(кстати, ЭлИксир обычно пишется через "И" :)
Это - реферативный сборник статей о механизмах старости и способах ее преодоления.
Существует более 100 геронтологических теорий, которые объединяет некоторые общие направления, акцентирующие внимание на отдельных причинах старения или рассматривающие их в совокупности. Хотя это говорит о незавершенности общепринятой картины, можно сказать определенно, что современное состояние исследований все же позволяет достаточно полно судить о механизмах старения, и после прочтения предложенных статей, возникнет достаточно ясное понимание. Это понимание я осмелился вынести в конец в виде лаконичных выводов.
Ссылки в этом сборнике ведут на тексты оригинальных статей, а здесь приводятся только отдельные фрагменты, которые показались мне наиболее подходящими.
По мнению большинства геронтологов, сейчас предел продолжительности человеческой жизни составляет 120 лет, а Книга рекордов Гиннеса утверждает, что нет ни одного достоверного случая празднования 121-го дня рождения.
...
Лаборатория количественной геронтологии Центральной клинической больницы АН СССР, которой руководит Т. Л. Наджарян, разработала систему тестов, с помощью которой компьютер может определить и измерить в организме патологию старения. Благодаря этому ученые могут прогнозировать наступление различных стадий заболевания и даже вычислять, сколько лет осталось жить человеку. Но срок жизни, по мнению Наджаряна, можно продлить с помощью антиоксидантов - "веществ, препятствующих вредным окислительным процессам в организме... А из них особое внимание специалистов привлек дибунол... Способ его производства достаточно прост и дешев.
...
Некоторые западные исследователи (например, итальянец Клаудио Франчески) также проводят аналогию между старением и онкологическими заболеваниями, считая их двумя сторонами одной медали. Но они не перекладывают вину за раковые опухоли на "запрограммированное" старение человеческих клеток. Проблема, по их мнению, заключается в эффективности клеточной системы защиты.
Как правило, опухоль развивается потому, что нарушается деятельность некоторых генов, так называемых онкогенов, которые контролируют размножение клеток, считает Этторе Бергамини, доцент общей патологии и директор Научно- исследовательского центра старения при Пизанском университете. А на старение влияют все остальные фрагменты ДНК. Если вредное активирующее средство повреждает гены, не участвующие в контроле за делением клеток, то это вызывает искажения кода ДНК, которые, накапливаясь со временем, способствуют старению.
...
Но все же многие ученые склоняются к идее, что наша гибель - не результат износа организма, а "запрограммирована" на генном уровне. Вернее, запрограммирована не гибель, а старение организма, которое, в свою очередь, приводит к его смерти. Широко известны опыты Л. Хайфлика, доказавшего, что "критические" клетки (головного мозга, сердца, нервной системы) делятся примерно 50 раз, а затем безвозвратно погибают. Причем число делений как бы записано в ядре клетки, содержащем ДНК. Так что если ядро одной клетки, делившейся, например, 40 раз, пересадить в молодую клетку (делившуюся 5-10 раз), то эта молодая клетка осуществит еще 10 делений и погибнет.
Эксперименты Хейфлика кажутся очень убедительными, однако Альберт Розенфельд в журнале "Гео" (Гамбург) пишет, что "лимит Хейфлика" не произвел на других исследователей должного впечатления. "То, что происходит с изолированными клетками в искусственных лабораторных условиях,- говорит американский эндокринолог У. Д. Денкла,- не имеет ничего общего с тем, как стареет весь организм...
Денкла обосновал теорию, согласно которой старением управляют "гормональные часы", находящиеся в мозге человека. Исследователь работал со старыми и молодыми животными, у части которых был удален гипофиз. Кроме того, он подвергал подопытных животных действию тироксина - гормона, вырабатываемого щитовидной железой и оказывающего решающее влияние на деятельность сердечно-сосудистой и иммунной систем организма, отказ которых является главной причиной смертности в высокоразвитых странах.
У старых животных с удаленным гипофизом, получавших тироксин, Денкла добился поразительного эффекта омоложения, который проявлялся в работе сердечно-сосудистой и иммунной систем и даже внешне, например в усиленном росте шерсти. Эти крысы не только выглядели "моложе", но и данные их биохимического и физиологического обследования соответствовали значительно более молодым животным...
Денкла предполагает, что по достижении половой зрелости гипофиз начинает выделять некий гормон, вызывающий старение.
...
Московский биохимик Николай Исаев - один из тех идеалистов, кто надеется победить смерть еще при жизни. Давая интервью журналисту С. Кашиицкому, ученый прежде всего показал на клен с набухшими почками, посаженный в кадку: - Это дерево бессмертно. - Почему? - удивился журналист.- Я вижу, что деревце растет в кадке, не на улице, явно в тепличных условиях. - Не путайте клен с фикусом, пальмой или другим вечнозеленым растением. Лиственное дерево средней полосы осенью сбрасывает листья, какие бы идеальные условия мы ему ни создали. Я называю этот клен зацикленным. Это значит, что возраст каждые три недели возвращается к одной и той же отметке. Когда почки немного вырастут, но еще не созреют, я их выщипываю, все до одной. Тем самым искусственно не допускаю растение к фазе пожелтения листьев. Обманутое таким образом деревце начинает все сначала - вновь появляются почки. Через двадцать дней - опять удаление. И так без конца... Аналогичный опыт продолжался за рубежом в течение ста лет. У агавы мексиканской, которая обычно живет десять лет, на последнем году жизни обрезали генеративный побег. Через год он отрастал заново. Его опять обрезали... 10-й год жизни растения продолжался столетие.
Исаев утверждает, что между растениями и животными в этом отношении существует полная аналогия. В качестве доказательства он приводит данные палеонтология - на границе палеозоя и мезозоя в результате каких-то причин (возможно, радиационного удара) резко подскочила видовая продолжительность жизни - у растений и животных одновременно. Существует и опыт, поставленный на крысе. Ее климактерический период, равный обычно нескольким дням, искусственно продлевали до 40 дней. Дважды в сутки крыса получала препарат, не позволявший пройти климаксу, благодаря чему она сохраняла свой биологический возраст, время как бы остановилось для ее организма.
Отмечается три важнейших причины ведущих к старению и смерти.
1. Со временем в генах накапливается большое количество повреждений или мутаций, что нарушает работу организма. Едва ли не решающее значение в разрушении организма придаётся повреждающему действию свободных радикалов. Одной из существенных причин старения является возникновение так называемых сшивок молекул в клетках. Под воздействием глюкозы (гликозилирование) важнейшие для организма белковые молекулы сцепляются или склеиваются друг с другом (перекрёстное связывание) и теряют способность к выполнению своих функций. Организм также разрушается из-за радиационного излучения, недостатка кислорода, стрессов, накопления вредных веществ внешнего и внутреннего происхождения, хронического переутомления , и др.
2. Организм теряет способность к самообновлению и восстановлению. Эта способность наблюдается в первой половине жизни и постепенно исчезает во второй. Какие бы повреждающие факторы не действовали на организм, но если клетки обновляются быстрее, чем происходит процесс накопления повреждений, то организм остаётся молодым и здоровым. Однако с определённого момента процесс обновления замедляется, а затем и вовсе прекращается, и организм погибает.
...концы хромосом защищены своеобразными наконечниками - теломерами . При каждом делении клетки теломеры сокращаются, пока не истощатся полностью. После этого, клетка больше обновляться не может. Одна из основных функций теломер заключается в защите концов хромосом от действия повреждающих факторов разной природы, которые могут нарушить целостность хромосом.
3. Включение организмом таких процессов, которые способствуют его саморазрушению, старению и гибели.
... накапливается всё больше научных данных, что после исполнения своих репродуктивных (оставление потомства) функций организм запускает механизмы, способствующие более быстрому старению и гибели. ...в природе существуют бессмертные клетки: например, раковые, некоторые бактерии. Почти неограниченно могут обновляться клетки крови, эпидермиса, желудочного эпителия и т.д. Существуют бессмертные животные из числа простейших: гидра или актиния. Итак, старение и смерть вовсе не являются неизбежными. Почему же должны умирать клетки человеческого организма? Есть все основания полагать, что смерть клетки запрограммирована, как запрограммировано отмирание органов, - у растений это осенний листопад, у головастика - исчезновение хвоста, когда он превращается в лягушку, у человеческого эмбриона - рассасывание хвоста и жабер.
Генетик Обри ди Грей (Aubrey de Grey) из университета Кембриджа полагает, что средняя продолжительность жизни людей (в развитых богатых странах, очевидно) очень скоро вырастет до тысячи и более лет. Его взгляды разделяет, как минимум, большая группа учёных, работающих в проекте "Стратегия для проектируемого незначительного старения" (Strategies for Engineered Negligible Senescence - SENS), который и возглавляет ди Грей, и который (проект) осуществляется под крышей Кембриджа.
- Все части проекта могут превратиться в работоспособные решения, применительно к мышам в течение всего лишь 10 лет, и ещё 10 потребуется, чтобы перевести эти технологии на людей, - говорит Дегрей...
Разумеется, не все специалисты разделяют эти взгляды. Так практически одновременно с публичным выступлением господина ди Грея, в пику ему, свой взгляд на проблему представил обществу Джей Ольшански (S Jay Olshansky), профессор университета Иллинойса в Чикаго (University of Illinois at Chicago).
"Что общего между всеми древними поставщиками физического бессмертия? - вопрошает Ольшански. - Они все мертвы".
"Соблазн бессмертия просуществует, без сомнения, дольше, чем его сторонники", - говорит Ольшански. И продолжает: "Чтобы быть справедливым, нужно сказать, что наука о старении прогрессирует стремительно. Но ничто в геронтологии не прибывает и близко к выполнению обещания драматично расширенной продолжительности жизни. Это всё ложные обещания".
Все сторонники бессмертия опирались на достижения своей эпохи и, в большинстве случаев, на вопрос "когда же будет найден рецепт бессмертия?" - отвечали: "Лет через 10 - точно". Ольшански пришёл к выводу, что этот временной параметр "через 10 лет" - не меняется на протяжении столетий и является неким общим моментом подобных поисков: бессмертие уже близко.
Стволовые клетки - это сырье, строительный материал человеческого организма. "Многопрофильность" - их главное свойство: при определенных лабораторных манипуляциях они могут стать клетками сердца, печени, спинного мозга (нервные клетки все же восстанавливаются), зубов и волос. После рождения малыша стволовых клеток в организме еще много, но со временем естественный запас иссякает -к 20 годам человек теряет большую их часть и начинает стариться.
...
"Вы не представляете, в какой эйфории пребывали врачи и ученые после того, как стало очевидно, что из стволовых клеток можно воспроизвести любую ткань и орган, - вспоминает генеральный директор клиники "НейроВита" профессор Андрей Брюховецкий. - Мой коллега-американец Майк Мэбэр, например, специально к Олимпиаде в Солт-Лейк-Сити создал из стволовых клеток олимпийские кольца. Другой ученый из Америки вырастил на спине у крысы человеческое ухо..."
