Старение и молодость: мнения ученых

Старение – неизбежный процесс, которому подвержен любой человеческий организм. Ученые до сих пор не разгадали истинную причину этого, но создали множество теорий. В чем-то они вторят друг другу, в чем-то противоречат. И каждая из них при удачном раскладе может стать тем самым ключом к продлению жизни и молодости, о котором грезят миллионы.

Рыбный автобус

Около века тому назад зародилась особая наука – геронтология, которая занимается разными аспектами старения человека, его причинами и способами омоложения. Большинство ученых-геронтологов склоняются к тому, что старение – это генетически запрограммированный процесс. В пользу этой точки зрения говорят многочисленные исследования. Например, известно, что бамбук размножается побегами на протяжении 15-20 лет и при этом не стареет. Но стоит только созреть его семенам, как в течение нескольких дней растение дряхлеет и погибает. Очевидно, для того чтобы обеспечить место для прорастания своих «потомков».

Точно так же лосось после нереста начинает быстро стареть и умирает через 1-2 месяца. Но известны случаи, когда в его жабрах поселяются личинки двустворчатых моллюсков-жемчужниц, и лосось продолжает жить и здравствовать. Все дело в том, что нахальные моллюски нуждаются в рыбе как в «транспорте». Им необходимо вернуться в свою родную реку, поэтому они выделяют особые вещества, блокирующие старение рыбки. Известны случаи, когда лосось благодаря таким пассажирам жил в 30 раз дольше, чем положено, и при этом нерестился снова и снова.

Учеными проводился похожий опыт: агаве мексиканской, которая живет 10 лет, на последнем году жизни обрезали основной побег. Когда он отрастал заново, его опять обрезали. Такое «веселье» с агавой продолжалось около 100 (!) лет.

Генетическая программа заставляет нас стареть, но продлить жизнь возможно!

Получается, что в живых организмах (и человеческом в том числе), вероятно, заложена какая-то программа, которая заставляет нас стареть и умирать. Это необходимо, чтобы на земле оставалось место и ресурсы для жизни последующих, юных и здоровых, поколений. Но при определенных условиях продлить молодость и среднюю продолжительность жизни вполне возможно.

Сплошной стресс

Однако понять, что организм стареет «специально», – полдела. Ученые стараются разгадать, какой именно механизм старения при этом используется. И у них, конечно же, есть на этот счет масса идей.

Согласно некоторым теориям геронтологии, старение происходит из-за повреждения белков, находящихся в нашем организме. Ряд ученых считают, что белки «портятся» в процессе гликозилирования – химической реакции присоединения восстановленных сахаров к белку без участия ферментов. Таким образом, страдают белки кожи, мышц, легких, сосудов и других органов. Вследствие этой реакции в клетках образуются полчища свободных радикалов. А они, в свою очередь, тоже не прочь поразрушать белки, липиды и нуклеиновые кислоты. В итоге организм переживает состояние так называемого оксидативного стресса, накапливает повреждения и стареет. Под влиянием этого процесса гликозилирование белков ускоряется. Получается, что вредная реакция гликозилирования и оксидативный стресс как бы вытекают друг из друга. Ученые до сих пор не определились, что из них первично. Впрочем, у свободнорадикальной теории старения и теории гликозилирования белков есть много оппонентов, и некоторые их доводы звучат вполне убедительно. В частности, почему, если теории верны, использование антиоксидантов не дает достаточно сильного эффекта?

Альтернативная точка зрения гласит, что процесс старения запускают повреждения наших генов. Генетические изменения происходят под влиянием различных факторов среды: ионизирующей радиации, стрессов, ультрафиолетового излучения, вирусов, накопления в организме побочных продуктов химических реакций, окисления и т.д. Мутации генов могут быть и случайными (спонтанными), утверждают ученые. В результате поврежденные молекулы ДНК теряют способность регулировать активность некоторых жизненно важных процессов, в том числе синтеза белков. При этом интересно, что в организме существует специальная система репарации (восстановления) структуры ДНК, которая обеспечивает ее относительную прочность и надежность в передаче наследственной информации. Все устроено очень хитро: с возрастом система репарации постепенно слабеет и дает нашему организму саморазрушаться.

Резиновые морщины

Другая группа ученых склоняется к тому, что старение связано с функцией теломер – особых участков хромосом. Они определяют потенциал деления каждой клетки нашего организма. После очередного деления теломеры укорачиваются. В определенный момент настолько, что клетка уже не может больше делиться. Таким образом, исчерпывается ее жизненный цикл. Позднее было обнаружено вещество под названием «фермент теломеразы», способное достраивать теломеры в половых клетках и клетках опухолей. Благодаря действию этого фермента и те и другие обретают бессмертие. Первые – к нашей радости (иначе давно бы пришел конец всему живому), вторые – к огорчению (без комментариев). Однако у этой теории есть серьезные недостатки. Например, то, что к моменту естественной смерти человека клетки не успевают исчерпать лимит, заданный теломерами. Однако, несмотря на это, организм все равно стареет. Короче, если бы причиной этого процесса было только укорачивание теломер, люди могли бы жить значительно дольше, чем им это удается. Тем не менее исследования в этом направлении по-прежнему ведутся.

