Эликсир молодости: наука против старения, таблетки от старости

ческий подход — тело сравнивали с машиной, которая изнашивалась, постепенно накапливая ошибки. Но сейчас его отвергают из-за постоянной регенерации. Максим считает, что в организме есть процессы, которые отвечают за старение и ведут к смерти. Отключив их, можно продлить жизнь. 

Ведущие гипотезы

Заведующий лабораторией Роман Зиновкин говорит о том, что в исследовании старения теория свободных радикалов упоминается особенно часто. Если коротко, организм повреждается при взаимодействии с кислородом подобно тому, как ржавеет железо. Чтобы замедлить этот процесс, можно уменьшить количество потребляемой пищи — в опытах с мышами это увеличило продолжительность жизни на 20–30%. 

Ещё одна теория — это аутофагия. В теле человека есть особые клетки — макрофаги. Они атакуют инфекции и очищают ткани от повреждённых участков. Когда накапливается критический объём дефектов, мишенью становится сам организм. Средством борьбы со старением в этом случае служит переливание крови от молодого человека старому. На время это помогает омолодиться и укрепить иммунитет. 

Лекарство от старости

Максим Скулачёв настроен оптимистично. Он говорит, что лечение старения станет возможным в течение этого десятилетия. Но о настоящем бессмертии говорить рано. Скорее всего, первый прорыв будет достигнут в терапии возрастных заболеваний. 

Доктор физико-математических наук Василий Фомичёв считает, что бессмертие ждёт нас не в реальности, а в виртуальном мире. По его словам, инженеры и программисты уже могут создавать цифровые модели работы человеческих органов. На очереди — сознание и интеллект. Вскоре мы можем увидеть собственные копии в виде искусственного интеллекта. Они будут мыслить, принимать решения и вести осмысленные разговоры. Вопрос только в том, смогут ли эти цифровые модели чувствовать и сопереживать?

В дополнение к теме

Что такое старение с биологической точки зрения?

Старение ― процесс деградации систем и частей организма, его функций и возможностей с течением времени. Но важно разделять старение клеток и старение всего организма. Старение клеток происходит постепенно в результате действия многих факторов, таких как активные формы кислорода, которые вырабатываются в больших количествах в клетках и атакуют белки, липиды и нуклеиновые кислоты, вызывая изменения в клетке. Частично эти изменения могут быть устранены, но если они прогрессируют, то клетка перестает нормально функционировать и подвергается процессу самоуничтожения, называемому апоптозом. Таким образом, в каждом из нас ежедневно ликвидируются миллионы клеток. Затем они заменяются новыми пролиферирующими и дифференцирующимися клетками. К сожалению, с возрастом новых клеток становится все меньше и меньше, поэтому регенерация человеческого организма может происходить лишь до определенной степени.

В процессе старения клетки наступает критический момент, когда она может либо ликвидироваться, либо превратиться в неопластическую клетку. Это, в свою очередь, зависит от наличия, среди прочего, белка р53, индуцирующего апоптоз в ответ на повреждение клеток. Если ген, кодирующий этот белок, мутирован, клетка теряет контроль над происходящими в ней процессами и легко становится раковой. С другой стороны, старение организма связано с состоянием клеток. Все ткани и органы живут благодаря своим специализированным клеткам, но они не изолированы, а связаны между собой кровеносной и нервной системой, которые также состоят из клеток, поэтому, если в них происходят дегенеративные процессы, то страдает все тело.

Старение клеток и старение организма тесно связаны между собой, но второе не следует путать с первым, потому что оно начинается с момента рождения человека и происходит на протяжении всей жизни. Этот процесс необратим, несмотря на то, что клетки способны делиться и взамен отмерших появляются новые. Есть много клеток, которые могут делиться и образовывать новые. Однако большинство нервных клеток или клеток сердечной мышцы вообще не могут воспроизводиться. Они называются постмитотическими, то есть клетками, не вступающими в митоз. Существуют большие группы организмов, например насекомых, взрослая форма которых состоит только из постмитотических соматических клеток, неспособных к делению. Поэтому у насекомых очень короткая жизнь, ведь достаточно, чтобы определенное количество клеток потеряло свою работоспособность, и организм просто умирает, потому что нет механизма их замены. Второй вид живых организмов — это те, в которых есть как постмитотические клетки, так и клетки, способные делиться, то есть создавать новые клетки того же типа — это имеет место у млекопитающих и птиц. Человек имеет все типы клеток: стволовые, постмитотические и дифференцированные, способные к делению и заполнению естественных полостей.