В России применение стволовых клеток - процесс, законом не регламентированный, поэтому редкий косметический салон обходится без упоминания "клеточной терапии" в своем прайс-листе. Но что это за клетки и клетки ли вообще, остается под вопросом. Чаще всего за умеренную плату клиентам под видом стволовых клеток предлагают "терапию эмбриональными тканями". Это крайне опасно - можно занести ВИЧ, спровоцировать аллергию или даже рак. Но еще страшнее другое - если чужеродную эмбриональную клетку ввести в организм взрослого человека, могут наблюдаться такие аномалии, как рост зубов в печени или костей в сердце. Такие случаи, по сведениям Института биологической медицины, уже бывали.
- Лечить серьезные заболевания с помощью стволовых клеток оправданно. Тратить же десятки тысяч долларов на омоложение - блажь, - откровенно говорит Артур Исаев.
О макрофагах - клетках-санитарах - известно уже давно. Они содержатся во всех тканях и занимаются тем, что очищают организм, пожирая умирающие клетки. Но оказалось, что вместе с мертвыми клетками макрофаги захватывают также гормон стресса адреналин и его противоположность - норадреналин. Вместе с ними макрофаги образуют совершенно новый клеточный комплекс, способный считывать генную информацию с ДНК живых клеток и синтезировать белок. А белок, в свою очередь, является строительным материалом для молодых клеток. Другими словами, пока в организме есть макрофаги, он постоянно обновляется на клеточном уровне. В этом и есть секрет нашей молодости.
...
Уже через пять лет в России могут начать делать операции по омоложению. При одном условии - достаточном финансировании исследований. Дело в том, что ученые Института биохимии СО РАМН установили причину и механизм старения человеческого организма. Открытие, уже признанное и зарегистрированное, имеет весьма сложное название - "Роль резидентных макрофагов в регуляции скорости экспрессии генов и биосинтезе белка паренхимных клеток различных органов и тканей".
...
В организме есть клетки, ткани, органы, которые он пытается поддержать на высоком функциональном уровне как можно дольше ( мозг, печень, надпочечники). А такие органы, как мышцы, кости, подкожно-жировая клетчатка, не играюшие первостепенной роли в нашем существовании, могут страдать из-за дефицита клеток-предшественников. И именно они выказывают первые признаки старения организма: снижается тонус кожи, появляются морщины, хрупкость костной ткани, шаркающая походка. Мозг еще может активно работать, но если процесс биологического старения продолжается дальше, то затрагиваются и другие, уже жизненно важные органы. В конце концов наступает рубеж, перешагнуть который никому не дано, - смерть.
УГОЛЬ И АЛМАЗЫ, песок и чипы компьютера, рак и здоровая ткань - на всём протяжении истории, в зависимости от упорядочения атомов, возникало дешевое или драгоценное, больное или здоровое. Упорядоченные одним образом, атомы составляют почву, воздух и воду; упорядоченные другим, они составляют спелую землянику. Упорядоченные одним образом, они образуют дома и свежий воздух; упорядоченные другим, они образуют золу и дым.
...
Белковые машины, называемые ферментами ограничения, интерпретируют некоторые последовательности ДНК как "резать здесь". Они считывают эти участки гена контактно, прилипая к ним, и они разрезают цепь, меняя порядок нескольких атомов. Другие ферменты соединяют части вместе, "читая" соответствующие части как "склеить здесь", аналогично "читают" цепи выборочным прилипанием и соединяют их, изменяя порядок нескольких атомов. Используя генные машины для чтения, а ферменты ограничения для разрезания и склеивания, генные инженеры могут написать и отредактировать любую фразу ДНК, которую захотят.
...
Генные инженеры сейчас запрограммировали бактерии делать белки, от человеческого гормона роста до ренина, фермента, используемого при создании сыра. Фармацевтическая компания Eli Lilly (Индианаполис) сейчас продвигает на рынок Хьюмулин, молекулы инсулина человека, произведённые бактериями.
...
Точно так же, как сегодняшние инженеры строят такие сложные машины как манипуляторы робота из обычных моторов, подшипников и движущихся частей, завтрашние биохимики будут способны использовать молекулы белка как двигатели, подшипники и движущиеся части, чтобы строить манипуляторы роботов, которые сами будут способны манипулировать отдельными молекулами.
...
Форрест Картер из Военно-морской научно-исследовательской лаборатории США, Ари Авирам и Филипп Сеиден из IBM, Кевин Улмер из корпорации Genex, а также другие исследователи университетских и промышленных лабораторий по всему земному шару уже начали теоретическую работу и эксперименты, ставящие целью разработку молекулярных переключателей, устройств памяти и других структур, которые могли бы быть встроены в компьютер, основанный на белках.
...
Несмотря на универсальность, белок имеет недостатки как технический материал. Белковые машины перестают функционировать при высушивании, замерзают при охлаждении и свариваются при нагревании. Мы не строим машины из плоти, волос и желатина; за многие столетия мы научились использовать свои руки из плоти и костей, чтобы строить машины из дерева, керамики, стали и пластмассы. Аналогично мы будем поступать в будущем. Мы будем использовать протеиновые машины, чтобы строить наномашины из более прочного вещества, чем белки.
Как только нанотехнология двинется дальше использования белков, она будет становиться более обычной с точки зрения инженера. Молекулы будут собираться подобно компонентам набора монтажника, а хорошо связанные части будут оставаться на своих местах. Так же как обычные инструменты строят обычные машины из частей, так же и молекулярные инструменты будут связывать молекулы так, чтобы образовывать крошечные двигатели, моторы, рычаги, обшивки и собирать их в сложные машины.
Подобно рибосомам, такие наномашины могут работать под управлением молекулярных лент. В отличие от рибосом, они будут иметь дело с широким разнообразием маленьких молекул (не только аминокислот) и присоединять их к собираемому объекту не только в конце цепи, но и в любом желаемом месте.
...
Клетки воспроизводятся. Их машины копируют свои ДНК, которые направляют их рибосомные механизмы на строительство других машин из более простых молекул. Эти машины и молекулы содержатся в заполненном жидкостью мешке. Мембрана впускает молекулы, снабжающие клетку энергией и части для дальнейшего производства наномашин, ДНК, мембран и т.д.; она выпускает отработанные молекулы, несущие энергию и остатки компонентов. Клетка воспроизводится путем копирования частей внутри своего мембранного мешка, сортируя их на две группы, и расщепляя мешок на два. Искусственные репликаторы могли бы строиться так, чтобы работать аналогичным образом, но используя ассемблеры вместо рибосом. Таким образом мы могли бы строить клетко-подобные репликаторы, которые не ограничиваются молекулярными машинами, сделанными из мягких влажных складок молекул белка.
...
Ассемблеры будет способен делать практически все что угодно из обычных материалов без использования человеческого труда, заменяя дымящие фабрики системами, чистыми как лес. Они в корне преобразуют технологию и экономику, открывая новый мир возможностей.
...
МЫ БУДЕМ ИСПОЛЬЗОВАТЬ молекулярную технологию, чтобы принести здоровье, потому что человеческое тело сделано из молекул. Больные, старые и раненные - все страдают того, что атомы устроены в неправильные структуры, которые появились будь то из-за вторжения вирусов, прошествия времени или свернувших с дороги автомобилей. Устройства, способные переупорядочить атомы будут способны устанавливать их в правильное положение. Нанотехнология принесет фундаментальный прорыв в медицине.
...
Короче говоря, с молекулярной технологией и техническим ИИ мы будем делать полные описания здоровой ткани на молекулярном уровне, и будем строить машины, способные входить в клетки, понимать и изменять их структуры.
...
Старение по сути ничем не отличается от любого другого физического расстройства; в нем нет никакого волшебного влияния календарных дат на мистическую жизненную силу. Хрупкие кости, морщинистая кожа, низкая ферментная активность, медленное заживление ран, плохая память и все остальное - все происходит из повреждения молекулярных машин, химических дисбалансов и нарушения порядка в структурах. Восстанавливая структуру всех клеток и тканей тела до такой, как в молодости, машины ремонта восстановят и здоровье, как в молодости.
Еще об использовании нанотехнологии в геронтологии - в статье М.В. Соколова Клиническая геронтология через несколько десятилетий
Более подробно об истории геронтологии и раскрытых причинах старения.
В статье описываются такие факторы, влияющие на процесс старения как:
Электромагнитные поля, Ионизирующая радиация, Антиоксиданты, Латирогены (группа веществ, препятствующих образованию сшивок, в частности молекул коллагена соединительной ткани), Комплексоны, Адаптогены (тонизирующие средства, повышающие адаптационные возможности и сопротивляемость организма к различным факторам), Биостимуляторы, Препараты клеточной и тканевой терапии, Иммунотропные средства, Гормоны, Средства воздействия на генетический аппарат, Химические средства разных групп, Витамины и микроэлементы, Ограничение питания, Энтеросорбция (удаления токсинов и их метаболитов), Физическая нагрузка, Снижение температуры тела, Сон, Гипобиоз (экстремальные холод, жара, голод), Акупунктура, Восточные психотехники.
Проведенный анализ подходов, средств и методов продления жизни позволяет отметить в качестве перспективных для человека и требующих дальнейшего углубленного исследования: специальные геропротекторные диеты и голодание; энтеросорбцию и др. средства нормализации эндоэкологии организма; гипобиоз; средства регуляции биоритмов (в частности сна).
Обзор истории геронтологии с древности до наших дней - в статье
Возникновение биологического "стремления" к увеличению продолжительности жизни явилось следствием физических законов, а также того факта, что жизнь на Земле зародилась в виде феномена саморазмножения макромолекул в водном растворе. Уже на уровне макромолекул действовал отбор на увеличение продолжительности их существования, так как "смерть" (распад) и "старение" (повреждение) молекул были неизбежны. Аналогичным образом происходила селекция приспособлений, обеспечивающих достаточно длительное существование, у одноклеточных, а затем и у многоклеточных организмов. После возникновения нервной системы и психики биохимические и физиологические приспособления, обеспечивающие поддержание (и увеличение при появлении соответствующего давления естественного отбора) необходимой продолжительности жизни, были дополнены поведенческими инстинктами и механизмами нервной регуляции физиологических процессов. Появление у человека сознания привело к пониманию им факта ограниченности собственного существования во времени (т. е. факта смертности). Это вызвало возникновение коллизии между его биологическим, инстинктивным стремлением к длительному существованию и осознанием невозможности его достижения. У большинства людей это приводило к примирению с фактом смертности. Такое примирение выразилось в возникновении различных защитных психологических механизмов (как правило, культурно опосредованных), одним из которых является вера в посмертное существование.
Согласно основным положениям, постулированным А. Вейсманом, естественное старение отсутствует у одноклеточных организмов. Эволюционное противоречие между необходимостью специализации клеток и сохранением их бессмертия путем неограниченного деления привело к необходимости разделения клеток на соматические, которым было позволено дифференцироваться и стареть, и бессмертные зародышевые или половые. Существование огромных и сложных многоклеточных организмов, содержащих многие триллионы соматических клеток, в сущности, направлено к тому, чтобы обеспечить бессмертие половых клеток. Взгляды Вейсмана нашли убедительное подтверждение в исследованиях Л. Хейфлика, установившего, что нормальные соматические клетки человека имеют ограниченный митотический потенциал и конечную продолжительность жизни. Естественное старение, как представляется очевидным, присуще и бесконечно делящимся клеткам, но, постоянно воспроизводя свою генетическую информацию и свои сравнительно несложные структуры, они умеют делать его незаметным. Старение же многоклеточного организма складывается из падения пролиферативного потенциала его стволовых клеток (исчерпанием их первоначального количества) и старения и смерти его полностью дифференцированных клеток.
