Биологические основы старения и долголетия
Шрифт:
О том, что каротиноиды обладают способностью увеличивать жизнеспособность клеток (в том числе клеток человека) и организмов, свидетельствуют результаты наших исследований с культивируемыми клетками. Эти результаты были доложены на Всесоюзном совещании "Культивирование клеток животных и человека" в ноябре 1985 года и опубликованы в трудах этого симпозиума. Кроме того, мы обнаружили (результаты совместных исследований с А. М. Кузиным, Т. И. Гикошвили, С. М. Бобневой), что -каротин обладает радиозащитными свойствами. Таким образом, в перспективе может быть разработана довольно простая и широкодоступная диета, которая поддерживала бы здоровье и предохраняла и молодых и пожилых людей от опасных и распространенных хронических заболеваний, связанных со старением организма. Но такая диета должна также увеличивать устойчивость организма к внешним повреждающим факторам. Вспомним, что говорилось ранее о факторах, увеличивающих устойчивость организма к излучениям и химическим канцерогенам. А ведь многие люди и сами себя подвергают таким воздействиям, я имею в виду табачный дым, содержащий канцерогенные вещества, и длительное действие ультрафиолетовых лучей солнечного света, представляющего канцерогенную опасность для открытых участков кожи. Такой риск наверняка можно снизить с помощью -каротина.
Кстати, нужно иметь в виду, что при определенных воздействиях на организм возрастает его потребность в тех или иных витаминах. Например, у курящих людей или людей, принимающих аспирин (и некоторые другие лекарства), увеличивается потребность в витамине С. У людей, употребивших алкогольсодержащий напиток, временно может быть нарушено усвоение витамина В, а при использовании для питья сильно хлорированной воды возрастает потребность в природном антиоксиданте — витамине Е.
Все сказанное подчеркивает необходимость индивидуального подхода к назначению средств, защищающих организм и от вредных воздействий окружающей среды, и от преждевременного старения, развивающегося спонтанно. А для этого наряду с традиционными медицинскими исследованиями необходимы биохимические и биофизические исследования, в частности определение содержания в крови -каротина, витаминов А, Е и т. д.
Определение этих показателей в будущем станет необходимым условием количественной оценки состояния здоровья и отдельных людей и определенных коллективов и общественного здоровья в целом. Только с использованием этих и других биологических тестов, особенно тех, которые характеризуют рассмотренные в главе IV защитные механизмы организма, можно будет надежно оценивать функциональные возможности человека и даже прогнозировать (если это будет надо) состояние здоровья через тот или иной промежуток времени. Конечно, если речь идет об общественном здоровье, то использование методов физико-химической и клеточной биологии для его оценки подразумевает создание специального банка данных. К счастью, в последние годы разработана мощная вычислительная техника, позволяющая хранить в памяти ЭВМ гигантское количество информации (массивы или базы данных) и обрабатывать индивидуальные данные по различным параметрам. В сочетании с уже созданными быстродействующими автоматами для биохимического высокоточного анализа крови эти научно-технические достижения создают материальную основу для оценки здоровья не только с медицинской (традиционной), но и с биологической точки зрения. Все это поможет обследуемым повысить устойчивость организма к преждевременному старению, снизить вероятность заболеваний, особенно тяжелых.
Большие возможности открывают персональные компьютеры. В будущем каждый желающий сможет рассчитать оптимальную для себя диету, используя программы, составленные с помощью своего врача. При построении таких программ, вероятно, будут учтены и многие из тех данных, которые мы рассмотрели. И обязательно будет принято во внимание, что существует зависимость между состоянием здоровья в молодости — так называемым стартом жизненного пути человека и влиянием питания и вообще образа жизни на тип старения. Только в этом случае можно будет разработать эффективные средства предупреждения преждевременного старения.
Как известно, за последние 70 лет средняя продолжительность жизни в нашей стране существенно возросла. В настоящее время исследователи продолжают поиск средств увеличения продолжительности жизни. Для координации таких исследований в Академии медицинских наук СССР и других ведомствах нашей страны разработана единственная в мире долгосрочная программа "Продление жизни". В других социалистических странах также большое внимание уделяется этому направлению исследований.
В 1983 году в Будапеште состоялся X Европейский конгресс клинической геронтологии (интересно другое официальное название этого собрания ученых: "I Объединенный симпозиум европейских биологов и клинической секции Международной ассоциации геронтологов". Второе название подчеркивает стремление врачей-геронтологов объединить свои усилия по борьбе со старением с усилиями биологов).