Однако интересно, что есть и организмы, регенеративная способность которых еще выше. Омары или речные раки не только могут жить очень долго — лобстеры живут в океанариумах до 50 лет — но и перестраивать крупные фрагменты организма, например, отрезанные конечности. Это означает, что даже во взрослом возрасте у них все еще есть общий план развития тела. Эти организмы, как правило, растут на протяжении всей жизни. Гидра, например, практически бессмертна и обладает способностью к регенерации. У млекопитающих такое воспроизведение крупных частей тела невозможно. Как видим, существуют разные пути старения, потому что организмы обладают разным регенеративным потенциалом.

Какие факторы влияют на старение

Не существует лекарства от старости, потому что старение представляет собой комплексный процесс. Можно выделить три ключевых фактора, влияющих на старение организма:

1. Биологический.
2. Психологический.
3. Социальный.

Первый фактор касается в основном изменений в функционировании органов, второй — изменения интеллектуальных способностей, а третий — отрыва от социума: семьи, друзей, коллег. Все эти факторы в разной степени влияют на процессы в организме, ускоряя старение.

Изменения, происходящие в процессе старения, можно разделить на:

• нейтральные, т. е. не предрасполагающие к заболеванию;
• предрасполагающие к развитию заболевания;
• патологические, способные вызывать патологии и нарушения в организме.

С возрастом изменения происходят в каждой системе человеческого организма. В системе кровообращения можно наблюдать изменения в сердце или сосудах. Это, например, увеличение жесткости сосудов, провоцирующее артериальную гипертензию, снижение диастолической функции левого желудочка. В нервной системе в основном наблюдается снижение когнитивных функций и ослабление способности к обучению.

Часто у пожилых людей можно наблюдать нейродегенеративные изменения, возникающие в результате заболевания или нарушения в работе органов, например, инсульта. Возникают проблемы с работой опорно-двигательного аппарата. Происходит снижение костеобразования и усиление резорбции кости. Большая потеря костной массы наблюдается у женщин старше 50 лет, поэтому они подвержены риску сопутствующих осложнений. Другим аспектом является снижение мышечной силы и массы, что может привести к снижению физической активности. С возрастом происходят изменения в пищеварительной системе. Снижается секреция слюны, возникает дефицит бактерицидов и ферментов. Это может способствовать инфекциям, заболеваниям пародонта и колонизации полости рта нежелательными микроорганизмами. Еще одной проблемой является снижение кислотности желудочного сока и нарушение моторики желудочно-кишечного тракта.

Все вышеописанные проблемы вызваны не только внешними факторами, но и изменениями на клеточном уровне и, в некотором смысле, запрограммированы человеческим организмом, потому что встречаются у большинства пожилых людей из разных стран на разных континентах. Разница наблюдается только в количестве и интенсивности проявлений этих проблем, но не в их отсутствии или присутствии. Это программирование связано с тем, что каждая клетка имеет ограниченное число делений и с возрастом число новых клеток, способных к делению, сокращается, поэтому они просто не успевают заменять старые, поврежденные или дефективные.

Как связаны старение и продолжительность жизни?

Распространено мнение, что за старение организма отвечают определенные гены ДНК, так называемые «гены старения». Но, с большой вероятностью, таких генов не существует. Большинство генов человека присутствуют в различных вариантах. Это называется полиморфизмом. У людей есть разные варианты одного и того же гена, эволюционно эквивалентные, и в нормальных условиях их нельзя выделить и удалить, как кусок кода из компьютерной программы. Есть очень большое количество генов, влияющих на продолжительность жизни. В зависимости от того, какой вариант этого набора генов у человека, он может жить дольше или меньше. А поскольку секвенировать всю ДНК (геном) человека сейчас стало гораздо проще, скоро можно будет сравнивать геномы долгоживущих и недолго живущих людей. Таким образом будут найдены корреляции и варианты генов, способствующие долголетию.

Одним из таких уже известных генов является ген, кодирующий белок — переносчик холестерина. Список таких генов будет продолжать расти, и важно понимать, каково  влияние разных вариантов генов на продолжительность жизни. Но провести научный корректный тест невозможно, потому что человек не живет в вакууме и на организм влияют тысячи внешних факторов, способных изменять  продолжительность жизни. Можно выделить средний показатель для определенного набора генов.