...
В митохондриях (энергетических органеллах клетки) метаболизируется более 90% потребляемого аэробными клетками кислорода и образуется около 75% общего потока супероксидных радикалов в клетке. Митохондрии у видов с низкой продолжительностью жизни, например у комнатных мух, генерируют в 6 - 300 раз больше оксидантов, чем митохондрии млекопитающих. Сравнительное исследование в тканях сердечной мышцы у восьми видов млекопитающих, значительно различающихся по продолжительности жизни, обнаружило большее образование супероксидных радикалов субмитохондриальными частицами короткоживущих видов.
...существует обратная зависимость между интенсивностью обмена у животного и продолжительностью его жизни. Малая масса тела и высокий обмен веществ обуславливают небольшую продолжительность жизни.
Исключением из этого правила оказываются, например, приматы и птицы... Большая продолжительность жизни приматов связана с более высоким уровнем антиокислительной защиты супероксиддисмутазой.... Однако птицы живут почти вдвое дольше, чем млекопитающие того же размера. В то же время, у птиц не только гораздо более высокая интенсивность обмена, но и более низкий уровень антиоксидантов. Как выяснилось в результате независимых исследований, изолированные митохондрии мозга, печени и сердца голубя потребляя в два - три раза больше кислорода, чем митохондрии крыс, генерируют только одну треть или половину перекиси водорода.
...
Воздействие оксидантов на белки ведёт к окислению сульфгидрильных групп, образованию окисленных производных аминокислот, перекрёстных связей между белками, фрагментации их на пептиды, реакции с альдегидами. В длительно сохраняющихся белках ( коллагене, кристалине ) оксиданты в присутствии сахаров формируют производное пентазидин, продукт перекрёстных связей между аргинином лизином и сахарами.
...
Обнаруженный около 60 лет назад Мак Кей феномен удлинения жизни животных при ограничении калорийности питания до сих пор остаётся необъяснённым. Логично предположение, что он связан со снижением интенсивности обмена. Сравнительная оценка скорости генерации супероксидных радикалов и перекиси водорода митохондриями мозга, сердца и почки крыс, находящихся на нормальном питании и низкокалорийной диете подтвердила это предположение. В целом данный цикл исследований находится пока в начальной стадии и не может считаться завершённым. Аналогичная закономерность может быть прослежена и в отношении связи скорости старения с температурой тела, наиболее очевидная у пойкилотермных организмов, уровень обмена у которых легко изменяется с изменением температуры тела.
В этом контексте можно привести также данные о том, что у женщин, которые живут в среднем на 10 лет дольше, чем мужчины, уровень основного обмена на 6% ниже, чем у мужчин. Основные центры долгожительства человека расположены в горных областях. Содержание кислорода там меньше, чем на равнине.
Приводимая работа занимает слишком много места и здесь предлагается в виде архивного файла.
Гипотеза о том, что старение и смертность определяется уровнем естественного фона радиации, представленного радио-изотопом углерода, который постоянно образуется в атмосферном углекислом газе под действием жесткого космического излучения, во напоминает свободно-радикальную гипотезу тем, что главный акцент делает на некий повреждающий фактор.
Автор наглядно приводит корреляционные зависимости и механизмы повреждающего воздействия. Однако никак не рассматривает возможное влияние других известных факторов, о которых идет речь в этой подборке, в том числе такие очевидные как вдовая программа развития организма. Поэтому возникает впечатление, что это - главный и единственный фактор, влияющий на смертность и если удастся оградить от влияния радио-углерода, то, по идее, ничего уже не помешает жить практически вечно.
Поиск [4] причины, определяющей вариации
естественной смертности населения Земли, привел к такому хорошо известному
явлению, как глобальные флуктуации концентрации радиоактивного углерода-14С
в атмосфере, происходящие в силу большой подвижности воздушных масс практически
одновременно по всей планете. Если предельно кратко изложить известные из
литературы [8,9] сведения о роли радиоактивного углерода в биосфере, то
получится следующее.
В естественных условиях радиоуглерод образуется в основном при взаимодействии
вторичных нейтронов космического излучения с ядрами азота, которые находятся в
стратосфере, по реакции 14N→(n,p)→14C.
Участвуя в обменных процессах вместе со стабильным углеродом, 14С по
пищевым цепочкам проникает во все органы, ткани и молекулярные структуры живых
организмов. Главное повреждающее действие связано с изменением химического
состава молекул ДНК за счет превращения атома углерода в атом азота. Подобные
превращения в генетических структурах клетки принято называть трансмутациями, а вызванные ими генетические эффекты – трансмутационными. Факт высокой генетической значимости трансмутационного превращения 14С, включенного в
молекулы ДНК, теоретически обоснован и экспериментально доказан. При этом
эффект проявляется в том числе и в области малых доз, близких к уровню доз от
естественного радиационного фона.
...
Еще одна причина вариаций концентрации радиоуглерода в атмосфере это циклы солнечной активности.
Чем выше активность Солнца, тем больше защищена Земля от галактических лучей и
тем ниже скорость образования естественного 14С в стратосфере.
...
Основываясь на результатах
работы [5] можно утверждать, что корреляционная связь параметров естественной
смертности с концентрации атмосферного14С
обнаруживается во все характерные периоды, связанные: с солнечной активностью, с выбросами индустриального12СО2 и с “бомб-эффектом”.
...
В целом приведенные факты не только не
противоречат, но и удовлетворительно согласуется с известными представлениями о
роли 14С в биосфере. Учитывая, что радиационное действие β-частиц
и ядер отдачи азота, возникающие в результате распада 14С, на
организм человека пренебрежимо мало, можно утверждать, что смертность людей
связан с числом вызванных радиоуглеродомтрансмутационных дефектов на уровне ДНК. Попасть в
структуру ДНК радиоуглерод может только по пищевым
цепочкам вместе со стабильным углеродом. Таким образом,
становится очевидным, что в течение жизни естественная смертность людей зависит
от количества радиоактивного углерода в потребляемой пище, где 14С
всегда присутствует пропорционально его концентрации в атмосферной углекислоте.
Для того чтобы ограничить поступление 14С
во все органы, ткани и молекулярные структуры организма человека, была
сформулирована очевидная идея создания индустрии продуктов питания, чистых
относительно радиоуглерода [11]. Никаких неразрешимых
инженерных задач на пути ее реализации нет, все вопросы носят организационный и
финансовый характер. Потребление таких “чистых” продуктов неизбежно приведет к
снижению уровня радиоуглерода в организме и,
следовательно, к увеличению продолжительности жизни.
В настоящее время широким признанием пользуются два типа теорий старения: генетическая и свободно-радикальная, в рамках которых находят удовлетворительное объяснение некоторые особенности процесса старения и связанных с ним патологий. Однако есть явления, трудно объяснимые в рамках этих теорий: в частности, увеличение максимальной продолжительности жизни при умеренном голодании, благотворное действие активных форм кислорода на осуществление жизненных функций и т.д.
...
Биология преподносит немало удивительных примеров того, что некоторые живые существа практически не подвержены старению и если гибнут, то не по внутренним причинам, т. е. вследствие истощения жизненных возможностей организма. Известны деревья продолжающие плодоносить в возрасте, превышающем несколько тысяч лет. У черепах, некоторых видов рыб и птиц 150-летний возраст - это не предел, причем животные и в этом возрасте часто не обнаруживают биологических признаков старения. Среди млекопитающих таких долгожителей нет. Eсли они не погибают от внешних причин до наступления старости, то умирают от болезней, связанных с дряхлостью. Но человек, как ни странно, может сравниться с самыми долгоживущими рыбами, рептилиями и птицами и по продолжительности жизни, и по способности сохранять высокую жизненную активность в самом преклонном возрасте.
...
Старость обычно ассоциируется с неизбежной деградацией физического и психического здоровья человека. Но в ряде исследований показано, что среди "глубоких стариков" немало тех, кто сохраняет хорошее здоровье, высокую работоспособность и творческую активность. Примерно половина долгожителей (лиц старше 90 лет) на Украине и в Абхазии по медицинским показателям - практически здоровые люди.
...
Все варианты "генетических" теорий старения проистекают из концепции А. Weismann о "разделении труда" между соматическими клетками и половыми - носителями генетического материала. По Вейсману многообразие функций соматических клеток сводится в конечном итоге к обеспечению возможности сохранения генетического материала ("бессмертной наследственной плазмы") в потомстве. Когда функция размножения выполнена, особи "не только теряют цену, но даже становятся вредными для вида, отнимая место у лучших". Поэтому, как считает Вейсман, в ходе естественного отбора на "полезность" преимущество получали виды с оптимальным соотношением между плодовитостью и продолжительностью жизни родителей, выполнивших свою функцию. Вейсман предположил, что максимальная продолжительность жизни детерминирована генетически в виде числа поколений соматических клеток многоклеточного организма.
Недавно стал известен молекулярный механизм, ограничивающий число делений фибробластов в культуре (число Хейфлика) - снижение в стареющих культурах активности теломеразы - одного из ферментов, обеспечивающих сохранение свойств ДНК в последовательных поколениях клеток. Число делений культивируемых фибробластов, в которые встроили ген этого фермента, увеличилось. Обнаружены гены, мутации в которых влияют на МПЖ у дрожжей, червя-нематоды, дрозофилы. Эти исследования породили надежды на омоложение с помощью "генной терапии".
...
Роль ненаследственных факторов акцентируется в группе теорий старения за счет изнашивания организма. В ходе жизнедеятельности в нем накапливаются токсические продукты обмена веществ, он постоянно подвержен действию вредных внешних факторов. Обезвреживающие механизмы, которые у молодых организмов еще устраняют повреждения, постепенно изнашиваются, и одряхление становится все более явным. Так, согласно "Свободно-радикальной теории старения", при действии на организм ионизирующей радиации или в результате неких "ошибок метаболизма", в цитоплазме появляются свободные радикалы (атомы или молекулы, имеющие неспаренный электрон на внешней обитали)... высоко активные свободные радикалы могут атаковать и повреждать любые биомолекулы. Утверждается, что с возрастом свободные радикалы обезвреживаются все хуже и все активнее нарушают работу "молекулярных машин" клетки.
Однако, активные формы кислорода (АФК), столь опасные с позиции свободно-радикальной теории старения, организм вырабатывает целенаправленно... клетки обладают специализированными ферментативными системами для целенаправленной генерации АФК. У растений почти полное подавление митоходриального дыхания снижает потребление ими кислорода лишь на 5-30%, а у животных минимально поврежденные органы и ткани используют до 10-15% потребленного кислорода на продукцию АФК.
Наконец, совсем недавно было установлено, что все антитела, независимо от их специфичности и происхождения, способны активировать кислород и продуцировать перекись водорода. А это значит, что АФК участвуют в любой иммунной реакции организма, т.е. что защита организма от повреждающих факторов внешней среды, необходимая для длительной жизни, невозможна без участия свободных радикалов.