На этом симпозиуме было множество сообщений о длительных клинических исследованиях различных препаратов, потенциально способных задержать развитие или даже снять уже развившиеся симптомы старения. Нельзя сказать, что при этом были получены выдающиеся результаты. Но все же анализ исследований, доложенных на симпозиуме, убеждает в том, что можно тормозить развитие нарушений при старении по крайней мере некоторых функций организма человека, хотя бы в небольшой степени. И что особенно интересно: с помощью определенных препаратов можно тормозить развитие у пожилых и старых пациентов симптомов болезней, ассоциированных со старением. Интересные данные представили ученые из соцстран. Так, на упомянутом симпозиуме венгерские геронтологи сообщили об исследовании гидергина, польские — кавинтона, румынские — аславиталя и геровиталя Н3.
Что касается новых направлений геронтологии, развиваемых в западноевропейских странах, то отметим создание генноинженерной фирмы "Сенетек", целью которой является изучение роли клеточных белков в старении, а также разработка на основании изучения факторов, контролирующих старение, методов диагностики и лечения заболеваний. По данным зарубежной печати, в работе фирмы принимают участие многие известные ученые — крупные специалисты в различных областях биологии.
Прежде чем далее рассматривать перспективы исследования некоторых из ювенильных средств, подчеркну: речь будет идти пока лишь о научном исследовании. Мы уже не раз на страницах этой книги предостерегали читателя против использования каких бы то ни было медикаментозных средств без участия врача. Но даже и диетические факторы должны подбираться с обязательным учетом биохимической индивидуальности.
Мы с вами теперь знаем, сколь велико для здоровья значение сохранения целостности ДНК наших клеток. Известно и то, что этого можно достичь с помощью средств, усиливающих способность клеток к репарации ДНК. Но оказывается, что эта способность не у всех организмов даже одного вида одинакова: существуют индивидуальные особенности репарации ДНК. Мы с ними столкнулись при исследовании репарации ДНК в облученных in vitro фибробластах, полученных методом биопсии из кожи предплечья различных людей. Когда работа над этой книгой уже завершилась (в конце 1985 года), Дж. Вижг с соавторами из Института экспериментальной геронтологии (Голландия) сообщили о результатах анализа способности клеток человека репарировать повреждения ДНК, вызванные УФ-облучением или химическими мутагенами. Их вывод более категоричен, чем наш: существуют большие (!) индивидуальные различия по способности к репарации ДНК, причем такого рода различия — характерное свойство Homo sapiens.
Если это так, то при назначении средств, усиливающих репарацию ДНК, необходимо учитывать, какой именно механизм репарации вследствие наследственных изменений или нарушений в образе жизни оказался ослабленным.
Но мы теперь знаем, что поддерживать эффективность функционирования ДНК наших клеток на должном уровне можно, не только усиливая их способность к репарации ДНК, но и уменьшая повреждения ДНК мутагенными или ДНК-токсическими (генотоксическими) продуктами метаболизма. Как было подробно разъяснено ранее, такими веществами являются прежде всего активные формы кислорода (
В этой книге неоднократно отмечались общие звенья механизмов естественного старения и отдаленных эффектов излучений. Приводились и примеры общей закономерности: вещества, которые радиобиологи считают перспективными радиозащитными, и вещества, у которых геронтологи обнаружили способность увеличивать продолжительность жизни необлученных животных, в значительной степени совпадают. Среди этих веществ — антиоксиданты.
Сейчас добавим только, что при назначении людям антиоксидантов также должны учитываться особенности их метаболизма (скорости образования в клетках и тканях перекисей липидов и активности антиоксидантных систем, в частности тех, о которых речь шла в IV главе этой книги). Пока индивидуальные особенности этих биохимических параметров практически не исследованы, хотя такая биохимическая индивидуальность без особого труда, а главное, без вреда для исследуемого может быть определена, например, в небольшом количестве крови или путем определения содержания пентана в выдыхаемом человеком воздухе (это вещество образуется в процессе переокисления липидов; интересно также отметить, что его температура кипения лишь несколько ниже температуры тела человека и составляет 36,074 °C).
Есть основания полагать, что эффекты нескольких антиоксидантов могут взаимодействовать. Таким образом, с целью усиления устойчивости организма к старению и связанным с ним болезням, а также к облучению и химическим мутагенам, загрязняющим окружающую среду, в будущем, вероятно, будет использован комплекс веществ, усиливающих репарацию и обладающих антиоксидантными свойствами. Наверное, этот защитный комплекс будет включать -каротин, витамины С и Е, селен, определенные соединения, содержащие SH группы, фермент супероксиддисмутазу.