Почему невозможна вечная молодость? Тысячи ученых пытались и пытаются понять - как и почему мы стареем. Ведь вполне вероятно, что узнав основные причины и механизмы старения, мы сможем повернуть этот процесс вспять, тем самым продлив нашу молодость и долголетие. Но несмотря на более чем столетнюю историю био геронтологических исследований, процесс старения организмов все еще остается одним из самых загадочных явлений в природе. И все же... Текущее состояние науки и беспрецедентные темпы развития знаний позволяют нам надеяться, что окончательное решение «загадки старения» не за горами.
За последние двести лет было описано более 300 молекулярно-биологических механизмов в попытке объяснить старение человека (т. н. теории старения). Подавляющее большинство из них не получило экспериментального подтверждения или просто не прошло испытание временем и было отвергнуто с появлением новых знаний. Оставшиеся же теории скорее являются наборами определенных идей, которые постоянно подвергаются изменениям. Одни теории дополняют друг друга. Другие друг другу противоречат.
Особенно яростные споры наблюдаются между сторонниками теорий программированного и непрограммированного старения. Теории первой группы утверждают, что старение является прямым следствием генетического программирования. Механизмы распада непосредственно встроены в наш геном как своего рода молекулярные часы. Следовательно, остановить старение невозможно.
Другая группа выступает за то, что старение – это результат накопленных повреждений и ошибок в нашем ДНК, препятствующих эффективной работе наших клеток. Это, в свою очередь, приводит к их гибели и общему старению организма. Знания генетических и биохимических механизмов старения позволят нам эти повреждения починить. Таким образом, мы сможем замедлить или даже остановить процесс старения.
Наиболее популярными и научно обоснованными теориями являются теория свободных радикалов, митохондриальная теория старения, гормональная теория старения и теломерная теория. Теория гликации преобладает в медицинской литературе, в основном из-за ее влияния на лечение диабета и создания анти-возрастных терапий по уходу за кожей. Исключительно для простоты изложения, я разделю существующие теории на три большие группы: теории, которые фокусируются на физическом изнашивании организмов, теории, которые объясняют старение на генном уровне, и теории клеточного старения.
Одна из старейших теорий старения – теория изнашивания, которая утверждает, что эффект старения вызван прогрессирующим повреждением клеток и систем организма с течением времени. Как только наши тела "изнашиваются", они больше не могут функционировать правильно. Впервые эта теория была предложена немецким биологом доктором Августом Вайсманном в 1882 году. На первый взгляд, эта теория может показаться наиболее разумной. Она соответствует нашему опыту и глубоко укоренилась в нашем мышлении и культуре. Мы просто ожидаем, что тело как какой-нибудь механический агрегат будет разрушаться с годами.
Но правда ли это? Для некоторых частей нашего тела – да. Например, спортсмены с их постоянной нагрузкой на колени или плечи часто к среднему возрасту страдают от боли в суставах. Курильщики или те, которые работают на асбестовом производстве, разрушают свои легкие. И процесс этот необратим. Однако другие части тела начинают работать куда лучше, если их регулярно нагружать. Например, силовые упражнения развивают мышцы. Аэробика улучшает работу сердца и легких. Интеллектуальная деятельность замедляет развитие деменции. Сидячий образ жизни вредит организму куда больше, чем физическая нагрузки. Таким образом, теория изнашивания не может объяснить общий процесс старения.
Как уже понятно из названия, теории второй группы фокусируются на изучении наших генов. Вполне возможно, что мы имеем своеобразные генетические часы, встроенные в ДНК наших клеток, которые регулируют нашу жизнь, рост и старение. Также как возрасте 10-12 лет эти часы запускают процесс полового созревания, они же могут запускать и процесс разрушения организма в старости. Например, в случае болезни эти гены могут запускать процессы, благоприятствующие распространению инфекции вместо того, чтобы бороться с ней.
