Страница 4 из 10
Почему считается, что употребление ягод, фруктов, овощей, кофе и чая является полезным? Потому что в них содержатся полифенолы, которые по сути, действуют подобно малым дозам токсинов и повышают выработку естественных эндогенных антиоксидантных ферментов организма.
Аналогично, физические упражнения вызывают стресс для мышц и костей, но в ответ на это они становятся сильнее, растет мышечная масса, и кости становятся более прочными. Это происходит из-за адаптивного ответа нашего организма, который стремится улучшить свою способность выдерживать подобные нагрузки в будущем. Если такого стресса нет долгое время (человек лежит долгое время в постели или космонавты, находящиеся в невесомости), то мышечная масса атрофируется за ненадобностью, а прочность костей уменьшается, что может приводить к остеопорозу.
Даже пребывание в сауне может быть примером гормезиса. Высокая температура вызывает стресс для организма, но в ответ на это он начинает производить белки теплового шока, которые помогают защитить клетки от повреждений.
Однако важно помнить, что гормезис имеет свои границы. Если стресс становится слишком сильным или длительным, он может навредить организму, привести к переутомлению или даже заболеваниям. Поэтому важно уметь управлять уровнем стресса и давать телу время для восстановления. Как гласит главный закон фармакологии: «Все есть яд и все есть лекарство, и то и другое определяется дозой».
Что такое старение на самом деле
«Умирать – скучное и безотрадное дело. Мой вам совет – никогда этим не занимайтесь»
Как ни крути, биохакинг напрямую связан со старением и попыткой его отсрочить, замедлить, а возможно даже и приостановить и обратить вспять. 95 % нашей книги как раз и посвящено этому. Но давайте для начала попытаемся поразмышлять, что же действительно такое старение с биологической точки зрения.
По-простому, старение можно определить как ухудшение свойств любой системы, например, старение может относиться к автомобилю, мебели, одежде, технике и пр.
В контексте биологии, старение относится к постепенному нарушению и потере важных функций организма или его частей, включая способность к размножению и регенерации. Старение проявляется через постепенное ухудшение физиологических функций: ослабевает иммунная система, уменьшается мышечная масса, возникают проблемы с работой мозга и сердечно-сосудистой системы.
Наука, изучающая старение человека, называется геронтологией. Она также определяет старение как увеличение вероятности смертности индивида в зависимости от возраста[10], которое связано со снижением стрессоустойчивости организма, увеличением риска хронических заболеваний и нарушением постоянства параметров внутренней среды – гомеостаза.
Мы знаем, что все эти постоянные параметры нашего организма с возрастом начинают выходить за здоровые пределы, что приводит к хроническим заболеваниям. Например, уровень сахара в крови, уровень гликированного гемоглобина, уровень «плохого» холестерина (липопротеинов низкой плотности), маркера воспаления – С-реактивный белок высокой чувствительности – все они начинают выходить за пределы с возрастом. Это все нарушение гомеостаза организма, и оно напрямую связано с рисками хронических заболеваний, сердечно-сосудистых заболеваний, метаболических заболеваний (например, сахарный диабет 2 типа), онкологические заболевания, нейрогенедеративные заболевания (Паркинсона, Альцгеймера).
Признаки старения на макроуровне и клеточно-молекулярном уровне
Мы можем наблюдать старение, изучая его признаки на разных уровнях. На уровне тканей, сосудов и органов старение проявляется через потерю эластичности кожи, седину и выпадение волос, уменьшение мышечной силы и потерю костной массы. С возрастом частота сердечных сокращений ослабевает, замедляется кровообращение и нарушается процесс дыхания. Это, помимо общего ухудшения состояния, может приводить к развитию хронических заболеваний, таких как сахарный диабет 2 типа, онкологические заболевания и нейродегенеративные заболевания.
На протяжении долгого времени ученые предполагали, что видимые нами проявления старения являются результатом наблюдаемых на микроскопическом уровне изменений в клетках и молекулах. Однако только недавно им удалось определить, какие именно молекулярные изменения происходят. И сегодня ученые на клеточно-молекулярном уровне выделяют 9 признаков старения, которые присущи различным организмам[11]. Эти признаки включают:
1. повышение нестабильности генома (мутации в ДНК);
2. укорочение теломер;
3. эпигенетические изменения;
4. изменения в межклеточной коммуникации;
5. нарушение белкового гомеостаза;
6. истощение стволовых клеток;
7. клеточное старение (сенесценция);
8. митохондриальные нарушения;
9. разрегулирование клеточных сигнальных путей, чувствующих уровень питательных веществ.
Перед тем как мы перейдем к самому главному вопросу – ЗАЧЕМ МЫ СТАРЕЕМ? – давайте кратко остановимся на упомянутых 9 признаках старения на клеточно-молекулярном уровне, хотя более детально о них и как им противостоять мы еще будем говорить на всем протяжении этой книги.
При каждом делении клеток происходит репликация ДНК, во время которой происходят ошибки или так называемые опечатки в нити ДНК. Опечатки происходят с вероятностью примерно один нуклеотид на миллион, и происходят они потому, что при каждом делении соматических клеток, надо переписать книгу (ДНК) из более чем 3 миллиардов букв. Эти опечатки и есть мутации. Очевидно, что чем старше мы становимся, тем больше раз наши клетки уже успели поделиться, и тем больше опечаток в ДНК мы успели накопить. Некоторые опечатки в важных участках генома могут приводить к тому, что клетки перестают подчиняться общим правилам, перестают выполнять свои функции становятся поломанными или даже раковыми. Как сказал один мой знакомый биолог: «Мы платим за нашу многоклеточность».
О генетике и эпигенетике мы уже поговорим более подробно совсем скоро в этой книге. Но если вкратце, то эпигенетика – это то, как гены работают: какие и когда из них включаются, а какие выключаются. Если генетика – это пианино с одними и теми же клавишами для всех людей. То эпигенетика – это пианист, который может сыграть совсем разные мелодии на этих клавишах. Так вот, с возрастом также происходят изменения в эпигенетической регуляции генов, то есть в механизмах, контролирующих активацию (экспрессию) и подавление генов, что влияет на функционирование клеток.
Теломеры – это участки ДНК, которые находятся на концах хромосом и защищают их от повреждений (их можно сравнить с пластиковыми наконечниками на обувных шнурках). В процессе старения теломеры постепенно укорачиваются, что приводит к потере структурной целостности хромосом. Это может вызывать снижение способности клеток к делению и репарации повреждений. Более подробно о теломерах мы говорим в главе про генетику.
С возрастом происходят изменения в способности клеток взаимодействовать и обмениваться сигналами между собой. Это может приводить к нарушению координации клеток и ухудшению функционирования тканей и органов.
В процессе старения может происходить нарушение баланса между синтезом, сворачиванием и распадом белков. Это может приводить к накоплению поврежденных и ненужных белков в клетках и органах, что влияет на их функционирование.
10
У людей после 30 лет риски смерти увеличиваются и удваиваются каждые 8 лет
http://www.bandolier.org.uk/booth/Risk/dyingage.html
https://academic.oup.com/ageing/article/50/5/1633/6284385
https://www.ined.fr/en/everything_about_population/graphs-maps/interpreted-graphs/age-risk-mortality/
https://www.statista.com/statistics/241572/death-rate-by-age-and-sex-in-the-us/
11
https://onlinelibrary.wiley.com/doi/full/10.1111/acel.13080