Добавил:

ivanov666 Опубликованный материал нарушает ваши авторские права? Сообщите нам.

Вуз:

Башкирский Государственный Аграрный Университет

Предмет:

[НЕСОРТИРОВАННОЕ]

Файл:

Взломать старение почему теперь мы сможем жить дольше

.pdf

Скачиваний:

Добавлен:

06.09.2026

Размер:

1 Мб

Скачать

☆

<<< < Предыдущая 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 2223 / 3623 24 25 26 27 28 29 30 31 32 33 34 35 > Следующая >>>

Как иследовало ожидать, мыши, которые получали активацию факторов Яманаки все время, быстро умерли. Мыши, которые получали небольшую дозу клеточного перепрограммирования, прожили на30% дольше контрольной группы без какого-либо дополнительного «лечения». Ученые нетолько неубили мышей, ноинеувеличили число опухолей иполучили омоложение92.

Свозрастом накапливаются иболее серьезные, генетические повреждения, которые возникают врезультате внешних ивнутренних факторов: это могут быть солнечные икосмические лучи, поража ющие организм вовремя межконтинентальных авиаперелетов набольшой высоте, имикроволновое излучение «рамок» контроля безопасности ваэропорту, атакже курение или систематическое отравление тяжелыми металлами вгородах. Все вместе генетические иэпигенетические повреждения, регуляторные ошибки имолекулярный мусор приводят кклеточному старению.

Вэкстремальном случае, когда объем повреждений всилу возраста или стресса превышает определенный предел, возникает состояние сенесцентности. Под этим подразумевают остановку клеточного цикла, которая сопровождается продукцией провоспалительных факторов, привлека ющих клетки иммунной системы. Таким образом, сенесценция появилась как защитный механизм, направленный напредотвращение размножения ибыстрое привлечение клеток иммунной системы кповрежденным клеткам.

Одно изсамых важных последствий сенесцентности— это перегрузка иснижение возможностей иммунной системы. Врезультате вероятность сезонных простудных идругих инфекционных заболеваний спотенциальными тяжелыми осложнениями (обычно это пневмония) очень быстро нарастает свозрастом. Кроме борьбы синфекциями наша

КАК ИЗМЕРИТЬ СТАРЕНИЕ? 221

иммунная система должна постоянно отслеживать поврежденные клетки, вкоторых влюбой момент может произойти онкологическая трансформация. Раковые клетки внашем организме возникают всегда, однако непрерывная деградация иммунной системы свозрастом приводит ктому, что вероятность «проспать» небольшую опухоль также нарастает вгеометрической прогрессии.

Метилирование ДНК нетолько регулирует синтез необходимых молекул, ноеще ииграет критическую роль вборьбе скрайней формой генетических повреждений— активацией эндогенных ретровирусов, или ретроэлементов. Речь идет оспособных к самостоятельному размножению простейших генетических паразитах, древнейших вирусах, заразивших наших далеких предков иоставшихся внашем геноме, несмотря намиллионы лет эволюции.

Умолодых людей генетические фрагменты, вкоторых закодированы белки игенетический материал таких вирусов, внорме тщательно заметилированы ипотому никогда нечитаются инепроизводят активные вирусные частицы. Помере общего снижения уровня метилирования ДНК свозрастом некоторые измобильных элементов «просыпаются» иначинают создавать свои копии, встраиваясь обратно вДНК вслучайных местах. Зачастую врезультате возникают серьезные повреждения, которые крайне сложно исправить, апотому рано или поздно «прыга ющие гены» способны создать критические генетические поломки.

Тут можно остановиться инасладиться иронией: мы начали обсуждение старения срассказа про эпидемию ивирусные заболевания. Вслучае сростом числа генетических ивирусных повреждений наша аналогия становится буквальной. Ретроэлементы представляют собой простейшие вирусы. Клетки сактивированными мобильными генетическими

222 ВЗЛОМАТЬ СТАРЕНИЕ

элементами ведут себя также, как иклетки, зараженные обычными вирусами. Втаких случаях, например, выделяются интерфероны— специальные химические сигналы, предупрежда ющие соседние клетки обопасности заражения ипривлека ющие клетки иммунной системы. Дестабилизация генома врожденными вирусами неотличима отинфекционного заболевания иприводит ксистемному воспалению.

