Текст книги "В стране столетних: загадка старости. Бессмертие – больше не тайна?"

На данный момент существует несколько сотен более-менее серьёзных (то есть, имеющих какое-то научное обоснование) теорий старения. Мы совершенно не собираемся знакомить вас со всеми ними, но разделим их на две неравные группы. Большинство геронтологов – ученых, занимающихся старением, придерживается точки зрения, что старение является результатом накопления случайных повреждений и ошибок, неизбежных при функционировании сложной системы. В конце концов дефектов становится слишком много, и организм, окончательно состарившись, умирает. То есть, живые существа стареют примерно так же, как автомобили. Очень грустная точка зрения. Потому что с накоплением случайных поломок на самом деле ничего сделать нельзя: на то они и случайные.

Но есть другой подход к проблеме старения. Некоторые геронтологи-диссиденты, к числу которых относится и наша команда, считают, что стареем мы не просто так: старение специально придумано природой, имея определенный биологический смысл – эволюционный. По нашему мнению, старение, а значит и смерть от старости, – это последние этапы индивидуального развития организма (онтогенеза), и они, так же, как и все предыдущие этапы онтогенеза, запрограммированы в наших генах. Все биологи давно знают, что в этих самых генах записано, как мы должны расти в утробе матери из одной-единственной малюсенькой клетки, развиваться после рождения, проходить половое созревание и превращаться во взрослого человека. И вдруг почему-то утверждается, что на этом запрограммированность развития неожиданно кончается. И все остальное природа будто бы пускает на самотек. Вся наша жизнь жесточайшим образом контролируется различными генетическими программами, но классические геронтологи считают, что такие важнейшие аспекты жизни, как старение и смерть отданы на откуп случайности. Вот уж нет! В такую безалаберность природы мы поверить не можем! Альтернативная возможность – в наших генах должна быть закодирована какая-то специальная программа, которая запускается в довольно молодом возрасте и заставляет нас стареть. То есть, вызывает постепенное ослабление функционирования всех систем организма, тем самым медленно и печально сводя нас в могилу.

Скулачев Владимир Петрович, Скулачев Максим Владимирович, Фенюк Борис Александрович «Жизнь без старения»

Все ранние идеи о старении подразумевали, что любой столь широко распространенный феномен должен давать какие-либо преимущества. Так как неуклонно растущая немощь не несет видимых преимуществ для слабеющего индивидуума, логично было предположить, что старение должно идти во благо некой иной сущности. Такой сущностью может являть вид.

Логика данного аргумента следующая. Способность приспосабливаться к окружающей среде выгодна для вида. Но окружающая его среда непрерывно меняется, в первую очередь из-за того, что она зависит от других организмов, также вынужденных все лучше и лучше приспосабливаться под непрекращающимся давлением эволюции. Хищники всегда выигрывают от умения быстро бегать, впрочем, так же, как и их жертвы. Паразиты, научившиеся избегать атак иммунной системы, будут иметь преимущества наряду с животными, у которых появится более совершенная иммунная система. Чтобы не отстать в гонке эволюционных изменений от других организмов, необходимо появление новых мутаций и новых сочетаний генов. И только когда одно поколение вымирает и замещается следующим, могут проявиться новые комбинации генов, которые после отбраковки естественным отбором смогут обеспечить более высокий уровень адаптации. А если не будет происходить старение, не будет и требуемой смены поколений. Другими словами, без старения и смерти эволюционная машина со скрежетом остановится. Виды, не способные эволюционировать, будут вытеснены другими видами, у которых эта способность сохранилась. Старение, таким образом, является феноменом, появившимся в процессе эволюции, так как для вида выгодна способность к приспособлению.

