Kas yra senėjimas ir kaip jam priešintis

Birželio 16 d. Vilniaus universiteto Mažojoje auloje paskaitą Ar galima nutolinti senatvę skaitė Vilniaus universiteto garbės daktaras, Rusijos mokslų akademijos akademikas, Maskvos valstybinio M. V. Lomonosovo universiteto Bioinžinerijos ir bioinformatikos fakulteto dekanas prof. Vladimiras Skulačiovas. 2005 m. prof. V. Skulačiovas buvo išrinktas Vilniaus universiteto garbės daktaru. Garbingos regalijos žymiam biochemikui Vilniuje suteiktos 2005 m. gegužės 16 d., o kitą dieną Vilniaus universiteto Gamtos mokslų fakultete jis skaitė paskaitą Aging, a mitochondria mediated atavistic programme. Can it be switched off?

Natūralu, kad akad. prof. Vladimirą Skulačiovą atėjusiems pasiklausyti visiems aktualios paskaitos pristatė Vilniaus universiteto rektorius akad. prof. Benediktas Juodka. Tai ne tik šeimininko pagarba svečiui, pasaulyje žinomam mokslininkui, bet ir mokinio pagarba savo mokytojui. B. Juodkos disertacijos vadovu kaip tik ir buvo prof. V. Skulačiovas, kurį rektorius, buvęs įžymaus mokslininko aspirantas ir mokinys, apibūdina pagarbiausiais žodžiais.

B. Juodkai pristačius savo mokytoją, paprašius užimti vietą tribūnoje, prof. V. Skulačiovas su rusų inteligentams būdingu delikatumu pirmiausia atsiprašė, kad kviestinę paskaitą skaitys rusų kalba, nes to paprašė rektorius. Galėtų skaityti ir anglų kalba, bet sudėtingi angliški biochemijos terminai daliai klausytojų gali taip ir likti nesuprasti, o rusų kalba Lietuvoje daugelio mokslo žmonių dar nėra pamiršta. Garbingas svečias nepamiršo pagirti savo buvusio aspiranto B. Juodkos, atmintyje išsaugojo labai gerą nuomonę apie jį. Visada malonu stebėti, kai dalykiškumą lydi bičiulystė, šilti žmogiški santykiai, o mokslo pasaulyje tai dažnas atvejis.

Profesorius prisiminė ir dar vieną talentingą savo mokinį ir kolegą lietuvį, su kuriuo jį buvo suvedęs likimas – Antaną Jasaitį (1936–1999). Tai žymus biochemikas ir bioenergetikas, dirbęs Maskvos universitete maždaug tuo pačiu metu, kai ten studijavo B. Juodka. A. Jasaitis 1966–1975 m. tęsė darbus Maskvos universiteto Tarpfakultetinės bioorganinės chemijos laboratorijos Bioenergetikos skyriuje. Su savo vadovu prof. V. Skulačiovu ir kitais bendraautoriais A. Jasaitis parašė ne vieną mokslinį straipsnį, o 1975 m. kartu su savo vadovu ir kitais kolegomis lietuvis tapo TSRS valstybinės premijos laureatu. Priminsime, kad tais pačiais metais A. Jasaitis grįžo į Lietuvą, vadovavo Lietuvos mokslų akademijos Biochemijos instituto Genų veiklos reguliavimo laboratorijai, o 1990–1999 m. – Metabolizmo ir bioenergetikos laboratorijai. Dėstė Vilniaus universiteto Gamtos mokslų fakultete, Vytauto Didžiojo universitete, buvo ir šio universiteto Aplinkotyros fakulteto dėstytojas. 1992–1994 m. A. Jasaitis buvo Lietuvos biochemikų draugijos pirmininkas, 1995–1999 m. – Biochemijos instituto tarybos pirmininkas.

Malonūs prisiminimai, nes ir lietuvių mokslininkų įdirbio esama tuose darbuose, apie kuriuos paskaitoje kalbėjo Vladimiras Skulačiovas. Šilta atmosfera tarp lektoriaus ir auditorijos tvyrojo visas paskaitai skirtas dvi valandas, neišsisklaidė ir paskaitai pasibaigus. Daugelis klausytojų pateikė V. Skulačiovui dalykiškų klausimų, nenoriai skirstėsi ir po paskaitos. Sunku įsivaizduoti, kokia mokslinių tyrinėjimų tema dar aktualesnė galėtų būti klausytojams.