...интенсивность процессов с участием свободных радикалов в мозгу, намного превосходит ту, что характерна для других органов и тканей. А ведь мозг - это тот орган человека, который "стареет", как правило, в последнюю очередь (по крайней мере, у большинства долгожителей). Все это резко противоречит свободно-радикальной теории старения в том ее виде, в каком она пропагандируется в настоящее время.
...Обратимся к другому важному для геронтологии наблюдению -- продлению жизни животных при ограничении калорийности питания (ОКП). Так, снижение калорийности пищи до 40-50% от потребляемого при кормлении "досыта" увеличивает не только среднюю, но и максимальную продолжительность жизни мышей и крыс более, чем в 1,5 раза!. ОКП приводит к усилению иммунитета, снижению частоты раковых заболеваний, а в ряде случаев -- к рассасыванию уже появившихся новообразований. У макак ОКП устраняет развитие диабета, гипертонии, атеросклероза. Долгое время рост продолжительности жизни при ОКП объясняли просто: при голодании снижается интенсивность обмена веществ, медленнее накапливаются эндогенные токсины, и длительность жизни растет за счет снижения общей активности организма. Оказалось, однако, что двигательная, сексуальная и познавательная активность умеренно голодающих животных возрастает, а за все время жизни они потребляют больше кислорода и "сжигают" больше калорий, чем контрольные.
...
Старение - закономерный этап индивидуального развития организма.
...
Э.С. Бауэр обобщил это свойство живого как "принцип устойчивого неравновесия": "Все и только живые системы никогда не находятся в равновесии и исполняют за счет своей свободной энергии постоянно работу против равновесия, требуемого законами физики и химии при существующих внешних условиях" (т.е. речь идет о противодействию живыми системами вселенскому закону увеличения энтропии, что позволяет, наконец-то, дать определение живых существ) . В термодинамике термин "свободная энергия" связывают с наличием в системе каких-либо градиентов: электрических, химических, механических (давление), температурных. Все они имеются и в живых системах, и используются для выполнения работы. Но где первоисточник их формирования и поддержания, первоисточник работоспособности живой системы? Согласно Бауэру, в живой клетке неравновесность порождается особым физическим состоянием биологических макромолекул - белков и нуклеиновых кислот.
... белки-ферменты могут поглощать из среды энергию, накапливать ее, а затем использовать для выполнения полезной работе в виде одного "большого" кванта.
... закон Бауэра гласит, что любая живая клетка с момента своего возникновения неравновесна относительно среды, и за счет этого способна выполнять полезную работу по поддержанию собственной жизнедеятельности, причем вся работа, которую выполняет живая система, направлена только на это. Если живую систему изолировать от внешних источников вещества и энергии, она постепенно израсходует все свои запасы биофизической энергии на выполнение работы по поддержанию неравновесного состояния живой массы, и в конечном итоге организм погибнет.
...
Таким образом, жизненный цикл любого организма состоит из двух этапов с противоположным направлением вектора изменения биофизической энергии. Первый этап - это этап развития, на котором объем биофизической энергии живой системы растет, второй - это этап, на котором ее уровень снижается, т. е., по существу, -- старение организма. Продолжительность всего цикла зависит и от наследственно обусловленных начальной живой массы и ее биофизического потенциала, а также от эффективности его использования для роста живой массы.
...
Сформулированные Бауэром фундаментальные законы биологии, которые мы обсудили крайне фрагментарно (более подробное их изложение см. [4, 62]), позволяют объяснить с единых позиций большинство явлений, связанных с проблемой старения, в частности, тех, что не находят объяснения в рамках существующих теорий. Так, генерация клетками АФК объясняется энергетической подкачкой в процессе рекомбинации свободных радикалов. АФК необходимо рассматривать в первую очередь как главных участников непрерывных протекающих нелинейных процессов, в ходе которых порождаются электронно-возбужденные состояния. Эти процессы играют принципиально важную роль в организации потоков энергии и информации в живых системах, на что указывает стремительный рост числа работ, в которых утверждается, что АФК выступают в роли универсальных информационых агентов практически для всех проявлений клеточной активности.... В чем смысл генерации радикалов, если они должны немедленно устраняться, как не в том, что продукты этих реакций появляются в электронно-возбужденном состоянии, эквивалентном тому, что возникает при поглощении ими кванта света. эти механизмы регуляции метаболизма рассматриваются в статье достаточно подробно.
...
Нет сомнения, что длительность активного и полноценного существования живой системы в известной мере зависит и от генетических факторов и от условий ее существования. Но из законов теоретической биологии, впервые сформулированных Э. Бауэром, следует, что любая живая система, в том числе и человек, -- это непрерывный деятельный процесс становления, а его результаты определяются, главным образом, собственной активностью живой системы и уже во вторую очередь внешними обстоятельствами и даже генетической конституцией организма. Хотя в соответствии с принципом устойчивого неравновесия, любой элементарный цикл развития живой системы, имеет свой предел, после которого начинается этап старения, другие принципы теории Бауэра открывают возможности для существенного продления срока жизни индивидуума при сохранении его высокой жизненной активности. Благодаря существованию "Основного процесса" каждая индивидуальная живая система имеет возможность многократно "омоложиваться" и вновь вступать в фазу развития, причем стартовые условия для нового этапа могут быть лучше, чем для предыдущего. Каждый человек на каждом этапе своего развития, как правило, имеет в своем распоряжении средства для его осуществления. Другое дело, что многие не знают, что они обеспечены этими средствами и не умеют ими пользоваться. Правда, складывается впечатление, что мы просто забыли об этом, поскольку многие издревле известные правила здорового образа жизни, способы коррекции отклонений от нормального развития, позволяют не только продлить календарные сроки жизни, но и обеспечить высокую работоспособность, творческую активность в любом возрасте.
Научные материалы, положенные в основу, разрабатывались автором более тридцати лет. Однако их главный результат может быть сформулирован весьма кратко: у высших организмов, включая человека, старение непосредственно связано с механизмом развития, а именно те же самые факторы, которые обеспечивают развитие организма, продолжают действовать и после его завершения, являясь одновременно и причиной, приводящей к старению. Так как механизмы развития реализуются по жесткой генетической программе, то соответственно и признаки нормального старения исключительно единообразны у всех особей каждого вида, включая человека...
Эти же механизмы определяют и видовой лимит длительности жизни.... вполне осознавая существование многих различий в развитии и болезнях таких далеких видов, как, например, горбуша, крыса и человек, в книге рассматривается то, что преимущественно объединяет их на единой эволюционной лестнице живой природы.
...именно живые системы организмов благодаря обмену веществ и поступлению энергии из внешней среды, то есть как открытые системы, обладают способностью временно противодействовать запрету, налагаемому термодинамическими законами природы. Но если противодействие этим законам может осуществляться хотя бы в пределах видовой продолжительности жизни каждого индивидуума, то почему же все-таки его существование конечно? Очевидно, должны существовать какие-то специальные причины, постепенно нарушающие те свойства, которые отличают природу живых организмов от всех других явлений природы.
...читатель сможет ознакомиться с рядом доводов, подтверждающих, что именно закономерные, а не статистические явления управляют сложным оркестром организма не только в период развития и роста, но и на всем пути его существования, то есть в старости так же, как я в детстве, когда порядок детерминированных процессов развития очевиднее для всех. Поэтому мутации и подобные им явления не могут играть фундаментальной роли в механизме старения.
...
Принято считать, что нормальное физиологическое старение -- это одно, а определенные болезни, сцепленные со старением, -- совсем другое. С моей точки зрения, которую я в этой книге достаточно подробно аргументирую, нет принципиальных различий не только между механизмами развития и старения организма, но и механизмами развития болезней, сцепленных со старением.
... нормальные клетки, находясь в искусственных условиях вне организма, в так называемой культуре тканей, делятся лишь строго определенное число, раз и затем погибают. Когда же клетка становится раковой, ее потомки могут жить и в культуре ткани, и в организме беспредельно, если их последовательно пересаживать, или трансплантировать.
... вычислили, что если будут устранены основные болезни старения -- атеросклероз и рак, то длительность жизни человека увеличится на 18 лет; если же будут устранены все болезни пожилого возраста, то это даст в среднем дополнительно еще 2--5 лет жизни.
...
В живой природе существуют примеры механизма смерти, явно не связанного с влиянием внешних причин. Всем известен вид смерти, свойственный бабочке поденке. Такая бабочка, возникнув из личинки поутру к концу первых суток закончив цикл размножения, погибает. Смерть наступает независимо от условий внешней среды -- как будто кончается завод часов. Подобная смерть от внутренней причины -- не исключение. Еще" отчетливее ее можно наблюдать у более сложного организма -- горбуши. Эта рыба в течение четырех-пяти лет живет в Тихом океане. В этот период происходит созревание и увеличение размера тела, а в печени и теле накапливается жир. Но вот приближается период размножения, и горбуша начинает свой длинный путь, иногда в тысячи километров, к устью той реки, в которой она появилась на свет. С самого начала этого пути рыба в качестве источника энергии использует главным образом печеночные резервы жира. Запас жиров снижается, но растет концентрация в крови холестерина, который синтезируется из жира. И в течение одного-двух месяцев рыба "стареет". У нее изгибаются челюсти, западают глаза, истончается кожа. В организме горбуши происходят очень глубокие сдвиги -- появляются признаки, свойственные сахарному диабету и атеросклерозу, снижается устойчивость к инфекции. Наконец горбуши-самки откладывают икру, которая осеменяется мужскими особями горбуш. Через одну-две недели рыбы-родители погибают. Причиной смерти являются множественные инфаркты сердца, мозга, легких, почек. Это понятно, так как концентрация холестерина в крови у горбуши в период нереста увеличивается до 1000 мг%, то есть примерно в 10 раз. Механизм гибели горбуши -- это типичный пример смерти от внутренних причин, причем пример, создающий впечатление о существовании запрограммированной смерти. Жизнь рыбы как бы оканчивается в соответствии с программой, хранящейся в генах, -- будто в них записан сигнал "стоп", который остро обрывает жизнь.
...Американские ученые О. Робертсон и Б. Векслер (1962) удалили половые железы у нескольких экземпляров родственного горбуше пресноводного вида рыбы и содержали затем их в специальных резервуарах. Это кажется невероятным, но длительность жизни кастрированных рыб удвоилась и даже в некоторых случаях утроилась! Приведенный пример поучителен в ряде отношений. Во-первых, он демонстрирует наличие смерти от внутренних причин у такого достаточно сложного организма, как горбуша. Во-вторых, эффект кастрации показывает, что видовые пределы жизни могут быть расширены, то есть что возможно вмешательство в программу, которая с незыблемой генетической закономерностью воспроизводится из поколения в поколение, из года в год, так сказать, от века. Но, пожалуй, самый важный вывод заключается в следующем. В основе механизма запрограммированной гибели горбуши лежат регуляторные сдвиги, а именно такие сдвиги в регуляции обмена, которые приводят к резкому повышению содержания холестерина в крови. При этом гибнет каждый индивидуум, каждая горбуша, ибо ни одна рыба этого вида уже никогда после нереста не возвращается в океан.
