Поскольку ряд молекулярных и физиологических механизмов старения и канцерогенеза весьма сходен (табл. 36), резонно задаться вопросом: ускоряют ли канцерогены старение, и если ускоряют, то каким образом?
Вопрос о способности канцерогенов ускорять старение обсуждается много лет. Еще в 1938 г. Л. Ф. Ларионов (Ларионов, 1938) описал появление признаков ускоренного старения у мышей, подвергавшихся воздействию полициклических ароматических углеводородов. Неонатальное воздействие ДМБА укорачивало продолжительность жизни мышей и сопровождалось преждевременным прекращением эстральной функции, поседением и снижением веса тела (Ohno, Nagai, 1978). В наших опытах у самок крыс, которым вводили 20-метилхолантрен, наблюдались множественные гормонально-метаболические нарушения, включая прекращение эстральной функции, снижение толерантности к глюкозе и чувствительности к инсулину, свойственные в норме старым животным (Anisimov, 1987). Длительная экспозиция к табачному дыму вызывала увеличенную продукцию свободных радикалов и появление признаков ускоренного старения у крыс (Teramoto et al., 1993). Хорошо известно и довольно хорошо изучено ускорение старения при воздействии ионизирующей радиации, давшее много примеров дозовой зависимости старения и канцерогенеза (Sacher, I977; Alexandrov, 1982; Москалев, 1991). Феномен лучевого старения описан также у дрозофил (Потапенко и др., 1998; Зайнуллин, Москалев, 2001). Воздействие электромагнитных полей сверхнизкой частоты (50-60 Гц), которое на некоторых моделях оказывает слабое влияние, про-мотирующее рост опухолей {Stevens et al., 1997; Brainard et al., 1999; Anisimov, 2002), сопровождается ускоренным старением эндокринной и иммунной систем (Никитина, 1997).
Многочисленные данные о влиянии канцерогенов на нервную, эндокринную и иммунную системы, жироуглеводный обмен и свободнорадикальные процессы, свидетельствующие об ускорении процессов старения в этих системах под их влиянием, обобщены в ряде работ (Anisimov, 1987; Anisimov et al., 2001; Dilman, 1994). Ионизирующая радиация и химические канцерогены вызывают такие же изменения во внутренней среде организма, как и развивающиеся в процессе естественного старения, но возникающие в более молодом возрасте. Из табл. 37 можно видеть, что при воздействии самых разнообразных канцерогенов, обладающих различным механизмом действия и вызывающих опухоли в разных органах, наблюдаются однотипные нарушения жироуглеводного обмена.
В. М. Дильман (1987) образно назвал совокупность гормонально-метаболических и иммунных нарушений, развивающихся при старении и при воздействии канцерогенов и способствующих канцерогенезу факторов, "канкрофилией". Следует подчеркнуть, что эти нарушения возникают задолго до обнаружения опухолей. При этом канцерогенные агенты (включая ионизирующую радиацию) вызывают как бы быстрый сдвиг всех функций организма в "старую" сторону (Alexandrov, 1982; Anisimov, 1987).
Интенсивность спонтанных повреждений в ДНК весьма высока. В клетках человека спонтанная депуринизация имеет величину порядка 10 000 событий в день на клетку, а спонтанное деаминирование происходит со скоростью нескольких сотен событий в день. Естественно, что в результате в процесс вовлекаются постоянно функционирующие механизмы репарации ДНК. Таким образом, в наиболее интенсивном естественном мутационном процессе (депуринизация и деаминирование) тимин не участвует. Мутации в нем - значительно более редкое событие, поэтому системы репарации тимина функционируют менее интенсивно. Из этого следует, что для получения равномерно распределенных точечных мутаций (и одновременной минимизации повреждений в других структурах) у лабораторных животных представляется целесообразным применение в качестве мутагенов аналогов тимина. В раде работ были представлены доказательства первичности повреждения ДНК в инициации старения, индуцируемого неонатальным введением БДУ, и приводились данные, свидетельствующие об ускорении старения у животных, подвергшихся такому воздействию (Napalkov et a)., 1989; Anisimov, Osipova, 1992; Anisimov, 1994; Анисимов, 1997; Анисимов и др., 1998) (см. раздел 7.4).
Следует подчеркнуть, что введение БДУ сопровождается также пропорциональным дозе агента увеличением частоты возникновения новообразований как у крыс, так и у мышей. Более того, неонатальное введение БДУ существенно увеличивало чувствительность к канцерогенному эффекту последующего воздействия НММ, ионизирующей радиации, эстрадиолабензоата, синдрома персистирующего эструса и ТФА (Napalkov et ai., 1989; Anisimov, Osipova, 1992; Anisimov, 1994) (см. главу 7). Наши данные свидетельствуют о том, что избирательного повреждения ДНК, индуцируемого неонатальным введением БДУ, достаточно для инициации канцерогенеза и ускорения старения. Математическое моделирование процессов старения и канцерогенеза у крыс, подвергшихся воздействию БДУ и НММ, подтвердило выводы, полученные в эксперименте (Butov et al., 2002). В целом результаты этих наблюдений могут служить подтверждением гипотезы о зависимости между уровнем повреждения тканей при мутагенезе и окислительном стрессе и скоростью как старения, так и развития опухолей.
См. также:
5.1. Введение. Гипотезы о взаимосвязи рака и старения
5.2. Возрастное увеличение частоты спонтанных опухолей
5.3. Чувствительность к канцерогенам в разном возрасте
5.4. Старение и многостадийная модель канцерогенеза
5.5. Влияние старения на рост перевиваемых опухолей
5.6. Клеточное старение и канцерогенез: роль теломер и теломеразы
5.8. Ускоряет ли преждевременное старение развитие опухолей?
5.9. Окислительный стресс, старение и канцерогенез
5.10. Увеличение продолжительности жизни и риск рака
5.11. Заключение
Обсудить на форуме
