Сочи. Мы единственные жители Олимпийской деревни, брошенной людьми после Игр. Море от береговой полосы отгородили непроходимым забором (наверное, на случай если террористы вылезут из морской пучины), но на пляж и не тянет. Здесь хочется лишь одного - еще и еще слушать и расспрашивать собравшихся, как продлить молодые наши годы.
Кому, как не им, это знать - на конференцию «Генетика старения и долголетия» собрались 200 ученых из 31 страны, посвятившие себя изучению старения, попыткам замедлить его, а если получится - остановить и даже повернуть вспять. Оказывается, у них это неплохо получается: простым организмам вроде дрожжей и червей жизнь научились продлевать в 10 раз.
С лабораторными мышами, которые вечно первыми пробуют то, что впоследствии предстоит человеку, успехи намного скромнее: их жизнь пока удается продлить всего в два раза. Впрочем, если бы мою жизнь продлили в два раза, я бы назвал это достижение не скромным, а величайшим в истории. Но у людей все намного сложнее - вначале многолетняя доклиническая подготовка терапии, потом не менее продолжительные клинические испытания.
Неужели мы станем последним поколением, которому суждено умереть, не протянув даже жалкие сто лет? Или шанс все-таки есть?
Как природа делает это
Идет круглый стол.
Старение - это развитие эндогенных патологий в позднем периоде жизни, которое усиливается со временем, - чеканит определение Дэвид Гемс из Института здорового старения Лондонского университетского колледжа.
У других участников есть свои определения, не хуже, но никто уже не спорит с тем, что старение - патология, а не норма. Не бывает здорового старения. Еще недавно таким единодушием и не пахло.
Единственная причина, по которой люди пытаются найти что-то положительное в старении, - это отчаяние, - говорит Ян Вайг из Медицинского колледжа Альберта Эйнштейна и срывает аплодисменты.
Начинается спор о главных механизмах старения. Вроде бы понятно, что во всем виноват Дарвин и его эволюционная теория. Изменчивость видов ускоряется в результате быстрой смены поколений, эволюции это выгодно. Непонятно только, какой именно механизм запускает старение. Может, дело в простом накоплении ошибок в организме? Но до определенного момента поломки успешно чинятся, клетки обновляются, да и продолжительность жизни у разных видов варьируется в слишком широких пределах.
Может, существует программа медленного самоубийства? «Мы носим в себе семена смерти», - говорил выдвинувший эту гипотезу эволюционист Август Вейсман. А может, мы стареем и умираем от работы тех же самых механизмов, которые обеспечивали нам рост и развитие в юности? Просто эволюция не позаботилась о том, чтобы их вовремя отключить, и они начинают работать на разрушение.
Для меня ключевой вопрос не столько в том, что такое старение, сколько в том, как природа вообще регулирует продолжительность жизни, - объясняет мне профессор медицинской школы Гарвардского университета Вадим Гладышев. - Ведь сроки жизни у разных животных неодинаковы, от нескольких дней до нескольких столетий. Землеройка и кит - млекопитающие, имеют общего предка, но землеройка живет год, а кит - больше 200 лет. Считается, что продолжительность жизни млекопитающих связана со скоростью созревания организма и с массой тела. Чем больше масса, тем дольше организм живет. Но вот мышь и голый землекоп примерно одного размера, при этом землекоп ухитряется прожить в 10 раз дольше мыши - больше 30 лет. Мы пытаемся изучать такие пары видов, максимально близкие друг к другу эволюционно. Например, обычную летучую мышь и ночницу Брандта - эта одна из них, водится в том числе в России и живет больше 40 лет, по крайней мере не меньше.
В мире борцов со старением Гладышев прославился тем, что расшифровал и первым начал исследовать геномы двух главных знаменитостей: голого землекопа и ночницы Брандта.
Ночница - одно из самых маленьких млекопитающих, весит порядка 4–8 грамм. И при этом летает, что вообще уникально в плане продолжительности жизни, ведь при полете тратится огромное количество ресурсов. Как природа это делает? Как бы и нам то же самое сделать? Мы изучили ее геном и нашли два удивительных изменения. Одно - рецептор гормона роста, второе - рецептор инсулинового фактора. Эти два гена очень хорошо известны в связи с изучением старения. Если воздействовать на эти участки, отключать их, то организмы становятся меньше, а живут больше. Мышь, которой заблокировали ген рецептора гормона роста, стала карликовой, но прожила в два раза дольше.
Планета стариков
Конференция между тем продолжается.
Благодаря развитию медицины и повышению качества жизни доля людей старше шестидесяти лет будет постоянно увеличиваться. Если ничего не предпринимать, это будет катастрофа даже с экономической точки зрения, - говорит Брайан Кеннеди, директор калифорнийского Института Бака.
Люди старше 65 лет - самая быстрорастущая возрастная группа в США, по прогнозам ООН в некоторых развитых странах через 20 лет они будут составлять около трети всего взрослого населения. Выход один: сделать пожилых людей здоровыми и активными. За это ратуют и правительства, и корпорации, и общественные организации, но денег на исследования почему-то ни у кого нет. Нашу конференцию организовал частный благотворительный фонд «Наука за продление жизни». Его глава Михаил Батин уже много лет с редкостным упрямством занимается финансированием, организацией и поиском денег на исследования, направленные на борьбу со старением.
Главная причина страданий людей - старость и смерть, - с энергией евангелиста убеждает он. - Но наука несет благую весть: старение человека можно замедлить. Вот только одной вести мало - надо еще что-то сделать, чтобы она реализовалась! В области научных исследований по продлению жизни делается лишь тысячная часть того, что стоило бы делать. А между тем сейчас радикальное продление жизни - решаемая техническая проблема вроде полета в космос после работ Циолковского.
Старость как фальшивая мелодия
Среди ученых на конференции немало российских профессоров, работающих в лучших университетах мира, в основном в США. Словно присутствуешь на собрании тайного общества прогрессоров, члены которого в разных точках планеты служат общей цели. В Сочи они собрались во многом благодаря усилиям программного директора конференции Алексея Москалева, заведующего лабораторией генетики продолжительности жизни и старения в МФТИ.
Можно ли сказать, что вы боретесь со старением?
Я скорее исследователь, наблюдатель за природой, а не борец. Но чтобы бороться со старением, нужно иметь оружие, и я один из тех, кто его создает. Можно сказать, что наше оружие - это научный метод.
Что такое старение с точки зрения современной науки?
Если у биолога спросить, что такое жизнь, он наверняка запутается в словах. Примерно так и со старением, хотя есть, конечно, классическое определение из учебников, что старение - это прогрессирующее снижение жизнеспособности организма с возрастом. Ученые стремятся выделить критерии, позволяющие судить о степени старения независимо от возраста, - допустим, по количеству повреждений ДНК. Если перечислить эти критерии, создается впечатление, что старение - это набор совершенно разных процессов, протекающих на различных уровнях организации живой материи: молекулярном, клеточном, на уровне клеточных взаимодействий, уровне функциональных систем, таких как дыхательная или кровеносная.
Например?