Как часто бывает упаразитов, приспособившись кжизни внаших клетках, они утрачивают большую часть генов, необходимых для размножения. Однако есть предел любому упрощению: вставка новой вирусной копии невозможна без решения двух задач — разрезания молекулы ДНК внужном месте идостройки молекулы ДНК повирусной РНК. Первую функцию осуществляют белки— эндонуклеазы, авторую— обратная транскриптаза. Несмотря наточто вчеловеческом геноме находятся копии десятков различных мобильных генетических элементов, обратную транскриптазу кодирует только один изних— самый распространенный транспозон LINE1. Все остальные ретроэлементы паразитируют нанем, тоесть требуют активации LINE1. Араз так, толекарство, действу ющее против обратной транскриптазы LINE1, способно былобы подавить активность одновременно сразу всех ретротранспозонов человека.

Некоторые лекарства, такие как ламивудин иставудин, действующие против обратной транскриптазы ВИЧ, работают ипротив обратной транскриптазы многих ретровирусов, втом числе ичеловеческого LINE1. Вот почему этиже препараты подавляют активность ретроэлементов ипродлевают жизнь простейшим животным (проверено наплодовых мушках).

В2019году большой авторский коллектив, включа ющий наших соотечественников, работа ющих вСША , — Андрея

КАК ИЗМЕРИТЬ СТАРЕНИЕ? 223

Гудкова, Веру Горбунову, Андрея Селуянова, Вадима Гладышева ибывшую сотрудницу Gero Валерию Коган,— опубликовал результаты93 испытаний ингибиторов обратной транскриптазы вэкспериментальной модели ускоренного старения: намышах снедостатком активности гена SIRT6. Такие животные медленно растут ибыстро стареют, акроме того, вклетках этих мышей очень активны ретроэлементы. Вэксперименте удалось измерить концентрацию копий вирусных частиц вклетках иуровень интерферона. Вклеточной культуре ингибиторы обратной транскриптазы снижали иинтерфероновый ответ, имаркеры генетических повреждений.

Возрастные изменения неограничены накоплением генетических иэпигенетических поломок. Свозрастом нарастает число поврежденных, аследовательно, инеспособных правильно выполнять свою функцию белков. Накопление неустранимых агрегатов белковых частиц является признаком старения исвязанных свозрастом заболеваний, таких как болезнь Альцгеймера.

Устранение поврежденных биомолекул или клеточного материала осуществляется при помощи аутофагии (название происходит отгреческих слов, означа ющих «пожирать себя»). Этот процесс изучается уже многие десятки лет, идолгое время считалось, что запустить аутофагию способен только дефицит еды.

Впоследние годы врезультате исследований намодельных организмах выяснилось, что аутофагия необходима для поддержания здоровья организма ивнормальных условиях. В2016-м Нобелевскую премию вобласти физиологии имедицины присудили профессору Токийского технологического института Ёсинори Осуми заоткрытия молекулярных механизмов аутофагии. Вближайшие годы мы увидим разработку ивведение вмедицинскую практику

224 ВЗЛОМАТЬ СТАРЕНИЕ

препаратов— активаторов аутофагии для лечения нейродегенеративных идругих возраст зависимых болезней.

Можно перечислить еще бесчисленное множество признаков старения, многие изкоторых также оказываются ипризнаками хронических заболеваний. Свозрастом, например, сокращается количество слов, начина ющихся наодну любую букву алфавита, которые вы можете написать занесколько минут. Максимальное число сердечных сокращений вминуту, расстояние, которое вы можете пробежать без перерыва,— все эти «физиологические потенциалы», включая потенцию, тоже снижаются свозрастом.

Обратите внимание, как часто приходится упоминать Нобелевскую премию, обсуждая старение. Распространенная байка гласит, что в1888году изобретатель динамита Альфред Нобель, проживавший тогда вСевране под Парижем, сизумлением прочитал вофранцузской газете свой некролог, озаглавленный «Торговец смертью мертв». Насамом деле вКаннах умер брат Нобеля Людвиг, репортер «немного» ошибся, нопока живой Нобель задумался отом, кемже останется впамяти потомков. Врезультате он изменил свое завещание, положив начало престижнейшей научной премии. Красивая легенда94, новрядли Нобелем двигали эгоистические побуждения, скорее сказалось собственное увлечение наукой идружба сизвестной пацифисткой Бертой фон Зуттнер.

