Як зупинити старіння і продовжити життя теломери, голодування та інші альтернативи смерті з точки

Вірогідність померти в 28 років в два рази вище, ніж в 20 років. І кожні вісім років цей ризик подвоюється. Люди вмирають від інфаркту, інсульту, раку, пневмонії та нещасних випадків. Однак сучасна наука вже знайшла способи уповільнити або навіть зупинити процес старіння. Що таке старіння і як його зупинити, - про це в своїй лекції розповів біолог Олександр Панчина. виступаючи в науково-популярному лекторії Set Up.

Старіння - це зменшення з віком очікуваної тривалості життя. Починаючи з певного віку, з кожним роком зростає ймовірність смерті: після 20 років кожні вісім років життя збільшують ризик приблизно в два рази. Люди вмирають від хвороб серця, від раку, інсульту, емфіземи, пневмонії, хвороб нирок, хвороби Альцгеймера. від нещасних випадків. Але хороша новина полягає в тому, що науково-технічний прогрес вже дозволив перемогти багато захворювань і збільшити тривалість життя людини.

За останні 60 з гаком років у всіх країнах зросла тривалість життя, причому в деяких люди стали жити приблизно на 20 років довше. В Австралії, Канаді, Японії, в деяких європейських країнах середня тривалість життя перевищує 80 років. Це до питання про важливість гарної медицини в країні, розумного використання наукових досягнень, застосування ефективних ліків, а не якийсь там гомеопатії і так далі. Але в цілому в усьому світі помітний прогрес.

Коли виникає питання, чи можемо ми перемогти цей зростаючий графік збільшення смертності, я згадую слова братів Райт: «Якщо птахи можуть літати, то і ми можемо досягти контрольованого польоту». Біологи кажуть, що якщо у гідри з віком ризик смерті не збільшується, то, ймовірно, цього можемо домогтися і ми. Немає ніяких принципових обмежень, що не дозволяють живому організму жити дуже довго.

Класичний приклад долгоживущего організму - голий землекоп. який живе в десять разів довше за своїх родичів - мишей і щурів. Геном голого землекопа вже досліджують вчені в надії зрозуміти, що робить це істота таким особливим і довготривалим.

Якщо оцінювати різноманітність життя в масштабах планети, то у ссавців тривалість життя може відрізнятися майже в сотню разів, а у тварин в цілому - в десятки тисяч разів. З чим це може бути пов'язано? Очевидно, що важливу роль в процесі старіння і довгожительства грають гени. Якась землерийка або полівка з еволюційної точки зору не особливо зацікавлена ​​в тому, щоб жити довго. У природі мало хто з представників цих видів доживає до похилого віку, їх досить рано з'їдають хижаки. Навіть якби з'явилася якась мутація, що продовжує життя, то від неї було б мало толку з точки зору збільшення репродуктивного успіху. А у видів, що позбавилися від загрози з боку хижаків, ми як раз спостерігаємо збільшення тривалості життя. Той же голий землекоп, що мешкає під землею, може прожити 31 рік. Інший приклад захисту від хижаків - вміння літати, як у випадку з кажанами і птахами. Люди ж можуть захиститися за допомогою науки і технологій.

Як скасувати смерть

Є організми, в геном яких вже закладені програми смерті. Наприклад, у деяких видів лосося самки вмирають відразу після нересту. Але є більш цікавий приклад - цей восьминіг:

Самка восьминога відкладає яйця, перестає харчуватися і десь через місяць вмирає. Це запрограмована смерть. Але виявилося, що цю програму можна скасувати, причому хірургічно - просто вирізавши пару залоз, після чого восьминіг може прожити не місяць, а 6-9 місяців.

Є приклади запрограмованої клітинної смерті, коли окремі клітини можуть себе самі вбивати. Цей процес називається апоптоз. коли клітина накопичує велику кількість мутацій, щоб не стати раковою, не створювати загрозу організму, вона себе знищує, причому досить розумно - клітина не просто вихлюпує весь свій вміст назовні, а розвалюється на компартменти, які потім можуть бути захоплені сусідніми клітинами і утилізовані.

