Таблетка от старости

За последний век продолжительность человеческой жизни резко возросла, особенно в европейских странах. Все больше людей доживают до ста лет, но всю вторую половину этой долгой жизни они страдают от различных проявлений старости: портится зрение, память, становятся хрупкими кости, стареет кожа. И сейчас основная научная борьба идет не за увеличение продолжительности жизни, а за максимально долгое сохранение молодости, здоровья и жизненной активности.

Старость как программа

В научных кругах до сих пор нет согласия в вопросе, от чего мы стареем. Есть две концепции: согласно одной - есть некие гены старения, которые включаются в определенный момент, и начинает работать программа старения организма. И если найти эти гены и «отключить» программу, процесс старения можно победить.
Вторая концепция говорит о том, то в организме просто со временем накапливаются ошибки, хромосомные аберрации, перестают делиться клетки. В этом случае старение стоит рассматривать как процесс стохастический, с которым едва ли можно что-то сделать. Истина же где-то посередине между этими концепциями.
В пользу теории о генетической программе старения говорит ряд научных фактов. Один из них – существование страшного генетического заболевания, прогерии – преждевременного старения организма. Основными формами ее является детская прогерия (синдром Гетчинсона (Хатчинсона)-Гилфорда) и прогерия взрослых (синдром Вернера). Детская прогерия обычно проявляется на 2-3 году жизни: замедляется рост ребенка, кожа истончается и становится морщинистой, сквозь нее просвечивают вены, появляются пигментные пятна. Проявляются известные недуги старости – атеросклероз, ухудшение зрения, становятся ломкими кости, зубы, ногти и волосы. Такие больные редко доживают до совершеннолетия. Причина детской прогерии ученым известна: это мутации гена LMNA, кодирующего белки, из которых выстроен один из слоев оболочки клеточного ядра.
«Это моногенная болезнь, - поясняет Ирина Спивак, старший научный сотрудник института цитологии РАН, - Для того, что бы старение началось, внепланово должен выключиться всего лишь один ген. Что и приводит к драматическому эффекту. Программа развития организма нарушается и включается программа старения».
Далеко не все гены, обуславливающие старение, учеными найдены: «Безусловно, есть гены, которые активно влияют на процессы старения. И, следовательно, есть программы старения. Но я не думаю, что такая программа - она одна, их много», - говорит Ирина Спивак.

Кнопка самоликвидации

У некоторых живых организмов есть программа самоликвидации. Например, у маленького червячка Caenorhabditis elegans есть гены, отвечающие за смерть этого червячка. «Есть целый каскад генов, которые в определенный момент включаются, и червячок – тюк и умер. А если один ген выключить, то он проживет вдвое или втрое дольше», - рассказывает Ирина Спивак. У человека такого «механизма самоубийства», общей программы смерти нет. Но уничтожение каждой отдельной клетки генетически предусмотрено.
«У каждой клетки есть механизм самоубийства, - говорит Николай Янковский, академик, директор Московского института генетики и селекции имени Вавилова, - Если в процессе деления клетки генетический материал перестал соответствовать исходному, срабатывает система, которая должна эти изменения устранить. Если исправить ситуацию невозможно, клетка запускает «команду на самоубийство». И вредные измененные клетки исчезают. Но запуск программы «умри», не для одной клетки, а для целого организма, у человека такой генетический механизм не известен».
Если в прошлые века люди чаще всего умирали от инфекций (особенно в детстве), и от проблем, которые теперь решаются хирургически, то сейчас на «первое место по летальному исходу» выходят иные заболевания. Хотя самой страшной болезнью с конца 20 века считается СПИД, не он является основной причиной смертности:
«От чего умирают европейцы? Оказывается, больше всего, от сердечно-сосудистых заболеваний и от рака», - рассказывает доктор биологических наук, руководителем биомедицинского центра в Петербурге, Андрей Козлов.
Организм человека имеет конечный резерв прочности. «Мы умираем, потому что у нас отказывает та или иная система, - говорит Николай Янковский, - Почти любая болезнь, она фатальна. Она такова, что от нее помрет каждый человек, вопрос в том – когда? И если только он не помрет от чего-то другого. Расчетное время смерти от рака молочной железы для всех женщин - это 120 лет, но мало кто до этого возраста доживает. Они умирают раньше, от чего-то другого».

