Не одно столетие люди задаются вопросами о том, почему мы стареем и можно ли этот процесс остановить. А особые мечтатели даже думают над тем, чтобы запустить старение в обратную сторону – подобно Бенджамину Баттону.
В Институте биологии старения Университета Лобачевского ведётся комплексная работа по изучению механизмов старения, особенностей этого процесса и поиску ответа на волнующий вопрос, как же продлить молодость. Заместитель директора Института биологии старения ННГУ Михаил Иванченко рассказал, как работают механизмы старения и почему таблетка для вечной молодости до сих пор не найдена.
«Старение — естественный процесс организма. Но почему люди «должны» стареть никто не знает. Если много интересных, взаимно противоречащих и дополняющих друг друга теорий. Почему организм развивается, это понятно – от рождения, от простейшей формы, от одной клетки организм должен вырасти. Те изменения, которые происходят, необходимы, чтобы сформировался взрослый организм, который наделен множеством качеств, свойств, способностей. С возрастом это процессы не останавливаются. Они предназначены для того, чтобы, во-первых, быть устойчивым к неблагоприятным внешним воздействиям, стрессам и прочим, быть устойчивым к патогенам, быть достаточно (особенно в случаях с мужским полом) выносливым с целью добыть еду и обеспечить существование. Эти все задачи решались эволюционно. В дикой природе ни обезьяны, ни, судя по археологическим находкам, люди не жили дольше 25-30 лет, за редчайшими исключениями. Это, видимо, характерный возраст, когда износ организма становился чересчур велик, а потенциал противодействия неблагоприятным окружающим факторам истощался . Эволюционно, задачи дожить до 100 лет у организма никогда не было . Задача стояла выжить сегодня, обеспечить еду и кров на завтра», – рассказывает Михаил Иванченко.
Объяснения учёных на вопрос: «Что же представляет собой процесс старения организма» разнятся. По одной из теорий, это результат процесса адаптации к неблагоприятным условиям, ответа на внешние воздействия. Как известно, адаптационные ресурсы организма не бесконечны, поэтому, когда они исчерпываются – на лицо выступают те или иные печальные эффекты старения. Это заболевания различного характера, немощь организма, нарушение когнитивной деятельности. Другая теория исходит из того, что выживание людей в первые 10-20-30 лет было главной задачей. И ряд процессов, протекающих в организме, необходим для этого , однако их долгосрочный эффект не всегда благоприятен. Например, процессы окисления – это процессы энергетического обмена. И, с одной стороны, интенсивный энергетический обмен в организме необходим, чтобы человек достаточно быстро двигался и жил. Но с течением времени накапливаются отрицательные эффекты.
«Мы наблюдаем большое разнообразие причин, процессов, механизмов старения. Это всё связано с так называемой антагонистической плейотропией. Это последствия , не предусмотренные природой, они не были фактором естественного отбора , поскольку проявляются заметно позже средней продолжительности жизни в естественной среде. Образно говоря, процесс старения современного человека можно понимать как некоторую индивидуальную траекторию, которая зависит от генетических факторов, наследственности, тех условий, в которых человек вырос, в которых он прожил первую часть жизни: социальных, медицинских, экологических. Индивидуальные траектории старения расходятся, и они очень разнообразны, – уточняет Михаил Иванченко.
Чёткой грани между развитием организма, взрослением и старением нет. Процессы характеризуются с той точки зрения, когда какие-то системы организма начинают работать по-другому. Например, у человека адаптивная иммунная система формируется для того, чтобы наиболее успешно бороться со всевозможными патогенами. Её формирование происходит за счёт работы тимуса, который производит новые иммунные клетки. Это происходит на протяжении только первых двух десятков лет. Здесь с точки зрения иммунной системы можно говорить, что есть грань старения. Хотя это будет не совсем корректно – те клетки, которые способны учиться, они продолжают оставаться в организме. Просто одна какая-то система стала работать по-другому. Репродуктивная система человека работает в другом временном масштабе, заметно дольше. Если вести речь про мозг и когнитивные способности, то с одной стороны, память человека и способность обучаться гораздо лучше в первые два десятка лет, потом всё идёт на спад. Но это не означает, что когнитивные способности ухудшаются. Они продолжают развиваться, но в другом направлении.
