С возрастом и закономерным старением организма люди всё чаще начинают задумываться о бессмертии. Изменения во внешности и физической форме толкают человека на поиски рецептов молодости и бессмертия.
Желание оставаться всегда молодым существовало издавна. Цари, фараоны, короли, президенты и другие властители мира тратили целые состояния на исследования в области медицины. Но так, как им не удавалось раскрыть секрет бессмертия, они старались увековечить себя с помощью мумификации, гробниц, величественных захоронений, легенд, стихов и песен. Но современная наука располагает намного большими возможностями. Сегодня в мире проводится множество исследований, которые помогут в будущем стать человеку бессмертным. Сегодня мы предлагаем Вам ознакомиться с открытиями, сделанными в области бессмертия.
Природные образцы бессмертия и долгожительства
В соответствии с крупнейшей базой данных по старению и продолжительности жизни животных «AnAge», в настоящее время найдено 7 видов практически нестареющих многоклеточных организмов. В этот список входят: морской окунь алеутский (Sebastes aleutianus) — 205 лет; черепаха расписная (Chrysemys picta) — 61 год; пресноводная черепаха Блэндинга (Emydoidea blandingii) — 77 лет; черепаха коробчатая каролинская (Terrapene carolina) — 138 лет; морской ёж Красного моря (Strongylocentrotus franciscanus) — 200 лет; двухстворчатый моллюск исландская циприна (Arctica islandica) — 400 лет. Безусловно, список базы данных AnAge неполный, и его в любом случае необходимо пополнить гидрой пресноводной (Hydra sp.), ибо потенциальное бессмертие этого кишечнополостного организма доказано Даниэлем Мартинезом в 1998 году. А также потенциально бессмертна медуза Turrilopsis nutricula.
Бессмертная медуза
Найти эту маленькую бессмертную медузу ученым было очень нелегко - Turritopsis nutricula всего 4-5 мм в диаметре. Этот уникальный организм фактически является бессмертным. Более того, со временем эта медуза даже молодеет. Из взрослой стадии (собственно медузы) она может вернуться в более раннюю стадию (полип). Такой процесс происходит после спаривания. Подобные превращения медузы этого вида могут проделывать бесконечно, это и делает их бессмертными. Учёные объясняют это тем, что в организме таких медуз клетки трансформируются и преобразовываются из одного типа в другой.
Смерть таких медуз наступает только в том случае, если их убьют или съедят. А, как известно, в океане существует много желающих полакомиться медузами. Таким образом, в мировом океане сохраняется равновесие, иначе бы медузы заполнили собой все водные просторы.
Сегодня морские биологи и генетики очень пристально изучают процесс трансформации клеток из одной формы в другую, который происходит в теле этих маленьких существ. Кто знает, может со временем эти исследования помогут человеку обрести бессмертие, ведь мы также как и медузы состоим из клеток…
Пресноводный полип гидры
Очередной шаг к раскрытию тайны бессмертия сделали учёные Кильского университета. Они занялись изучением пресноводного полипа гидры. Исследователей заинтересовало то, что они до сих пор не нашли никаких признаков старения у этого крошечного организма. Возможно, даже они бессмертны. Дело в том, что каждый полип содержит стволовые клетки, которые способны непрерывно размножаться. Этот факт помог генетикам из Кильского и Шлезвиг-Гольштейнского университетов обнаружить, что ген долголетия, делающий гидру бессмертной, у людей наоборот становится причиной старения и немощности. Вот что рассказала об этом участница исследований аспирант Анна-Марей Бем: «… наши поиски гена привели нас к FoxO — генам, являющимися транскрипционными факторами, которых у млекопитающих четыре — FOXO1, FOXO3, FOXO4 и FOXO6. До сих пор было точно не определено, какую именно роль играют эти гены, и почему они связаны со старением. Растущее бездействие стволовых клеток у человека приводят в конечном итоге к старению. В результате наши мышцы сокращаются, и это приводит к физической немощи в старости». Ученые уверенны, что те люди, кто имеет избыток генов FoxO, почти всегда доживают до сотни лет и больше. Ведь FoxO играют ключевую роль в поддержании функционального состояния стволовых клеток. А старение и продолжительность жизни зависит от двух факторов — содержания стволовых клеток и поддержания работоспособности иммунной системы.
Раковые клетки
Каждому цитологу мира известна клеточная культура HeLa, которая произрастает в лабораторных условиях и используется в экспериментах на протяжении шестидесяти лет. 4 октября 1951 года в возрасте 31 года от рака скончалась афроамериканка Генриетта Лакс. Образцы опухолевых клеток этой пациентки были взяты для дальнейших научных целей и опытов. Сейчас эти клетки называют HeLa - по первым буквам имени и фамилии умершей пациентки.
При работе с этими клетками ученые выяснили, что они могут легко расти и делиться в искусственной среде. Потомки исходной культуры живы и сейчас. Это говорит о их бессмертии. Но не стоит забывать, что они настолько изменены по сравнению с нормальными клетками, что не могут напрямую использоваться для продления функционирования человеческого организма. Но ученые не сдаются, и продолжают дальше заниматься исследованиями этой сложной клетки.
Научные достижения в сфере иммортализма (бессмертия)
Современная наука выбрала несколько путей для решения проблемы бессмертия физического тела человека. Основная часть современных исследований и экспериментов в этой области направлена на решение проблем старения. Для этих целей активно разрабатываются биомедицинские технологии использования стволовых клеток и генной инженерии, гормональная терапия, трансплантология и другие. Кроме этого, считаются перспективными разработки в области криобиологии, искусственного интеллекта.
В Японии очень много внимания уделяют криобиологии . Основным способом продления жизни здесь считается снижение температуры тела. Были проведены опыты на мышах, в результате которых выяснилось, что уменьшение температуры тела лишь на несколько градусов приводит к продлению жизни примерно на 15 - 20 %. Теоретически, если снизить температуру человеческого тела на 1 градус, то продолжительность его жизни увеличиться на 20 - 30 лет.