Нобелевку присуждают завыда ющиеся исследования, революционные изобретения или вклад вкультуру иразвитие общества. Инадо сказать, что уже долгие годы исследования биологических основ ключевых признаков старения испособов воздействия наних удовлетворяют самым строгим критериям качества научных исследований иобщественной значимости, азначит, сулят новые Нобелевские премии вэтой сфере.

КАК ИЗМЕРИТЬ СТАРЕНИЕ? 225

Связь между признаками старения ибиологическим возрастом

Простое отождествление старения смногочисленными признаками невыглядит «хорошим объяснением» даже просто сэстетической точки зрения. Предложенный впрошлом разделе список самых «фундаментальных» признаков старения кажется избыточно большим. Впользу этого говорит то, что экспериментальные лекарства, направленные против какого-то одного изпризнаков старения, почти всегда действуют ипротив других. Так, например, эпигенетический откат факторами Яманаки нетолько восстанавливает профили метилирования, свойственные эмбриональным клеткам, ноиудлиняет теломеры.

Давайте посмотрим наэту проблему сдругого ракурса. Всложных системах, таких как живые организмы, компьютерные программы или механизмы, многие компоненты взаимосвязаны ивнешние проявления процессов старения или разрушения/усталости механизмов часто немогут помочь нам вразгадке первопричины. Вконце концов, если всовременном реактивном двигателе ломается одна излопаток компрессора или турбины, это можно списать наслучайный брак при изготовлении. Втоже время, если лопатки начинают ломаться постоянно, дело, скорее всего, невсамой лопатке, авчем-то еще.

Потойже причине понятно, что теории-одноходовки вроде «старение— это результат оксидативного стресса» или «старение— это результат укорочения теломер», скорее всего, немогут дать исчерпыва ющий ответ.

Оказывается, рост взаимосвязи (или, как принято говорить встатистике, корреляций) между параметрами организма уже сам посебе может быть признаком заболевания.

226 ВЗЛОМАТЬ СТАРЕНИЕ

Внормальных условиях человек иживотные могут одновременно выполнять множество сложных действий: переваривать еду изапасать гликоген или жир, если еды много, или высвобождать глюкозу, когда еды мало. Неотвлекаясь наеду, организм может определять ивыборочно уничтожает патогенные микроорганизмы, нетрогая дружественные. Компоненты периферийной нервной системы обеспечивают дыхание, осанку иподвижность. Втоже самое время мозг сканирует сигналы органов чувств, моделирует окружа ющий мир и сообразно сигналам нейромедиаторов исодержимому памяти выбирает возможные действия иреакции.

Втипичных условиях среды обитания живые системы хорошо научились решать проблему распределения ресурсов иактивностей. Этот режим работы принято называть линейным— втаком состоянии все процессы происходят независимо друг отдруга.

Ситуация может сильно измениться, если насистему оказывается сильное давление, например воздействует неизвестный патоген. Вэтом случае для спасения собственной жизни организм может выйти изкомфортного диапазона параметров иактивировать небольшое количество самых важных для выживания механизмов вущерб всем остальным. Человек стемпературой за40 вбольшинстве случаев может игнорировать инстинкт размножения идаже накакое-то время потерять аппетит.

Наязыке технических ифизических наук такие режимы называются нелинейными. Серьезные отклонения откомфортного равновесия нарушают условие независимости разнородных активностей. Так, например, увеличение температуры тела подавляет внашем воображаемом примере аппетит или половое влечение. Таким образом нарастание корреляций (положительных или отрицательных) между

КАК ИЗМЕРИТЬ СТАРЕНИЕ? 227

переменными, характеризу ющими каждую изнезависимых подсистем сложной системы, часто является маркером стресса ипредвестником возможного разрушения.

Нарастание корреляции между негативными событиями интуитивно известно каждому. Именно это мы имеем ввиду, когда говорим, что беда неприходит одна. Воистину окружающая нас жизнь— отличный учебник потеории сложных систем!

Интуитивно понятно, что чем больше корреляция между параметрами, тем меньше необходимо независимых переменных для описания состояния организма. Это типичная ситуация всильно нелинейном режиме, имы сней уже сталкивались, когда для описания прогресса цивилизации напротяжении последнего миллиона лет достаточно было следить заодной переменной— населением нашей планеты. Вдругом нашем примере учеловека свысокой температурой именно температура становится ключевым параметром состояния организма. Все остальные подсистемы подстраиваются (или выключаются) всоответствии стекущим значением температуры соразмерно потребностям борьбы синфекциями.

