В поисках способа оставаться здоровым и красивым человек прошел огромный путь от надежды на мифические чудеса до исследований цепочки ДНК. Однако ответ на вопрос о том, как сохранить свое тело на максимально длительный срок, остается все тем же, что и много веков назад, и лишь получает разносторонние научные обоснования.
Продолжение. начало читайте в статье О теориях старения и поисках вечной жизни
Co второй половины XX века в научном развитии теорий старения появилась методологическая необходимость разделить исследования на органные, клеточные и молекулярные – по позициям, которым соответствуют в биологии уровни организации живой материи. А то уж слишком много их накопилось. Особенно бурное развитие в то время неожиданно получили идеи, связанные с поиском патологических изменений именно на низших уровнях, среди молекул и биохимических реакций. А разгадка проста: аккурат к 60-м годам появились первые электронные микроскопы высокого качества, которые тут же завоевывали горячую любовь массы ученых по всему миру.
Ошибки прошлого
Учитывая, что все живое – и не очень – состоит из мельчайших частиц, молекулярно-генетической теории старения удалось занять статус основополагающей в современной геронтологии. Она объединяет целый ряд идей, ищущих причину старения в изнашивании и изменениях генетического аппарата клетки. Опасно это тем, что генетический код представляет собой первичную матрицу, которая копируется и многократно реализуется организмом не только при продолжении рода, но и при элементарном делении любой клетки.
В итоге при порче этого информационного образца, хранящегося в хромосомах, в организме в течение жизни накапливается молекулярный мусор, затрудняющий его нормальную работу – кстати, да, такая группа теорий тоже есть. Так и называется - «накопления ошибок».
Но мнения по поводу природы молекулярных изменений разошлись: кто-то считал, что они приобретаются случайно, а последователи школы А.Вейсмана доказывали обратное. По Вейсману изменения наследственного аппарата клетки носят заранее запрограммированный характер.
Эгоистичный ген
Увлекшись эволюционным учением, Вейсман обобщил несколько существовавших до него гипотез и предположил, что разделение клеток в любом организме на два функциональных типа – соматические (клетки тела и любых его тканей) и половые – (гаметы) – было необходимой мерой, обусловившей нашу выживаемость.
Разница между этими типами клеток в том, что первым позволительно стареть и сменять свои поколения в течение жизни всего организма – пусть и накапливая патологические метаморфозы, они создают среду и возможности для жизни и осуществления функций половых клеток, чье развитие менее привязано к накоплению изменений. И цель нашего существования – в размахе эволюционной мысли, разумеется – реализовать генетическую информацию, законсервированную в гаметах. Проще говоря, мы – это наши половые клетки.
Ведь для природы обогащение генофонда своего вида новыми комбинациями генов, реализация доселе еще не использованных миксов и наборов признаков – не что иное, как непосредственный творческий инструмент эволюции. Чем больше особей и комбинаций поставляется на ее стол, тем выше вероятность, что в изменяющихся агрессивных условиях среды среди особей вида найдется несколько, обладающих подходящим генотипом, чтобы выжить.
Клетки на пределе
Однако при неизменных условиях среды – а за последние несколько миллиардов лет они относительно мало изменяются по меркам человека – важно адекватно распределить силы на использование клеточных ресурсов в организме. Как следствие, в успешной выживаемости всего вида играет большую роль именно выбор удачного соотношения между плодовитостью и продолжительностью жизни, на что и ориентирован метаболизм разных функциональных типов клеток.
Однако все они живут согласно единой генетической доктрине, заключенной в хромосомах – значит, продолжительность жизни действительно коррелирует с генетически запрограммированной частотой смены поколений соматическими клетками.
И, пожалуй, это заключение не было бы таким важным, если бы в начале 60-х годов XX века Леонард Хейфлик взял и не подтвердил его экспериментальным путем.