Многие ученые мира в омоложении человеческого организма делают главный упор на стволовые или полипотентные клетки . Термин «стволовая клетка» (Stammzelle) был предложен к широкому использованию русским гистологом Александром Максимовым ещё в 1908 году. Он пришёл к выводу, что в организме человека на протяжении всей жизни без изменений остаются некие универсальные клетки, которые способны к трансформации в разные ткани, и, соответственно, органы. Образование стволовых клеток происходит ещё при зачатии, и именно эти клетки являются основой для развития человеческого организма.
Позже в лабораторных условиях были достигнуты способы размножения этих клеток, что дало возможность выращивать из них различные ткани и даже органы. Стволовые клетки могут даже стимулировать клеточную регенерацию и восстановление практически всех повреждений на теле. Но это приводит только к частичной победе над старением, а точнее, лишь к кратковременному омолаживающему эффекту. А вся проблема состоит в том, что в процессе старения основная роль принадлежит изменениям, которые происходят в геноме человека, а не в его клетках.
Американские ученые, опубликовавшие результаты своих исследований в Nature Structural and Molecular Biology, говорят о том, что клетки человека имеют определённый срок жизни. Они делятся определённое количество раз, после чего их работа замедляется и они отмирают. Руководитель исследования адъюнкт-профессор Ян Карлседер (Jan Karlseder) говорит, что в роли клеточных «часов» выступают структуры на конце хромосом - «теломеры» . При каждом делении клетки теломеры укорачиваются, пока клетка не погибнет. Ученые говорят, что это и есть самый главный фактор «старения».
Ученым удалось найти специальное вещество в человеческом организме, которое позволяет восстанавливать длину теломеров. Исследователи провели ряд экспериментов, пытаясь омолодить старые клетки. Они воздействовали на них теломеразой (фермент, который восстанавливает и удлиняет теломеры). И им удалось достичь успеха, теломеры действительно восстанавливали свои размеры и функции. Учёные из Института рака Даны-Файбер и Гарвардской медицинской школы провели эксперименты о влиянии удлинения теломер на состояние здоровья мышей. Исследователи заметили, что по мере удлинения теломер мыши значительно помолодели. Они вернулись в молодые годы. Состояние органов, головного мозга и даже седеющего меха вернулось к первоначальному.
Однако секрет бессмертия не так прост - теломераза находится в клетках плода, и подобные эксперименты запрещены практически во всех странах мира. Кроме того, данный фермент содержится в раковых опухолях мочеполовой системы. В США разрешены эксперименты с использованием таких клеток, но при введении такой (восстановленной с помощью теломеразы) клетки в организм человека, она превратится в раковую.
Помимо этого, китайские учёные обнаружили другой фактор, который также влияет на процесс старения. Они обнаружили ген «Р 16» , который имеет определённое влияние на рост теломеров. Исследователями были доказано, что если заблокировать развитие этого гена, то теломеры перестанут уменьшаться, и соответственно, прекратится старение клеток. Но на данный момент учёные не нашли способов блокирования развития данного гена. Они предполагают, что такая возможность появится с более глубоким развитием нанотехнологий.
Ученые всего мира возлагают большие надежды именно на сферу нанотехнологий . Это обеспечит людям неограниченные возможности. С их помощью станет реальностью создание наноэлементов, которые будут иметь одинаковые размеры и характеристики с биологическими молекулами. Такие «нанороботы» смогут стимулировать регенерацию клеток, блокировать или включать необходимые гены, нейтрализовать свободные радикалы, которые губительно воздействуют на организм. А ещё интереснее то, что с помощью нанотехнологий в организм человек станет возможным внедрение генов других организмов, которые отвечают за бессмертие - генов медузы, гидры, моллюсков и т.д. Таким образом, человеческий организм сможет обрести бессмертие.
Возможно, в ближайшем будущем люди обретут вечную жизнь. Но тогда перед человечеством встанет другой вопрос: А хватит ли на всех ресурсов? И не надоест ли так долго жить?
По всей вероятности, в древнейшие времена желание понять феномен старения было неотделимо от желания замедлить или устранить его. Существование возможности увеличения продолжительности жизни путем борьбы со старением первоначально могло основываться на фактах разной индивидуальной продолжительности жизни людей и разной средней продолжительности жизни у разных видов животных. Как возникновение понимания того, что могут быть найдены способы продлить жизнь, нашедшее свое отражение в мифах, так и начало применения средств, действительно продлявших жизнь (в первобытных обществах и в ранних цивилизациях уже существовало врачевание, что, конечно же, продляло жизнь), теряются во времени. Однако, первые целенаправленные, систематические попытки достичь цели продления жизни, к тому же основанные на использовании в какой-то степени адекватных методов, достоверно зарегистрированы в древнем Китае у даосов.
Даосизм представляет собой религиозно-философскую систему, одна из главных целей которой - продление жизни. Это учение начало формироваться в 4 - 3 вв. до н. э. в Китае. Согласно даосизму видимый мир есть проявление единой сущности (или силы) - Дао. Такое видение мира подразумевало единство всего сущего, отсутствие четкого разделения на дух и материю, на Бога и человека. Следствием этого было понимание, что человек может посредством собственных усилий трансформироваться в совершенное, богоподобное, бессмертное существо, и, что для осуществления такой трансформации необходимы комплексные меры, в том числе включающие и материальные воздействия на тело человека.
Основными из этих мер были следующие: этические - спокойная, размеренная жизнь (для экономии жизненной энергии); религиозные - в основном, медитация (для оказания влияния на Дао); дыхательная техника - задержка дыхания и т. п. (поскольку считалось, что через дыхание осуществляется связь между человеком и божеством, то контроль процесса дыхания означал контроль над духом); диета - ее основу составляли малокалорийные продукты растительного происхождения (поскольку считалось, что такая пища содержит больше воздуха); специальные гимнастические упражнения - гимнастика Даосов у нас известна под названием кунг фу; сексуальная техника - у нас известна как Дао любви (применялась для увеличения своей жизненной силы за счет получения ее от партнера, из чего следовало, что партнеров должно быть много и они не должны быть Даосами) . Эти вышеперечисленные методы, называвшиеся внутренней трансформацией дополнялись внешней трансформацией, включавшей в себя применение специальных веществ, продляющих жизнь, а также поиск эликсира.