На примере механизма гибели горбуши становится очевидным, что в основе смерти лежат нарушения регуляции, то есть функциональные и поэтому в принципе обратимые нарушения.
... тот факт, что удаление половых желез тормозит выполнение "программы смерти", показывает, что у горбуши половые железы являются источником сигналов, включающих механизм смерти от внутренней причины. Иными словами, созревание половых желез "запускает" механизм размножения, а затем и естественной гибели горбуши.
... В чем смысл накопления жира в печени и в емкости "горба", если горбуше суждено в ближайшее время после нереста погибнуть? В том, что из жира образуется холестерин, а каждая половая клетка должна содержать много холестерина. Этот холестерин является материалом для построения оболочек (мембран) клеток, которые после оплодотворения должны начать развиваться в сложный организм. Одновременно повышение содержания холестерина в крови вызывает у горбуши поражение сосудов и в конечном итоге приводит организм к гибели. Таким образом, по существу, избыток холестерина в крови служит обеспечению процесса размножения, а гибель горбуши является лишь побочным следствием, вызванным нарушением постоянства внутренней среды организма. В ходе эволюции не было выработано никакого защитного механизма против этого лишь потому, что развитие вида настолько эффективно обеспечивается, что гибель одной особи на фоне рождения множества потомков, практически ничего не значит.
Далее подробно рассказывается о системах регуляции организмов на клеточном уровне. Материал настолько интересный, что с большим сожалением не цитирую его весь :) но иначе общий обзор станет не читаемым (все, кто заинтересуется, могут прочитать это в самой статье). В целом складывается картина взаимного баланса всех регуляторных механизмов, обеспечивающих постоянство внутренней среды организма и выполнение его видовой функциональности, которая и определена генетически, как строгая и взаимообусловленная последовательность фаз развития, репликации и выхода из жизни. Умирания не как непременной самоцели, а как побочное следствие функциональной бесполезности для вида, когда чем дальше, тем организм более оказывается эволюционно необеспеченным поддержкой восстановительными механизмами.
... системы, обеспечивающие стабильность, то есть защиту от внешнего мира, все время должны сами развиваться, увеличивая свою мощность; только в этом случае может быть обеспечено сохранение регуляции в движущейся системе. Наиболее наглядно это можно проследить на основе тех изменений, которые наблюдаются в женском организме во время беременности. Эти изменения особенно явны во второй половине беременности, когда быстро увеличивается масса плода. В этот период у женщины происходит накопление жира, а нередко можно заметить также увеличение размеров носа или подбородка за счет набухания мягких тканей лица. Параллельно в крови повышается концентрация сахара и холестерина. Уровень сахара иногда становится столь значительным, что врачи определяют такое состояние как "диабет беременных". Иными словами, у женщины во время беременности происходит нарушение закона постоянства внутренней среды и как бы развиваются определенные болезни. Справедлив вопрос: разве может столь жизненно необходимое явление, как беременность, сопровождаться болезнями, особенно если принимать во внимание, что в процессе эволюции вредные свойства давно были бы устранены естественным отбором? Рассмотрим это подробнее. Изменения, возникшие у беременной женщины, свойственны не только роду человеческому, они, например, так же отчетливо наблюдаются и у животных. Более того, можно заметить, что признаки "болезни, беременного организма" напоминают именно те отклонения, которые остро возникают у горбуши в период, предшествующий нересту, хотя у рыб в отличие от млекопитающих плод не развивается в материнском организме. Приняв все это во внимание, приходится признать: отклонение от закона постоянства внутренней среды -- это та запрограммированная "болезнь беременного организма", без которой невозможно развитие плода. Ведь чтобы нормально развиваться, плод должен быть обеспечен "строительным материалом" -- он и доставляется в результате -описанных сдвигов. Функциональная разница с горбушей в том, что женщина вынашивает, как правило, только один плод за раз и для вида важны последующие беременности.
... само нормальное старение есть болезнь, вернее, сумма болезней гомеостаза -- болезней, вызванных нарушением закона постоянства внутренней среды организма. Такие же изменения, хотя в значительно более быстром темпе, происходят и у горбуши в период нереста. Пример гибели горбуши является с этой точки зрения частным примером гибели вследствие нарушений в системе саморегуляции.
... Увеличение мощности главных гомеостатов в процессе старения означает, что старение и связанные с ним болезни формируются не за счет снижения, угасания, а, напротив, усиления, перенапряжения деятельности систем, регулирующих энергетические процессы, адаптацию и размножение... Признаки естественного старения определяются теми изменениями, которые ранее должны быть выполнены для осуществления развития организма.
... Исследования, суммированные в табл. на стр. 49, показывают, что причины, лежащие в основе гибели таких, например, далеких друг от друга видов, как горбуша, крыса и человек, практически совпадают. Если бы речь шла не о механизме смерти, то следовало бы сказать, что этот механизм -- чудо совершенства. Сегодня можно утверждать, что биологические часы, определяющие длительность жизни высших организмов, заключены не в каждой отдельной клетке, а в системе регуляции. Поэтому точнее эти часы было бы назвать Большими биологическими часами. Вот почему, быть может, нет никакой особой фатальности в явлении естественной смерти, а есть проблемы познания механизма развития организма, и в первую очередь -- углубленного изучения его регуляторных принципов.
... Эволюция, формируя высшие организмы, определила, что лучше иметь возможность прожить видовой лимит жизни и умереть старым и больным, чем умереть молодым и здоровым в любой момент, наступление которого могло бы определиться только факторами внешней среды. Поэтому вернее было бы сказать, что цивилизация не вызывает болезней цивилизации, а вносит принцип неопределенности в "запрограммированный" механизм болезней старения.
Далее подробно рассматриваются механизмы адаптации к стрессовым факторам и вызываемые этим болезни адаптации.
... нарушение адаптации, возникающее в процессе нормального старения, вносит эту плату уже вне всякого призыва к защите, по существу, вопреки организму. То, что послужило приспособлению, в конце концов лишает организм возможности не только приспособиться к самым умеренным требованиям, предъявляемым жизнью, но и в силу действия внутренних факторов влечет за собой болезнь - гиперадаптоз.
Климакс является одновременно и нормой и болезнью: нормой потому, что климакс в женском организме явление закономерное, а болезнью потому, что это стойкое нарушение регуляции, приводящее в конечном итоге к снижению жизнеспособности организма.
Естественность процессов старения обосновывается так же во время рассмотрения возрастных изменений регуляции аппетиты, последствия энергетического гомеостата - ожирения и собственно такие последствия ожирения как атеросклероз, метаболическая иммунодепрессия и ее последствия - рак.
... любое стойкое отклонение гомеостаза -- это болезнь. А то, что происходит у всех, является и опасным для всех. Ведь те, кто причисляет старение к возрастной норме, молчаливо игнорируют то обстоятельство, что старение прогрессивно увеличивает риск смерти от нормальных болезней, в основе которых лежит нарушение гомеостаза.
Сегодня в общих чертах ясен механизм апоптоза, что в переводе с греческого значит
«листопад». В урочный день и час клетки, формирующие
основание черешка листа, совершают акт самоубийства. В результате
механическая прочность крепления уменьшается, лист уже не может
удержаться а ветке, и его уносит порыв осеннего ветра.
Многочисленные исследования последних двадцати лет убедительно
показали, что способность к самоубийству присуща не только клеткам
черешка. Скорее это неотъемлемое свойство живых клеток,
принадлежащих к самым разным типам, и у растений, и у животных (не
исключая и человека). С легкой руки Галена апоптозом стали называть
все случаи запрограммированной смерти клеток. Самоликвидируются,
например, многие эмбриональные клетки, ставшие ненужными в процессе
развития; клетки иммунной системы, вырабатывающие антитела к своим
собственным белкам; клетки с поврежденным геномом, а также
«бездомные» клетки, случайно оказавшиеся вне родной ткани. Последний
случай особенно интересен. Оказалось, что в межклеточной жидкости
есть особые белки, специфичные для каждой ткани. Эти белки
сорбируются на поверхности клетки и подавляют в них некую систему,
генерирующую сигнал самоубийства. Покинув свою ткань, клетка теряет
эти белки, запрет исчезает, и в результате клетка кончает с собой. В
каком-то смысле клетка многоклеточного организма напоминает
глубокого ипохондрика, которого нужно постоянно удерживать от
соблазна покончить счеты с жизнью, уговаривать: «Живи дальше!»
...
Хорошо известно, что в процессе индивидуального развития некоторые органы возникают, чтобы потом исчезнуть.
Продолжая аналогию, самоубийство организма можно было бы определить как феноптоз. К случаям феноптоза следовало бы отнести только такие смертельные исходы, причина которых — активация некой заложенной в организм программы. Ниже я попытаюсь убедить читателя в том, что такие программы действительно существуют и парадоксальным образом играют существенную роль в поддержании земной жизни и эволюции.
Закономерный вопрос: каков может быть биологический смысл феноптоза? На первый взгляд смерть особи — ущерб для популяции и вида. Однако это не всегда так, если особь существует не изолированно от сородичей, а является членом сообщества. В этом случае можно представить себе ситуацию, когда альтруистическая смерть индивидуума принесет пользу группе. В принципе феноптоз мог бы служить способом очистки сообщества от индивидуумов, приносящих вред или просто ставших лишними. Вопрос лишь в том, существуют ли врожденные программы самоубийства и действительно ли они включаются, когда особь становится нежелательным членом сообщества.
...
Опыты показывают, что в норме бактерия, обнаружившая ошибку в своей ДНК, кончает с собой задолго до того, как повреждения генома приведут к прекращению жизнедеятельности. Иными словами, бактерия гибнет не потому, что ее испорченная ДНК уже не способна функционировать, а потому, что не устраненное вовремя повреждение ДНК служит сигналом к самоубийству.
...
Наглядный пример самоубийства отдельной бактерии во благо сообщества — поведение кишечной палочки, заразившейся некоторыми видами бактериофагов, бактериальных вирусов. В бактериальной клетке фаг безудержно размножается, так что клетка в конце концов превращается в набитый фагами пузырек, который лопается, заражая другие клетки. Так вот, выяснилось, что кишечная палочка включает механизм самоубийства в ответ на появление некоторых фагов в ее цитоплазме. Причем клетка кончает с собой задолго до того, как в ней накопится большое количество фаговых частиц.
...
Хорошо известна запрограммированная смерть многоклеточных организмов, размножающихся только единожды. У некоторых из них само строение тела несовместимо со сколько-нибудь долгой жизнью. Вспомним поденку: взрослое насекомое этого вида не может есть из-за отсутствия ротового аппарата и погибает вскоре после репродуктивного акта. Другой пример: у клеща Adactylidium потомство прогрызает себе путь на волю из тела матери, вызывая ее гибель.
Однако гораздо чаще при половом акте или тотчас вслед за ним включается поведенческая или биохимическая программа самоубийства. Так, самец одного из видов кальмаров тонет тотчас после спаривания с самкой, которой он подсаживает под кожу свой сперматофор — мешочек со сперматозоидами. Самки некоторых видов пауков при спаривании поедают самцов, с которыми до того мирно сосуществовали. Бамбук живет 10–15 лет, размножаясь вегетативно, а затем зацветает и гибнет, как только созрели семена. Тихоокеанский лосось умирает после нереста, и вовсе не из-за крайнего истощения организма, а вследствие включения особой биохимической программы, в которой ключевую роль играют стероидные гормоны. Если затормозить образование этих гормонов в надпочечниках лосося, он не умрет.