Vis dėlto prieš pradedant dėstyti bent kai kuriuos svarbiausius paskaitos momentus būtina pasakyti, kad tos paskaitos veikiausiai nebūtų be Vilniaus universiteto Martyno Yčo fondo pastangų. JAV gyvenantis žymus biologas ir biochemikas Vilniaus universiteto garbės daktaras prof. Martynas Yčas (gimęs 1917 m.) įkūrė fondą, kuris vardinėmis stipendijomis remia geriausius gamtos ir tiksliųjų mokslų padalinių labai gerai studijuojančius ir moksliniuose tyrimuose dalyvaujančius Vilniaus universiteto studentus. Fondas suteikia galimybę į Vilniaus universitetą pasikviesti žymiausius pasaulinio garso mokslininkus, kad jie perskaitytų paskaitą aktualiausiais šiuolaikinio mokslo klausimais. Mokslininkai ir taip žino, tačiau su mokslo aktualijomis mažiau susiduriantiems skaitytojams priminsime, kad Martynas Yčas JAV yra tyręs genetinio kodo problemas. Su G. Gamovu (George Gamow, 1904– 1968) ir A. Riču M. Yčas suformulavo informacijos kodavimo baltymų sintezėje hipotezę, tyrė nukleorūgštyse glūdinčios informacijos ryšį su šių rūgščių susintetintais baltymais. M. Yčas skaitė paskaitas ir Lietuvoje.

Ląstelė susinaikina. Kam to reikia?

Teminę paskaitos dalį V. Skulačiovas pradėjo nuo žinomų ląstelės ir organizmų susinaikinimo pavyzdžių, iškeldamas klausimą: o kam to reikia, kokia šio reiškinio prasmė? Juk beprasmiški, nenaudingi dalykai evoliucijos eigoje nebūtų išlikę. Jeigu ląstelėse, bent kai kuriose, glūdi užslėptas susinaikinimo mechanizmas, paleidžiamas tam tikra programa, vadinasi, ne šiaip sau.

Panašūs reiškiniai stebimi ir tarp kai kurių organizmų, vabzdžių ir gyvūnų pasaulyje. Kad ir vabzdys maldininkas. Pasirodo, poravimosi metu patinėlis ieško patelės – kad gautų galą! Pats šių vabzdžių poravimosi aktas tiek kraupus, kad net siaubo filmų vieno iš korifėjų Hičkoko vaizduotėje nebūtų galėjęs gimti. Mat vabzdys patinėlis savo išrinktąją sugeba apvaisinti tik tuo atveju, jeigu netenka... galvos. Ir tai ne poetizmas. Šį kraupų aktą atlieka pati šio vabzdžio išrinktoji paprasčiausiai nukąsdama savo riteriui galvą. Tą akimirką maldininkas paskutinėmis savo gyvybinėmis jėgomis išsilieja patelėje, pats iškeliauja į nebūtį, bet šitaip pratęsia tolesnę vabzdžių maldininkų generaciją. Antro karto šių patinėlių gyvenime nebūna.

Arba štai lašišinių šeimos žuvis, daugeliui gerai žinoma kuprė. Po neršto žūna ir patinėliai, ir patelės. Nėra tiksliai žinoma, kur glūdi šios žūties priežastis. V. Skulačiovas daro prielaidą, kad organizmo ląstelėse kaupiasi DNR pažeidimai, pasiekus tam tikrą ribą paleidžiamas ląstelės susinaikinimo mechanizmas. Tai vyksta daugybėje ląstelių. Šitaip iš audinio pašalinus pažeisto genotipo ląsteles (tiksliau joms pačioms pasišalinus) populiacija ir toliau išlieka gyvybinga ir tai esąs privalumas evoliucijoje.

Panašių pavyzdžių zoologai ir kiti gyvūnų pasaulio tyrinėtojai tikriausiai galėtų pateikti ne vieną. Pagaliau juk ir tranas apvaisinęs bitę motinėlę miršta savo daugiatūkstantinės vabzdžių šeimos labui, atlikęs jam Motinėlės gamtos skirtą priedermę.

V. Skulačiovo parodytose skaidrėse matėme bandomąsias peles, kurios sulaukusios tam tikro amžiaus, nors ir būdamos sveikos, staiga tarsi netenka „motyvacijos gyventi“. Pasikeičia jų elgesys, išorė, jos tarsi jaučia neišvengiamą lemtį – gyvenimo (o gal mirties?) laikrodis tiksi paskutines jų gyvenimo dienas ir valandas.

Pačios sąvokos „prasmė“, „tikslas“ ir daugelis kitų, kurios paprastai neduoda ramybės mūsų protui, ypač kai susiduriame su įprastąja logika nepaaiškinamais faktais ir reiškiniais – tai grynai žmogiškojo suvokimo sąvokos, kurioms vargu ar taikytini gamtos dėsniai. Bet nuostaba ir kaip pasekmė – klausimas veda į atsakymo paiešką, o tai ir yra pirmieji žingsniai pažinimo kelyje.