Можно допустить, что применение методов даосизма действительно может способствовать увеличению продолжительности жизни, например, современные исследования показывают, что низкокалорийная диета может способствовать существенному продлению жизни. Однако нет достоверных данных о влиянии диеты и других мер Даосов на их продолжительность жизни. Поэтому нельзя утверждать, что следование канонам даосизма может существенно продлить жизнь.
Алхимики предполагали, что победа над смертью возможна. Они считали смертность следствием несовершенства человеческой природы и, следовательно, ликвидация этого несовершенства могла бы привести к достижению практического бессмертия. Устранить несовершенство предполагалось путем некой трансформации человека в бессмертное существо. Под этим либо понималась гармонизация соотношения составляющих его элементов, либо поиск и "выращивание" (путем химических превращений) некой бессмертной составляющей человека . В любом случае средством для этого должна была служить особая субстанция - эликсир, или философский камень, или пятый элемент (считалось, что тело человека и других земных существ состоит из четырех типов элементов, а пятый элемент является божественным). Поиск этой субстанции и являлся основной целью алхимиков.
Начальный этап развития алихимии был отражен в трактатах таких авторов как Зосима (4 в.), Синезий (5 в.), Олимпиодор (6 в.), Стефан Александрийский (6 в.). В раннем средневековье арабскими учеными было продолжено развитие алхимических представлений эллинистических авторов.
Экспериментальный аспект продления жизни в эллинистической и арабской алхимии имел периферический характер. Вероятно, это было связано с тем, что в первой из них господствовали мистические представления, а во второй продление жизни могло истолковываться как противоречие воле Аллаха, который создал людей смертными. Способствовало же развитию арабской алхимии то, что тогда она была тесно связана с медициной (т. е. с практическими потребностями людей). Другим важным стимулом для ее развития была ее идея о том, что человек может приобрести власть над природой средствами науки в тогдашнем ее понимании (последнее получило свое дальнейшее развитие в западноевропейской алхимии). Наиболее известными алхимиками исламского мира, касавшихся проблемы продления жизни были араб Гебер (8 - 9 вв.), персы Аль-Риз (Ар-Рази) (850 - 923) и Авиценна (Ибн-Сина) (980 -1037).
Через арабов алхимия была заимствована учеными средневековой Европы, где она получила свое дальнейшее развитие - фактически алхимия являлась наукой того времени, и эксперименты по поиску эликсира жизни были поставлены на широкую основу. Этим европейская алхимия больше напоминала китайскую, чем арабскую или эллинистическую. Во многом это произошло благодаря трудам английского философа и естествоиспытателя Р. Бэкона (1214 - 1294). Он считал, что короткая жизнь не норма, а отклонение от нее. Основной причиной укорачивания жизни, по его мнению, был неправедный и неправильный образ жизни людей, причем эта неправедность наследуется и накапливается и, следовательно, каждое поколение живет все меньше .
Стоит заметить, что если рассматривать общую постановку проблемы, то исходные посылки алхимиков были в сущности правильными. Однако, вследствие зачаточного уровня развития науки в то время предлагаемые ими методы вряд ли могли привести их к успеху. Хотя, в принципе, методом проб и ошибок, они могли бы найти вещество или снадобье, применение которого продлевало бы жизнь. Тем не менее, эксперименты алхимиков оказали влияние не только на развитие методов продления жизни, но и на формирование экспериментальной биологии и химии, поскольку "подлинное эмоциональное желание найти бессмертную сущность человека всегда стимулировало стремление постигнуть тайну материи".
Биологическая теория Мечникова
Одним из пионеров поиска методов продления жизни на основе эволюционных представлений о природе старения был великий русский биолог, И. И. Мечников (1845 - 1916). Согласно его представлениям в процессе эволюции признак, сначала имевший адаптивное значение, впоследствии в результате возникающих в процессе его функционирования побочных эффектов или из-за изменений условий существования может стать источником вредных воздействий на организм. . Это в конечном счете приводит к дисгармонии в функционировании организма, к болезням и старению (он различал преждевременное и нормальное старение). Для целей настоящей работы важно отметить, что Мечников понимал связь между наличием сознания и желанием жить как можно дольше. В частности он писал: "Из всех дисгармоний человеческой природы самая главная есть несоответствие краткости жизни с потребностью жить гораздо дольше" . Возникает же эта дисгармония как результат того, что у человека "высокое умственное развитие обусловило сознание неизбежности смерти, а животная природа сократила жизнь вследствие хронического отравления ядами" . Яды здесь следует понимать в широком смысле, так как он считал, что "весьма вероятно, что естественная смерть также сводится к отравлению - только не чуждыми организму бактериями, а самими элементами нашего тела". Аналогом такого самоотравления может служить повреждение клетки свободными радикалами, считающимися сейчас одной из главных причин старения, т. е. тут Мечников был недалеко от истины. Самоотравление же происходит, по его словам, из-за того, что "человек, явившейся в результате длинного цикла развития носит в себе явные следы животного происхождения" .
Метод же, предложенный Мечниковым для продления жизни, был связан с его работами в области микробиологии. По его мнению, главнейшей дисгармонией, ведущей к преждевременному старению, является толстый кишечник, первоначально служивший для переваривания грубой растительной пищи, а при изменении характера питания стал своего рода инкубатором для гнилостных микроорганизмов, продукты обмена которых отравляют организм, тем самым сокращая продолжительность жизни. В связи с этим для увеличения продолжительности жизни он предлагал употреблять кисломолочные продукты (йогурт и т. п.), угнетающие деятельность гнилостных бактерий. Как перспективный метод он даже предлагал производить хирургическое удаление толстой кишки. Тем не менее Мечников не абсолютизировал роль кисломолочных продуктов в предотвращении преждевременного старения (тем более нормального старения) - это была часть в его интегральном подходе к увеличению продолжительности жизни, который он называл ортобиозом - правильным образом жизни.