В ходе опытов он выявил, что даже в «питательном бульоне» в пробирке, при идеальных условиях культивирования, человеческие фибробласты – зачатки клеток кожи – делятся и сменяют свои поколения ограниченное число раз – всего около 50ти. В серии своих опытов он даже остужал клетки в жидком азоте, вынимал спустя минуты или годы, и снова подтверждал у них способность делиться оставшееся количество раз.
Причем последнее из делений было уподоблено старению – его клеточной версии, а число их вошло в историю как «предел Хейфлика», причина которого так и не была объяснена ученым.
Конечный код
Зато это удалось спустя десять лет нашему соотечественнику – научному сотруднику Института биохимической физики РАН А.М. Оловникову. В ходе более пристального изучения, казалось бы, давно известного механизма размножения клетки, он обратил внимание на то, что с каждым последующим делением мельчайшая часть кончика молекулы ДНК исчезает. Объясняется это тем, что в процессе реализации информации небольшие площадки генов с конечных участков цепи могут не считываться ферментом. И для того, чтобы защитить геном от потери «деталей», природа предусмотрела у концов ДНК подобие «буферных зон» - участков, которые ничего не кодируют, и представляют собой некий атомарный балласт молекулы, запас для осуществления будущих делений. Оловников определил, что этими участками являются небольшие зоны, расположенные на самых концах теломер молекул ДНК – ее длинных икс-образных ног.
И к тому моменту, когда эта запасная буферная зона истончается, клетка больше не может делиться, так как не способна реализовать свою генетическую матрицу.
Кстати, сам Оловников обращал внимание, что и на этот лом есть прием: по его словам, в организме должен быть какой-то компенсаторный механизм, сохраняющий концы теломер в уже знакомых нам стволовых и половых клетках, «иначе — конец живому».
Механизм действительно есть, и, как позже выяснилось, его роль выполняет фермент теломераза. За открытие способов защиты хромосом от недосчитывания при помощи ее воздействия на теломеры, Элизабет Блэкбёрн, Кэрол Грейдер и Джек Шостак в 2009 даже удостоились Нобелевской премии.
Однако на сегодняшний день эти открытия менее актуальны применительно к вопросу о замедлении старения: тот же А.М. Оловников после серии опытов заметил, что клетки пожилых людей тоже вполне себе способны к делению, а разница в остаточных числах делений между клетками пожилого и молодого организма не так уж высока, по его мнению. Хотя другие научные школы считают иначе и возлагают большие надежды на стимулирование более эффективной работы теломераз организма. Хотя и тут более перспективными считаются исследования, позволяющие наоборот избирательно «отключить» фермент - например, в раковых клетках, чтобы их поколения перестали быть бессмертными, - словом, и здесь не все так просто.
Значит, по-видимому, настало время поднять пытливый взгляд от молекулярного мира организма и снова обратить внимание на него в целом, в совокупности и взаимодействии органов и систем.
ЗОЖ
Эпифиз, шишковидное тело, третий глаз – какие только имена не успел примерить этот крошечный орган за всю более чем двухсотлетнюю историю изучения. Был он и вместилищем души, и клапаном, регулирующим движение мозговой жидкости по системе желудочков, и органом ясновидения, и даже отвечал за психические болезни.
Справедливости ради стоит отметить, что его немногочисленные (по сравнению с другими структурами мозга) функции и на сегодняшний день недостаточно изучены. Однако точно известно, что эпифиз вырабатывает два важнейших вещества: серотонин и мелатонин, причем первое вырабатывается днем, а второе – преимущественно во время периодичного ночного сна, и среди биологов зовется «гормоном молодости». И, надо сказать, не зря, ведь кроме того, что он способен замедлять процессы старения непосредственно (что подтверждалось в опытах над животными), мелатонин еще и обладает выраженным антиоксидантным действием. А идея о большой роли свободнорадикальных процессов в причинах старения в последние годы тоже входит в моду. В двух словах: из-за ошибок на молекулярном уровне из стройной химической реакции на свободу могут вырваться неатомарные, то есть свободные и сильно заряженные формы окислителей – и словно слон в посудной лавке, они налетают без разбора окислять и разрушать все подряд. Нарушается состав и функции клеточных мембран, что мешает жизнедеятельности и самой клетки.