Теломерная теория старения

Одна из наиболее известных теорий старения - теломерная. Клетки организма стареют, повреждаются, но постоянно заменяются новыми клетками, получившимися в результате деления. Когда процесс деления клеток замедляется или прекращается, поврежденные клетки не заменяются, и начинается старение тканей, и, соответственно, всего организма. Почему клетки перестают делиться?
В процессе деления клеток участвуют теломеры – конечные фрагменты хромосом. При каждом делении клетки теломеры немного укорачиваются, пока не сходит на нет. То есть, у каждой клетки есть предел – конечное количество делений, которое она может совершить.
«Клетка может делиться только до тех пор, пока вот эти теломеры укорачиваются, когда они доходят до какого-то предела, процесс деления останавливается. Это называется репликативным старением клетки, - поясняет Ирина Спивак, - Каждый наш орган - сердце, печень, почки, состоит из определенного количества клеток, которые нужны для полноценного выполнения его функции. С возрастом, из-за такой остановки деления, происходит сокращение количества клеток. И уже ту же самую работу, функцию органа, должно выполнять меньшее количество «игроков». Естественно, качество выполнения органом своей функции снижается».
Как можно с таким старением бороться? Первое, что приходит в голову – стволовые клетки, которые могут заменить собой недостающие клетки какого-либо органа. Но у стволовых клеток есть свои опасности и ограничения применения: из стволовых клеток взрослого организма может получиться только ограниченное количество типов тканей. А эмбриональные стволовые клетки непредсказуемы и онкогенны – из них не всегда может вырасти то, что нужно. Сейчас ученые изучают так называемые «индуцированные» стволовые клетки, которые более универсальны, чем стволовые клетки взрослого организма, и одновременно не онкогенны. Но до практического внедрения еще далеко.
Еще один вариант – воздействие на клетки с тем, чтобы продлить их способность к делению: «Есть белки, которые могут дольше позволять теломерам укорачиваться и, соответственно, клеткам дольше делиться», - рассказывает Ирина Спивак. Работа в этом направлении ведется, но «таблетки от старости», которую можно было бы съесть и расслабиться, пока нет.
Однако если оценивать укорачивание теломер как основной фактор старения, то у всех нас есть неплохие перспективы: «Прожить 200 лет – это, конечно, слишком смело. Но вот 150, я считаю, вполне реальный возраст, исходя из теломерной теории старения», - уверена Ирина Спивак.

Опасный кислород

Еще одна теория старения гласит, что главной причиной всех возрастных изменений, являются активные формы кислорода, возникающие при генерации митохондриями АТФ. В процессе этой генерации АТФ может возникать «утечка» активных форм кислорода внутрь митохондрий. И чем больше кислорода «утекает», тем короче жизнь: «Исследования показали, что количество вот этих форм кислорода, которые поступают внутрь митохондрий, обратно пропорционально продолжительности жизни того или иного животного, - говорит Ирина Спивак, - потому что накопление внутри митохондрий активных форм кислорода приводит к ее разбуханию, гибели, и, соответственно, к гибели клетки».
Препараты, которые призваны бороться с этой причиной возрастных изменений организма – различные антиоксиданты. Академик Максим Скулачев разработал антиоксидант, эффективность которого клинически доказана. Препарат уже применяется в ветеринарии и позволяет бороться с некоторыми возрастными изменениями у животных, в том числе, лечить катаракту и дегенерацию клетчатки. Этот препарат, конечно, не является лекарством от старости «в целом», но уже применяется на практике. То есть, некоторые болезни старости медицина уже может победить.