Без всякого сомнения, как практические, так и теоретические работы Мечникова заложили основы современной геронтологии, вывели проблему изучения старения из традиционной медико-гигиенической плоскости на широкий путь эволюционно биологических исследований. Однако, вряд ли основной метод, предложенный Мечниковым (т. е. использование йогурта), может привести к значимому и достоверно регистрируемому продлению жизни.
Применение гериатрических средств направлено на профилактику многих заболеваний, сопровождающих старение. Некоторые ученые считают, что при огромных затратах излечение основных заболеваний пожилых прибавит примерно 10 лет жизни. Таким образом, человечество практически исчерпало возможности увеличения продолжительности жизни традиционными медицинскими средствами, и на первое место выходит проблема разработки средств и способов радикального воздействия на сам процесс старения.
Инновационные методы продления жизни
Многие исследования стремятся не только понять природу старения, но и пытаются развивать методы, которые влияют на процессы старения или могут замедлить их. Первичная стратегия продления жизни, по мнению таких исследований, состоит в том, чтобы применять доступные методы анти старения в надежде на то, что будущее развитие медицины позволит решить многие проблемы кардинальным способом. Многие полагаются на будущие прорывы в омоложении тканей организма с помощью стволовых клеток, заменой органов (искусственными органами или органами животных), а также надеясь, что "молекулярный" или генетический ремонт устранит все процессы старения и болезни. Могут ли такие прорывы случиться в течение следующих нескольких десятилетий, предсказать невозможно.
Свойство старения объясняется накоплением повреждений макромолекул, в клетках, тканях и органах. Максимальная продолжительность жизни иногда достигаемая отдельными людьми составляет примерно 120--130 лет. Необходимо отметить, что на протяжении жизни, процесс отмирания отдельных клеток происходит всегда и организм обеспечивает своевременную замену новыми клетками и удаление остатков или мусора из распавшихся клеток. Поэтому большая часть медицины, для увеличения продолжительности жизни предлагает активизировать системы организма диетами, пищевыми добавками и витамины. Другой, менее популярный метод -- это применение гормонов или гормональных препаратов.
1) Клонирование стволовых клеток
Стволовые клетки -- иерархия особых клеток живых организмов, каждая из которых способна впоследствии изменяться (дифференцироваться) особым образом (то есть получать специализацию и далее развиваться как обычная клетка) . Стволовые клетки способны асимметрично делиться, из-за чего при делении образуется клетка, подобная материнской (самовоспроизведение), а также новая клетка, которая способна дифференцироваться. Термин "стволовая клетка" был введён в научный обиход русским гистологом Александром Максимовым (1874--1928).
Стволовые клетки размножаются путём деления, как и все остальные клетки. Отличие стволовых клеток состоит в том, что они могут делиться неограниченно, а зрелые клетки обычно имеют ограниченное количество циклов деления.
Вторая характерная особенность стволовых клеток заключается в том, что при их делении одна из дочерних клеток дифференцируется, а вторая остается стволовой. За счет этого стволовые клетки образуют самоподдерживающуюся популяцию.
В различных органах и тканях взрослого организма существуют частично созревшие стволовые клетки, готовые быстро дозреть и превратиться в клетки нужного типа. Они называются бластными клетками. Например, частично созревшие клетки мозга -- это нейробласты, кости -- остеобласты и так далее . Дифференцировку могут запускать как внутренние причины, так и внешние. Любая клетка реагирует на внешние раздражители, в том числе и на специальные сигналы цитокины. Например, есть сигнал (вещество), служащий признаком перенаселённости. Если клеток становится очень много, то этот сигнал сдерживает деление. В ответ на сигналы клетка может регулировать экспрессию генов.
Таким образом, все клетки нашего организма возникают из стволовых клеток. Стволовые клетки обновляют и замещают клетки, утраченные в результате каких-либо повреждений во всех органах и тканях. Но, так как в процессе взросления человека наблюдается катастрофическое снижение количества стволовых клеток (при рождении - 1 стволовая клетка встречается на 10 тысяч, к 20-25 годам - 1 на 100 тысяч, к 30 - 1 на 300 тысяч, к 70 -- 1 клетка на 5-8 миллионов) регенерация тканей и органов за их счет весьма ограничена.
Основными способами получения стволовых клеток в клеточной медицине являются:
* выделение и размножение собственных стволовых клеток человека (аутологичные стволовые клетки);
* стволовые клетки пуповинной крови (плацентарной крови);
* использование абортивных материалов (фетальные стволовые клетки).
Выделение и сохранение стволовых клеток из пуповинной крови новорожденного может рассматриваться, как форма медицинского страхования или защиты . Однажды полученные, стволовые клетки могут храниться десятилетиями. Они могут понадобиться в случае тяжелого заболевания.
Стволовые клетки могут использоваться в лечении таких заболеваний, как гемоглобинопатии и наследственные болезни крови; иммунодефицита и наследственные лимфопролиферативные заболевания; некоторые врожденные нарушения метаболизма. Разрабатываются подходы к использованию стволовых клеток в терапии аутоиммунных заболеваний, множественного склероза, ревматоидного артрита, системной красной волчанки, болезни Альцгеймера, диабета, заболеваний сердечно-сосудистой системы (инфаркта, сердечной недостаточности), печени, почек, мышечной дистрофии, болезни Паркинсона, инсульта, пигментного ретинита, травм спинного мозга, онкозаболеваний.
Исследователи компании Advanced Cell Technology (штат Массачусетс, США) провели серию опытов с животными, которые, в случае подтверждения их результатов, сулят солидный прорыв в области терапевтического клонирования. Учёные клонировали клетки покровных тканей двух коров, после чего стволовые клетки крови, полученные из клонированных эмбрионов, имплантировались исходным животным. Согласно полученным результатам, колонии кровяных клеток, произошедших из клонов, проявляли удивительные заместительные способности: в частности, даже у животного с нормально функционировавшей иммунной системой, они вскоре составляли до 50% всей клеточной популяции. Учёные полагают, что клонирование каким-то образом способствует своеобразному "омоложению" клеток [ 48].