Например, с возрастом все большая часть клеток утрачивает способность к делению, нарушается регенерация тканей. Некоторые клетки переходят к программе самоубийства. Эволюция предусмотрела, что, если ДНК сильно повреждена, запускается программа самоликвидации клетки, чтобы ее потомки не переродились в раковую опухоль. Нарушаются и коммуникации между клетками. Если клетка получает неправильные сигналы, то либо ускоренно начинает делиться, либо перестает делиться, либо дает начало неправильному типу клеток. А на уровне системы кровообращения уже возникают такие изменения, как тромбозы, атеросклероз, нарушается кровоснабжение сердечных мышц, головного мозга, инсульты, инфаркты.
Получается, это какие-то разрозненные процессы, но что-то ведь их объединяет?
Можно сказать, что главное в старении - нарушение внутреннего равновесия в живой системе, когда ломаются механизмы саморегуляции, которые в норме компенсируют и ремонтируют все сбои в работе организма. ДНК клетки, ее «мозговой центр», повреждается, в ней накапливаются ошибки. Клетки посылают друг другу неверные химические сигналы, перестают правильно работать ферменты, которые регулируют активность генов. ДНК - это такое пианино, а ферменты как бы играют на этом пианино музыку - так и протекает жизнь клетки. Но по мере старения мелодия получается все более фальшивой.
А чем именно занимаетесь вы?
Я изучаю влияние на продолжительность жизни стрессовых факторов, таких как радиация. Мне удалось показать, что радиация в малых дозах не уменьшает, а увеличивает продолжительность жизни. Это не значит, что всем нужно бежать облучаться. Играть с радиацией не стоит, она непредсказуема даже в малых дозах, может приводить к раку.
И каков же этот механизм?
Мне удалось показать, что, скорее всего, малая доза радиации приводит к отбору клеток, устойчивых к облучению. А это те самые клетки, которые будут устойчивы и к другим стрессовым факторам. Они будут стареть медленно, и весь организм будет стареть медленнее. Дальше я стал пробовать другие стрессовые факторы, и оказалось, что умеренные кратковременные перегрузки продлевают жизнь. Например, воздействие высоких или низких температур побуждает клетки восстанавливаться после повреждения. И главное, если стресс был умеренным, система не только успешно восстанавливается, но и переходит на более высокий уровень защиты. Это как закаливание. Некоторым организмам легко продлить продолжительность жизни, ограничивая калорийность питания или подвергая регулярным температурным воздействиям, - так мы включаем механизм борьбы со стрессом.
Долгожители нередко вполне себе пьют и курят - это тоже про умеренный стресс?
Есть счастливчики, обладатели удачных генов, которые могут дожить до ста лет, не ведя здоровый образ жизни, просто потому, что их ферменты борьбы со стрессом лучше работают. Это феномен семейного долголетия, передающийся из поколения в поколение. Но большей части человечества это не касается.
Гены - звучит как приговор.
Только до тех пор, пока генная терапия не встала по-настоящему на ноги. Нас, например, очень интересуют стрессоустойчивые животные - такие удивительные долгожители, как голый землекоп и ночница Брандта, серый и гренландский киты. Мы изучаем их геномы, чтобы использовать эти знания для создания новых лекарств. Когда-нибудь их гены стрессоустойчивости в виде дополнительных копий будут встраиваться в геном человека и продлевать нам жизнь. В этом году китайцы сделали вирус, который вводил мышам один из таких генов, и продолжительность их жизни выросла на 20%.
На появление каких средств стоит надеяться в ближайшей перспективе?
Согласно одной из основных моделей, старение - это хронический воспалительный процесс. И одними из самых перспективных сейчас считаются лекарства, противодействующме воспалительным процессам. Но проблема не только в воспалениях - есть разные, относительно независимые механизмы старения. Поэтому мы начали искать комбинации, чтобы одно вещество влияло на один механизм, другое на другой, и действительно, иногда нам удается достичь более выраженного эффекта замедления старения.
Я тут спрашивал разных исследователей, принимают ли они сами какие-нибудь «лекарства от старости». Мне уже называли рапамицин, метформин, небольшие дозы растворимого аспирина, мелатонин. Как вы к этому относитесь?
У всех этих веществ могут быть серьезные побочные эффекты. Мне, например, аспирин не подходит: астматический синдром развивается. И по поводу мелатонина точно известно, что у некоторых людей он может вызвать опухолевые образования. Поэтому пока я ограничиваюсь горметинами - веществами, которые стимулируют стрессоустойчивость. Они есть в зеленом чае, куркуме, в некоторых ягодах, фруктах, травах.
То есть вы просто продукты определенные потребляете.
Да, и, кроме того, я знаю, какие продукты нужно ограничивать. Есть большое количество экспериментальных работ, где показано, что избыток метионина, снижает продолжительность жизни. А это красное мясо, тунец, яйцо, молоко, рис. Еще я перешел с подсолнечного масла на оливковое: там меньше полиненасыщенных жирных кислот.
Как вы относитесь к голоданию? Некоторым животным ограничение в калориях позволяет прожить дольше.
Эффекты голодания во многом обусловлены тем, что переедавший человек ограничивает употребление продуктов, которые и так не то чтобы полезны. Само по себе голодание не продлевает людям жизнь.
Насколько важен режим сна? Я, например, часто ложусь ближе к трем-четырем утра, все время как-то само собой выходит. Это вредно?
Скорее всего, да. Пик выделения гормона мелатонина достигается где-то в одиннадцать вечера, и если это время пересидеть, то следующие два часа вам будет уже трудно заснуть. Потом новый пик, и так каждые два часа. Если не спать в это время, наступает десинхронизация внутренних ритмов. Когда вы спите, стволовые клетки выходят из своих ниш и начинают искать поврежденные участки вашего тела - где что нужно регенерировать. Это происходит только во время сна. Ритмы сна очень важны, но при старении они разрушаются, и возможно, это одна из причин болезней старения. Поэтому, искусственно разрушая свои ритмы, вы можете ускорить старение. Но эта тема еще недостаточно изучена.
Как влияют на скорость старения психологические факторы?
Гормональный фон во многом зависит от нашего настроения. Например, гормоны стресса, такие как кортизол, играют очень важную роль в старении: они вызывают сахарный диабет, атеросклероз. Если мы постоянно удерживаем кортизол на высоком уровне, то, по сути, моделируем процессы ускоренного старения.
Вы боретесь со старением как ученый, а мы, обычные люди, можем как-нибудь вам в этом помочь?
Очень важно создавать общественное мнение, что старение - это ненормально, что от него можно и нужно избавиться. Общественное мнение влияет на лиц, принимающих решения, какие области науки финансировать.
Вопрос фокуса
Пятый день конференции, мне вот-вот улетать, а я никак не оторвусь от докладов. В Москве меня ждут привычные возражения знакомых. С одного фланга чаще всего слышится: «Да ведь если научатся продлевать жизнь, то Путин - это навсегда!» Почему-то собственная судьба волнует людей гораздо меньше. С другого раздается: «Бог задумал нас не такими, человеку положен свой срок». И с обоих флангов дружный хор: «А как же перенаселение? Ведь если люди станут жить долго, места не останется». Можно подумать, перенаселение - главная российская проблема.
Я наконец покидаю место проведения конференции, но в коридоре встречаю Петра Федичева, заведующего лабораторией системной биологии фармкластера МФТИ, научного директора компании Quantum Pharmaceuticals. Это именно тот человек, который занимается разработкой и выводом на рынок новых «антивозрастных» лекарств. Федичева, как всегда, окружает команда ребят, уткнувшихся в компьютеры, где бы они ни находились.