Многие свидетельства в пользу генетических теорий старения получены в ходе изучения редкого генетического заболевания - синдрома Хатчинсона — Гилфорда. Дети, рождённые с этим синдромом, перестают расти в возрасте 5 лет и начинают выглядеть как старички - с лысиной и морщинками. Умирают они, как правило, в подростковом возрасте от сердечных заболеваний, которые встречаются обычно у людей старше 65 лет. И, наоборот, существуют гены, которые могут подарить их обладателям необычно долгую и здоровую жизнь. Исследования долгожителей показали , что большинство из них имели аллели, которых не было у других людей (прим. Аллели - различные формы одного и того же гена, расположенные на определенных участках хромосом).
Определенные аллели (SIR2 или def-2) могут ускорять старение и приближать смерть. Другие вызывают старение какой-то одной части организма или лежат в основе предрасположенности к определенным заболеваниям как, например, диабет или рак. Существуют и аллели, которые защищают нас. Так, например, ApoE2 был найден у 12% мужчин старше 70 и у 17% мужчин старше 85 лет. Это может быть свидетельством того, что мужчины с ApoE2 имеют хорошие шансы дожить до весьма преклонного возраста. Примечательно, что аллель того же гена ApoE4 увеличивает риск смерти вследствие инфаркта миокарда, инсульта, и деменции.
Почему наши гены вызывают старение? Эволюционная теория может дать ответ на этот вопрос. Человечество нуждается в молодых людях, чтобы обеспечить свое воспроизводство в следующих поколениях. Старики должны умереть, чтобы дать жизненное пространство новым поколениям. Жестоко по отношению к отдельному индивидууму, хорошо – для человечества в целом.
Третья группа теорий объясняет клеточное старение. Токсины повреждают клетки, что приводит к небольшим ошибкам при их репликации. Со временем эти повреждения накапливаются. Не обходит этот процесс и клетки нашей иммунной системы, которая необходима для борьбы с паразитами и патогенами. Люди с тяжелыми нарушениями иммунной системы, как правило, долго не живут, что подтверждается примерами пациентов, заболевших СПИДом. Истощение функционального резерва, инфекции и стресс еще больше ослабляют нашу иммунную систему.
Как следствие - организм больше не в состоянии исправлять все ошибки, накопленные на клеточном уровне. Этот процесс особенно заметен на коже - органе, где клетки обновляются наиболее часто. Также клеточное старение - основная причина рака. Рак возникает тогда, когда организм уже не способен эффективно контролировать свои клетки.
Даже без учета неблагоприятных факторов среды, здоровые клетки перестают обновляться в определенный момент. Этот феномен известен под названием предел Хейфлика. Теломеры, участки на концах хромосом, становятся короче при каждом делении клетки. Когда теломеров больше не остаётся, достигается предел Хейфлика. Деление клеток останавливается, и организм умирает.
Размер теломеров примерно одинаков у всех новорожденных - любого пола и любой национальности. Однако в пожилом возрасте теломеры по каким-то причинам длиннее у женщин по сравнению с мужчинами. Пожилые жители Европы обладают более длинными теломерами нежели жители Африки. Возможно, это одна из причин, почему женщины живут дольше мужчин, а европейцы живут дольше африканцев.
В заключение надо сказать, что наши поиски эликсира молодости в любом случае не напрасны. Благодаря исследованиям процесса старения были получены знания о типах и механизмах гибели клеток, которые привели к ряду прорывных открытий в смежных областях биологии и медицины (например, онкологии). Мы стали лучше понимать взаимосвязь между различными процессами, происходящими в организме, и состоянием здоровья человека. В свою очередь, это оказывает неоценимую помощь в борьбе с возрастными болезнями. Что, на данный момент, представляется более ценным, чем преодоление старости как таковой.
Photo by SarahRichterArt
Друзья! Поддержите мой канал лайками и комментариями! 😊