Актуальность проблемы стволовых клеток не вызывает сомнений, ведь потенциал стволовых клеток только начинает использоваться наукой. Ученые надеются в ближайшем будущем создавать из них ткани и целые органы, необходимые больным для трансплантации взамен донорских органов. Их преимущество в том, что их можно вырастить из клеток самого пациента, и они не будут вызывать отторжения.
Однако до того как описанная методика сможет быть применена в клинике, следует провести ещё большой объем исследований. В частности, сейчас необходимо выяснить, не могут ли клонированные клетки приобретать злокачественные свойства. Следует также отметить, что в случае с коровами, использовавшимися в опытах массачусетскими исследователями, стволовые клетки извлекались из 100-дневных эмбрионов, что ни в коем случае не допустимо в отношении человека. Сейчас учёные решают вопрос получения стволовых клеток на максимально ранних этапах развития зародыша.
2) Криоконсервация
Крионика - это практика замораживания обречённых на смерть пациентов до ультранизких (криогенных) температур и их дальнейшего сохранения в жидком азоте . Благодаря крионике, можно сохранить пациентов до того времени в будущем, когда с помощью новейших технологий -- и особенно нанотехнологий -- станет возможным восстановление клеток, тканей и всех функций организма в целом.
Обоснование для применения этого метода заключается на предположении, что при криогенных температурах не возникнет изменений в биологической ткани в течение тысяч лет, -- и даёт сторонникам этого метода надежду, что будущая медицина решит их проблемы. Однако ещё никто не проводил столь длительного опыта. При криоконсервации людей или животных не замораживают, так как лёд разрушает ткани тела. Все известные методы включают использование дополнительных средств -- криопротекторов, предотвращающих формирование льда, подобно антифризам.
Целью крионики является перенос только что умерших или терминальных (обреченных на смерть) пациентов в тот момент в будущем, когда станут доступны технологии репарации ("ремонта") клеток и тканей и, соответственно, будет возможно восстановление всех функций организма. Такой технологией, по всей видимости, будет нанотехнология и, в частности, разработанные в ее рамках молекулярные нанороботы. Помимо реанимации крионированных пациентов, наномедицина позволит вылечить все болезни и проявления старения в организме человека. Крионика является единственным методом, который дает реальный шанс на вторую жизнь.
Наиболее перспективным считается следующий сценарий оживления:
В забальзамированное тело внедряется огромное количество (миллионы миллиардов) молекулярных роботов (их совокупный вес составит около 0.5 кг).
Они анализируют повреждения, возникшие в клетках организма при его смерти, бальзамировании и хранении. При необходимости они обмениваются информацией между собой, а также с контролирующим их деятельность суперкомпьютером, расположенным вне тела. Молекулярные роботы производят исправление всех этих повреждений (разбирают сшивки внутри и между молекулами, восстанавливают клеточные мембраны и органеллы и т.д.). Кроме того, они производят омолаживание и лечение клетки (а значит и всего организма) - т.е. оживлен будет не старый и больной организм, а здоровый и омоложенный. Также при помощи подобных технологий можно будет периодически (или даже постоянно) омолаживать организм и в течение его жизни, что фактически означает достижение вечной молодости .
По окончании работы молекулярные роботы покидают оживленное тело (например, так же, как это делают вирусы гриппа и некоторые другие вирусы - через кровеносную систему и дыхательные пути).
По современным оценкам подобная процедура может занять несколько месяцев. Предположительно, технология для ее реализации будет готова через 50 лет. Т.е. тело пациента должно сохраняться в течение этого промежутка времени.
В случае, если были сохранены только голова или мозг пациента, предварительно, еще до репарации мозга, надо будет воссоздать (например, вырастив органы и ткани, или каким-то иным способом) тело пациента с использованием его ДНК.
Сейчас крионика может быть использована только после заключения о юридической смерти криопациента. Необходимо официальное признание человека мёртвым, так как крионирование не является методом с доказанной эффективностью и общепризнанной медицинской процедурой. Команда по крионированию начинает действовать немедленно после официальной констатации смерти. Криоконсервация должна предотвратить повреждение тканей при охлаждении их до температуры ниже -120?C и минимизировать изменения в них после остановки сердца.
Сохранение продуктов в холодильниках и морозильных камерах основано на снижении скорости биохимических реакций при понижении температуры. Охлаждение снижает уровень метаболизма (и, в конечной счёте, фактически останавливает его), что и является принципом, на котором основана крионика.
Шесть из шести собак, введенных в гипотермическое состояние до температуры (измеряемой на барабанной перепонке) 10?C, показали полное восстановление без какого-либо повреждения нервной системы после 90-минутной остановки сердца; две из семи перенесли аналогичное состояние в течение 120 минут без видимого нарушения нервной деятельности. Пациентов погружают в гипотермическое состояние с остановкой сердца более чем на час для операций на аорте без ощутимого ущерба для нервной системы . Люди, испытавшие состояние электрического молчания мозга (нулевой биспектральный индекс на ЭЭГ) при температурах между 16?C и 24?C, возвращаются в нормальное состояние без ущерба для нервной системы, что подтверждает возможность утраты и восстановления динамической активности мозга без потери личности.
Причины старения
В геронтологии существуют понятия физиологическое и преждевременное старение, календарный и биологический возраст. Согласно календарному возрасту лица от 60 до 74 лет относятся к пожилому, от 75 до 89 лет - к старческому возрасту, а 90-летние и старше - к долгожителям.
Физиологическое старение - это естественное и постепенное развитие структурно-функциональных изменений тканей и органов, характерных для данного вида календарного возраста, приводящие к некоторым ограничениям адаптационных возможностей организма .