Опасно, бесспорно. На этом успешно наживается наш спекулятивный маркетинг: «Побойтесь не восстановленных форм кислорода, покупайте нашу косметику, самую антиоксидантную и молодящую!».
Рекламные мифы слегка преувеличивают эту опасность. Ведь нельзя забывать, что в самом организме и так предусмотрена система борьбы с агрессивными атомами: у клеток существуют целые системы антиоксидантной защиты, и куда лучше поощрить и поддержать эти процессы изнутри, нежели нанесением на кожу каких-то веществ, хотя они, конечно, тоже посильную помощь окажут.
Важная роль в защите принадлежит ферментам, например, каталазе, глутатионпероксидазе, супероксиддисмутазе – попробуйте назвать подряд, отличная артикуляционная зарядка выходит. Принцип действия большинства из них основан на том, что супероксиды кислорода, то есть его реактивные формы со свободными электронами, попросту переходят в обычный кислород или безобидную перекись водорода. На сегодняшний момент достаточно прогрессивными считаются исследования в области внедрения препаратов с этими ферментами в пищевой рацион пожилых людей, для которых дозировка будет рассчитываться индивидуально. И понятно, что эти меры еще нескоро войдут в клиническую практику. Зато уже сейчас помочь своему организму можно вполне доступными веществами с антиоксидантным действием. Например, витамин Е, орехи, зеленый чай, свежие овощи и фрукты, в особенности чернослив, облепиха, виноград и да-да, красное вино – все они обладают высокой антиоксидантной активностью.
Кстати к вопросу о вине. Многие долгожители из высокогорных районов признаются, что или не употребляют его вовсе, или, наоборот, не отказывают себе в этом напитке. Так что о вопросе пить или не пить однозначно судить трудно, но в проживании высоко над уровнем моря, очевидно, есть свой плюс. В этих условиях организм привыкает к низкому парциальному давлению кислорода и в ответ на это вырабатывает большее количество гемоглобина. А ведь не секрет, что высокие показатели гемоглобина в крови всегда встречаются у спортсменов, летчиков и альпинистов и служат показателем исключительного здоровья. Общей усредненной нормой для обоих полов можно считать 120-160 г/л, но нередко (особенно это касается подростков), только в кабинете врача обнаруживается, что количество гемоглобина в крови едва дотягивает до нижних пределов нормы, и неплохо бы заняться физкультурой, пока не поздно.
Разумеется, едва ли кто-то может позволить себе переезд на экзотические плато Кавказа в качестве постоянного места жительства. Да и свежие фрукты зимой – товар не первой доступности. И едва ли можно всегда вдоволь спать или полностью оградить себя от стрессов – не приходить на родительские собрания, не ссориться с ЖЭКом, не ходить на работу.
Ключ в совершенно ином: все эти простые методы и правила ухода за своим телом и психикой, продлевающие и физическую и нравственную молодость, давно известны. Другой вопрос в том, что в силу то ли менталитета то ли привычки для нас предпочтительнее не прислушиваться к ним, не углубляться в монотонный бубнеж лечащего врача или литературы, постепенно доводя резерв сил организма до полного истощения – и настоящая проблема именно в этом.
Ведь объективная и, наверно, неприятная правда в том, что ни сейчас, ни через пять или пятьдесят лет наука не сможет ничего сделать для нашей молодости и здоровья, пока мы не пойдем ей навстречу, не установим с ней качественного диалога. Диалога с полным пониманием цели беседы и отчетливым представлением о механизмах и причинно-следственных связях процессов, которые управляют жизнью и молодостью в нашем теле.