Еще одним признаком системы, пережива ющей шок или разрушение, является так называемое критическое замедление. Мобилизация ресурсов организма для борьбы ссильным стрессом требует подключения всех систем организма для борьбы спроблемой. Чем масштабнее система, тем больше ресурсов ивремени нужно для достижения синхронизации, апотому «коллективный» ответ настресс будет нетолько сильным (что хорошо), ноимедленным.

Уэтого наблюдения есть неожиданное следствие: медленные изменения ворганизме, тоесть признаки старения, чаще всего совпадают стипичными ответами организма

228 ВЗЛОМАТЬ СТАРЕНИЕ

настрессы , инаоборот. Еще вдревности замечено, что внешние проявления старения ихронического отравления могут быть очень похожими.

Медленная динамика, сильные флуктуации ивысокие корреляции между ключевыми параметрами характерны для систем, которые находятся вблизи точки разрушения. Поэтому задача определения количественных маркеров старения может быть сведена кизучению кластера физиологических переменных, максимально коррелированных друг сдругом, связанных свозрастом исответами организма наповрежда ющие факторы (например, болезни или стресс). Фундаментальную переменную, связанную свозрастом ихарактеризу ющую коллективный ответ всех систем организма настресс, можно считать динамическим индикатором стресса иодновременно маркером возраста или «биологическим возрастом».

Спрактической точки зрения корреляция между признаками старения означает, что старение можно измерять, используя любые доступные его признаки.

Когда речь заходит одиагностике, читатель начинает думать осложнейших молекулярных игенетических маркерах. Нонезря говорят: «Бог сделал нужное несложным, асложное ненужным».

Начнем свнешнего вида. Глядя налюбого человека, вы практически безошибочно определяете пол ивозраст. Снезапамятных времен ипоныне даже врач получает базовую информацию осостоянии здоровья человека врезультате внешнего осмотра, разговора спациентом исначала простейших, азатем все более технологически совершенных анализов.

Часто можно слышать, что кто-то «выглядит моложе своих лет»— или наоборот. Также видно, когда человек

КАК ИЗМЕРИТЬ СТАРЕНИЕ? 229

невыспался или устал. Считается, что хороший врач «видит» состояние здоровья своего пациента изачастую может давать очень точные диагнозы. Никаких чудес: просто опытный врач опирается нанатренированную замного лет собственную нейронную сеть, которая, кроме содержания университетских учебников, хранит память обупокоившихся нанемаленьком кладбище.

В2015году профессор Цзин-Дун Джеки Хань изИнститута биологических наук (партнер Института Макса Планка) вШанхае получила доступ кнескольким сотням трехмерных фотографий лиц людей от17 до77лет. Кроме фотографий вбиобанке была информация овозрасте, состоянии здоровья, атакже медицинские анализы участников. Данные поступали изКитайского центра контроля ипрофилактики заболеваний.

Мы все понимаем, что форма лица меняется свозрастом. Исследователи натренировали компьютерную программу определять возраст пациента пофотографии ипоанализам крови. Несмотря наточто анализы крови сразу вызвали больше доверия, оказалось, что компьютер может определить ваш хронологический возраст поформе лица лучше,

чем поанализу крови

Помере того, как человек становится старше, уголки глаз опускаются вниз. Лица молодых людей  же. Свозрастом рот удлиняется, уши увеличиваются, нос становится шире, лоб сужается, арасстояние между носом иртом становится больше. Кстати, пластические операции для уменьшения носа— один изсамых востребованных антиэйдж-приемчиков, причем иумужчин, иуженщин. Ноперекроенные лица часто кажутся несуразными, потому как маленький итеперь какбы намека ющий намолодость нос оказывается посажен неестественно высоко посравнению снашими ожиданиями.

230 ВЗЛОМАТЬ СТАРЕНИЕ

<<< < Предыдущая 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 2223 / 3623 24 25 26 27 28 29 30 31 32 33 34 35 > Следующая >>>

Соседние файлы в предмете [НЕСОРТИРОВАННОЕ]