Остад, Стивен Н. «Почему мы стареем: о парадоксальности жизненного пути»

Поставленные заголовком данного раздела и его эпиграфы подробно разбираются в любопытной книге Скулачева Владимира Петровича, Скулачева Максима Владимировича и Фенюка Бориса Александровича «Жизнь без старения». Авторы пишут:

«Теперь, когда мы немного разобрались в феномене старения и узнали, что некоторые счастливые обитатели Земли (в число которых люди пока, к сожалению, еще не попали) уже вовсю наслаждаются жизнью без старости, пришло время вернуться к главному вопросу: как же устроено старение живых существ? Является ли оно программой согласно которой наше тело медленно, но верно портится по намеченному еще при зачатии плану? Или же мы, подобно автомобилю, накапливаем потихонечку то тут, то там различные повреждения и поломки и в итоге постепенно приходим в полною негодность просто потому, что изначальный дизайн всех частей и узлов рассчитан на некий определенный срок эксплуатации? Вопросы эти вовсе не праздны. Чтобы победить старение, в первом случае нам достаточно разобраться в том, как работает программа старения и сломать ее, а во втором – полностью менять весь дизайн и устройство нашего тела. Первый вариант – вполне посильная задача для современной биологии; второй, к сожалению, в ближайшие несколько десятилетий не имеет шансов воплотиться в жизнь».

И дальше:

«Но позвольте, получается, что где-то внутри нас есть гены смерти? Враги, специально внедренные к нам с целью обеспечить наше биологическое самоубийство, причем весьма изощренным, мучительным, растянутым во времени способом – старостью? «Уж не зарапортовались ли вы вконец, господа биологи, в своих философских построениях?» – спросите вы».

Авторы книги «Жизнь без старения» не утверждают, что они или кто-то другой в нашей стране или за рубежом нашли гены смерти человека. Но они начинают давать примеры того, как в биологической материи, если можно так выразиться, граничат одновременно жизнь со смертью. Вначале они рассматривают пример простейшей жизни – жизни клеток, из которых и соткана вся жизненная материя.

Вот что авторы книги дальше сообщают:

«Однако в конце концов внимание биологов привлекла и эта мрачная сторона жизни клеток. И оказалось, что в подавляющем большинстве случаев клетки умирают потому, что в них заложена смертоносная программа, запускающаяся в строго определенные моменты, при помощи строго определенных веществ и заканчивающаяся гибелью самой клетки. Это – программа самоликвидации клетки, названная биологами апоптозом (в буквальном переводе с греческого слово это означает «падающие листья» – Ю.Ч.). Причем реализация этой программы требует затрат энергии. Если клетку лишить энергетических ресурсов, то она не умрет так быстро, как собиралась. До определенного этапа работу смертоносной программы можно остановить и спасти «несчастную клетку». С помощью методов современной генной инженерии удается сделать клетку, которая вообще не способна к апоптозу. Для этого приходится выключить у нее определенные гены. То есть, как бы «хакнуть» программу клеточной смерти».

Что же получается? А то, что клетки могут с легкостью превратиться в самоубийц. Авторы книги «Жизнь без старения» разъясняют:

«Итак, в геноме любой клетки многоклеточного организма закодирован механизм её самоликвидации. Эта программа включается в ситуациях, когда клетка становиться ненужной или даже вредной для организма. В частности, если клетка поражена вирусом, такая самоликвидация помогает предотвратить его размножение и распространение. Программа клеточной самоликвидации совершенно необходима для здоровой жизни, а также для предотвращения «бунта» отдельных клеток, которые вместо честного выполнения своей работы на благо организма «сходят с ума» и начинают бесконтрольно разрастаться и делиться. Если это не предотвратить в самом начале, итогом такого клеточного бунта может стать известное всем страшное заболевание – рак».

Дальше – больше. «Расстреляв» отдельную клетку, авторы книги берутся уже за многоклеточные организмы. И они, оказывается, также страдают склонностью к самоликвидации. Такое самоубийство уже зовется феноптозом.

Считается, что феноптоз – гипотеза запрограммированной смерти была выдвинута еще аж в 1880-х годах Августом Вейсманом (это имя мы упоминали в прологе к нашей книге). Согласно этой гипотезе, утверждалось, что в ходе процесса естественного отбора обязан быть и механизм для исключения старых изношенных особей с целью освобождения жизненного пространства для молодых поколений.

И тут возникает такой вопрос. Допустим, мы научились (заслуга будущей медицины и сказочных обещаний всяческих технологий) ликвидировать все неполадки, досаждающие человеку в старости. Он абсолюно здоров и случайный автомобиль его не переехал. Будет ли он жить бесконечно долго? Или все же имеется пока для нас непонятное ограничение для человеческой жизни?

Но тогда, при реализации второго варианта возможных событий, сбудется простонародное русское пословье: «Кто не курит и не пьет, тот здоровеньким помрет!»