Про это - Лосось знает тайну бессмертия и причины такого массового "самоубийства": Выживаемость молоди рыб зависит от плотности популяции взрослых.
Очевидно, что животное, инфицированное опасным патогеном, — столь же нежелательный гость в сообществе себе подобных, как и бактерия, заразившаяся фагом. С «надорганизменной» точки зрения быстрая смерть такого индивидуума могла бы стать последней, жестокой, но радикальной мерой предотвращения эпидемии. Вот почему сообщество организмов, способных к альтруистическому самоубийству, должно получить преимущество в борьбе за существование.
...
можно предположить, что люди и животные используют в борьбе с эпидемией ту же стратегию, что и кишечная палочка, зараженная бактериофагом: смерть под действием дифтерийного токсина позволяет популяции избавиться от инфицированного индивидуума.
...
Другой пример патологии, имеющей признаки феноптоза, — септический шок. Многие его черты указывают на то, что смертельный исход специально организован самим организмом, подвергшимся массированному вторжению бактерий. При этом роль бактерий может быть совершенно пассивной. Так называемый эндотоксин, который служит причиной сепсиса, есть не что иное, как липополисахарид, образующий клеточную стенку грам-отрицательных бактерий. Его токсичность всецело зависит от наличия в макроорганизме специальных внеклеточных белков, связывающих его, и белков-рецепторов, узнающих этот белково-липополисахаридный комплекс. Сепсис сопровождается массовым выбросом макрофагами белков-цитокинов, индуцирующих апоптоз. Выключение генов, кодирующих цитокины, ингибирование апоптозных белков или блокирование рецепторов полисахарида снижает токсичность последнего. Можно думать, что путь к победе над сепсисом лежит через описание, а затем блокирование всех путей восприятия и передачи феноптозного сигнала, подаваемого бактериальным липополисахаридом, который сам по себе не опасен. Этот сигнал сообщает о появлении в тканях и крови грам-отрицательных бактерий — потенциально особо опасного класса микроорганизма. Мощная клеточная стенка предохраняет их от воздействия защитных антибактериальных механизмов человека или животного. Не случайно, что именно основной компонент этой стенки играет сигнальную роль. По-видимому, организм реагирует так на любые грам-отрицательные бактерии, в том числе неинфекционные, — они, как известно, также могут вызывать сепсис.
...
Мысль о том, что старение как завершающий этап индивидуального развития организма может быть запрограммировано, высказал Август Вейсман в своей знаменитой лекции 1881 года. Вот отрывок из нее: «Я рассматриваю смерть не как первичную необходимость, а как нечто, приобретенное вторично в процессе адаптации. Я полагаю, что жизнь имеет фиксированную продолжительность не потому, что по природе своей не может быть неограниченной, а потому, что неограниченное существование индивидуумов было бы роскошью без какой-либо проистекающей из нее выгоды... Изношенные индивидуумы не только бесполезны для вида, но даже вредны, поскольку они занимают место тех, кто здоров».
В 50-е годы ХХ века гипотеза Вейсмана была раскритикована Питером Медаваром, утверждавшим, что в естественных условиях большинство организмов гибнет раньше, чем успевает состариться, и потому такой механизм не имеет практического значения для вида и не мог быть отобран эволюцией. Однако, по мнению Дж. Боулса (2000), это утверждение неприменимо ко многим видам в определенные периоды их истории. Еще важнее то обстоятельство, что особи с измененным геномом могут сильнейшим образом влиять на судьбу сообщества, даже если они составляют очень малую его часть.
...
Наиболее частые смертельные болезни пожилых людей, а именно инфаркт и инсульт, напоминают феноптоз при септическом шоке в одном важнейшем аспекте. Во всех трех случаях заболевание развивается стремительно и, если не принять экстренные меры, приводит к летальному исходу, причем происходит катастрофическое распространение апоптоза среди клеток, образующих жизненно важные органы.
Вновь возникает недоумение, почему организм допускает такую сильную активацию апоптоза, которая приводит к его гибели. Ответ на этот вопрос можно дать, приняв, что ишемические болезни реализуют программу самоубийства.
...
концепция феноптоза имеет одно очевидное преимущество перед альтернативной точкой зрения, исповедуемой подавляющим большинством геронтологов. Она допускает резкое увеличение продолжительности активной жизни, а в пределе — и отмену старения как такового. Для этого нам достаточно было бы выключить сигналы, вызывающие старение, или сломать механизм их реализации.
Гены, помогающие организму пережить трудные времена, положительно влияют на состояние здоровья и продолжительность жизни. Разобравшись в том, как они работают, мы сможем подойти к решению проблемы сохранения активности в старости.
...
недавно мы обнаружили, что семейство генов, отвечающих за способность организма противостоять стрессу (слишком высоким температурам, недостатку пищи или воды и т.д.), обеспечивает также действие защитных механизмов и систем регенерации, невзирая на возраст. Оптимизируя функционирование организма в целях выживания, эти гены повышают его шансы на преодоление кризиса. И если они остаются активными достаточно продолжительное время, то вносят весомый вклад в поддержание организма в рабочем состоянии и увеличение продолжительности жизни. По существу, это «гены долголетия» — антиподы «генов старения».
...
Многие из недавно открытых генов с таинственными названиями наподобие daf-2, pit-1, amp-1, clk-1 и p66Shc влияют не только на способность лабораторных животных справляться со стрессом, но и на продолжительность их жизни. Наблюдения наводят на мысль, что, возможно, они служат частью некой фундаментальной системы, позволяющей организму противостоять любым «ударам судьбы» (см. табл.).
...
Мы сфокусировали свое внимание на гене SIR2, разные варианты которого обнаружены во всех исследованных на сегодня организмах, от дрожжей до человека. Наличие большого количества копий такого гена сопровождается увеличением продолжительности жизни у столь разных живых существ, как дрожжи и дрозофила, и мы намереваемся выяснить, воздействуют ли они на более высокоорганизованных животных, например мышей.
...
Гены, отвечающие за способность организма противостоять неблагоприятным воздействиям окружающей среды, влияют на самые разные органы и ткани, направляя все силы на борьбу за выживание.
Длительная реакция организма на стресс может способствовать увеличению продолжительности жизни и помогать справляться с различными болезнями.
Основной регулятор механизма выживания — гены семейства Sirtuin.
Разобравшись в том, как работают эти гены, мы сможем подойти к решению проблемы сохранения трудоспособности до глубокой старости.
В настоящее время известно более 20 веществ, в отношении которых показана способность увеличивать продолжительность жизни животных, и получивших название геропротекторов.
... геропротекторы могут и, видимо, должны применяться в молодом и зрелом возрасте. В связи с этим встает вопрос о безопасности их длительного применения, что включает не только непосредственные побочные и токсические эффекты, но и отдаленные последствия, включая развитие новообразований.
Здесь приводятся только основные краткие выдержки.
АНТИОКСИДАНТЫ
Предложение использовать антиоксиданты в качестве геропротекторов основано на свободнорадикальной теории старения. Учитывая обоснованные в предыдущих статьях вполне законное и необходимое производство активных форм кислорода самими клетками, применение антиоксидантов имеет цель не препятствовать самому образованию АФК, а что-то вроде подстраховки для случаев, когда АФК не успевают нейтрализоваться самими клеточными механизмами. Т.е. антиоксиданты смещают баланс реакций так, что делают почти невозможными повреждение окружающих молекул излишне долгоживущими АФК. Кроме того, антиоксиданты оказывают побочные регуляторные функции, не связанные с нейтрализацией АФК.
Некоторые антиоксиданты снижают потребление пищи, что само по себе эффективно увеличивает продолжительность жизни и тормозит развитие опухолей. Имеются сообщения о стимулирующем влиянии некоторых антиоксидантов на иммунный ответ.
ЯНТАРНАЯ КИСЛОТА
При старении существенно изменяется митохондриальная энергетика, в частности, уменьшается окисление янтарной кислоты.
Было показано, что янтарная кислота не влияла на среднюю продолжительность жизни мышей, но на 30,5 % увеличивала ее максимальную величину.
ИНГИБИТОРЫ ПЕРЕКРЕСТНОГО СВЯЗЫВАНИЯ
Длительное введение самкам крыс с кормом одного из наиболее широко применяемых комплексонов этилендиаминтетраацетата (ЭДТА), начатое с 320-го дня их жизни, увеличивало ее среднюю продолжительность.
НЕЙРОТРОПНЫЕ СРЕДСТВА
Снижению с возрастом уровня и обмена катехоламинов в головном мозге (главным образом, в гипоталамусе) и нарушение их соотношения с другими биогенными аминами, в частности, с серотонином, придают ключевое значение в механизмах, определяющих возрастные изменения в нейроэндокринной системе, и в конечном счете, старение организма.
Достигаемое с помощью фармакологических средств или электролитиче-ского разрушения снижение содержания катехоламинов в гипоталамусе уменьшало продолжительность жизни животных и увеличивало частоту развития новообразований, тогда как введение крысам нейростимулятора пентилентетразола уменьшало морфологические изменения в головном мозге, наступающие при старении.
ГОРМОН РОСТА
Хорошо известно снижение мышечной массы тела и увеличение накопления жира с возрастом. В определенной мере это обусловлено возрастным снижением продукции гормона роста, заметное уже после 3-й декады жизни.
Кратковременное введение старым мужчинам рекомбинантного гормона роста в дозе 0,1 мг/кг в день сопровождалось увеличением окисления жиров, задержкой азота и увеличением синтеза белка. Ежедневные физические упражнения в течение 15 недель весьма эффективно увеличивали мышечную силу у пожилых мужчин, тогда как дополнительные введения в этот же период гормона роста не улучшали существенно результатов, достигаемых одними тренировками.
ГОРМОНЫ ЩИТОВИДНОЙ ЖЕЛЕЗЫ
Неонатальное введение самцам крыс тироксина индуцирует у них после достижения половой зрелости умеренно выраженный гипотиреоз, что сопровождается увеличением средней продолжительности жизни на 4 мес.
ГОРМОНЫ КОРЫ НАДПОЧЕЧНИКОВ
Введение преднизолона фосфата мышам короткоживущей линии вызывало у них существенную задержку роста и увеличивало продолжительность жизни с 1 года до 2 лет.
ПОЛОВЫЕ ГОРМОНЫ И КОНТРАЦЕПТИВЫ
Большой интерес представляют данные об увеличении продолжительности жизни и снижении в ряде случаев частоты развития спонтанных новообразований у животных, которым длительно вводили половые гормоны и их комбинации в сравнительно низких дозах.
МЕЛАТОНИН И ПЕПТИДЫ ЭПИФИЗА
Эпифиз (шишковидная железа) обладает многообразным влиянием на нейроэндокринную систему, углеводный, липидный и солевой обмены, оказывает иммуномодулирующий эффект. Все больше сведений накапливается и о его роли как основного ритмоводителя функций организма. ...Как мелатонин, так и эпиталамин стимулируют клетки иммунной системы организма и замедляют старение иммунной системы, они нормализуют ряд возрастных нарушений жиро-углеводного обмена, продлевают циклическую деятельность яичников у самок мышей и крыс, восстанавливают репродуктивную функцию у старых животных.