Голодная мышь - здоровая мышь

Единственный уже проверенный наукой и медициной способ продлить молодость и здоровую жизнь – существенно меньше есть.
«Доказано, что ограничение калорийности питания, процентов на 30, особенно в первые годы и месяцы жизни, приводит к увеличению продолжительности жизни», - поясняет Ирина Спивак, - Если животному не хватает пищи, оно перестает вести активный образ жизни, размножаться, и его организм переключается на «программу как пожить подольше», чтобы дожить до лучших времен и там уже произвести потомство. И эта программа, единожды включившись, продолжает работать всю жизнь. То есть, дальше уже можно нормально питаться».
Опыты по ограничению в питании успешно проводились на животных, а вот эксперименты на человеке затруднены из-за того, что продолжительность жизни подопытного сопоставима с продолжительностью жизни исследователя. Ученые пытались составить статистику по людям, изучая бывших узников концлагерей и блокадников – тех, кто в определенный период жизни точно мало ел. Но данная выборка была признана нерепрезентативной. В тех тяжелых условиях выжили лишь сильнейшие и наиболее здоровые, поэтому трудно сделать вывод о причинах их более долгой жизни: то ли от того, что мало ели, то ли от того, что просто организм сильный.
Опыты же на мышах и обезьянах достоверно показали, что животные, которых в детстве недокармливали, живут дольше и имеют меньше проявлений старческого одряхления, в общем, умирают бодрыми и веселыми, говорит Ирина Спивак: «Были успешные эксперименты на мышах. Контрольные мыши к 2 годам были такие кифозные, с опухолями и проплешинами. А мыши, которых меньше кормили, старческих признаков одряхления не имели и радостно прыгали в клетке. Уже более 30 лет идет эксперимент на обезьянах. В контрольной группе животных более, чем у 50% уже есть возрастные заболевания. А у животных, которые ограничивались в питании, возрастные заболевания есть менее, чем у 20%».
Сейчас в этом направлении ведутся и более частные, детальные исследования, рассказывает Ирина Спивак: «Доказано, что можно не снижать калорийность питания в целом, а уменьшить количество только одной аминокислоты – убрать из пищевого рациона метионин. Если ее исключить, то это послужит сигналом об уменьшении калорийности питания, и эффект будет таким же – мыши живут дольше и лучше себя чувствуют».
Но убрать эту аминокислоту из пищевого рациона крайне сложно – она входит в состав большинства белков. Мышей в лабораторных условиях кормили не обычной пищей, а специально подобранным набором аминокислот. Человеку так питаться – и технически сложно, и явно невкусно.

Проблемы от головы

Конечно, есть общеизвестные способы сохранить молодость и прожить долгую здоровую жизнь – не волшебные таблетки от старости, а правильный образ жизни. Не злоупотреблять алкоголем, не курить, хорошенько высыпаться. Советы очень правильные, но далеко не всем удается им следовать.
Тем не менее, и мозг, и мышцы дряхлеют не только от возраста, но и от отсутствия тренировки. Например, та же память может служить человеку исправно до старости.
«Есть специфическое возрастное заболевание, которое поражает, в том числе, и память – болезнь Альцгеймера, - говорит Татьяна Краснощекова, доктор биологических наук, профессор биофака СПбГУ, - Но просто так, с возрастом, память хуже не становится. А то, что люди говорят: «Я в университете мог к экзамену за день подготовиться, а теперь ничего запомнить не могу» - это не возрастное изменение памяти, это просто лень и отсутствие тренировки. Люди, которые тренируют память постоянно, например, изучают языки, не страдают от того, что у них снижается способность к запоминанию».
Хотя наука не может этого рационально объяснить, даже ученые верят, что в процесс старения не последнюю роль играет сила духа и воля человека: «У меня есть глубокое убеждение, что программы старения у такого совершенно исключительного биологического вида, как человек, не могут быть не связанны с его высшей нервной деятельностью, с сознанием. То есть, мне кажется, что для того, чтобы программа старения успешно запустилась, человек должен сам себе сказать – я старый, какой я сейчас старый, я больше этого не могу», - говорит Ирина Спивак.

Итог

Конкурирующие теории старения, каждая имеет свою доказательную базу и экспериментальные подтверждения. Вероятно, истина лежит где-то посередине: старение вызывается комплексом причин, среди которых и накопление ошибок, и укорачивание теломер, и воздействие активных форм кислорода, и генетические программы. И даже если ученые смогут найти и отключить, скажем, генетическую программу старения, все равно останется лимит длины теломер.
Однако, наука не стоит на месте, и, возможно, через несколько десятилетий увеличение пенсионного возраста станет отличной идеей для бодрых и полных жизненных сил 90-летних.

© ДокторПитер