Чтение онлайн

Точное описание врага очень важно, если мы надеемся на победу (, Sun Tzu, The Art of War). Существующие определения старения относительно похожи, и большинство из них намеренно широки. В целом старение описывается как “прогрессирующее ухудшение физиологических функций, присущий возрасту процесс потери жизнеспособности и повышения уязвимости (de Magalhaes). Другие определения являются более специфичными и указывают на конкретные механизмы в качестве основных виновников: “процесс старения – процесс, который генетически детерминирован и модулируется окружающей средой” (MedicineNet).

Если вы знаете врага и знаете себя, вам не нужно бояться результата сотни сражений. Если вы знаете себя, но не знаете врага, за каждую одержанную победу вы также будете терпеть поражение. Если вы не знаете ни врага, ни себя, вы проиграете в каждом бою. Sun Tzu, The Art of War.

Эти определения нацелены на то, чтобы быть всеобъемлющими, и в целом они достаточно правильны, за исключением одного маленького, хотя, по моему мнению, очень важного (для успеха наших усилий по борьбе со старением) упущения. Они не отражают возможность, что процесс старения не обязательно следует одному и тому же рецепту у всех живых существ, даже если большинство компонентов процесса старения универсальны и фенотипические проявления старения практически одинаковы или очень схожи у разных видов.

Как отмечает Сатаро Гото в своем обзоре механизмов старения, “очевидное сходство кривых выживания может указывать на то, что основные механизмы старения являются общими для представленных видов животных. Однако следует отметить, что в базе данных экспрессии генов не было обнаружено общей корреляции регуляции возраста, по крайней мере, между мышами и людьми, и что, следовательно, процессы старения у мышей и людей могут быть фундаментально разными” (Goto S, 2015).

Признание этих различий имеет решающее значение для разработки эффективных мер по борьбе со старением, потому что во всей вселенной интересных вещей, которые можно узнать о старении, мы в действительности озабочены только достоверной информацией о себе. Поэтому я бы перефразировал исходную формулу Магалхаеса, чтобы отразить видоспецифичную реальность процесса старения: старение – это прогрессирующее ухудшение физиологических функций, внутренний возрастной процесс потери жизнеспособности и повышения уязвимости, обусловленный влиянием видоспецифических комбинаций ведущих механизмов

Если мы действительно хотим сушественно замедлить наше старение, то нацеливаться на второстепенные или третьестепенные причины, которые приобретут практическое значение только тогда, когда будут нейтрализованы ведущие механизмы, представляется нелогичным. Любой биологический процесс в той или иной степени способствует старению у всех видов, но главный вопрос заключается в том, в какой степени.

Есть множество параметров, которые положительно или отрицательно коррелируют с продолжительностью жизни. Например, существует сильная негативная корреляция между интенсивностью метаболизма и продолжительностью жизни. Интенсивность метаболизма частично определяется размером животного. Высшие животные поддерживают постоянную температуру тела, и количество энергии, необходимое для этой цели, зависит от площади поверхности, излучающей тепло. Более мелкие животные имеют относительно большую поверхность, и для них поддержание постоянной температуры тела энергетически более затратно. Следовательно, исходя из идеи, что количество энергии, которую любое живое существо может потратить в течение жизни, лимитировано, продолжительность жизни маленьких животных должна быть короче.

Способствует ли активность метаболизма старению? Судя по известным соотношениям – определенно. Функционирует ли онa как один из ведущих факторов продолжительности жизни у всех видов? Не обязательно. Внутри больших групп близкородственных животных, разделяющих одни и те же основные приспособления к выживанию (например, млекопитающие), корреляция сильна (Speakman 2005). Но поведение других групп животных противоречит этому предположению и, возможно, указывает на существование механизмов позволяющих обойти ограничения, налагаемые активностью метаболизма.