Преждевременное старение - это ускоренное развитие возрастных изменений, наступающих раньше, чем у лиц соответствующего календарного возраста, то есть, когда биологический возраст опережает календарный.
Физиологические изменения, которые происходят в теле человека с возрастом, в первую очередь выражаются в снижении биологических функций и способности приспосабливаться к метаболическому стрессу. Эти физиологические изменения обычно сопровождаются психологическими и поведенческими изменениями. Собственно биологические аспекты старения включают не только изменения, вызванные старением, но и ухудшение общего состояния здоровья. Человек в позднем возрасте характеризуется большей уязвимостью к болезням, многие из которых связаны со снижением эффективности иммунной системы в пожилом возрасте. Например, молодой человек может быстро оправиться от пневмонии, тогда как для человека пожилого возраста она может легко стать смертельной.
Снижается эффективность работы многих органов, таких как сердце, почки, мозг и лёгкие. Частично это снижение является результатом потери клеток этих органов и снижения возможностей их восстановления в чрезвычайных случаях. Кроме того, клетки пожилого человека не всегда в состоянии выполнять те же функции. Определённые клеточные ферменты также снижают свою эффективность, то есть процесс старения протекает на всех уровнях.
Одни ученые считают, что старение генетически запрограммировано и "заведенные биологические часы должны постепенно остановиться" . Не стоит ожидать долгих лет жизни, если среди родственников нет долгожителей. Абсолютному большинству людей приходится надеяться на себя, на соблюдение правильного образа жизни и на возможности современных технологий, замедляющих старение, поскольку геронтологами доказано, что "запрограммированное старение" замедляют низкокалорийное питание, некоторые препараты (геропротекторы - биологически активные вещества неспецифического общерегулирующего действия) .
Многие ученые полагают, что старение происходит под воздействием непрерывных атак активных химических веществ, известных под названием свободных радикалов. Они содержат гидроксильную группу (ОН) и атомарный кислород (О), которые уничтожают многие вещества, окисляя их. Среди их жертв липиды, входящие в состав мембран, окружающих тела всех клеток, белки и нуклеиновые кислоты - материал, из которого "сделаны" гены.
Рассмотрим более подробно современную свободнорадикальную теорию, потому что:
· Во-первых, она объясняет не только механизмы старения, но и широкий круг связанных с ним патологических процессов (рак, сердечно-сосудистые заболевания, нарушения функции мозга);
· Во-вторых, это поможет лучше понять, как действуют витамины, минералы и другие биологически активные вещества, какова их роль в системе "антистарения" организма человека .
Энергия, которая требуется для того, чтобы моргнуть глазами, шевельнуть пальцем, вздохнуть; энергия, необходимая чтобы двигаться, дышать, думать, есть, спать, - все это зависит от сложнейших химических взаимодействий. Мы состоим сплошь из белков, жиров, углеводов, минеральных веществ, витаминов. Если расщепить нас на самые простейшие составляющие, окажется, что мы представляем собой очень большую коллекцию атомов. Каждый орган, каждая ткань, каждый белок, клетка и фермент состоит из этого набора. Атомы нашего тела находятся в состоянии баланса или электронейтральности; все электроны спарены. Однако если все атомы будут постоянно оставаться электрически нейтральными, мы не сможем выжить, не будет энергии. Наша жизнь зависит от производства энергии при перемещении электронов и атомов от одной молекулы к другой, причем под жестким контролем.
Такие реакции называются окислительно-восстановительными и происходят в каждой клетке, в основном в митохондриях. В процессе "отдал-взял" молекула, лишенная одного электрона из электронной пары, становится чрезвычайно реакционноспособной и в стремлении восстановить электронный баланс "ворует" электрон из какой-либо другой молекулы. Такая молекула-воровка называется "свободным радикалом". Этот процесс может разрушить молекулу-жертву, повредить, изменить ее.
Молекула-жертва может быть частью клетки любой ткани организма. Часто свободные радикалы атакуют ДНК, которая заключает в себе генетический код каждой клетки и хранит всю информацию, позволяющую человеческому организму существовать .
Клеточный генетический код настолько чувствителен, что изменение даже одной "буквы" может помешать клетке вырабатывать ферменты и белки. Крупные молекулы, такие, как молекулы белков, теряют часть своих функций и гибкость, способность к делению, они начинают медленнее размножаться, менее эффективно восстанавливать генетическое поражение сравнительно с молодыми клетками. Генетические "ошибки" накапливаются в течение жизни. По мере накопления "ошибок" функция клеток и органов, в состав которых они входят, нарушается и в конечном итоге такие важные органы, как сердце, мозг и печень прекращают функционировать .
Максимальная продолжительность жизни определена нормами старения, врождённой предрасположенностью, зависящей от генов и внешними экологическими факторами. К основным существенным факторам, которые влияют на продолжительность жизни человека, относят пол, генетику, уровень здравоохранения, гигиену, диету и качество пищи, уровень физической активности, образ жизни, социальную среду.
Несколько последних десятилетий люди стали жить дольше, поэтому в 2015 ВОЗ пересмотрела классификацию возрастных периодов. Теперь человек считается молодым в возрасте от 25 до 44 лет. Далее от 44 до 60 лет человек пребывает в среднем возрасте, от 60 до 75 лет - в пожилом, и только в 75 лет считается, что человек достигает старости. Тех, кому за 90 лет, ВОЗ называет долгожителями. Для тех, кому за 40, появилась хорошая новость - до 44 лет они ещё молодёжь. Не правда ли, с этим очень приятно согласиться?
Итак, эту статью я посвящаю людям моего поколения старше 45 лет и хочу рассказать о том, что в этом возрасте не нужно начинать готовиться к старости, а нужно начинать готовиться встречать вторую молодость.
Футурологи обещают продление жизни
Оптимистично настроенные учёные-футурологи говорят, что в ближайшем будущем, возможно, в нашем поколении, а в поколении наших детей - точно, люди будут доживать до 120 лет! Эти учёные связывают продление жизни человека с технологическим прорывом, резким и значительным ускорением развития различных технологий, в том числе в медицине. По их мнению, осталось недолго ждать того дня, когда будут разработаны лекарства для лечения онкологических заболеваний и СПИДа, а также станет реальностью заказывать себе генетически модифицированный орган или протез конечности из наноматериалов.