Что это они делают?
Анализируют данные о всевозможных возраст-зависимых геномах, чтобы найти эффективные маркеры старения. Мы ведь не можем дать человеку таблетку и ждать пятьдесят лет, чтобы посмотреть, как она будет замедлять старение. Чтобы сократить период клинических испытаний, нам нужно найти маркеры, которые в короткие сроки показывали бы, как подействовало на процессы старения то или иное лекарство. Я думаю, эта проблема будет довольно быстро решена: такие вещи всегда зависят от практической необходимости. Как только человечество по-настоящему захочет начать испытывать лекарства, продлевающие жизнь, много умных людей соберется и сделает нормальный биомаркер.
Разве сейчас люди не занимаются вовсю созданием таких лекарств?
Понимаете, какой бы духовной практике ни следовал человек - системе оздоровления, диете или гимнастике, - ему не прожить даже до ста пятидесяти лет. Все, что мы можем попытаться сделать, - это отодвинуть свой срок от шестидесяти к ста. У себя в компании мы условно разграничиваем все потенциальные лекарства на сильные и слабые протекторы. Те, которые слабые, улучшают ваше состояние внутри этого сорокалетнего интервала, когда все стареют. Мы стараемся ими не заниматься.
Почему? Ведь это тоже неплохо…
Такие виды терапии работают не на кардинальное продление здорового долголетия, а скорее на замедление режима старения. Но мир, при котором старость длится на двадцать лет дольше, не сможет себя поддерживать чисто экономически. Пенсионные системы многих стран уже трещат по швам. Количество походов к врачу стремительно растет с возрастом, как и стоимость лечения, при этом люди перестают работать. На последний год жизни человека в развитых странах сейчас приходятся такие же расходы, как на всю его предыдущую жизнь, а результат ничтожен. Единственный практический способ - это выключить режим старения, чтобы медицинские затраты с возрастом перестали расти, а человек оставался продуктивным.
Когда еще мы сумеем его выключить… Надо бы до этого как-нибудь дотянуть. Для начала и сто лет на слабых геропротекторах неплохо было бы прожить.
Мне кажется, это прежде всего вопрос фокуса усилий. Если киту и землекопу, нашим близким родственникам-млекопитающим, удалось переключить режим старения, то и для человека это инженерная задача, которая должна быть решена. Нужно, чтобы достаточное количество толковых людей поняли, что значительное продление жизни возможно. А потом подумали и сделали. Вполне вероятно, что доклинический препарат, серьезно меняющий продолжительность жизни млекопитающих, есть уже сейчас - по крайней мере некоторые доклады на конференции вселили в меня такую надежду.
Что такое старость? Энциклопедия даёт следующее определение: «Это период жизни человека от утраты способности организма к продолжению рода до смерти. Характеризуется ухудшением здоровья, умственных способностей, затуханием функций организма». Считается также, что это явление наследственно запрограммировано. Но, согласитесь, что не всегда биологический возраст даёт право считать человека старым. Непременно обращают на себя внимание при определении, насколько человек стар, и умственное состояние, и физическая форма, и образ жизни в обществе.
А возможно ли отсрочить, победить собственную старость?
Даже официальная медицина даёт положительный ответ на этот всегда актуальный вопрос.
Организм человека – сложнейшая система, в которой всё взаимосвязано. И эта система не может быть неизменной: происходит либо развитие, либо регресс, третьего не дано! Поэтому человек сам может сделать свой выбор: постоянная тренировка всех систем и подсистем своего организма, и как следствие – активная, насыщенная жизнь или жалкое доживание в ореоле болячек и немощей. Так как победить старость?
Самый простой способ продлить себе активную жизнь – движение. Обычная утренняя зарядка дает гарантию прожить дольше, а вот лежание с газетой на диване к подобному результату не приведет. И ведь сколько было проведено уже исследований на эту тему, сколько написано статей, снято передач – люди не слышат необходимую для них информацию или пропускают мимо ушей… А лозунг «Движение – это жизнь» знают все. Только, видимо, затертой стала эта истина, раз на неё не реагирует громадное большинство людей. Между тем, чем старше биологический возраст человека, тем больше он должен двигаться. Это не означает увеличение нагрузок, а говорит только о их продолжительности при низкой и средней интенсивности. Особенно полезно заниматься плаванием, катанием на лыжах и велосипеде.
Что же происходит с организмом при таком подходе? Если заниматься с завидным постоянством, то будет улучшаться качественный состав крови, повысится уровень гемоглобина, возрастёт защитная функция крови и укрепится иммунитет.
А если в очередной раз проигнорировать призывы к тренировке, движению и развитию? Результат будет плачевным, ведь то, что не тренируется, то отмирает. Прежде всего это нужно отнести на счёт нервных клеток мозга! Мозг тоже необходимо тренировать, как и группы мышц человеческого тела. Если мышцы не работают, они слабеют, затем атрофируются, т.е. отмирают. То же самое происходит и с клетками мозга.
Конечно, с возрастом человек уже лениво напрягает свой мозг: «Зачем мне это? Я в своё время отучился и хватит!» При таком подходе гибель от 10 тысяч нейронов в коре головного мозга в день – обычное явление уже после 25 лет жизни! А следствие этого – потеря памяти, ухудшение мыслительных процессов и другие неприятные спутники старости.
Нейроны гибнут неравномерно. Ранее других отмирают нейроны чёрной субстанции, отвечающей за плавность движений. Вот вам и первые внешние признаки старческого возраста: шаркающая походка, заторможенность…
Чтобы отсрочить все эти грустные моменты человеческой жизни, нужно заставлять мозг работать, грузить его информацией, на которой можно отрабатывать мыслительные операции.
Известно, что умственные способности пожилых людей, активно тренирующих свой мозг, не снижаются, эти люди эмоционально и интеллектуально адекватны. Поэтому-то выход на пенсию – ещё не повод давать отдых мозгу. Гораздо полезнее в этот период заняться творчеством, прочитать те книги, которые не удалось прочесть ранее, а может быть и освоить какую-то новую для себя специальность, ведь появление свободного времени этому только способствует.
Есть ещё один момент, который нельзя обойти молчанием. Выход на пенсию далеко не все (особенно в нашей стране) воспринимают как счастливое время, потому что меняется привычный уклад жизни, появляется ощущение ненужности и одиночества. На подобном эмоциональном фоне процесс старения организма ускоряется.
Но ведь с окончанием трудовой деятельности жизнь не заканчивается! Если нет возможности или желания продолжать трудиться (например, на каком-то ином рабочем месте), то просто необходимо обзавестись хобби: это может быть прикладное творчество, коллекционирование, садоводство и огородничество и многое другое, выбор поистине велик! Главное, найти в себе силы сделать выбор, понять, что в любом возрасте человек может оставаться нужным, интересным и полезным для других.
Как современная молекулярная биология смотрит на феномен старения? Как пытаются старение изучать, есть ли надежды на замедление или даже остановку этого процесса? Этим вопросам была посвящена лекция биолога Александра Панчина, с которой он выступил на прошедшем в офисе Mail.Ru Group научно-популярном лектории Set Up.