Например, по сравнению с млекопитающими, птицы тратят гигантское количество энергии на поддержание более высокой температуры тела (105oF или 40oC) и способности летать. Тем не менее, они живут в два-пять раз дольше, чем млекопитающие сопоставимого размера. Это говорит о том, что влияние активности метаболизма на птиц в некоторой степени нейтрализовано, и в их организации есть что-то – никто точно не знает что – что позволяет им щедро тратить энергию и в то же время наслаждаться многократно дольшей продолжительностью жизни.

Аналогичные рассуждения применимы и к окислительному стрессу. Свободнорадикальная теория старения была предложена Денхэмом Харманом в 1956 году (Harman 1956) и с тех пор породила буквально тысячи и тысячи экспериментов и публикаций. По количеству научных последователей, его теорию можно сравнить с крупной религией. Что касается доходов, эта теория привела к появлению отрасли, ежегодно производящей, как минимум, 20 миллиардов долларов.

Теория постулирует, что свободные радикалы (высокореактивные молекулы, образующиеся в ходе нормального аэробного – основанного на кислороде – метаболизма) вызывают повреждение клеток, и что накопление этих повреждений является основным фактором процесса старения. В одной из своих более поздних работ Харман пришел к выводу, что “на основе имеющихся данных вполне разумно ожидать, что продолжительность здоровой жизни может быть увеличена на 5-10 лет или более, если снизить массу тела до уровня, совместимого с хорошим самочувствием, на основе диеты с достаточным содержанием основных питательных веществ в сочетании с минимизацией случайных реакций свободных радикалов в организме” (Harman 1981).

Хотя добавление 5-10 лет звучит как довольно довольно мизерное достижение для “ведущего” фактора (если просто спать на 1 час меньше, мы получим более 3 лет сознательной жизни), необходимо понимать основной контекст этого утверждения – что мы не можем и что нам не следует даже пытаться полностью избавиться от свободных радикалов. Радикалы являются неизбежным побочным продуктом аэробного метаболизма, и, кроме того, они выполняют очень важные регулирующие и сигнальные функции во многих метаболических процессах. Однако, мы можем оптимизировать образ жизни и питание таким образом, чтобы исключить избыток свободных радикалов, вызванный нашими излишествами, и эти меры могут потенциально дать нам еще несколько лет жизни.

Что касается относительной важности, то роль свободных радикалов как детерминанты продолжительности жизни у млекопитающих, включая нас, вероятно, не очень значительна (Perez et al., 2009a, 2009b). В качестве примечания, я хотел бы добавить, что популярность темы окислительного стресса при старении кажется почти классическим примером неверно истолкованного учения Пророка. Каким-то образом, на смену сбалансированному и взвешенному взгляду Хармана пришла убежденность в том, что свободные радикалы являются основной причиной старения. Это отвлекло значительное количество денег и интеллектуальной энергии от исследований старения в альтернативных направлениях.

Для изучения старения (повторяю, чтобы мы главным образом заинтересованы в нас самих) мы используем модельныe животныe по очевидным этическим и логистическим причинам. Эксперименты на животных дают нам возможность изучать биологические процессы инвазивными методами и практически без ограничений. Хотя в целом эти исследования исключительно полезны, они создают дополнительную (и огромную) проблему применимости полученных данных к людям. Одним из основных ограничений, порождённых вынужденным использованием модельных животных, является их изначальная неспособность дать хотя бы какое-либо представление о фактическом участии предполагаемых механизмов в определении скорости физиологического старения и продолжительности жизни человека.

На основании общепринятого постулата, что молекулярные механизмы старения универсальны, эта проблема в значительной степени игнорируется. Отчасти постулат верен, но также верно и то, что ведущие механизмы могут существенно или даже радикально отличаться от вида к виду. Поэтому стратегии продления жизни, которые увеличивают продолжительность жизни у модельных животных, не гарантируют аналогичных результатов у людей. С другой стороны, чтобы проверить эффективность вмешательств против старения у чрезвычайно долгоживущих видов, таких как мы, нам понадобились бы три поколения ученых, и это было бы ужасно непрактично, хотя рано или поздно такие исследования будут неизбежно проведены, оставаясь при этом актом веры без всяких гарантий на успех.