С такими научными открытиями мы легко сможем прибавить дополнительные 20-40 лет к своей жизни. Такой оптимистичный взгляд на жизнь позволяет считать, что человек сможет находиться в хорошем дееспособном состоянии большую часть жизни, а значит, её можно будет разбить на 3 этапа молодости, когда первая будет наступать в 25 лет, вторая - в 50 лет, а третья - в 75 лет. Далее после 90 лет уже начнется вполне подвижный и интеллектуально сохранный средний возраст, и только после 110 лет - старость и долгожительство.
Старение мозга запускает старение организма
Ученые выдвигают гипотезу о том, что скорость человеческого старения зависит от скорости старения головного мозга. Найти механизмы, замедляющие старение мозга или полное его прекращение, является целью научных исследований в поиске вечной молодости. Головной мозг - это самая изменяющаяся часть организма человека, он начинает развиваться ещё в утробе матери и до старости претерпевает изменения. Если первые годы мозг настолько активно растет, что к 6 годам мозг ребенка достигает 90% объёма мозга взрослого человека и при этом оставшиеся 10% добирает следующие 30-35 лет, то потом после 35-40 лет он начинает постепенно уменьшаться. Вместе с уменьшением объёмов начинают угасать некоторые функции мозга, например память. Вы встречались с пресловутой «забывчивостью»? Получается, что в начале жизни в мозге активно формируются нейронные связи, а к старости они начинают разрушаться. И уже вслед за разрушениями функций мозга включается кнопка угасания других систем организма человека. Для того чтобы разрушения начали происходить как можно позже, мозг нужно тренировать, то есть развивать его познавательные функции.
Старение можно отсрочить: образ жизни суперэйджеров
Авторы многочисленных исследований, посвященных продлению молодости, в один голос свидетельствуют, что главное влияние на состояние здоровья и замедление скорости старения головного мозга оказывает образ жизни. Нам уже известны факторы, которые ускоряют процесс старения мозга - это вредные привычки, ожирение, употребление рафинированной пищи и газированных напитков и др. А что же способствует тому, чтобы отсрочить старение? Изучение образа жизни «суперстариков» (Super Agers) - группы редко встречающихся индивидуумов старше 80 лет, сохранивших остроту памяти здоровых молодых людей, включает следующие пункты:
- Регулярная физическая активность;
- Занятие деятельностью, стимулирующей интеллект;
- Сохранение социальной активности;
- Умение справляться со стрессом;
- Здоровый рацион питания;
- Хороший сон.
Конечно, учёные ещё только изучают суперэйджеров, но мы уже можем брать с них пример. Меняя привычки и образ жизни, мы самостоятельно влияем на продление своей молодости. Самыми главными среди всех привычек и подходов к правильному образу жизни являются: интеллектуальные нагрузки для мозга и физические для тела, а также умение контролировать эмоции. Эти 3 кита являются главными в вопросе отсрочки старения.
Исследования про взаимосвязь физических нагрузок и старение головного мозга
Например, по материалам Medical News Today (Евгения Рябцева) «45-минутные комбинированные тренировки, проводимые как можно чаще, значительно повышают интеллектуальную силу мозга людей в возрасте от 50 лет и старше;
у людей в возрасте старше 50 лет с низкой или практически отсутствующей физической активностью ухудшение памяти и мыслительных способностей происходило в два раза быстрее, чем у людей такого же возраста, физическую активность которых можно описать как умеренно или высокоинтенсивную».
В настоящее время многие приходят к решению о регулярных занятиях спортом. Так сделала моя близкая подруга. Она занималась йогой, но однажды переключилась на интенсивные и силовые виды спорта, включая бодибилдинг и шоссейный велосипед. Подруга перебирала подходящую для себя нагрузку, в итоге оставила йогу и фитнес. Ей, как человеку с положительным настроем и далеко идущими планами, потребуется в будущем легкое и здоровое тело.
Влияние положительных эмоций на замедление старения
Важное значение в жизни человека, вошедшего в период второй молодости, играют положительные эмоции. Благодаря им человек может побуждать и мотивировать свое поведение. Если человек настроен оптимистично, то его жизнь, его действия, его переживания и характеристика собственного возраста будут выражаться примерно в следующих фразах:
- «Я доволен своей жизнью»;
- «В этом году я планирую выучить французский язык»;
- «Как я рад, что осилил полумарафон»;
- «Люблю свой возраст и чувствую себя ещё молодым».
Например, один мой 46-летний родственник после развода решил акцентировать внимание не на негативе, а на положительных эмоциях, связанных с планами создания новой семьи и рождением девочки, потому что у него уже в предыдущем браке двое сыновей. Мечта иметь дочь сподвигла моего родственника к регулярным пробежкам по утрам, правильному питанию, сбросу веса и общему оздоровлению. Ведь невесты у него пока не было, а здоровые привычки на фоне положительных эмоций формировались быстро и дисциплинированно.
Влияние интеллектуальной деятельности на замедление старения
Здесь хочется сказать о том, что мы остаёмся в хорошей интеллектуальной форме до тех пор, пока способны думать, запоминать, планировать и предвидеть. Нужно следить за тем, чтобы не пропустить момент, когда мир станет настолько понятным, что пропадет необходимость чему-то учиться и совершенствоваться. Очень важно находить себе новые занятия и строить планы на будущее. Пробовать сделать то, что ещё никогда не удавалось, открывать в себе новые способности и возможности. Одним словом, заставлять мозг создавать новые нейронные связи.
« Первый признак психологической старости - ощущение, что самые главные, интересные, будоражащие события вашей жизни произошли в прошлом. Что в будущем ничего важного уже не произойдет и не стоит ничего начинать. Психологически старый человек живёт воспоминаниями, молодой — планами» (Е. Любченко «Три способа замедлить наступление старости»).