Практически для любой области биологии, кроме биологии старения, можно выстроить главные теории в историческом порядке и продемонстрировать устойчивое продвижение от множества спекулятивных гипотез к одной или двум главным, наиболее вероятным. В случае биологии старения этого сделать не получается.

Алекс Комфорт (Алекс Комфорт, 1920–2000)

И список теорий продолжает расти, так как ученые открывают все более и более тонкие изменения, поисходящие в нашем теле по мере старения. За каждым таким открытием стоит ученый, мечтающий увековечить свое имя в науке (или, что более вероятно, скромно принять вполне заслуженную Нобелевскую премию). И вместо того, чтобы просто удолетвориться открытием еще одного признака старения, такой ученый утверждает, что раскрыл причину старения.

Остад, Стивен Н. «Почему мы стареем: о парадоксальности жизненного пути»

Нынче в общемировой медицине нет ни одной теории старения объяснительного характера. Как правило, большинство теорий имеют описательный характер. В этом и есть отличие понимания «что происходит» от понимания «почему и как происходит».

В физиологии механизмы старения считаются самыми сложными и разнообразными. Существует около 300 и более научных и наукообразных гипотез и теорий старения. На текущий момент ни одна теория старения человека не объясняет этот феномен на 100 %. Эти теории могут быть частными случаями друг друга, в чем-то альтернативны друг другу, но в большинстве своём они дополняют друг друга. И все их можно условно разделить на две большие группы: эволюционные теории и теории, основанные на случайных повреждениях клеток. Первые считают, что старение является запрограммированным процессом. Согласно им старение возникло в результате эволюции из-за некоторых преимуществ, которые оно даёт популяции в целом.

В отличие от них, теории повреждения предполагают, что старение является результатом процесса накопления повреждений и ошибок, с которыми организм старается бороться, а различия в скорости старении у разных организмов являются результатом разной эффективности этой борьбы.

Александр Шишонин «Медицина здоровья против медицины болезней»

Теории, которые мы будем рассматривать, делятся на две группы: стохастические (вероятностные) и генетические. В своей основе они определяют, насколько процесс старения связан с внешними факторами и насколько предусмотрен генетически. Известное исследование, проведенное в 1996 году на датских близнецах, показывает, что оба фактора играют свою роль. При этом на 75 % старение вызвано внешними причинами и на 25 % – генетически обусловлено. Так что сразу хорошие новости. Образ жизни, который мы можем контролировать, намного важнее для здоровья и возрастных изменений, чем гены.

Кармайкл Дункан «Молодость навсегда: как замедлить процессы старения и сохранить здоровье»

Как говаривал, ныне покойный, Козьма Прутков, обнять необъятное невозможно. Человеческий организм безумно сложен. «Прохудиться» он может, открывая дорогу старению, во многих-многих местах. Все их перечислить невозможно. Укажем лишь три «калитки», ведущие в, к сожалению, в нецветущий сад старости.

1. Элевационная теория старения

Ее автор – советский геронтолог Владимир Михайлович Дильман (1925–1994). По его мнению, в основе процессов старения главную роль играет крохотный участок в мозгу человека, основной нейроэндокринный орган – гипоталамус. Возрастное снижение его чувствительности к регуляторным сигналам и лежит в основе старения организма.

Эта теория была выдвинута в 50-е годы прошлого века. Дильман считал, что в человеческом организме существуют Большие Биологические Часы, которые отсчитывают человеку время жизни от рождения до смерти. Эти часы с определенной поры начинают запускать деструктивные процессы в организме, которые и принято называть старением.

Что есть здоровье человека? Это способность поддерживать стабильность собственной внутренней жизни организма. Большая медицинская энциклопедия утверждает, что здоровье – это когда функции всех органов и систем человека уравновешены с внешней средой и когда отсутствуют какие-либо болезненные проявления. А вот старость предполагает закономерно нарастающие разногласия с внешней средой.

В молодости (в отличие от того, что происходит в старости) никого не интересует падение атмосферного давления или снег, который пойдет завтра. Это значит, что внутренние, чувствительные и очень тонкие устройства, без участия сознания, реагируют на перемены, своевременно перенастраивая работу сосудов, сердца и других систем. Все каналы информации работают быстро, незаметно и не искажают поступающих данных.