Старение - это уменьшение с возрастом ожидаемой продолжительности жизни. Начиная с определённого возраста с каждым годом возрастает вероятность смерти человека. После 20 лет каждые восемь лет жизни увеличивают риск примерно в два раза. Люди умирают от болезней сердца, от рака, инсульта, эмфиземы, пневмонии, болезней почек, болезни Альцгеймера, от несчастных случаев. Но хорошая новость заключается в том, что научно-технический прогресс уже позволил победить многие заболевания и увеличить продолжительность жизни человека.
За последние 60 с лишним лет во всех странах возросла продолжительность жизни, причём в некоторых люди стали жить примерно на 20 лет дольше. В Австралии, Канаде, Японии, в некоторых европейских странах средняя продолжительность жизни превышает 80 лет. Это к вопросу о важности хорошей медицины в стране, разумного использования научных достижений, применения эффективных лекарств, а не какой-нибудь гомеопатии и так далее. Но в целом во всём мире заметен прогресс.
Ещё в конце XIX века была выдвинута гипотеза о теоретическом бессмертии гидры. В 1997 году Даниэль Мартинес доказал гипотезу экспериментальным путём
Когда возникает вопрос, можем ли мы победить этот растущий график увеличения смертности, то я вспоминаю слова братьев Райт: «Если птицы могут летать, то и мы можем достигнуть контролируемого полёта». Биологи говорят, что если у гидры с возрастом риск смерти не увеличивается, то, вероятно, этого можем добиться и мы. Нет никаких принципиальных ограничений, не позволяющих живому организму жить очень долго.
Классический пример долгоживущего организма - голый землекоп, который живёт в десять раз дольше своих родственников - мышей и крыс. Геном голого землекопа уже исследуют учёные в надежде понять, что делает это существо таким особенным и долгоживущим.
Если оценивать разнообразие жизни в масштабах планеты, то у млекопитающих продолжительность жизни может отличаться почти в сотню раз, а у животных в целом - в десятки тысяч раз. С чем это может быть связано? Очевидно, что важную роль в процессе старения и долгожительства играют гены. Какая-нибудь землеройка или полёвка с эволюционной точки зрения не особо заинтересована в том, чтобы жить долго. В природе мало кто из представителей этих видов доживает до преклонного возраста, их достаточно рано съедают хищники. Даже если бы появилась какая-то мутация, продлевающая жизнь, то от неё было бы мало толку с точки зрения увеличения репродуктивного успеха. А у видов, избавившихся от угрозы со стороны хищников, мы как раз наблюдаем увеличение продолжительности жизни. Тот же голый землекоп, обитающий под землёй, может прожить 31 год. Другой пример защиты от хищников - умение летать, как в случае с летучими мышами и птицами. Люди же могут защититься с помощью науки и технологий.
Есть организмы, в геном которых уже заложены программы смерти. Например, у некоторых видов лосося самки умирают сразу после нереста. Но есть более интересный пример - этот осьминог:
Иллюстрация: A SNAIL’S ODYSSEY
Самка осьминога откладывает яйца, перестаёт питаться и в среднем через месяц умирает. Это запрограммированная смерть. Но оказалось, что эту программу можно отменить, причём хирургически - просто вырезав пару желёз, после чего осьминог может прожить не месяц, а 6–9 месяцев.
Есть примеры запрограммированной клеточной смерти, когда отдельные клетки могут себя сами убивать. Этот процесс называется апоптоз: когда клетка накапливает большое количество мутаций, чтобы не стать раковой, не создавать угрозу организму, она себя уничтожает, причём достаточно разумно - клетка не просто выплёскивает всё своё содержимое наружу, а разваливается на компартменты, которые потом могут быть захвачены соседними клетками и утилизированы.
Интересно, что существует переход от смерти клеток к смерти целого организма. Кишка круглого червя Caenorhabditis elegans (нематод) немного флюоресцирует. И когда червь умирает в силу естественных причин или в результате некоторых повреждений, то за час до смерти в передней части кишки свечение усиливается и волной постепенно проходит до конца кишки. После этого червь отходит в мир иной. Это явление получило название «голубой волны смерти». Волну можно индуцировать искусственно, например заморозив и разморозив червя. Также учёные нашли способ, как эту волну остановить. Продолжительность жизни червя не увеличивается, но если его повредить, то он от этого не умирает. С возникновением волны запускается процесс клеточной смерти, но потом это синее свечение угасает, и червь продолжает жить дальше. Само свечение служит просто индикатором, а на самом деле это волна гибели клеток вдоль кишки, что и приводит к смерти.
Почему возник этот механизм? По-видимому, в результате такой «смерти через час» червь достаётся в качестве пищи своим собственным потомкам. Черви вынашивают деток, умирают и становятся пищей для следующего поколения. Символ жертвенного материнства.
У людей, по крайней мере у взрослых, подобных механизмов не обнаружено. У нас старение представляет собой совокупность многочисленных разнообразных процессов. Один из них - это старение клеток.
Старые клетки могут повреждать соседние, могут выделять вещества, приводящие к воспалениям. Старые клетки могут становиться раковыми, и поэтому хорошо бы от них избавляться. Недавно были опубликованы результаты исследований по удалению с помощью специального лекарства старых клеток определённого типа у генно-модифицированных грызунов. И эти грызуны жили дольше. То есть вполне реально найти подход к стареющим клеткам.
Укорачивание теломер
Человеческие хромосомы выделены серым цветом, теломеры - белым
Старение клеток связано с некоторыми процессами. Один из них - это укорачивание теломеры. Так устроена природа, что при каждом делении клетки молекула ДНК укорачивается. На концах хромосом имеются участки, называемые теломерами, которые и подвергаются укорачиванию, защищая тем самым остальную хромосому. Теломеры укорачиваются из поколения в поколение, и у старых клеток они становятся очень короткими. То есть клетки старого и молодого человека можно отличить по длине теломеры, с учётом некоторых вариаций в этих признаках.
Однако проблема укорачивания уже решена в наших стволовых клетках. В них есть фермент теломераза, который умеет достраивать теломеры. Поэтому про некоторые клетки говорят, что они бессмертны.
Ещё одна замечательная новость заключается в том, что мы можем удлинять теломеры с помощью генной терапии. Проводились опыты, в которых посредством специального вируса доставляли в грызунов теломеразу, и теломеры достраивались в клетках. Такие грызуны, как показывают эксперименты, живут дольше.
44-летняя Элизабет Пэрриш, руководитель американской научно-исследовательской компании BioViva, возможно, стала первым человеком, на котором была успешно испытана омолаживающая генная терапия
Подобные эксперименты вдохновили Элизабет Пэрриш попробовать на себе такую генную терапию. Понятно, что она делает это в рамках PR-кампании, потому что владеет крупной биотехнологической фирмой. В новостях проходила информация, что вроде как у неё удлинились теломеры. Но это не совсем научный эксперимент, нет контрольной группы, не с чем сравнивать. Хотя эта история многих вдохновляет и говорит о том, что укорачивание теломер не является непреодолимой проблемой старения.
Накопление повреждений
Ещё одна вещь, которая происходит в клетках, - это накопление повреждений. Они бывают разные. Один из типов повреждений - это накопление в клетках всякого мусора. Например, плохо свёрнутых белков, как это бывает в случае с болезнью Альцгеймера. Или неправильно работающих органелл вроде испорченных митохондрий. При каждом делении клетки эти повреждения как бы разбавляются, и на каждую из двух получившихся клеток их приходится в два раза меньше. То есть при активном делении клетки могли бы омолаживаться.