Нельзя измерять старение продолжительностью жизни. Это несвязанные понятия. Можно умереть от сердечного приступа в блестящем состоянии, а можно находиться в состоянии дрожащего старика, иметь все симптомы болезней пожилого возраста и жить долгие годы. Важно не путать долголетие со старением. Большинство людей умирают от болезней, и ни один опытный врач не скажет, что кто-то умер от старости. Всегда есть непосредственная причина смерти. Можно задать вопрос, является ли старение причиной болезней, от которых умирает человек, или нет. Однако ответить на этот вопрос довольно сложно.

Прямая причина смерти обычно кроется в болезнях, которые связаны с тем, что человек ― сложный многоклеточный организм. Чтобы он мог жить очень долго, все клетки должны подчиняться определенным правилам. Если они бесконтрольно размножаются, то образуют раковые опухоли. Если есть ошибки в дифференцировке и вместо образования эритроцита, например, образуются какие-то промежуточные формы, развивается лейкемия. Сердечные приступы, сосудистые заболевания, диабетические осложнения, проблемы с почками и другие нарушения внутренней среды организма обычно являются причиной смерти, но не старение само по себе.

Молекулярная косметология

Продукты биотехнологии широко распространены сегодня не только в медицинских и фармацевтических лекарствах, но и в косметике. В современной косметологии конкурентоспособность препаратов во многом зависит от эффективности компонентов. Это очень емкий рынок, поэтому компании вкладывают значительные средства в создание лабораторий и разработку новых исследовательских проектов. Развитие микробиологии, молекулярной биологии и биотехнологии оказывает огромное влияние на достижения косметологии. Цель ― поиск новых решений лечения кожных заболеваний и устранения проблем, получение ожидаемого продукта (кремов, таблеток, инъекций) в более короткие сроки и в большем количестве.

Современная молекулярная косметология применяет микробиологические и инженерные знания в промышленных процессах с использованием микроорганизмов (таких как бактерии, грибы, водоросли, простейшие вирусы) или клеток растений и животных для производства косметических средств или промежуточных продуктов. В косметологии используется термин «биотехнология» для описания интеграции естественных и технических наук с целью получения продуктов и услуг за счет использования клеток или их частей и молекулярных аналогов. Из отобранных бактериальных и дрожжевых культур, культур клеток и тканей получают антибиотики, стероидные препараты, вакцины, витамины, пробиотики, аминокислоты, растворители, гормон роста, антитела. Биотехнология в косметологии является междисциплинарной областью, охватывающей различные методы использования биологических материалов и процессов, в которых в основном участвуют микроорганизмы, тканевые культуры и биокатализаторы. Одну из ведущих ролей в молекулярной косметологии играют стволовые клетки.

Стволовые клетки — будущее косметологии. Они бывают 4 форм. Первые — это тотипотентные клетки, которые могут стать любой другой клеткой организма и даже создать новый организм. Зигота является такой клеткой. Второй тип стволовых клеток — плюрипотентные клетки. Эти клетки могут стать клетками любого типа, кроме тотипотентных клеток. Они могут создать любой орган в теле. Третий тип ― это мультипотентные клетки. Они, в свою очередь, могут превращаться только в клетки определенного зародышевого типа. Например, одна такая клетка может производить как клетки крови, так и мышечные клетки. Последний тип стволовых клеток — это унипотентные клетки, которые могут трансформироваться только в клетки определенного типа, например, клетка крови может стать только клеткой крови.

В косметических целях используются стволовые клетки растений, животных и человека. Наиболее эффективными считаются именно человеческие стволовые клетки, потому что здесь вступает в действие принцип видовой совместимости, когда однотипные клетки быстрее приспосабливаются и начинают работать в чужом организме. Чаще всего стволовые клетки для процедуры берут из жировой ткани или из циркулирующей крови. Затем их изолируют и вводят в кожу лиц и тела. Эта процедура предназначена в первую очередь для регенерации поврежденных клеток кожи, разглаживания морщин и укрепления сосудов.

Потенциал стволовых клеток в косметологии огромный, но их действие еще не до конца изучено. Локальный незначительный омолаживающий эффект существует, однако ученые сомневаются, что они могут быть ключом к самовосстановлению человеческого организма и увеличению продолжительности жизни. Поэтому говорить об омолаживающих способностях стволовых клеток преждевременно.