Организм связан с внешним миром огромным количеством воспринимающих информацию структур – рецепторов (приемников, или датчиков). Они расположены на коже и под кожей, в мышцах, в мозге, не говоря уже о специальных органах зрения, слуха, обоняния.

Вся эта информация огромными, разнообразными и непрерывными потоками стекается в главный аналитический центр – головной мозг. Вот он-то и играет роль, так сказать, дирижера своеобразного биологического оркестра.

Особая роль в регуляции функций принадлежит нервной системе и комплексу эндокринных желез, гипофиз – главная из них. Из мозга в организм идут сигналы в виде нервных импульсов и потока вырабатываемых в эндокринных железах мозга гормонов.

В мозге человека есть небольшая область с именем гипоталамус. Этот центр собирает все поступающие в организм сигналы и принимает решения, ведущие к нормализации состояния внутренней среды организма и адаптации к изменяющимся внешним условиям.

Итак, в процессе эволюции человек получил сложный, многоуровневый и очень чувствительный механизм приспособления и адаптации. Его называют нейро-эндокринно-иммунным комплексом. И вот с некоторых пор в функционировании этого комплекса начинаются сбои.

Как результат, возникают различные формы патологических состояний, в том числе характерные для старческого возраста: ожирение, диабет, атеросклероз, канкрофилия, депрессия, метаболическая иммунодепрессия, гипертония, гиперадаптоз, аутоиммунные заболевания и климакс. Эти болезни ведут к старению и в конечном итоге к смерти.

2. Теория укорачивающихся теломер.

Эту теорию предложил в 1971 году советский ученый, биолог-теоретик, лауреат Демидовской премии Алексей Матвеевич Оловников (родился в 1936 году).

Поясним смысл слова теломеры. Это наконечники на нитях ДНК, защищающие генетический код. Но при каждом делении клетки они укорачиваются. В результате после множества делений они становятся настолько короткими, что больше не могут защищать ДНК, и клетка гибнет. Фермент, восстанавливающий теломеры, называется теломеразой, и исследователи в течение долгого времени искали способ увеличить количество теломераз, чтобы клетки могли дольше делиться.

Многие клетки нашего организма могут делиться только определенное количество раз, прежде чем станут сенесцентными (то есть старыми). Этим термином обозначают клетки, неспособные больше делиться и расти. Такое происходит, потому что концевые фрагменты нитей ДНК, теломеры, укорачиваются при каждом клеточном делении, так что со временем сходят на нет.

После этого клетка больше делиться не может. Теломеры часто сравнивают с колпачками вроде зажимов на концах шнурков, они защищают наш генетический код. Исследования показывают, что накопление сенесцентных клеток способствует воспалениям, злокачественным перерождениям и дегенеративным заболеваниям.

Исследования показали, что чем старше человек, тем средняя длина теломер меньше. Таким образом, при каждом делении клетки ее ДНК укорачивается, что служит «счетчиком» числа делений и соответственно продолжительности жизни.

В 2017 году ученые смогли реактивировать сенесцентные клетки, удлинив их теломеры, так что они снова начали делиться. Это удивительное открытие дает надежду на лечение возрастных заболеваний.

3. Свободнорадикальная теория старения.

Мы дышим. Вдыхая воздух, мы снабжает наш организм кислородом. Все клеточки нашего организма в нем крайне нуждаются. Так клетка получает нужную ей энергию. Но, как говорится, нет добра без худа. Кислород – это еще и грозная опасность.

Дела в том, что небольшая доля кислорода при этом уходит в паразитные соединения, в образование свободных радикалов, обладающих огромной реакционной способностью. Их называют АФК – активные формы кислорода (хотя в их составе бывает и не только кислород).

Примерами таких веществ могут служить всем хорошо известные перекись водорода и озон. Эти два вещества, однако, относительно малоактивны и не могут существовать долго. Другие же АФК несравненно агрессивней. В организме они живут лишь тысячные доли секунды.

А потом вступают в реакцию с другими молекулами, активно повреждая их. Свободные радикалы не брезгуют ничем, они без особого разбора атакуют белки, липиды клеточных мембран, молекулы наследственности ДНК… В результате атак со стороны АФК повреждаются также митохондрии. Накопление этих повреждений и является во многом сутью старения.