Российский ученый, академик Владимир Скулачев выработал другую теорию, согласно которой каждая клетка в определенный момент вступает на путь апоптоза (так называют программируемую клеточную смерть). После того как в клетке накапливаются многочисленные повреждения и мутации, вызванные различными негативными факторами среды, она как бы совершает самоубийство. При этом катализатором процесса апоптоза, по его мнению, являются активные формы кислорода (АФК), то есть широко известные свободные радикалы. В качестве противоядия академик предложил насыщать антиоксидантами митохондрии клеток (именно они являются очагом развития апоптоза). Загвоздка лишь в том, что при введении внутрь митохондрий определенного количества «противоядия» они начинают производить АФК с удвоенной силой, как бы пытаясь, несмотря ни на что, реализовать программу старения. Тем не менее уже синтезирован препарат – катионный антиоксидант – который в 1000 раз повышает антиоксидантный запас митохондрий.

«Существование разрушительных форм кислорода открыл в 1954 году прошлого века химик Дэнхем Харман, специализировавшийся на резиновой промышленности. Однажды он заметил, что катионоактивная полимеризация изопрена приводит к быстрой деградации каучука и появлению на нем «морщин». Харман предположил, что такое же явление формирования морщин из-за свободных радикалов свойственно и коже. Теория о том, что старение вызвано пагубным влиянием активных форм кислорода, на сегодня выглядит наиболее последовательной и обоснованной из всех существующих», – рассказывает г-н Жозеф Веркотэрен, профессор фармацевтического факультета университета г. Бордо.

На верном пути

И все же нельзя сказать однозначно, какая из теорий старения первой даст значительные практические результаты. Кстати, не все они основываются на утверждении, что старение генетически запрограммировано. Например, еще в 50-е годы прошлого века отечественный геронтолог В.М. Дильман предложил элевационную теорию старения (от лат. elevatio – подъем, развитие). Согласно ей, старение и связанные с ним болезни – это побочные продукты реализации генетической программы развития организма. По мере увеличения возраста человека снижается чувствительность его гипоталамуса («дирижера» эндокринной системы). Он перестает должным образом воспринимать регуляторные сигналы от нервной системы и желез внутренней секреции. Следствием «лени» гипоталамуса является нарастание в зрелом возрасте количества жира в теле, снижение чувствительности тканей к инсулину (предиабет) и развитие атеросклероза. Сейчас разработаны некоторые препараты, которые стабилизируют гомеостаз, то есть поддерживают постоянство внутренних процессов в организме.

Еще одна теория старения условно называется иммунологической. Она сводится к тому, что с возрастом в человеческом организме накапливаются дефекты иммунной системы, и поэтому организм стареет, а затем – умирает. Гипотеза основывается на том, что чем старше становятся люди, тем более они подвержены всевозможным инфекционным заболеваниям, аутоиммунным процессам и опухолям. Впрочем, не так давно исследования показали, что есть достаточно эффективные препараты – иммуномодуляторы, способные восстанавливать активность иммунных клеток в старом организме. К тому же неплохие результаты дает гормонозаместительная терапия и применение препаратов цинка. Пока, впрочем, не установлено, могут ли эти методы существенно увеличить продолжительность жизни человека.

Молодильные яблоки

Короче говоря, причины старения сегодня определены лишь теоретически. «Чтобы добраться до сути механизмов старения, вникнуть в их мельчайшие подробности, научному сообществу может понадобиться еще не один век», – отмечает профессор Веркотэрен. Но, разумеется, ученые не сидят сложа руки в ожидании чуда. В угоду сторонникам свободнорадикальной теории старения на косметическом рынке существует масса кремов и сывороток, насыщенных антиоксидантами. Другие «чудодейственные» кремы делают ставку на активизацию работы наших генов, чтобы приостановить процесс хронологического (генетически запрограммированного) старения кожи. Представления о повреждении белков как основной причине старения породили на косметическом рынке ряд средств, стимулирующих их выработку.

В общем, ученые сделали уже немало открытий, помогающих в борьбе со старением кожи. И нам остается только пожелать им неисчерпаемого вдохновения в будущем!

«Минздрав предупреждает»

Заведующий кафедрой гематологии и гериатрии ММА им. Сеченова, проф. Павел Воробьев:

«Со временем в мире возникают все новые и новые теории старения, связанные с расширением научных знаний о человеке. Раньше активно обсуждались проблемы старения крови из-за накопления в ней ядов и токсинов.

Уже тысячи лет практикуется омоложение путем очистки крови – будь то 

кровопускание (в нынешнем виде –плазмаферез) или переливание крови от молодых женщин и даже младенцев. В начале ХХ века стали рассматривать гормональную теорию старения и предлагали пересадку половых желез обезьян человеку. К сожалению, за тысячелетия так и не получены положительные результаты по применению всех этих теорий на практике.

Короче говоря, приходится мириться с тем, что человеческая жизнь конечна. Но ее предел составляет на сегодняшний день примерно 120 лет. И чтобы не стареть раньше времени, нужно по максимуму исключить вредные факторы, вызывающие заболевания. Среди вредных факторов на первом месте находится курение. Оно в десятки (!) раз увеличивает риск возникновения тромбов, ведущих к инфарктам и инсультам. Одна из современных теорий старения основывается на вреде микротромбозов, повреждений микрососудов. Я вижу в ней очень большую практическую перспективу».