Но у деления имеется и тёмная сторона - рак. Существуют генетические мутации, которые не разбавляются. Раковая клетка - это клетка, накопившая большое количество мутаций, которые могут приводить к неограниченному делению, отключению апоптоза. Сегодня появляется всё больше современных методов, направленных на борьбу с раком. Раньше он был совершенно неизлечимым заболеванием, теперь в ряде случаев он лечится.
Голодание
Один из самых красивых экспериментов по продлению жизни был связан с исследованием влияния частичного голодания. Эксперимент проводился на грызунах. Это график смертности:
Зелёным цветом показаны те, кто ел от пуза, синие ели на 25% меньше, фиолетовые - на 55% меньше, а красные - на 65%. Как видите, максимальная продолжительность жизни увеличилась примерно в 1,5 раза. Зелёные погибали где-то в три года, а остальные жили существенно дольше. Когда все зелёные уже умерли, красные ещё живы. Впечатляющий результат. Оказалось, что механизм продления жизни через голодание актуален для очень разных организмов, хотя и не для всех. Есть такие, у которых частичное голодание сокращает продолжительность жизни. Но у многих видов это работает. Например, у круглых червей Caenorhabditis elegans, крыс, некоторых линий мышей, собак, есть противоречивые данные относительно макак. На людях очень сложно ставить такие эксперименты.
Когда выясняли, как частичное голодание продлевает жизнь червю, у него нашли гормоны, которые выделяются в ответ на потребление пищи. Эти гормоны воздействуют на рецептор DAF-2, расположенный на поверхности клетки, и это каким-то образом способствует старению. Если этот рецептор испортить, то такие черви живут примерно вдвое дольше.
Когда рецептор DAF-2 активируется, он запускает каскад клеточных процессов, приводящий к инактивации белка, который называется DAF-16. DAF-16 - это очень важный белок, регулирующий работу клетки следующим образом. Если еда в наличии и DAF-16 инактивирован, то клетка думает: «О, зашибись, еды полно, всё хорошо, можно расслабиться, мне ничего не угрожает, можно размножаться, делиться - всё прекрасно». Если этого сигнала нет, то есть DAF-2 испорчен, или если нет еды, то активируется DAF-16, клетка думает: «Какой ужас, я умираю, стресс, кошмар! Нужно спасать себя!» - и запускает кучу механизмов защиты: от мутаций, от окислительного стресса, теплового шока, всего подряд. То есть DAF-16 заставляет работать сотни других генов, защищающих клетку от различных проблем.
Оказалось, что у человека имеются белки, похожие на DAF-16 и DAF-2. Но в похожем на DAF-16 белке была обнаружена мутация. Есть люди с одним вариантом этого белка, и есть люди с другим вариантом. Владельцы первого варианта (FOXO3) намного чаще доживают до 90 лет и больше. То есть, изучая молекулярный механизм старения у червей, мы лучше понимаем, как устроены механизмы старения у человека.
Конечно, не всё, что мы узнаём про червей, можно транслировать на людей. К примеру, если мы удалим половые клетки из гонад червя, то это тоже активирует DAF-16 и он проживёт дольше. Но если вы себя кастрируете, это вашу жизнь не продлит.
Масса тела
Карликовые летучие мыши могут жить до 40 лет. Организмы с большей массой тела живут дольше. Но есть такие, чья продолжительность жизни сильно превышает расчётную исходя из их массы тела. Например, человек живёт намного дольше других видов с той же массой. Карликовые летучие мыши и их родственники тоже относятся к долгожителям. У этих летучих мышей обнаружился похожий на DAF-2 белок, но со специфическими мутациями.Помимо модельных организмов, учёные исследуют и мутации, возникающие у людей.
Этот молодой человек умер в 17 лет, у него был синдром преждевременного старения, который называется «прогерия». Это генетическое заболевание, которое вызывает раннее появление признаков старения. В юном возрасте возникают старческие заболевания, и такие люди в среднем живут 13 лет. К этому заболеванию приводит мутация в гене, который отвечает за синтез белка ламина. Этот белок отвечает за организацию ядра, так называемого ядерного матрикса, структуры ядра. У червей с возрастом ядерный матрикс разрушается в клетках, и чем медленнее это происходит, тем дольше живут черви. Может быть, разрушение ядерного матрикса играет важную роль в старении человека.
Гормон роста
Гормон роста косвенно приводит к усилению сигнала, который передаётся через наш аналог DAF-2. Если сильно упростить, то у карликов клетки ощущают некоторый эффект голодания. Вот карликовый мышонок Йода и его подружка Принцесса Лея:
У Йоды был испорчен ген, регулирующий синтез гормона роста. Он прожил в лаборатории четыре года - в переводе на человеческий возраст это больше ста лет.
В Эквадоре есть популяция людей с определённой формой карликовости, которая называется синдром Ларона, их около ста человек. Мы пока не знаем, сколько они живут. Учёные наблюдают за ними больше 20 лет, и была публикация о том, что у этих людей снижен риск некоторых старческих заболеваний, в том числе рака и диабета. Может быть, они действительно живут дольше, по сравнению с другими жителями того же региона.
Бог TOR, повелитель мусора
Иллюстрация: The Ban Lab
Наши клетки умеют удалять из себя мусор не только при делении. Они могут поглощать его. Это называется аутофагия - клетки переваривают всякую гадость внутри себя, потом это как-то утилизируют и выкидывают. Этот процесс может способствовать омолаживанию клеток, но ему мешает белок TOR.
Что он делает? Он говорит: «Всё пригодится. Этот тухлый бутерброд, который у вас тут лежит, пригодится. Будет голодно, будет блокада, и он пойдёт в дело». Наши предки жили в условиях регулярной нехватки пищи. Не было генно-модифицированных организмов, не было зелёной революции, нормального сельского хозяйства, ничего не было. Голод мог наступить когда угодно, и поэтому TOR играл важную роль. Но теперь этот мусор накапливается и повреждает клетки. К счастью, имеются вещества-ингибиторы, которые могут задавить этот белок.
Ингибиторы TOR запускают аутофагию через этот белок. Сам TOR назван в честь рапамицина: Target Of Rapamycin (мишень рапамицина). Рапамицин - это антибиотик, который вырабатывают грибы, его также используют в качестве иммунодепрессанта. Это вещество применяется при трансплантации органов, чтобы снизить риск отторжения. Также рапамицин продлевает жизнь разным организмам, в частности мышам, причём достаточно сильно.
Рапамицин очень дорогой, поэтому во многих случаях используют гораздо более дешёвый ингибитор TOR - кофеин. Исследованиями на животных подтверждено, что он улучшает аутофагию и продлевает жизнь. Также есть результаты эпидемиологических исследований, согласно которым в человеческих популяциях, где принято пить по несколько чашек кофе в день, смертность снижена на 10%.