Если человек будет всю жизнь сохранять такую же устойчивость к стрессу и болезням, какую имеет в возрасте 10 лет, то высока вероятность того, что он будет жить несколько сот лет. Причина, по которой этого не удается достичь, в том, что у человека и у многих, но, возможно, не у всех животных способность к саморегулированию и самоподдержанию снижается с возрастом, вследствие чего вероятность болезней и смерти возрастает. Это явление носит название «старения».

Одним из центральных догматов исследования старения был и остается закон Гомпертца (Gompertz, 1825). В начале XIX века Бенджамин Гомпертц показал, что темп смертности человека возрастает экспоненциально, и предположил, что это свойство касается всех организмов. Он назвал это явление «законом смертности». В силу экспоненциальной природы гомпертцовской кривой выживания неизбежно наступает момент, когда уже нельзя ожидать выживания ни одного представителя вида. Как известно, старение происходит лишь в определенный период жизни, тогда как смерть может наступать в любом возрасте. Однако именно старение делает гибель неизбежной, обусловливая снижение способности отвечать на стресс и увеличение частоты патологий.

Доктор биологических наук Алексей Александрович Москалев «Старение и гены»

В рамках нашей концепции старость – это ни в коем случае не болезнь, а завершающая стадия индивидуального развития организма (правда, без этой стадии мы не только вполне можем обойтись, но и жить будем гораздо лучше и веселее!).

Владимир Петрович Скулачев, Максим Владимирович Скулачев, Борис Александрович Фенюк «Жизнь без старости»

Не только король Артур искал Священный Грааль. Многие ученые надеются однажды открыть некий волшебный напиток, с помощью которого можно будет положить конец наступлению старости. Но все это пустые надежды. Число биологических механизмов, приводящих к повреждениям в организме, – число непосредственных причин – бесконечно велико. И не существует какого-либо одного способа, могущего остановить процесс старения. Поэтому некоторые ученые выступают за то, чтобы избрать другое направление и прилагать больше усилий для развития возможностей исправления и восстановления, то есть прибегать к внешним воздействиям, когда сам организм оказывается бессильным. Этот метод уже приносит плоды. Замена глазного хрусталика и восстановление тазобедренного сустава осуществляются без особых усилий. Вырисовывается медико-техническое решение устранения диабета в детском возрасте. При диабете разрушаются клетки, вырабатывающие инсулин, однако островки Лангерханса – источники этих клеток – могут восстанавливаться. Так шаг за шагом мы идем вперед.

Рюди Вестендорп «Стареть, не старея»

А теперь мы поговорим о проблемах некоего n-летнего человека. Не мальчика, не юношу, а взрослого уже достаточно пожившего субъекта. Он размышляет о своем недалеком будущем, и поневоле начинает думать о близящейся старости. И его охватывает горячее желание пожить-таки подольше. Но что для этого необходимо делать? Вот вопрос!

Старость – загадочная проблема. Что же это такое? Мы начинаем поиски истины, ищем разгадку старости в Яндексе (плохо помогает), начинаем, хотя это гораздо труднее, читать и книги о старости. Знакомимся с огромным набором так называемых теорий старения. Убеждаемся в правоте рассуждений и выводов геронтологов. И вновь убеждаемся, что общего определения феномена старения не существует.

Остается нам довольствоваться простейшими мало что говорящими фразами, вроде, скажем, такого изречения: «Старение – это прогрессирующее изнашивание организма». Все верно, с этим трудно не согласиться. Вот только непонятно, как это изнашивание происходит и можно ли его хотя бы немного замедлить?

