Попытки увеличения продолжительности жизни
Крупной отраслью исследований по геронтологии являются попытки увеличения продолжительности жизни, особенно человека. Хотя уже сегодня удаётся заметно увеличить среднюю продолжительность жизни человека с помощью таких факторов, как общее улучшение медицинского обслуживания, важным вопросом остаётся увеличение максимальной продолжительности жизни, чего можно достигнуть только оказывая влияние на скорость процесса старения. Исследователи достигли некоторых успехов на животных моделях: с помощью таких факторов как калорийность диеты, генетические изменения или введение гормонов, удалось увеличить или уменьшить продолжительность жизни нескольких модельных организмов. Продолжить жизнь человека, тем не менее, всё ещё не удалось, хотя достижения геронтологии уже позволили лечить несколько болезней, которые характеризуются ускоренным старением.
Самым простым методом влияния на продолжительность жизни некоторых животных является ограничения калорийности диеты при поддержке её полноценности. С помощью снижения калорийности на 40-60 % в диете крыс, мышей и хомяков, начиная диету до достижения половой зрелости, средняя продолжительность жизни увеличивается на 65 %, а максимальная — на 50 %[47]. В случае плодовых мух[48] и нематод Caenorhabditis elegans, эффект замедления старения и увеличения продолжительности жизни достигается немедленно, независимо от возраста животного.
Некоторое влияние на продолжительность жизни имеют антиоксиданты. Добавление антиоксидантов к диете млекопитающих увеличивает среднюю продолжительность жизни до 30 %, но без изменений в максимальной продолжительности жизни. Наибольшее влияние антиоксиданты имеют на животных с высокой вероятностью рака(например, грызунов) и животных с патологически низкой продолжительностью жизни в результате влияния радиации или химических веществ с мутагенным эффектом. Возможно, влияние антиоксидантов ограничивается уменьшением вероятности некоторых болезней, а не изменениями скорости старения всего организма.
Много работ также сделано в направлении генетических изменений, которые оказывают влияние на продолжительность жизни модельных организмов. Если сначала исследователи пытались найти биохимические основы влияния ограниченной калорийности на продолжительность жизни, позднее было найдено много новых генов, которые имеют подобный эффект. Сегодня существует несколько линий мышей, с продолжительностями жизни больше мышей дикого типа. Идея генетических изменений развилась позднее в новый подход — стратегии конструирования незначительного старения (англ. Strategies for Engineering Negligible Senescence, SENS), в котором исследователи пытаются сконструировать генетически изменённый организм со значительно большей продолжительностью жизни. Один из первых сторонников этого подхода — Обри ди Грей — основал Мышиный приз Мафусаила (англ. Methuselah Mouse Prize или M-prize), который достанется тому, кто сможет значительно увеличить продолжительность жизни мыши.
(19.) Секрет вічної молодості. Відомо, що тривалість життя різних організмів неоднакова. Наприклад, гідра потенційно безсмертна, а окуні можуть жити понад 200 років. Поясніть, якими механізмами обмежується термін життя ссавців порівняно з тваринами «довгожителями». Многочисленные современные варианты первоначальной теории износа, возрастание энтропии, накопление генетических дефектов и повреждений, запрограммированность лимита существования (эффект Хейфлика), различного для каждого вида, смерть как вероятностное событие при взаимодействии с окружающей средой или как результат естественного отбора признаков (генов), обладающих одновременно полезными и повреждающими свойствами, — вот перечень ключевых воззрений на причины естественной смерти, возникающие на основе фундаментальных наук, в частности экологии, генетики, молекулярной биологии и онтогенеза [1, 2].
Теломерная теория старения и пути к продлению жизни основаны на изучении человеческой теломеразы, а соответственно, на попытках генетического омоложения человека.
Человечеству была бы нужна активная теломераза — «волшебный фермент молодости». Один из железных способов продлить жизнь — это принцип калорийноограниченного питания. Но эта пожизненная диета не ведет к увеличению средней и максимальной продолжительности жизни [3].
Теломеры — это маленькие участки на концах наших хромосом, и когда наши клетки делятся, ДНК в хромосомах должна копироваться, и во время этого процесса последняя маленькая частичка молекулярной цепи — кончик теломеры — не копируется, на протяжении нашей жизни теломеры постепенно укорачиваются. Это явление принято называть проблемой репликации концов хромосом, но которую следует назвать проблемой, запланированной заранее [4].
По мере укорочения теломер клетки стареют, хуже функционируют и реже начинают делиться, а стволовые клетки реже производят новые копии, а к какомуто моменту их совсем перестают производить. В результате этого человека подводит зрение, наша кожа теряет эластичность, хуже работает иммунная система и начинает происходить ряд других изменений, связанных со старением, и при этом нельзя изменить скорость возникновения главных болезней — патологии сердца и сосудов, злокачественных опухолей, цереброваскулярных болезней, гриппа и пневмонии (инфекционные болезни), атеросклероза, сахарного диабета, бронхита, бронхиальной астмы, нефрита, цирроза печени, если не удастся добиться замедления скорости старения. При этом старение — это своего рода болезнь, и задача геронтологии заключается не столько в продлении жизни, сколько в замедлении скорости старения, а значит, и прогрессирования главных болезней [5, 6].