Существует понятие «французский парадокс»: французы долго живут и редко болеют сердечно-сосудистыми заболеваниями. Одно время это объясняли потреблением ресвератрола, содержащегося в красном вине. Грызунам это вещество продлевало жизнь. Но потом пересчитали, сколько нужно потреблять вина человеку, чтобы ресвератрол оказал такой же эффект, - две бочки в день. По-видимому, французский парадокс скорее связан с самим этанолом, который в определённой небольшой концентрации продлевал жизнь нематодам. У людей, которые пьют бокал вина в сутки, также снижается риск сердечно-сосудистых заболеваний, вроде ишемической болезни сердца, коронарной болезни сердца и так далее. Но у этанола есть негативные побочные стороны: алкоголизм, цирроз печени, возрастает риск некоторых раковых заболеваний. Поэтому можно ли рекомендовать этанол как геропротектор - это вопрос спорный.
Вызывает интерес учёных и метформин - лекарство от диабета. Он имеет некоторые побочные эффекты, связанные с желудочно-кишечным трактом. Есть исследование, подтверждающее, что метформин продлевает жизнь червям.
Но дольше всего - на 50% - нематоды живут благодаря альфа-кетоглутарату. Он замечателен тем, что присутствует в людях в большом количестве и обладает низкой токсичностью. Но до сих пор не проведены исследования на грызунах, потому что учёным очень сложно получить финансирование на изучение этого лекарства от старения, ведь старение болезнью не считается. Альфа-кетоглутарат, к слову, спортсмены используют как пищевую добавку для ускорения роста мышечной массы. Но есть очень противоречивые данные, действительно ли он помогает в этом.
Молодая кровь
Иллюстрация: Popular Science
В одном из исследований учёные хирургически соединяли тела двух грызунов - старого и молодого, объединяя их кровеносные системы. В этих условиях старый грызун живёт дольше, а молодой - меньше, при этом у старых грызунов повышается пластичность нервной системы, то есть способность нервных клеток образовывать новые нервные связи. У них даже улучшается регенерация мышечной ткани. Понятно, что никто не предлагает сшивать вместе пенсионеров и маленьких детей, чтобы пенсионеры жили дольше. Но, может быть, мы найдём какие-то факторы, которые присутствуют в молодой плазме крови, или обнаружим клетки, которые продлевают жизнь, и сможем их синтезировать и давать в качестве лекарства пожилым людям. Об этом замечательно рассказал Тони Висс-Корей (Tony Wyss-Coray). Сейчас проводят технические испытания использования плазмы молодых организмов для лечения болезни Альцгеймера. Посмотрим, что у них получится.
Жить долго
Ещё одна история связана с исследователем Обри ди Греем (Aubrey de Grey), он тоже выступал на Ted Talk. Обри рассказывал: «Некоторые люди говорят: „Ну, продлим мы жизнь на 20 лет, умрём не в 80, а в 100. Но это всё равно не очень утешительно. Можем ли мы рассчитывать на что-то большее?“». Обри отвечал: «Да, можем». Почему? Он приводит метафору со всемирным тяготением. Если возьмёте мяч и подкинете его, то он упадёт. Если подкинете его сильно, то он упадёт чуть позже. Но если вы подкинете его так, что он достигнет первой космической скорости, то мяч улетит в космос и больше никогда не вернется на Землю. «Смотрите, научно-технический прогресс развивается всё быстрее и быстрее, и, может быть, за те 20 лет, что вы ещё проживёте, придумают препарат, который продлевает жизнь ещё на 25 лет, а за эти 25 лет придумают препарат, который продлевает жизнь ещё на 30 лет, и так далее. И может быть, начиная с определённого возраста некоторые люди смогут прожить очень долго, тысячи лет». Многие учёные относятся к этому скептически. Но нет никаких серьёзных аргументов, почему это в принципе невозможно.
Мы видим, что научно-технический прогресс продлевает жизнь людям, причём по всей планете, во всех странах, даже в самых бедных, и продолжительность жизни стабильно растёт. А это значит, что ради продления жизни нужно развивать науку.
Мы до сих пор не понимаем, что такое старость и как с ней бороться. Думаем, что кремы против морщин и гормонные коктейли нам в этом помогут. Но замедлить старение может только совершенно здоровое тело и дух, устремленный к Гармонии.
Типичные признаки старения человек начинает замечать уже после тридцати лет. Первые седые волосы, морщины, целлюлит, расстройства потенции, а в нервной деятельности – стрессы и депрессии. Всё это звонки в старость.
Здравоохранение призвано смягчать эти проявления и в качестве профилактики предлагает различные формы терапии, медикаментозное лечение и альтернативные методы.
Заболевания, связанные с возрастом, ограничивают возможности человека в качестве восприятия мира и существенно уменьшают продолжительность жизни, поэтому человечество сегодня вплотную подошло к созданию медицины антистарения.
Почему мы стареем
Стареют все и это пока аксиома. Но есть ряд внешних и внутренних факторов, убыстряющих этот неприятный процесс, связанный с производством свободных радикалов и снижением способности клеток тканей к регенерации.
Процесс старения усугубляют недостаток сна, стрессы, снижение физической активности, избыточный вес, недостаток витаминов и минералов в пище, злоупотребление никотином, алкоголем, наркотиками, неблагоприятная внешняя среда, неумение расслабляться.
Свободные радикалы
Свободные радикалы образуются вследствие всех метаболических процессов в организме, но процесс их накопления усиливают:
- ультрафиолет;
- ежедневное физическое напряжение;
- нитраты, табак и алкоголь.
Есть агрессивные атомы кислорода, которые ищут себе недостающие электроны и другие материалы в клеточных мембранах, хромосомах или тканях организма.
В небольших количествах свободные радикалы не являются проблемой, поскольку человек обладает сдерживающей функциональной системой. Но если их становится слишком много, «ремонт» становится большой проблемой, поскольку в работе организма наступает перегрузка. В результате клетки умирают или изменяются настолько, что это приводит к возникновению болезней.
Недостаток упражнений
Люди, которые мало двигаются, выглядят старше своих активных одногодков. Если вы не работаете, вы быстро «ржавеете»!
Отсутствие физических упражнений оказывает негативное влияние на метаболизм и ускоряет старение. Вы знаете, какая причина возникновения заболеваний у очень многих людей? Не поверите – это то, что они после курения не делают физические упражнения. Это не реклама курения, это реклама активного образа жизни.
Замечено, что регулярная физическая нагрузка – действенный барьер на пути болезней и старости.
Занятия спортом помогают держать тело и душу в сбалансированном состоянии и значительно
укрепляют иммунную систему.
Тренированное тело всегда работает лучше, так как тратит меньше энергии, что снижает образование в организме вредных метаболитов. И в то же время, слишком большая нагрузка, наоборот, приводит к ускорению процесса старения. Все должно быть в меру.
Питание
Народная мудрость утверждает, что мы являемся тем, что едим. Сопротивляемость организма, энергетический баланс, способность к творческой и активной жизни напрямую зависят от здоровой пищи. Вы будете значительно медленнее стареть, если в вашей повседневной кухне будет достаточно витаминов и минералов, а жиры и калории не будут превышать допустимую норму.
Недостаток минералов приводит к утомлению
Любая еда должна быть строго сбалансирована, иначе ваше тело не будет полноценно функционировать. От недостатка минералов челочек чувствует усталость, у него снижается производительность труда, а жизнеспособность падает до ноля. В сочетании с отсутствием физических упражнений его тело быстро увеличивается в весе, начинаются проблемы с желудком, сердцем, нервной системой.