АНТИДИАБЕТИЧЕСКИЕ СРЕДСТВА
Антидиабетические бигуаниды (фенформин, буформин, метформин) наряду с гипогликемическим действием обладают также способностью улучшать утилизацию глюкозы в тканях, снижать использование организмом жирных кислот в качестве энергетического субстрата, угнетать неоглюкогенез, снижать его биосинтез, снижать концентрацию в крови холестерина, триглицеридов и инсулина, а также биосинтез холестерина, и кроме того, уменьшать массу тела.
ИММУНОМОДУЛЯТОРЫ
Обнаружение, выделение и синтез пептидных гормонов тимуса, стимулирующих и модулирующих имунную функцию, открыли перспективы как в изучении механизмов иммунологического старения и разработке мер его замедления, так и в иммунотерапии опухолей. В последние годы было показано, что различные пептидные гормоны тимуса способны улучшить гуморальный и клеточный иммунитет у старых животных... Введение тималина как и эпиталамина значительно снижало относительную частоту возникновения новообразований. Применение вилона повышало физическую активность и выносливость мышей, снижало температуру их тела, увеличивало продолжительность жизни животных и угнетало развитие у них спонтанных опухолей. Длительное введение вилона не оказало никакого неблагоприятного влияния на развитие животных. Полученные данные свидетельствуют о безопасности хронического применения вилона и позволяют рекомендовать его для применения в клинической практике в качестве геропротектора и средства предупреждения развития возрастной патологии.
ЭНТЕРОСОРБЕНТЫ
Экспериментальные данные свидетельствуют об отчетливом увеличении средней продолжительности жизни и замедлении скорости старения крыс, которым с кормом давали углеродный энтеросорбент.
АДАПТОГЕНЫ
К адаптогенам относят вещества, которые создают в организме состояние неспецифической сопротивляемости к неблагоприятным факторам внешней среды и оказывают антистрессорный эффект. Среди наиболее изученных адаптогенов следует прежде всего упомянуть препараты женьшеня и элеутерококка. При длительном введении самцам крыс экстрактов элеутерококка и женьшеня продолжительность жизни животных, оцененная по времени 50 %.
Многие исследователи убеждаются, что, несмотря на использование любых мыслимых мер против старения, биологический срок, эволюционно определившийся для человека в 120 лет, не может быть преодолен. Нужно изменить саму суть человека, все его ритмы и фазы развития и жизни, чтобы повлиять на это ограничение. Т.е. победить смерть можно только перестав быть человеком в биологическом смысле.
...реалист Владимир Хавинсон убежден, что "всему, в том числе и сроку жизни людей, скорее всего, положен предел... Хейфлик, один из основоположников современной науки о старении, еще более пессимистичен. По его мнению, даже в случае полной победы над раком, сердечно-сосудистыми заболеваниями, диабетом и прочими критическими возрастными болезнями средняя продолжительность жизни людей сможет вырасти не более чем на пятнадцать лет по сравнению с уровнем, достигнутым ко второй половине ХХ века.
президент Геронтологического общества РАН Владимир Анисимов: "В конечном счете может оказаться, что благодаря молекулярному протезированию - долговременному вводу в клетки автономно функционирующих молекулярных роботов, которые будут предотвращать повреждения молекул или лечить их сразу после возникновения, - а также перепроектировке геномов клеток старение замедлится настолько, что в его лечении уже не будет необходимости". Правда, как резонно добавляет г-н Анисимов, "значительная перепроектировка генома может в итоге привести к искусственной трансформации Homo sapiens в другой биологический вид".
... по признанию одного из ведущих мировых специалистов в области "червячной" геронтологии профессора Калифорнийского университета Сан-Франциско Синтии Кеньон, ни о каком универсальном гене, отвечающем в последней инстанции за регуляцию старения, судя по всему, говорить не приходится: "Эксперименты по увеличению продолжительности жизни показывают, что достигаемый кумулятивный эффект складывается из множества небольших изменений, привносимых мутациями множества различных взаимосвязанных генов".
...
Если попытаться резюмировать те немногие геронтологические рекомендации, которые в той или иной степени уже прошли проверку временем, то, по сути, весь их набор сводится к следующим утверждениям: состояние старого организма можно приблизить к состоянию молодого, если противодействовать возрастным иммунным нарушениям, опухолевому росту и окислительному стрессу (то есть различным свободнорадикальным процессам), а также стимулировать его регуляторные функции, способствующие восстановлению нормального уровня синтеза белковых соединений. С некоторыми оговорками к этому скромному перечню можно также добавить совет об ограничении питания по калорийности.
...человек - существо социальное, это составляет основу его человечности и определяет смысл его существования. Для него более важен именно период активной социальной деятельности, когда он нужен другим людям. Этот период может вплотную приближаться к сроку биологического существования, а может закончиться очень рано. Само же сокращение периода активного существования неизбежно сокращает и индивидуальный период биологического существования.
Попробуем определить от каких факторов это зависит.
Во-первых, сформулируем общий принцип адаптации организма человека, проявляемый постоянно и буквально для всех систем, включая и психику. В текущем тонусе активности, достаточной для приспособления к условиям среды находится все то, что используется, что необходимо для этого приспособления. Если же что-то не используется, то оно вырождается тем больше, чем дольше не используется. Несмотря на не строгость такого определения, оно хорошо дает понять суть происходящего в границах распространенного использования понятия "адаптация".
...буквально все адаптационные процессы непосредственно инициируются психикой, и если бы не было мотиваций, то развитие организма не происходило бы и он вскоре вышел бы из игры жизни.
Психика оказывает сильнейшее влияние на функционирование организма, начиная от текущей оптимизации гомеостаза в зависимости от условий и кончая последовательностью серьезных перестроек, определяющих этапы развития.
...Существуют условия отсутствия мотивации для поддержания организма в физическом тонусе, которые приводят к быстрой деградации тонуса и всего связанного с его поддержанием, приводит к возникновению множества различных болезней. Отсутствие же мотивации в поддержании психологического тонуса в еще большей степени и более быстро способно разрушить организм.
Такое бывает довольно часто в пожилом возрасте, когда человек решает, что теперь просто поживет спокойно, отдыхая и не задумываясь ни о чем. После этого его социальная активность, а значит и его нужность другим, исчезает, - он перестает обладать самым основным качеством человека. Все это срабатывает как капкан: еще больше усугубляя положение. Чувство одиночества, нарастание ощущения оторванности от жизни, без побуждений что-либо делать, - деадаптируют организм. Все болезни и возрастные нарушения на этом фоне проявляются быстрее, сильнее и глубже, мозг деградирует и вслед разрушается тело.
...Выводы из всего сказанного довольно однозначны. Чтобы оставаться как можно дольше в состоянии наибольшего соответствия человеческим качествам, необходимо иметь мотивацию к непрекращающемуся поддержанию в тонусе психических функций адаптации к социальному окружению и, самое важное, - познавательные способности. Чем более продолжителен период инфантильности, период игрового познавательного отношения к миру, тем дольше сохраняется и все остальное потому, что эти способности поддерживаются всеми другими системами организма. Человек, сказавший себе: все, я взрослый, я теперь не делаю глупостей, а буду теперь пожинать плоды того, что уже освоено, закрывает себя от дальнейшего соответствия изменяющемуся социальному и лишается немалой части того, что вообще способно поддерживать его существование. Стоит измениться окружающим его социальным условиям, и он оказывается вне игры.
Доктор Говард Чанг и его коллеги из Стэнфордской школы медицины в Калифорнии осуществили эксперимент, в ходе которого заблокировали активность гена NF-kappa-B у подопытных животных. Как нетрудно догадаться, первопроходцами в нелегком деле изобретения "эликсира молодости" оказались мыши.
Результаты опыта оказались весьма обнадеживающими: ученым удалось значительно омолодить кожу относительно пожилых, двухлетних мышей. Мало того, что кожа выглядела более юной, так еще и их биологический возраст оказался близок к уровню новорожденных мышат.
Это заставило исследователей предположить, что вышеупомянутый ген играет роль своеобразного регулировщика деятельности целой группы других генов, связанных с процессами старения организма. По словам доктора Чанга, благодаря проведенному эксперименту появилась надежда на то, что медики смогут управлять этими процессами, а значит, предотвращать "износ" как кожных тканей, так и всех человеческих органов. "Полученные данные позволяют предположить, что вина за старение человека лежит на , которую стало возможным блокировать и тем самым привести в норму здоровье пациента", – утверждает Чанг.
Ученые установили, что на продолжительность жизни людей и их здоровье влияет гормон ИФР-1, который производится печенью. Гормон по своей молекулярной структуре напоминает инсулин и играет важную роль в развитии органов и тканей в человеческом организме.
Исследования проводили сотрудники Эразмовского медицинского центра в нидерландском городе Роттердам. Содействие им оказывали датские коллеги из университета города Орхус, сообщает РИА "Новости". Ученые взяли пробы плазмы крови у 376 здоровых мужчин в возрасте от 73 до 94 лет. Состояние здоровье участников эксперимента контролировалось в течение восьми лет.
В ходе исследования использовался новый метод – биотестирование. Он позволил замерить активность гормона ИФР-1 в крови и влияние на него различных белков. В результате выяснилось, что низкая биологическая активность этого гормона существенно снижает продолжительность жизнь, а высокая, наоборот, способствует увеличению числа долгожителей.
Ученые обнаружили мутацию гена, указывающую на потенциального долгожителя.
Более 20 лет генетики пытались выявить ген, отвечающий за продолжительность жизни и определяющий срок, отпущенный организму конкретного человека. И вот недавно немецкие ученые из Университета Кристиана Альбрехта в Киле обнаружили ген, точнее, его мутацию, присутствующую в организме практически всех людей старше 95 лет.
...Парадокс данного гена состоит в том, что вариация, присутствующая в клетках долгожителей, встречается крайне редко, потому что такая мутация является невыгодной с точки зрения эволюции. Так, изменение FOXO3A, с одной стороны, увеличивает продолжительность жизни, но, с другой, может замедлять процессы развития, в том числе негативно сказываться на фертильности и способности к размножению. И в ходе естественного отбора, главной задачей которого было оставить наиболее плодовитых особей, эта вариация гена стала встречаться крайне редко. Вот почему долгожителей на Земле так мало, — комментирует РБК daily ситуацию биофизик, эксперт Института биологии старения Игорь Артюхов. — Кстати, не только один ген FOXO3A влияет на продолжительность жизни. Например, существует ген, даже названный в честь древнегреческой богини, прядущей нить судьбы, — Клото, активность которого определяет период жизнедеятельности организма. Но главное — это не просто найти гены, влияющие на продолжительность жизни, но и научиться имитировать их воздействие на организм. Только тогда теоретические разработки обретут практический смысл.
...Открытие немецких ученых было подкреплено чередой схожих экспериментов, проведенных на других этнических территориях.
