Страница 3 из 15
• Иммунологическая теория старения. Она рассматривает старение как следствие эволюционно запрограммированного процесса «иммунологического спада», который наблюдается с возрастом. Эффективность работы иммунитета достигает пика в подростковом возрасте. С годами снижается способность противостоять вторжению инфекций, уничтожать вредоносные микробы, распознавать мутировавшие клетки, реагировать на вакцины. Все это делает организм уязвимым к действию негативных внешних и внутренних факторов, ведет к болезням и смерти. Одним из ключевых аспектов, лежащих в основе иммунологического старения, является инволюция тимуса[4] – возрастные изменения вилочковой железы, отвечающей за обучение иммунных клеток [4].
Старение как результат накопления повреждений (ошибок)
Если сторонники теорий «запрограммированного старения» рассматривают неблагоприятные возрастные изменения как результат неизбежной эволюционной программы, то последователи «теории повреждений» не считают старение «генетическим роком». Они полагают, что с возрастом в организме накапливается множество «поломок», обусловленных воздействием внешних факторов, стрессов и т. д. Именно постепенная аккумуляция таких повреждений и приводит к развитию возрастных болезней и в конечном счете – к смерти.
К числу теорий накопления повреждений относятся следующие.
• Теория повреждений ДНК. При делении клеток и копировании молекул ДНК всегда существует риск генетических ошибок (мутаций), которые с возрастом накапливаются и выливаются в возрастные заболевания, в первую очередь в злокачественные опухоли. Кроме того, неблагоприятные мутации, накапливающиеся с возрастом, могут возникать под действием внешних по отношению к клетке факторов: ультрафиолетового излучения, проникновения вирусов, встраивающих в наследственный материал свой геном, и др. [5].
• Теория генетической нестабильности. Речь идет не о мутациях, связанных с повреждением, а скорее о различных изменениях в геноме, происходящих в процессе деления хромосом. Например, такое явление, как анеуплоидия – изменение числа хромосом в клетке, – наблюдается в мозге плода на всех этапах внутриутробного развития. После рождения число таких нейронов значительно сокращается, однако некоторое количество остается и может стать причиной развития рака мозга [6].
• Теория свободных радикалов. Приверженцы этой теории утверждают, что причиной нарушения функционирования клеток являются свободные радикалы (частицы, которые содержат кислород с одним недостающим электроном). Они необходимы для многих биохимических процессов и постоянно образуются в организме в процессе дыхания. Случайно покинув то место, где нужна их работа, они как бы «забирают» электрон у нашего организма – такая реакция называется окислительной. Повреждая белки и липиды, свободные радикалы являются серьезной угрозой для жизнедеятельности клеток [7].
Среди множества теорий старения сегодня также особое внимание уделяется следующим концепциям.
• Теория апоптоза. Ткани организма постоянно обновляются: «износившиеся» клетки, функция которых ухудшается, равно как и клетки, поврежденные инфекцией, с возникшими генетическими мутациями, регулярно совершают «самоубийство». Процесс запрограммированного самоуничтожения клеток называется апоптозом. В переводе с греческого ἀπόπτωσις означает «листопад»: старые клетки гибнут, как осенние листья, чтобы освободить место для молодого поколения. В ДНК каждой клетки присутствует ген апоптоза, который запускает процесс самоуничтожения клетки в ответ на молекулярные сигналы. Проблема в том, что с годами чувствительность клетки к сигналам, которые должны активировать ее «самоубийство», снижается, что приводит к накоплению поврежденных, низкофункциональных клеток. Именно снижение способности тканей к очищению от постаревших клеток и лежит в основе процесса старения [8].
• Элевационная (онтогенетическая) теория старения. В середине XX века советский геронтолог В. М. Дильман связал старение и онтогенез[5] (индивидуальное развитие) гомеостатических систем организма. Ключевым механизмом старения ученый назвал повышение порога чувствительности гипоталамуса – «дирижера» эндокринной системы – к гомеостатическим сигналам. В ходе серии экспериментов было доказано, что этот механизм лежит в основе негативных изменений в репродуктивной, гипоталамо-гипофизарно-надпочечниковой системе, которая обеспечивает необходимый уровень глюкокортикоидных гормонов в крови (так называемых гормонов стресса) и повышение их секреции при стрессе, что в итоге приводит к развитию гиперадаптоза, то есть состояния чрезмерной адаптации организма к стрессам. Вследствие работы того же механизма в системе метаболического гомеостата происходит накопление жира в теле, снижение чувствительности тканей к инсулину и развитие атеросклероза. Дильман установил, что трансформации, возникающие с возрастом в результате онтогенеза гомеостатических систем, создают условия для формирования злокачественных образований. Таким образом, ученый пришел к выводу о том, что старение не запрограммировано, а является побочным продуктом генетической программы развития. Отсюда возникло предположение, что старение можно затормозить, если стабилизировать гомеостаз на уровне, достигаемом к окончанию развития организма.
• Теломерная теория старения. Число делений каждой клетки в организме ограничено. Это связано с тем, что защитные структуры на концах хромосом, которые называются теломерами, укорачиваются при каждом клеточном делении [9]. Укорочение теломер может быть молекулярными «часами», запускающими старение. Установлено, что в клетках раковых опухолей, способных делиться практически бесконечное количество раз, активно продуцируется фермент теломераза, защищающий теломеры от укорачивания. Активность теломеразы зафиксирована более чем в 85 % злокачественных опухолей, тогда как в клетках нормальных тканей она отсутствует [10].
• Воспалительная теория старения. Эта концепция «пересекается» с иммунологической теорией старения, однако во главу угла ставится не утрата способности противостоять инфекциям и распознавать мутации, а избыточная реакция иммунитета на различные факторы, включая аутоиммунные реакции – «агрессию», направленную на собственные ткани. В рамках данной теории, которая сегодня считается одной из самых актуальных, старение – это общий воспалительный процесс, затрагивающий все органы. Именно воспаление лежит в основе развития таких возрастных заболеваний, как атеросклероз, болезнь Альцгеймера, сердечно-сосудистые болезни, сахарный диабет второго типа [11].
Мы рассказали лишь о некоторых теориях старения – на самом деле концепций гораздо больше. Такое большое количество взглядов на причины и природу возрастных изменений свидетельствует об отсутствии единого понимания данного процесса. Это также позволяет предположить, что в основе старения лежит не один какой-то механизм, повлияв на который можно было бы бесконечно продлевать молодость, а сложный комплекс причин, действующих на генетическом, молекулярном, эволюционном уровнях. Осознание многофакторной природы старения приводит к пониманию, что профилактика старения также должна быть комплексной и разносторонней.
Здоровый образ жизни помогает замедлить старение
Здоровый образ жизни (ЗОЖ) насчитывает большое количество определений, но все ученые сходятся в одном – это способ жизнедеятельности, который направлен на сохранение и улучшение здоровья – как физического, так и психического. Причем в первую очередь сам человек ответственен за свое благополучие: он должен обладать знаниями и умениями, а также проявлять активность в достижении цели быть здоровым.
Здоровый образ жизни – это сочетание множества полезных привычек (и отказ от вредных, таких как курение, алкоголизм и т. д.). Эффективность некоторых составляющих ЗОЖ для профилактики старения подтверждена множеством исследований.
4
Возрастная инволюция тимуса начинается с 5–7 лет и завершается к пубертатному периоду, однако небольшие фрагменты активной ткани железы сохраняются на протяжении всей жизни человека. – Прим. ред.
5
Онтогенез – индивидуальное развитие организма. – Прим. ред.