Užprogramuotos mirties reiškinys

1997 m. V. Skulačiovas pasiūlė hipotezę, kad ląstelėse, audiniuose ir organuose yra genetiškai užprogramuotos mirties reiškinys, kuriam įvardyti mokslininkas pasiūlė fenoptozės (graikiškai phenoptosis: pheno – rodyti, ptosis – užprogramuota mirtis) terminą. Pasinaudojo analogija su apoptoze, kuri išvertus iš graikų kalbos reiškia lapkritį, t. y. medžių lapų kritimo reiškinį. Šį terminą prieš aštuoniolika amžių pasiūlė romėnų medikas ir filosofas Klaudijus Galenas, pastebėjęs gamtoje esantį tikslingumą: jeigu lapai nenukristų, žiemą nuo sniego svorio nulūžtų šakos. Šiandienine kalba pasakytume, kad rudeninis lapų kritimas – biologiškai užprogramuotas reiškinys, kai tam tikru metų laiku už lapų koto formavimą atsakingos ląstelės pradeda nykti, t. y. atlieka... savižudybės aktą. Mechaninės kotelio savybės tampa pažeistos ir lapas nukrinta. Galeno dėka jau daug vėlesnių laikų mokslininkai apoptoze pradėjo vadinti ląstelių užprogramuotos mirties reiškinį. Veikiausiai tai yra visų ląstelių ypatybė – nesvarbu, ar tai augalų, ar gyvūnų ląstelės. Apoptozines ląsteles puola makrofagai ir sunaikina. Maistingosios ląstelės medžiagos veltui nedingsta, jos naudingai sunaudojamos naujų ląstelių statybai.

Apibendrinant galima pasakyti, kad tokiu būdu tiek vienaląsčiai, tiek patys sudėtingiausi organizmai individų „pasiaukojimo“ (fenoptozės) dėka užtikrina populiacijos apsaugą nuo epidemijų ir kitų genetinės programos pažeidėjų. Užprogramuotos mirties atvejų gamtoje stebima gan daug, pradedant mielėmis ir baigiant daugialąsčiais organizmais. Antai aštuonkojo patelė miršta nuo išsekimo, kai tik jos palikuonys išsirita iš kiaušinių. Tačiau jei patelei būtų pašalintos optinės liaukos, ji būtų išgelbėta ir vietoj gamtos jai skirtų dvejų gyvenimo metų ji gyventų kone keturis kartus ilgiau.

Biologinė reiškinio prasmė – palikuonių įvairovės didinimas. Tas pats būdinga patelę apvaisinusiam vabzdžiui maldininkui ir Australijoje gyvenantiems sterblinių pelių patinėliams. Tiesa, patinėliui jo išrinktoji galvos nenukanda, bet to ir neprireikia – „vedybinę“ pareigą atlikęs patinėlis savaime baigia savo žemiškąją kelionę: pamažu atsisako funkcionuoti kai kurios šių padarėlių gyvybinės funkcijos ir jie žūna.

Giesmė, nuvaranti gentainį į kapus

Šio keisto reiškinio pavyzdžių aptinkama ir žmonių bendruomenėse. Kai kurios civilizacijos mažiau paveiktos gentys Australijoje (tas pats žemynas!) išsaugojo labai keistą paprotį – sukelti kai kurių gentainių mirtį įtaigos būdu. Šie faktai etnografų buvo pastebėti Šiaurės Australijoje XX a. trečiajame dešimtmetyje. Etnografai užrašinėjo aborigenų dainas ir štai į ką atkreipė dėmesį. Pasigirdus tam tikrai dainai mirdavo kuris nors tos bendruomenės narys. Kitaip sakant, gentis savo auką pradeda apraudoti, su ja atsisveikinti, kai žmogus jaučiasi visiškai sveikas, net ir būdamas pačiame jėgų stiprume ir visai nesirengia keliauti į protėvių šalį. Tačiau visi gentainiai savo aukai gieda ją apraudančią giesmę tol, kol sveikuolis pasijunta visiškai netekęs jėgų, subliūkšta ir galop iškeliauja į pačią ilgiausią gyvenimo kelionę, iš kurios negrįžtama.

Įsitikinę, kad šitaip įtaigojant tos genties nariai numarinami, etnografai kreipėsi į policiją. Buvo suderintas veiksmų planas. Mokslininkai stebėjo ritualo eigą, o policija buvo pasirengusi veikti. Pirmas auką įtaigojančią giesmę užtraukia šamanas, kuris ir yra žmogžudystės iniciatorius. Kodėl vieną, o ne kitą auką pasirenka – tai jau atskiras klausimas. Šamano supratimu būtent tas genties narys pavojingas bendruomenei ir jį reikia pašalinti. Minimu konkrečiu atveju, kai prasidėjo pasmerktojo varymas myriop, etnografai susisiekė su policija, kuri tuojau pat prisistatė, išsivežė auką ir taip ją išgelbėjo.

Kitą kartą žmogaus išgelbėti nepavyko, nes nepasisekė laiku nustatyti, kas yra auka, kam skiriama mirtį žadanti daina – pasmerktasis žmogus nustatytas pavėluotai ir mirė ligoninėje.