...Примечательно, что на ген FOXO3A ученые обратили внимание еще в 90-х годах, когда зоологи обнаружили, что у мух и червей с мутацией этого гена продолжительность жизни увеличивалась вдвое.
Узнать секрет долголетия ученым удалось благодаря одной из самых старых женщин на планете. Исследователи смогли изучить ее кровь и обнаружили там некоторые особенности.
Хендрике ван Андель-Шиппер — голландка, родившаяся в 1890 году, умерла в 2005 году в возрасте 115 лет. Она завещала свое тело на пользу науке, что и было использовано исследователями с согласия ее родственников.
Хендрике отличалась удивительно хорошим здоровьем, вплоть до самой смерти она сохраняла ясный ум и ничем не болела.
...К удивлению ученых, в крови Хендрике они нашли, что примерно две трети ее белых кровяных клеток (лейкоцитов) на момент смерти ведут свое происхождение всего от двух стволовых кроветворных клеток. Это означает, что все остальные имеющиеся у нее стволовые клетки уже умерли. Количество стволовых клеток крови при рождении составляет около 20 тыс., но в зрелом возрасте в организме обычно сохраняются около 1300 активных стволовых клеток крови.
Оказалось, что теломеры в клетках крови были крайне изношены — в 17 раз короче, чем теломеры в клетках мозга и остальных тканей.
«Поскольку эти клетки крови имели экстремально короткие теломеры, мы предположили, что большинство стволовых клеток крови умерли от изнашивания, достигнув предела клеточного деления», — говорит доктор Хенне Хольстег, руководитель исследования.
Поскольку мутации в клетках крови Хендрике оказались на удивление безобидными и она избежала раковых опухолей, ученые сделали вывод, что причиной ее естественной смерти стало истощение популяции стволовых кроветворных клеток из-за изнашивания теломер.
Прогерия — это редкое заболевание, при котором возникают изменения кожи и внутренних органов. Всего в мире с таким диагнозом живут около 80 человек.
Из-за прогерии организм стареет в восемь раз быстрее, и в 17 лет у девушки было тело 104-летней женщины.
Группа учёных из Гарвардского университета под руководством Дэвида Синклэйра проводила исследования, связанные с ролью митохондрий при старении. Эта тема сегодня – одна из наиболее популярных в области. Достоверно известно, что при старении активность митохондрий – главных клеточных «электростанций» – резко снижается.
На митохондриях сходятся две из наших главных потребностей: пища и воздух. С помощью кислорода митохондрии «выделяют» из питательных соединений химическую энергию, переводя её в нужную для клетки форму. Без митохондрий (или без кислорода) клетка может это делать, но несопоставимо менее эффективно.
Сами митохондрии удивительны тем, что эволюционно произошли из бактерий. Когда-то давно простейшие одноклеточные существа поглотили прогрессивную бактерию, и, наверное, переварили бы её без задней мысли. Но внезапно обнаружилось, что бактерии очень комфортно живётся внутри «большого друга». Последнему же такое сожительство оказалось тем более на руку: бактерия стала обеспечивать клетку невиданным количеством энергии – только успевай подавать кислород.
С тех пор прошли миллиарды лет, но митохондрии всё ещё сохранили признаки «бактериальности». Например, они обладают собственным геномом и часть своих функций обеспечивают независимо от остальной клетки. И всё-таки полной автономности у митохондрий уже давно нет, поэтому для их нормального существования необходима постоянная координация действий между «центром» (ядром, где располагается «главный» геном) и «ставкой» – маленьким, но очень независимым геномом самой митохондрии.
Именно эта связь между ядром и митохондриями нарушается при старении: они как будто перестают разговаривать друг с другом. В результате ядро не знает о потребностях митохондрии и не может должным образом обеспечить её нужным «оборудованием» – митохондриальными белками, закодированными в ядре. В итоге митохондрия не может нормально функционировать, что, в свою очередь, приводит к «цепной реакции» старения клетки.
До сих пор непонятно, является ли такое нарушение работы митохондрий причиной или всё-таки следствием старения. Одна из сложностей в этом вопросе – неоднозначность той самой связи между ядром и митохондрией. О том, как именно они общаются в норме, известно неплохо. Но никаких проблем с этим обычным «каналом общения» при старении не наблюдается.
Учёные из Гарвардского университета обнаружили принципиально новый механизм, с помощью которого осуществляется координация работы митохондрий и ядра. Именно этот механизм, как показывают их исследования, нарушается при старении.
Из всей информации об исследованиях причин и механизмов старения, сопоставляя только фактическую часть этой информации, можно составить некую совокупную картину.
Прежде всего, болезнь прогерия показывает, что возможно старение по программе, время котрой может изменяться на порядок - со всеми последовательностями развития и признаками старения. Таким образом, именно последовательность развития и его скорость определяет видовую продолжительность жизни.
Развитие организма состоит из последовательной смены фаз, каждая из которых имеет свое физиологическое назначение, достигнутое эволюцией вида. Те или иные фазы появились потому, что обеспечили наибольшие шансы выживания в условиях существования данного вида. Механизмы, не влияющие на шансы выживания, просто остались нереализованными. Поэтому, для выполнения основной видовой функциональности, развиваются и накапливаются те приспособительные механизмы, которые обеспечивают и защищают эту функциональность, но после прохождения пика своего предназначения, их возможное пагубное влияние уже ничем не устраняется, и "брошенный на произвол судьбы" организм, выходит из великой игры жизни.
В статьях было описано, как именно это происходит на примерах различных животных и человека, и оказалось, что общий принцип - один и тот же.
Что же происходит в общем случае?
В каждом организме есть базовый запас универсальных стволовых клеток, из которых может быть образована любой тип клеток в любом месте тела. С возрастом иссякает этот базовый запас, а новые не образуются. Но запас можно восполнять искусственно, причем не только человеческими клетками.
Оказалось, что страшные и ужасные свободные радикалы вовсе не досадный побочный продукт метаболизма, отравляющий его, а даже специально продуцируются в организме, обеспечивая необходимую энергетическую функциональность, и только при значительных отклонениях баланса не все эти радикалы тотчас нейтрализуются. Но искусственно можно сдвигать этот баланс с помощью антиоксидантов.
Оказалось, что для защиты целостности генетического кода концы цепей ДНК дополнены цепью теломеров, которые укорачиваются с каждым делением клетки (вместо укорочения самих ДНК, что было бы фатально) и когда они иссякают, генетический код нарушается. Но с помощью фермента теломеразы можно опять наращивать теломеры, обеспечивая возможность клетке делиться неограниченно.
Оказалось, что для обеспечения развития организма до репродуктивной фазы, последовательно подключаются все новые навороты, развитые по ходу эволюции, призванные обеспечить максимальную эффективность продолжения вида в потомстве. Организм все более необратимо перестраивается, погрязая в специфических болезненных состояниях, которые неизбежно сопровождают такую перестройку, а защитные механизмы против пагубного влияния этой перестройки не выработались эволюцией просто потому, что гибель организма на стадии завершенной функциональности никак не влияет на шансы выживания вида.
В случае человека таких перестроек очень много. И скорее можно было бы каким-то образом или остановить развитие всех систем, до достижения стадии половой зрелости, чем найти способ повернуть процесс вспять. Даже остановить - задача очень непростая в виду того, что механизмы регуляции не находятся в виде некого единого командного центра, где достаточно щелкнуть выключателем.
Но у человека находится все более изощренные способы ухода от биологической зависимости регуляции в организме, например, с помощью киборгизаци и нанотехнологии. Но можно ли будет назвать получившийся результат человеком? Ведь такая перестройка неизбежно коснется и психической регуляции поведения, изменит социальные взаимоотношения. Но, видимо, к этому неизбежно все придет, вот только, мне кажется, вовсе не на пути увеличения срока индивидуального существования, что совершенно бессмысленно (см. Желание бессмертия), а на пути увеличения коммуникабельности вплоть до объединения в общую систему разума.
В настоящее время выявлены два наиболее важных фактора программы старения: снижение активности митохондрий и укорочение звеньев теломер. И современная фармакология позволяет в немалой степени воспрепятствовать обоим этим факторам.
Уже сейчас за довольно большую сумму можно устроить себе комплексный курс омолаживающего восстановления и во многом устранить болезненные последствия старости.
Для противодействия митохондриальной дисфункции предлагается принимать комплекс трех препаратов:
1) коэнзим Q10 Нобен – это синтетический аналог коэнзима Q10 (500 руб).
2) кофермент PQQ 2000р - витамин В14 (>3000р) содержится в киви, папайе, петрушке, сладком перце, помидорах, картошке, сельдерее, зеленом чае, укропе, хлебе грубого помола, вине, бобах, сое, моркови, печени.
3) мумие 200 мг в день.
Для противодействия и даже восстановления укорочения цепи теломер:
Активация фермента теломеразы: FINITI™ (ТА-65) или Финити (>8000 руб.).
Но чтобы сдвинуть срок (120 лет), после которого у организма просто нет ни малейшей поддержи для дальнейшего функционирования со стороны систем регуляции и клеточных ресурсов, необходимо человека превратить в некое иное существо. Но так ли это нужно? Спросите у 80-тилетних :) Те из них, кто утратил интерес к социальной активности, стал тем самым не нужным ни другим, ни самому себе. О причинах старения дополнительно смотрите:
Долголетие определяется генетикой и образом жизни
Традиционные представления о том, что дольше живут люди, сохраняющие оптимизм и спокойствие, в меру работающие, оказались неверными. Нестандартные выводы приведены в исследовании, данные для которого собиралась с 1921 года. Гораздо полезнее для здоровья оказались не совсем очевидные факторы, например, здоровый реализм вместо того же нескончаемого оптимизма.
Генетическая кукушка
Американским генетикам удалось обнаружить универсальные маркеры старости – группу генов, которые уменьшают свою активность в процессе старения у большого количества животных, от мух до человека. До сих пор исследователи изучали гены старения одного конкретного вида, обычно мух-дрозофил или лабораторных мышей, а также в различных человеческих тканях. Однако белок, связанный со старением, в одном виде совсем не обязательно не имеет отношения к процессам старения в другом виде. Поэтому до сих пор ученым не удавалось подобраться к универсальным процессам старения.
Генетики выяснили, почему диета продлевает жизнь
Эндрю Диллин (Andrew Dillin) и его коллеги из американского института биологических исследований Солка (Salk Institute for Biological Studies) нашли в черве-нематоде ген, отвечающий за взаимосвязь между диетой и продолжительностью жизни. Авторы работы говорят, что её результаты помогут в поиске аналогичного механизма и у людей.
Раскрыта универсальная программа старения
Российским и американским молекулярным биологам удалось доказать, что процессом старения управляет некая генетическая программа. В ее работу можно будет вмешаться при помощи лекарств: анизомицин, альстерпауллон, азацитидин и метамизол (анальгин).
Обсуждение Сообщений: 69. Последнее - 29.03.2011г. 16:45:08
Об авторе:Статьи на сайте Форнит активно защищаются от безусловной веры в их истинность, и авторитетность автора не должна оказывать влияния на понимание сути. Если читатель затрудняется сам с определением корректности приводимых доводов, то у него есть возможность задать вопросы в обсуждении или в теме на форуме. Про авторство статей >>.