Возможно ли бессмертие?

Могут ли люди стать бессмертными? Ответ на этот вопрос зависит от того, что именно подразумевается под бессмертием. Если определять его как вечную жизнь и неубиваемость, как в комиксе или фильме, то нет, это крайне маловероятно. Однако, если определять это с точки зрения отсутствия ухудшения характеристик выживания, увеличения заболеваемости и увеличения смертности с возрастом, тогда да. Некоторым людям это может показаться вопросом семантики, но это не так. Первый вариант — научная фантастика, а второй основан на биологии реального мира, известной как незначительное, или замедленное, старение.
Если рассматривать бессмертие с позиции незначительного старения, то нет никаких объективных причин, по которым люди не могли бы значительно увеличить свою здоровую продолжительность жизни. Не исключено, что люди могут достичь незначительного старения благодаря прогрессу медицинской науки и техники. Но даже в этом случае максимальная продолжительность жизни не будет превышать предела для человеческого вида. Разные виды животных имеют разные темпы старения. Старение ― снижение характеристик выживания, таких как сила, подвижность и чувства, а также возрастное увеличение смертности наряду со снижением репродуктивной способности. Смертность людей и большинства животных резко возрастает после достижения репродуктивной зрелости.

Благодаря ведению регистрации актов рождения и смерти известно, что верхний предел при оптимальном сочетании генов, образа жизни и среды, в которой живет человек —.122 года. Столько прожила француженка Жанна Кальман. Некоторые виды животных виды демонстрируют незначительное старение в гораздо большей степени, чем человек.  могут жить в несколько раз дольше:

• морской окунь ― 205 лет;
• гигантская черепаха острова Альдабры ― 255 лет;
• пресноводная жемчужница ― 210—250 лет;
• моллюск Ocean Quahog ― 507 лет;
• гренландская полярная акула ― 400 лет.

Незначительное старение организмов не означает, что они не могут умереть, но эти и другие животные стареют намного медленнее, чем человек. Но еще более интересным примером является гидра, у которой не определена предельная продолжительность жизни, поскольку она очень быстро регенерирует. За исключением хищничества и изменений в окружающей среде, это один из немногих видов, для которых было бы уместно выражение «биологическое бессмертие». Гидра уникальна в том, как работают ее клетки, и совершенно не похожа на большинство других организмов на планете, но она является достаточно простым организмом, несоизмеримо более простым в устройстве, чем человек.

Как долго может жить человек?

Ученые до сих пор спорят, имеет ли человеческий организм «запрограммированные» пределы продолжительности жизни. Одни утверждают, что это предел в 150 лет, другие утверждают, что такого предела нет. Новое исследование позволяет взглянуть на этот вопрос с новой точки зрения. Исследователи из Федерального политехнического университета Лозанны (EPFL) провели исследование долгожителей. Хотя риск смерти обычно увеличивается на протяжении всей жизни, в конечном итоге он выравнивается и остается постоянным на уровне около 50% после 110 лет. То есть вероятность, что человек умрет в 120 лет, составляет 50%, также как и в возрасте 110 лет.

Основываясь на доступных данных, кажется вероятным, что люди могут жить не менее 130 лет, но экстраполяция результатов объединенных исследований предполагает, что «человеческой жизни нет предела». Эти выводы согласуются со статистическими анализами, проведенными на пожилых людях. Проблема в том, что любое подобное исследование, будь то статистическое или биологическое, будет включать экстраполяцию, которая позволяет только предполагать определенный предельный возраст на основе максимальной продолжительности жизни среди испытуемых контрольной группы. Хотя люди теоретически могут жить более 130 лет, это не означает, что это возможно в ближайшем будущем. Статистика показала, что даже для 110-летнего человека шансы дожить до 130-летия составляют примерно один на миллион. Это не невозможно, но очень маловероятно.

Исследования показывают, что каждый вид, включая человека, имеет относительно постоянную скорость старения во взрослом возрасте. Поэтому любые антивозрастные меры, принимаемые после определенного возраста, не будут эффективны. Они способны скрыть только признаки старения, но не остановить его. Выводы, может быть, и печальны, но однозначны: смерть не обманешь. Ожидаемая продолжительность жизни может увеличиться в результате улучшения факторов окружающей среды, но, в конце концов, все люди на протяжении жизни движутся к старению и смерти.