Ожирение уменьшает продолжительность жизни
В зрелом возрасте избыточный вес увеличивает риск смертности. Ученые исследовали эту проблему на протяжении сорока лет в группе из 3457 участников.
Были получены следующие результаты:
- У некурящих женщин избыточный вес приводит к потере 3,3 года продолжительности жизни. У некурящих мужчин – три года.
- Некурящие женщины с ожирением – продолжительность жизни сокращается на 7 лет. Мужчины с ожирением теряют около 5,82 года своей жизни.
- Тучные курильщики живут в среднем на 13 – 14 лет меньше, чем некурящие с нормальным весом.
Вывод
: Ожирение резко сокращает продолжительность жизни, а никотин этот процесс ускоряет.
Никотин
Тем не менее, на земле курят миллионы людей. Общеизвестно, что курение повышает риск заболеваемости от 30 до 40%.
Особенно уязвимы женщины. Курение от трех сигарет в день повышает риск сердечного приступа в два раза. Но табак опасен не только в смысле ухудшения здоровья. Курение служит доказанным фактором ускорения процесса старения. Даже пассивное вдыхание сигаретного дыма приводит к нарушению снабжения кожи кровью, отчего она приобретает серый болезненный вид и стареет.
Солнце
Мы привыкли к стереотипу, что солнце – это хорошо. Но его переизбыток всегда приводит к обратному эффекту. Интенсивные солнечные лучи разрушают кожу, тем самым способствуя ее старению. У человека, все время находящегося на солнце, появляются коричневые пигментные пятна. Кроме того, ученые обнаружили, что длительный загар мешает восстановлению поврежденных клеток, а также может послужить причиной развития рака.
Алкоголь
Знаете ли вы, что алкоголь является стрессом для клеток?
Распад в организме алкоголя приводит к повышенному расходу энергии. Это означает появление вредных промежуточных свободных радикалов.
Чрезмерное потребление алкоголя вредит печени и митохондриям. Митохондрии – это специальные тела, которые присутствуют в каждой мышечной клетке. Они сжигают питательные вещества, генерируя энергию для выполнения движения (как сжигание бензина в двигателе). При потреблении алкоголя наша физическая активность сосредоточена на ремонте повреждений, а организм не в состоянии выполнить полностью регулярные обменные процессы. Это ускоряет процесс старения и увеличивает риск развития возрастных заболеваний.
Стресс
Стресс приводит к болезням и сокращает продолжительность жизни. При стрессе образуются так называемые гормоны стресса: адреналин и кортизол. Результат: мышцы не могут расслабиться, повышается частота и сила пульса, нарушается кровяное давление.
Постоянное напряжение в сочетании с неправильным питанием имеет далеко идущие последствия для здоровья. Оно запускает механизм ожирения и является причиной многих сердечно-сосудистых заболеваний.
Душевное здоровье
Здоровье определяется как стабильное состояние физического и психологического (психического) благополучия. Медицина и ученые смежных областей уделяют все больше внимания аспектам взаимосвязи души и тела. Если на заре развития психологии физиологические процессы в организме человека рассматривали с тоски зрения механики, на которую некоторым образом влияет нервная система, то сейчас взаимосвязи приобрели более широкий смысл.
Здесь и иммунология, психосоматика, роль активации жизнедеятельности, мировоззрение как фактор здоровья и много другое.
Замечено, что добродушные и оптимистично настроенные люди выглядят моложе, их активность повышает сопротивляемость неблагожелательной среде, они склонны к творчеству, гармонии с миром и являются магнитом для окружающих.
Кроме того, исследования показали, что стабильные социальные связи и позитивные контакты тоже продлевает жизнь.
Отсюда вывод:
Продлевает жизнь сбалансированная связь между социумом и гармоничной личностью.
Антиоксиданты
Антидиоксанты оказывают положительное влияние на процесс старения. Они выводят из организма свободные радикалы, агрессивные атомы кислорода, которые повреждают клетки организма и задерживают болезнетворные процессы.
Антиоксиданты защищают клетки организма, предотвращая вредное воздействие свободных радикалов, являясь профилактикой рака, потому что блокируют образование канцерогенных веществ в организме.
Наиболее важными поглотителями радикалов являются витамины С и Е, минералы селена, коэнзим Q10 и альфа-липоевой кислоты, такие растения, как зеленый чай.
Наша обычная пища содержит мало антиоксидантов для обеспечения оптимальной защиты. Поэтому необходимо пополнять свой рацион пищевыми добавками. Особенно пожилым людям, спортсменам и хроническим больным.
Пища с высоким содержанием жиров, стрессы, курение, алкоголь, мощный солнечный свет, большие физические нагрузки и загрязнение среды увеличивают потребность в радикальных мусорщиках, что в свою очередь приводит к перенапряжению, приводящему к ускорению старения.
Что такое старение
Старение не болезнь, а биологический процесс, который начинается уже в возрасте 30 лет. На протяжении многих лет поток крови к органам ухудшаться. В результате питательные вещества не могут в полном объеме попасть в клетки, а токсины не удаляются. Они накапливаются в организме, что приводит к дисбалансу в обменных процессах. Свободные радикалы разрушают путем неблагоприятных для организма химических реакций жизненно важные клеточные компоненты. Это и есть процесс деградации, старение.
Борьба со старением – не просто лозунг
Тем не менее, наука на месте не стоит и уже много сделано для того, чтобы максимально задержать старость. Во всем мире разрабатывается стратегия медицинских и психологических мер для поддержки длительной жизнеспособности на научной основе.
В развитых странах на протяжении нескольких десятилетий средний срок жизни увеличился на 10-15 лет. Значительную роль в этом процессе играет осведомленность населении, профилактические меры, качество медицинского обслуживания и уровень жизни.
Ортомолекулярная медицина
Это направление появилось совсем недавно. Его цель – улучшение устойчивости отдельных клеток в организме человека за счет выбора специальных микроэлементов.
Такая методика укрепляет жизненные силы организма, защищает его от вредных воздействий, исключает многие заболевания, связанные с возрастом. В ортомолекулярной медицине широко используются витамины, микроэлементы, минералы, ферменты, аминокислоты, фитонутриенты.
Теории, объясняющие старение
Современная наука рассматривает пять известных теорий, которые мы вам кратко представим. Все они в настоящее время проходят апробирование в использовании гормональной терапии для людей пожилого возраста.
Износ
Наука рассматривает эту теорию в смысле механической переработки. Согласно теории американца Раймонда Перла (1879-1940) деятельность органов и каждого отдельного процесса в жизни организма, приводит, в конце концов, все детали к износу и старению.
Образ жизни имеет положительное или отрицательное влияние на ход износа. Интенсивная работа всех компонентов механизма убыстряет процесс старения.
Вывод:
чтобы дольше жить, надо меньше работать и больше отдыхать.
Теория гормонов
На продолжительность жизни влияет количество гормонов. В молодости у человека их много, поэтому он полноценно живет. Примерно с тридцати лет уже чувствоваться гормональный голод, который все больше усиливается. После пятидесяти лет у человека остается уже только треть тестостеронов и гормонов роста.
Потеря гормонов приводит к ослаблению функций многих систем организма, умственных и физических. Низкий уровень гормонов в настоящее время рассматривается в качестве причины многих возрастных заболеваний и старения как такового.
