клетки второй группы. И в стареющем мозге вторые начинают доминировать над первыми.
Чтобы ни происходило в ткани, результат всегда одинаков: стволовых клеток, готовых к делению, становится все меньше. Поэтому, например, у людей старше 60 лет встречается
[228] так называемая анемия пожилых – стволовых клеток крови не хватает, чтобы произвести нужное количество красных кровяных телец. По этой же причине с возрастом может развиться
[229] состояние, подобное рассеянному склерозу – заболеванию, в ходе которого гибнут клетки, изолирующие нейроны от окружающей ткани. Чаще всего эта гибель вызвана атакой иммунной системы, но в пожилом возрасте может оказаться, что предшественников для клеток-изоляторов просто недостаточно, и возникают похожие симптомы.
На первый взгляд стволовые клетки могут показаться многообещающим средством борьбы со старостью. Они стали частью стратегии Обри ди Грея и других борцов со старением, их рекламируют клиники и даже добавляют в "омолаживающую" косметику. Идея проста: коль скоро тканевые резервы иссякают, а выращивать новые органы мы, за редкими исключениями, пока не умеем, то можно просто ввести в организм стволовые клетки, и они сами заменят изношенные ткани.
Но эта стратегия едва ли приведет нас к успеху. Проблема в том, что для того, чтобы клетки не вызвали иммунного ответа, они должны принадлежать самому пациенту. То есть необходимо забрать собственные клетки у человека, размножить их и вернуть обратно. Но чем старше становится человек, тем меньше у него клеток, которые еще способны размножаться. В сердце млекопитающего примерно на 1000–2000 мышечных клеток приходится
[230] лишь одна стволовая, и только около 1 % стволовых клеток реально участвует в восстановлении ткани, а к 80 годам больше половины из них превращаются в сенесцентные. Поэтому добыть нужное количество, скорее всего, не получится.
К тому же для того, чтобы стволовые клетки прижились в ткани, их нужно поместить прямо в нишу или хотя бы проследить за тем, чтобы они туда добрались. Это неплохо работает в тех случаях, когда мы точно знаем, где именно должны находиться стволовые клетки, и можем их туда ввести – так сейчас делают с кожей или суставным хрящом. А вот с более сложными органами вроде печени или почки мы не сможем этого добиться, не нарушая структуру органа. Поэтому "омолодить" с помощью стволовых клеток можно далеко не любую ткань.
Наконец, как бы мы ни старались, в старом организме стволовые клетки неизбежно попадают в зону пагубного влияния ниши – разрушенного матрикса и сенесцентных соседей. И еще неизвестно, кто кого переборет: вернут ли стволовые клетки молодость остальной ткани или состарятся сами под действием внешних сигналов тревоги.
Брат идет на брата
Место на подушке из матрикса и поддерживающие сигналы от него – такая же ценность для клеток, как еда и другие ресурсы. Поэтому неудивительно, что клетки в пределах одной ткани соревнуются за право ими обладать, несмотря на то что все они – в некотором роде члены одной команды. В мирном клеточном государстве встречается откровенная агрессия – клеточная конкуренция (cell competition), в ходе которой более крепкие и сильные клетки выживают из ткани слабых. Она совсем не похожа на дарвиновскую эволюцию, когда проигравшие оставляют меньше потомков, чем победители. Клеточная конкуренция – это настоящая битва клеток, которая возможна только при физическом контакте
[231] между ними.
Этот феномен впервые заметили
[232] еще в 70-е годы прошлого века. Все началось с мух дрозофил с мутацией в гене Minute, которая замедляет синтез белка. Сами по себе мухи-мутанты вполне жизнеспособны, но если смешать их клетки с клетками обычных мух, то мутантные быстро погибают.
Вот как это происходит. Клетки выставляют
[233] на свою поверхность белки Flower, которые могут быть нескольких видов: Flowerubi – "белок-победитель", а FlowerLose-A и FlowerLose-B – "белки-проигравшие". Каждая клетка делает свою ставку, и чем больше на ее поверхности оказалось белка-победителя, тем больше шансов выиграть. Клетки с мутацией в Minute не могут произвести достаточно белка Flowerubi и остаются в дураках. При контакте с доминирующим противником в побежденной клетке начинает
[234] работать ген azot, который обрекает клетку на самоубийство, то есть апоптоз.
Подобные клеточные поединки ученые позже обнаружили и у млекопитающих, как у зародышей
[235], так и во взрослых тканях
[236]. Жертвами, как правило, становятся ослабленные клетки – те, у которых уровень обмена веществ ниже, чем у других, и которые не могут захватить извне достаточно еды или факторов роста. А это, в свою очередь, частые признаки клеточной старости. Получается, что более здоровые обитатели ткани могут выживать из нее сенесцентных соседей.