Цікаво, що існує перехід від смерті клітин до смерті цілого організму. Кишка круглого хробака Caenorhabditis elegans (нематод) трохи флуоресціює. І коли черв'як вмирає в силу природних причин або в результаті деяких пошкоджень, то за годину до смерті в передній частині кишки світіння посилюється і хвилею поступово проходить до кінця кишки. Після цього черв'як відходить в інший світ. Це явище отримало назву «блакитний хвилі смерті». Хвилю можна індукувати штучно, наприклад заморозивши і розморозивши хробака. Також вчені знайшли спосіб, як цю хвилю зупинити. Тривалість життя хробака не збільшується, але якщо його пошкодити, то він від цього не вмирає. З виникненням хвилі запускається процес клітинної смерті, але потім це синє світіння згасає, і черв'як продовжує жити далі. Саме світіння служить просто індикатором, а насправді це хвиля загибелі клітин уздовж кишки, що і призводить до смерті.

В Еквадорі є популяція людей з певною формою карликовості, яка називається синдром Ларона, їх близько ста чоловік. Ми поки не знаємо, скільки вони живуть. Вчені спостерігають за ними більше 20 років, і була публікація про те, що у цих людей знижений ризик деяких старечих захворювань, в тому числі раку і діабету. Може бути, вони дійсно живуть довше, у порівнянні з іншими жителями того ж регіону.

Бог TOR, повелитель сміття

Наші клітини вміють видаляти з себе Мусо р не тільки при розподілі. Вони можуть поглинати його. Це називається аутофагія - клітини переварюють всяку гидоту всередині себе, потім це якось утилізують і викидають. Цей процес може сприяти омолодженню клітин, але йому заважає білок TOR.

Що він робить? Він каже: «Все стане в нагоді. Цей тухлий бутерброд, який у вас тут лежить, стане в нагоді. Буде голодно, буде блокада, і він піде в справу ». Наші предки жили в умовах регулярної нестачі їжі. Не було генно-модифікованих організмів, не було зеленої революції, нормального сільського господарства, нічого не було. Голод міг настати коли завгодно, і тому TOR відігравав важливу роль. Але тепер це сміття накопичується і пошкоджує клітини. На щастя, є речовини-інгібітори, які можуть задавити цей білок.

Інгібітори TOR запускають Аутофагія через цей білок. Сам TOR названий на честь рапаміціна: Target Of Rapamycin (мішень рапаміціна). Рапаміцин - це антибіотик, який виробляють гриби, його також використовують в якості імунодепресанта. Ця речовина застосовується при трансплантації органів, щоб знизити ризик відторгнення. Також рапаміцин продовжує життя різним організмам, зокрема мишам, причому досить сильно.

Рапаміцин дуже дорогий. Але є дешевий інгібтор TOR - кофенін. Дослідженнями на тварин підтверджено, що він покращує Аутофагія і продовжує життя. Також є результати епідеміологічних досліджень, згідно з якими у людей, які п'ють кілька чашок кави в день, смертність знижено на 10%.

Існує поняття «французький парадокс»: французи довго живуть і рідко хворіють на серцево-судинними захворюваннями. У свій час це пояснювали споживанням ресвератрола, що міститься в червоному вині. Гризунам ця речовина продовжувало життя. Але потім перерахували, скільки потрібно споживати вина людині, щоб ресвератрол надав такий же ефект, - дві бочки в день. Мабуть, французький парадокс скоріше пов'язаний з самим етанолом, який в певній невеликій концентрації подовжував життя нематод. У людей, які п'ють келих вина на добу, також знижується ризик серцево-судинних захворювань, на зразок ішемічної хвороби серця, коронарної хвороби серця і так далі. Але у етанолу є негативні побічні боку: алкоголізм, цироз печінки, зростає ризик деяких ракових захворювань. Тому можна рекомендувати етанол як геропротектори - це питання спірне.