За последние пару лет я заметила, что некоторые мои знакомые поменяли свою деятельность или дополнили её другой. Например, одна моя знакомая углубилась в социальные сети и проявилась как отличный кулинарный блогер. Другой знакомый решил, что наряду с успешной карьерой юриста ему не помешает дополнительное музыкальное образование (он закончил взрослое отделение детской музыкальной школы по классу саксофона).
И вот перед нами - открытая дверь, за порогом которой вторая молодость. Давайте сделаем туда смелый шаг в состоянии физической бодрости, здорового внешнего вида, приподнятого настроения и ясного ума.
Дина Арганчиева, психолог
Российские учёные академик Владимир Скулачёв и его сын — доктор биологических наук Максим Скулачёв — успешно завершили первую фазу клинических испытаний препарата на основе митохондриального антиоксиданта, или «иона Скулачёва» SkQ1, — вещества, которое замедляет старение. Этим биомедицинским проектом учёные занимаются уже больше 10 лет. Первый препарат на основе этих ионов — капли для глаз — уже поступил в продажу и рекомендуются пациентам с катарактой. Сейчас авторы проекта проводят клинические испытания второго препарата — «эликсира молодости».
«У нас есть технология адресной доставки лекарств, которая позволяет доставлять их не просто в клетку, а в строго определённую её часть — митохондрии. Эти митохондрии производят слишком много ядовитых веществ — свободных радикалов, — которые являются главными компонентами патогенеза очень многих неприятностей: от воспалительных до ишемических и нейродегенеративных болезней. Во всех этих заболеваниях всегда свободные радикалы болезнетворных митохондрий вылезают как один из факторов», — рассказал в интервью RT один из авторов инновационного проекта, доктор биологических наук Максим Скулачёв.
Согласно гипотезе учёных, эти же радикалы в значительной степени способствуют биологическому старению организма. Класс веществ, который придумали Скулачёвы, проникает внутрь митохондрий в точности до нанометра и перехватывает эти свободные радикалы прямо в месте их образования. «На основе таких веществ, которые называются SkQ1, мы пытаемся создать разные лекарства и косметику», — пояснил биолог.
- Gettyimages.ru
- Science Photo Library
По словам учёного, первая фаза клинических испытаний уже прошла, впереди — вторая и третья.
«У нас есть два варианта препаратов: для приёма внутрь, о котором мы сейчас говорим, и глазные капли местного применения для лечения офтальмологических болезней. Они тоже «старческие» и завязаны на свободные радикалы. Второй тип лекарств, глазные капли, уже прошёл полный цикл клинических исследований и продаётся в аптеках России. С этими же каплями мы прошли вторую стадию клинических испытаний в США — а это редчайший случай для российского лекарства. И раз это работает на глазах, то, скорее всего, сработает и на всём организме, поэтому мы проводим исследования подобных препаратов системного действия для приёма внутрь».
Как пояснил Скулачёв, на клинические испытания учёным понадобится ещё 3—4 года. «Есть много технических препятствий, это сложный дорогостоящий процесс. Но мы постепенно продвигаемся вперёд», — сказал учёный.
Всё дело в веретенообразных нейронах
«Учёные постоянно работают над тем, как продлить жизнь людей. Мы решили буквально залезть в мозг умерших в преклонном возрасте долгожителей, чтобы понять, отличается ли он чем-то от мозга остальных людей», — сообщила Эмили Рогальски из Северо-Западного университета во время конференции Американской ассоциации содействия развитию науки.
Результаты посмертного анализа мозга 10 долгожителей показали, что эти люди обладают более высокой плотностью нейронов фон Экономо, или веретенообразных нейронов. Для этого особого класса нейронов характерно большое тело веретенообразной формы, постепенно сужающееся в единичный аксон на одном конце и в единственный дендрит на противоположном конце. Обычно эти нейроны встречаются в передней поясной коре головного мозга — важном узле в сети организующей памяти.
- globallookpress.com
- 003 David Devins
Веретенообразные нейроны были открыты Константином фон Экономо в начале XX века. Невролог предположил, что они помогают передавать информацию в мозге. Пока неясно, почему у одних людей этих нейронов оказывается больше, а сами они плотнее. Однако понятно, что поражение нейронов фон Экономо связано с различными нейродегенеративными заболеваниями.
По словам Рогальски, только 5% людей суждено стать долгожителями. Помимо наличия веретенообразных нейронов, эти счастливцы обладают определёнными личностными чертами. Исследования учёных продемонстрировали, что среди долгожителей больше оптимистов и меньше раздражительных людей.
Результаты личностных тестов показали, что долгожители ведут активный образ жизни, общаются с друзьями, много читают и путешествуют. К удивлению учёных, 71% долгожителей курили, а 83% баловались алкогольными напитками.
Веретенообразными нейронами обладают животные с крупным мозгом: гоминиды, слоны и многие китообразные. У человека эти нейроны были открыты лишь недавно. У гоминид веретенообразные нейроны расположены всего в двух отделах мозга, отвечающих за принятие решений и эмоциональные реакции. У человека же эти нейроны были обнаружены в дорсолатеральной префронтальной коре — участке мозга, отвечающем за самоконтроль и регуляцию эмоций.
Учёные не исключают, что изменения в деятельности этих нейронов, их поражения могут быть связаны с заболеваниями, для которых характерны нарушения речи и мышления, а также искажённое восприятие реальности, — такими как шизофрения или болезнь Альцгеймера.
- globallookpress.com
- Waltraud Grubitzsch
«Мы выяснили, что долгожители, мозг которых мы изучали под микроскопом, имеют больше веретенообразных нейронов, — пояснила исследователь. — Мы не знаем, почему у них оказывается много этих нейронов и как вообще это происходит. Механизм этих процессов нам предстоит выяснить только в следующих исследованиях. Однако нет никакого сомнения, что мы открыли особенный тип нейронов, который может быть обнаружен только в двух отделах человеческого мозга».