Пока что в море геронтологических изысканий мало чем можно поживиться. Но все же наши поиски не совсем напрасны, кое-что выловить все же удается. Открыв книгу нидерландского геронтолога Рюди Вестендорпа «Стареть, не старея», читаем такие обнадеживающие строки:

«Одна из теорий старения, быстро завоевавшая популярность, утверждает, что мы живем дольше, если меньше едим. Если раньше периодически не хватало пищи, то сейчас, благодаря инновациям в сельском хозяйстве и животноводстве, в развитых странах обеспечено повсеместное изобилие пищевых продуктов, которые навязывают нам и днем, и ночью. Короткая жизнь из-за нехватки пищи сменилась болезнями и смертью в результате переедания. Мы должны стараться избегать обильной еды, и, как следствие, избыточного веса, в противостоянии бесконечным соблазнам, которые повсюду нас окружают; нужно потреблять как можно меньше калорий и как можно больше сжигать. Мы сжигаем гораздо меньше калорий, чем раньше, потому что наши физические нагрузки сильно уменьшились. Окружающая нас среда больше не соответствует биологическому оснащению, полученному нами в ходе естественного отбора. К сожалению, вовсе не обязательно быть худым как щепка, и во всяком случае не в пожилом возрасте. Если в молодости и в среднем возрасте болезни или смерть в меньшей степени угрожают стройным, поджарым людям, то к старости даже полезно несколько прибавить в весе. Вероятно, в пожилом возрасте мы сможем использовать наши (жировые) резервы, если нас постигнет “удар”, внутренний или внешний, из-за болезни или несчастного случая».

Спасительная, казалось бы, идея! Решительно отодвинуть от себя тарелки с обильной пищей. Довольствоваться малым, не доедать, говорить себе постоянно: «Спасибо, сыт, достаточно». Усвоить не мудреное и ясное правило: нужно просто меньше есть.

Последнее требование родилось не на пустом месте. Геронтологи эту мысль о том, как замедлить старение, давно и упорно изучают. Вестендорп в своей книге «Стареть, не старея» пишет:

«Идея ограничения калорий основывается на наблюдении, что лабораторные мыши живут дольше, если потребляют на 30 % меньше калорий. Они явно дольше остаются здоровыми и погибают позже мышей, которые могут есть столько, сколько им хочется. Явление, впервые описанное еще в 1930-х годах, представляет собой один из наиболее изученных механизмов, с помощью которого пытаются противостоять старению».

Ну, мыши ладно, согласимся. Хочется знать, а как обстоит дело с человеком? Скажем, какой точно процент калорий у него надо отнимать? Ответить на эти вопросы попробовали в проводимых в США экспериментах с макаками-резус (срок жизни 40 лет), существами эволюционно нам достаточно близкими.

Опыты с обезьянами длятся уже не один десяток лет. Половина отобранных по жребию подопытных животных получает нормальное питание, другая всего лишь 70 % от этого количества. Последняя группа обезьян выглядит моложе, они более энергичны и менее подвержены типичных болезням пожилого возраста. На продолжительность жизни частичное голодание обезьян практически никак не сказывается. А вот период здоровой жизни у них явно продлевается.

Поиски способов замедления старения продолжаются. Расскажем еще об одной инициативе, хотя она и выглядит скорее, как фантастика. Поведано о ней в книге Дункана Кармайкла «Молодость навсегда: как замедлить процессы старения и сохранить здоровье». И идет она под вначале непонятном заголовком «Теория понижения температуры».

Обычная температура человеческого тела заключена в пределах между 35 и 37 градусов по Цельсию. А вот теория понижения температуры предлагает каждую ночь на восемь часов, пока мы спим, понижать температуру тела до 32 градусов Цельсия. Кармайкл пишет, что люди из племени сан – в Южной Африке живут такие охотники-собиратели – могут ночью снижать свою температуру (безо всякого для себя вреда), а утром повышать ее.

Многие предпринятые исследования показывают, что для разных типов живых существ – крошечные речные беспозвоночные, рыбы, мухи или мыши – подобное умеренное снижение температуры тела способно увеличить продолжительность жизни как минимум на четверть. Проводить подобные испытания над человеком, несомненно, сложнее, тут требуются десятилетия усилий, чтобы получить хотя бы скромные результаты.

Да, подобная научная затея трудна для людей. Кармайкл справедливо замечает:

«Это все замечательно, но мало кто решит ночевать в ванне со льдом, чтобы снизить свою температуру, даже если это позволит дожить до ста лет. Считается, что температура в спальне должна быть от 18 до 20 градусов по Цельсию, но, чтобы снизить ее до 32 градусов, требуется намного более холодная комната – почти холодильник, – так что стучащие зубы вряд ли дадут нам уснуть. Более практичное решение – раз в день принимать ледяную ванну, что многие делают. Это помогает нормализовать давление крови, уровень гормонов и настроение».