Викликає інтерес вчених і метформін - ліки від діабету. Він має деякі побічні ефекти, пов'язані з шлунково-кишковим трактом. Є дослідження, яке підтверджує, що метформін продовжує життя черв'якам.

Але найдовше - на 50% - нематоди живуть завдяки альфа-кетоглутаратом. Він чудовий тим, що присутня в людях у великій кількості і має низьку токсичність. Але до сих пір не проведені дослідження на гризунах, тому що вченим дуже складно отримати фінансування на вивчення цих ліків від старіння, адже старіння хворобою не вважається. Альфа-кетоглутарат, до слова, спортсмени використовують як харчову добавку для прискорення росту м'язової маси. Але є дуже суперечливі дані, чи дійсно він допомагає в цьому.

В одному з досліджень вчені хірургічно з'єднували тіла двох гризунів - старого і молодого, об'єднуючи їх кровоносні системи. У цих умовах старий гризун живе довше, а молодий - менше, при цьому у старих гризунів підвищується пластичність нервової системи, тобто здатність нервових клітин утворювати нові нервові зв'язки. У них навіть поліпшується регенерація м'язової тканини. Зрозуміло, що ніхто не пропонує зшивати разом пенсіонерів і маленьких дітей, щоб пенсіонери жили довше. Але, може бути, ми знайдемо якісь фактори, які присутні в молодої плазмі крові, або виявимо клітини, які продовжують життя, і зможемо їх синтезувати і давати як ліки літнім людям. Про це чудово розповів Тоні Вісс-Корей (Tony Wyss-Coray). Зараз проводять технічні випробування використання плазми молодих організмів для лікування хвороби Альцгеймера. Подивимося, що у них вийде.

Ще одна історія пов'язана з дослідником Обрі ді Греєм (Aubrey de Grey). Обрі розповідав: «Деякі люди кажуть:" Ну, продовжимо ми життя на 20 років, помремо не в 80, а в 100. Але це все одно не дуже втішно. Чи можемо ми розраховувати на щось більше? "». Обрі відповідав: «Так, можемо». Чому? Він наводить метафору зі всесвітнім тяжінням. Якщо візьмете м'яч і підкине його, то він впаде. Якщо підкине його сильно, то він впаде трохи пізніше. Але якщо ви підкине його так, що він досягне другої космічної швидкості, то м'яч полетить в космос і більше ніколи не повернеться на Землю. «Дивіться, науково-технічний прогрес розвивається все швидше і швидше, і, може бути, за ті 20 років, що ви ще проживете, придумають препарат, який подовжує життя ще на 25 років, а за ці 25 років придумають препарат, який подовжує життя ще на 30 років, і так далі. І може бути, починаючи з певного віку деякі люди зможуть прожити дуже довго, тисячі років ». Багато вчених ставляться до цього скептично. Але немає ніяких серйозних аргументів, чому це в принципі неможливо.

Ми бачимо, що науково-технічний прогрес продовжує життя людям, причому по всій планеті, у всіх країнах, навіть в найбідніших, і тривалість життя стабільно росте. А це означає, що заради продовження життя потрібно розвивати науку.

верхнє фото: www.bloomberg.com

фото в тексті: geektimes.ru, scinquisitor.livejournal.com

Чому старіє наш організм - однозначної відповіді поки немає. Одні кажуть, що старіння - це природний, запрограмований процес. Інші вважають, що старіння - результат впливу на організм несприятливих чинників. Поки напевно можна сказати одне: процес старіння - це результат складної взаємодії генетики, біохімії, фізіології і способу життя конкретної людини.

Прислів'я «менше знаєш, довше живеш» невірна. Досліджуючи ДНК, вчені виявили, що у малоосвічених людей клітини старіють швидше, ніж у людей з вищою освітою.