Теория свободных радикалов
Эта теория появилась в 1954 году в США. Она основана на предположении, что накопление окислительных повреждений в клетках, в конечном итоге приводит к снижению работоспособности всего организма, что и является старостью.
Теория Хейфлика
Теория Хейфлика утверждает, что соединительные ткани клетки, называемые фибробласты, имеют ограниченный срок службы. То есть деление клеток ограничено, а, значит, и служба всего организма ограничена.
Глюкоза и старение
Ученые в США обнаружили, что глюкоза (сахар) активно участвует в процессе клеточного деления, что она связывается с белками. В этом процессе происходит отвердение соединительной ткани, особенно коллагеновых волокон в сухожилиях, связках и кровеносных сосудов, возникают атеросклеротические бляшки. Начинается старение.
Фермент бессмертия
Американские биологи в Далласе обнаружили фермент, который может остановить процесс старения. Это теломеразы. Они находятся в ядре хромосомы и имеют инструкции для всех жизненных процессов в человеке. Несмотря на то, что теломеразы не содержат генетических кодов, они контролируют, сколько раз клетка делится.
С каждым делением клетки создает определенный фермент теломераза. Это деление не бесконечно и имеет ограничение.
Человеческие клетки можно разделить примерно 100 раз, прежде чем они умирают.
Американским биологам впервые удалось синтезировать фермент теломераза искусственно, омолодить стареющие клетки путем передачи “фермента бессмертия “.
Исследователи предполагают, что уже через 20 лет, человечество будет иметь возможность увеличивать продолжительностью жизни человека произвольно.
Хан Н.И., Ясмин Г. «Ожирение: независимый фактор риска для системного окислительного стресса»
Человек всегда мечтал о вечной молодости — в мифе люди получают возможность жить вечно, выпив эликсир; в сказке появляется могущественный Кощей Бессмертный, а неизбежность старения Дориана Грея берет на себя его волшебный портрет. Таких примеров в культуре можно найти еще много, но реально ли победить старость на самом деле? 24 марта в Самару с лекцией приезжал микробиолог из МГУ и популяризатор науки Дмитрий Кнорре. Узнали у ученого, как человек стареет, можно ли омолодиться кремом за 200 рублей и есть ли надежда, что люди станут бессмертными, как в фильме “Господин Никто”.
Источник: Фото Александра Коростинского
Дмитрий Кнорре
Кандидат биологических наук, сотрудник НИИ Физико-Химической Биологии имени А. Н. Белозерского МГУЧто такое старость в биологии?
Считается, что система стареет, если с течением времени увеличивается вероятность ее поломки. Человек, животное, насекомое — это биологические системы, которые с возрастом становятся более хрупкими. Таким образом, старость - это такой период жизни системы, в котором вероятность ее поломки, смерти значительно выше, чем в момент ее рождения.
Почему мы стареем?
Согласно мутационной теории, старение — совокупность наследственных заболеваний, которые проявляются в позднем возрасте. Почему же эволюция сохраняет на первый взгляд вредные мутации? Ученый Питер Медавар обратил внимание, что если какая-либо вредная мутация проявляется в том возрасте, когда живой организм уже размножился и оставил много потомков, то естественный отбор не будет выбраковывать носителей данной мутации. К примеру, болезнь Хантингтона обычно проявляется у людей лишь в 35-40 лет, когда они уже завели детей и передали им гены, отвечающие за это заболевание. Но болезнь Хантингтона - крайний пример, это очень тяжелое заболевание. В то же время большая часть мутаций проявляется не так сильно. Например, с возрастом может снижаться острота зрения или ослабевать мышцы. Постепенно таких мутаций становится все больше, и это приводит к тому, что стареющие живые организмы становятся все более и более уязвимы.
Отличается ли механизм старения человека от животных и других живых существ?
Конечно. У каждого живого организма срабатывают свои механизмы. К примеру, у слонов старение выражается в стачивание зубов: когда они выпадают, животные не могут нормально питаться и погибают. С точки зрения выживания зубы у слонов — самое слабое место.
У человека все по-другому. Зубы тоже, конечно, выпадают с возрастом, но в первую очередь проявляется ослабление мышц или снижается работоспособность головного мозга. Вообще существует более 300 теорий, которые объясняют старение человека. Они обычно не являются взаимоисключающими.
Так, по теории Хармана человек стареет из-за образования токсичных соединений из кислорода, в большом количестве присутствующего в нашей атмосфере. В процессе эволюции мы научились жить в такой среде, но Харман обратил внимание, что многие признаки старения человека очень похожи на признаки повреждения клеток перекисью водорода - одного из токсичных продуктов, в который может превращаться кислород в наших клетках. При этом в процессе жизнедеятельности кислород в клетках может превращаться в перекись водорода. По всей видимости, за время нашей долгой жизни мы начинаем немножко терять устойчивость к высокой концентрации кислорода, с которой постоянно сталкиваемся.
Почему одни люди стареют быстрее других?
Во многом это зависит от условий жизни. Так, если человек подвергает себя воздействию неблагоприятных факторов, например никотина, то вероятность “поломки” систем его организма увеличивается.
Также продолжительность жизни передается по наследству. Это было очень хорошо показано в исследованиях с близнецами. Ученые сравнили разницу между датами смерти генетически одинаковых (однояйцевых) и разных (разнояйцевых) близнецов. Оказалось, что однояйцевые близнецы чаще погибают ближе по времени друг к другу, чем разнояйцевые.
Седина — признак старения?
Да. Если мы возьмем сто случайных человек в возрасте 20 лет и столько же в возрасте 60 лет, то среди вторых несомненно седых будет намного больше. Но седина никак не предопределяет, сколько человек проживет. Так, если взять сто человек в возрасте 40 лет, разделить их на группы седых и не седых и посмотреть, сколько они проживут, то окажется, что в целом, примерно одинаково. Получается, что седина коррелирует с возрастом, но никак не предопределяет продолжительность жизни человека.
Может ли человек простыми методами дольше поддерживать свою молодость?
Учеными хорошо доказан только один способ — меньше есть. Диетолог Клайв Маккей узнал это в эксперименте с крысами, где одна группа животных получала столько еды, сколько могла съесть, а вторая — в три раза меньше. Сокращение количества доступной пищи резко увеличило продолжительность жизни крыс. Мы сейчас привыкли есть гораздо больше с меньшими физическими нагрузками. Нашим предкам нужно было неделю гоняться за добычей, чтобы получить то же количество пищи, что мы привыкли есть семьей на ужин.
Какие сегодня есть медицинские способы омоложения?
Многие медикаменты, которые предположительно замедляют старение, на самом деле имитируют то же ограничение калорийности питания. Но, если рассматривать старение как большое количество заболеваний, то в принципе использование современной медицины в каком-то смысле способ поддерживать молодость.
Насколько помогают кремы от старения за 200 рублей, которые есть в любом магазине?
Если купить крем от старения вместо дополнительной булочки, то, я думаю, это может помочь омолодиться. Лично я не сталкивался с какими-то большими клиническими исследованиями, которые бы подтверждали, что есть подобные средства, продлевающие жизнь. Как любой ученый, я остаюсь скептиком, пока что-то не доказано.