Сам же механизм старения составляет большой интерес для исследований в различных областях науки. В генетике существует особый раздел – эпигенетика – изучающий изменения активности генов, не затрагивающие саму структуру ДНК. За счёт эпигенетических модификаций генетически одинаковые клетки начинают работать по-разному. Эти загадочные «надгеномные» механизмы влияют на различные процессы жизнедеятельности нашего организма, в том числе – и на старение.
Кстати, учёные лаборатории системной медицины здорового старения (на основе которой был создан Институт биологии старения) под руководством ведущего ученого Клаудио Франчески и Михаила Иванченко выявили серьёзные различия в эпигенетических модификациях между мужчинами и женщинами.
«Три года назад мы опубликовали работу, в которой сравнили эпигенетические маркеры старения мужчин и женщин. Мы обнаружили, что эпигенетические модификации полов существенно отличаются. В первую очередь, генов, которые связаны с когнитивными функциями и репродуктивными. Как напрямую это выражается в демографическом ключе, здесь пока вопрос открытый. Но в любой стране мира женщины живут дольше. Даже в тех странах, где средняя продолжительность жизни более высокая, например, в Японии, женщины, пусть на 2-3 года, но живут дольше. В других странах разрыв больше. У нас, к сожалению, по России в среднем на 9 лет женщины живут дольше, чем мужчины. Это связано с множеством факторов и генетические предпосылки может быть играют меньшую роль. В первую очередь влияет стиль жизни, стрессы, здоровое поведение или нездоровый образ жизни. Причин много, но демографически этот комплекс работает везде, в любой стране это так», – говорит Михаил Иванченко.
«Среди других важнейших результатов лаборатории – разработка иммуновоспалительных биологических часов и биомаркеров ускоренного старения, основанных на нейронных сетях. Надо сказать, что современные биологические данные многомерные (до миллиона параметров), поэтому использование методов машинного обучения и искусственного интеллекта просто необходимо. И эти методы должны быть объяснимыми: решения нейросетевого «черного ящика» нужно уметь делать прозрачными», – добавляет он.
Интерес к вопросам долголетия и омоложения сегодня огромен. Люди хотят не просто долго жить, но и качественно – продлить молодость, быть активными и бодрыми.
«Все хотят вечной молодости. Возможна ли она до 150 лет? Я думаю, что невозможна. Самое интересно для человека – продление активного здорового долголетия. Продолжительность жизни увеличивается, несмотря на неблагоприятные условия. Это происходит за счёт изменения образа жизни в целом, изменения комфорта жизни, улучшения питания, уровень медицинской помощи и т.п. Генетически наша предрасположенность измениться не успела и не могла успеть. Главная причина – создание благоприятных условий жизни. Мы часто жалуемся на экологию в городе или продукты, которые сделан из чего-то не из того, но они постоянно улучшаются, но тот положительный эффект, который приносит урбанизация и научный прогресс, он перевешивает некоторые отрицательные моменты, которые присутствуют», – уверяет Михаил Иванченко.
В Институте биологии старения ННГУ над проблемами старения с разных точек зрения работает большое количество учёных и организаций. Так, вместе с группой профессора Р.Н. Захаровой из Северо-Восточного федерального университета в рамках программы «Приоритет-2030» мы исследуем механизмы старения и биомаркеров раннего развития возраст-зависимых заболеваний у населения территорий с экстремальными климатическими условиями.
Проект принципиально важен для задачи освоения Арктики, здоровьесбережения и обеспечения трудоспособности местных жителей и приезжих специалистов и их семей. К результатам исследований есть большой интерес со стороны клиник, частных компаний, которые разрабатывают антивозрастные программы и терапию.
Сейчас эта сфера активно развивается. Интерес связан с валидацией подходов и методами терапии по антиэйджингу и препаратов, которые обещают антивозрастной эффект чем более глубоко и всесторонне они подтверждены с научной точки зрения, тем больше ценность для этих терапий. Да и самим людям важно знать, что они не просто принимают какую-то добавку, а она даёт эффект.
Известный российский учёный-биолог, геронтолог, директор Института биологии старения Университета Лобачевского Алексей Москалёв стал героем эфира по вопросам старения и поиску вечной молодости. Подкаст здесь.
А пока волшебной таблетки от старости нет, мы можем сами улучшить качество своей жизни и продлить активный период. Рецепт простой: избегать стрессов, правильно питаться, соблюдать режим сна, чаще гулять на свежем воздухе. А ещё – больше смеяться, ведь смех, как известно, продлевает жизнь.