Обнинск 2020
цикл авторских статей о медицине будущего

Первая статья цикла
Часть первая. Искусственный интеллект.
Вторая статья цикла
Часть вторая. Генетика - основа биотехнологии будущего

СТАРЕНИЕ И БЕССМЕРТИЕ

ключевые термины:

Прогерия - генетически обусловленная болезнь, при которой происходят процессы в организме человека, напоминающие ускоренное старение.

Эпигенетика - направление биологической науки, изучающая почему одни гены работают, а другие молчат.

Биохакинг - антивозрастной комплекс мероприятий от дилетантов для тех, кто верит в волшебные пилюли.

Болезнь Альцгеймера - нейродегенеративное заболевание, ведущее к слабоумию.

Сенесцентные клетки - клетки исчерпавшие свой потенциал к делению.

Теломера - концевая часть хромосомы, не несущая генетической информации.

Сенолитики - лекарства, борющиеся с сенесцентными клетками.

ВЕЧНЫЕ МЫСЛИ

Мысли о старении и смерти начинаются в детстве. Вокруг нас умирают люди, родственники, и вольно или невольно мы всегда думаем об окончании жизни. Когда организм молод и все работает как часы, когда мышцы слушаются мозга, когда руки выполняют все мельчайшие движения и у нас получаются задуманные дела, как понять, что все это конечно? Каково это быть настолько старым, что все люди в горизонтали времени уже ушли, и ты остаешься один в этом временном измерении. Вокруг только те, кто младше, и дела твои их уже мало интересуют, и окружение вещей уже не то, и все давно работает по другому, нежели ты привык за свою долгую жизнь?

Натаниэль Бампо
В размышлениях о жизни.
Когда каждый закат может стать последним.

Свойство живого - стареть и умирать. В детстве прочитанный роман о последних днях Натаниэля Бампо в серии книг Фенимора Купера. Описание умирания главного героя как бы от первого лица, когда сначала он чувствовал, что похолодели ноги, затем смерть медленно шла выше к телу и голове.

Но так конечно не бывает, если взглянуть на проблему с позиции современной медицины. Всегда есть причина смерти, и не умирает человек просто от старости, когда пришел срок и запрограммированная машина жизни просто выключается. И причина этого - болезнь, или их совокупность. Болезнь, это не просто падение давления и остановка дыхания, но всегда есть морфологическая причина, почему жизнь останавливается. Определенные изменения клеток, тканей и органов. Закон диалектики о переходе количественных изменений в качественные. И наступает момент смерти. Медицина может продлить время угасания, но никак не может предотвратить окончание совсем.

История человеческой цивилизации это и история поиска эликсира бессмертия. Могущественные правители империй всегда хотели жить дольше и многие их них поддерживали научные изыскания мудрецов и ученых в деле поиска лекарства для долгой жизни.

Но нужно ли человечеству бессмертие? Не могу представить бесконечную жизнь! Для отдельного человека это слишком утомительно - быть бессмертным. Когда ты познаешь все, и ничего уже не будет вновь. Когда ты будешь чувствовать себя умнее всех, и общение с другими ты будешь воспринимать как поход старика в ясельную группу. Все уже было, и ничего нового в будущем. Какая скука! Если посмотреть на бессмертие в эволюционном плане, то тут тоже нехорошо. Бесконечная жизнь и увеличение численности населения, на нашей ограниченной матушке Земле. Чем больше стариков, тем больше степень ограничения для рождаемости. Человечество в строгом отборе, кого рождать и от каких родителей. Даже если мы научимся редактировать неизбежные вредные мутации и дети будут рождаться все поголовно здоровыми и счастливыми, то это будет уже не жизнь, а существование в условиях военного лагеря с роботами. Жизнь человека красива отличиями, нюансами, случайностями и неопределенностями. Мы уже не сможем радоваться жизни, ведь все решено за нас на любом уровне развития и существования.

Страшно умереть, но быть готовым к смерти вероятно нужно. Причем в любую минуту. Проживать каждый час, как последний - очень трудно, но именно к этому нас подталкивает психология. Каждый прожитый час не в черновик, а как кирпичик в домик виртуального бессмертия. Построить дом, посадить дерево и воспитать детей - и может когда-нибудь зримо или незримо кто-то почувствует твое участие в будущем. Сеять зерна доброго и вечного вовсе не несбыточная мечта и высокие слова, а реальный путь к информационному бессмертию. Ты уже будешь находиться во вселенском ничто, а твои идеи, мысли и чувства где-то далеко в другом измерении еще звучат и отражаются в поисках истины и далекого пути. Где-то далеко и параллельно. В других людях, которые живы.

Эх, старость!

Продолжительность жизни человечества растет. Особенно бурный рост был в 20 веке. Уменьшилась детская смертность, мы научились лечить ранее фатальные болезни, и кроме того, улучшилось само качество жизни, что также влияет на смертность. Но сейчас рост замедлился. Возрастозависимые болезни, от которых большая смертность это инфаркт и инсульт, сахарный диабет и рак. С возрастом накапливается возможность заболеть болезнью Альцгеймера и Паркинсона.

Человечество все равно будет искать способы жить дольше. Оно пытливо и молодо. И это прекрасно, что мы можем не только воевать и уничтожать природу и себе подобных. Есть перекос в усилиях, которые мы затрачиваем на поиск оружия, а нужно бы обратить внимание на себя. Изучение биологической основы жизни и человека мне представляется более важным, чем полет на Луну и Марс. И 21 век будут продолжаться в развитии биотехнологий. Да, мы будем больше жить, нам будет чем прокормить растущее население Земли, и мы научимся лечить многие болезни.

Старость, это не просто хронологическая дата или диапазон времени. В биологическом смысле это увеличение вероятности умереть. Чем ты старше, тем больше вероятность найти болезни, от которых можешь умереть.

Старение начинается уже внутри утробы матери - там нам говорит биология. На пути осмысленно жизни человеку доступны те или иные вехи, которые он отмечает, как признаки старения. Здесь есть много параметров. Это и падение зрения и слуха, морщины и седина волос, стачивание и выпадение зубов, уменьшение силы в мышцах, проблемы с суставами и костями, уменьшение толерантности к глюкозе, изменение вкусовых привычек, уменьшение остроты мышления, потеря памяти и интереса к многообразным проявлениям жизни, да и просто количественное накопление хронических болезней, которые развиваются несмотря на попытки их лечить. Словом в молодости много хочется, но нет порой возможности, а в старости уже нет желания.

Разные теории старения

Теорий старения несколько. Накопление генетических дефектов в клетках, это одна из них. На протяжении жизни наши клетки делятся, и такие делений очень много. Чем моложе организм, тем чаще происходят такие мутации. При каждом делении клеток в нашем генетической аппарате происходят мутации, которые постепенно накапливаются, и приводят к разбалансировке работы клеток и органов.

Жизнь теломеры
От рассвета до заката

Теория теломер говорит нам, что у стареющего человека происходит потеря способности клеток к делению по достижению определенного срока, который заложен в особенностях деления и воспроизводства хромосом. Теломеры, это и есть те самые концевые участки ДНК, которые не участвуют в синтезе белков. Оказалось, что наши хромосомы в клетках, за исключением половых и стволовых, не могут делиться более 50 раз. Это так называемое число Хейфлика. Определяется это тем, что с каждым делением хромосомы, она уменьшается на определенное количество нуклеотидов, которые расположены на их конце в теломере. Теряются, можно сразу сказать, неважные последовательности ДНК, так заложено природой. Они как специально находятся там, чтобы была возможность от спокойно отбросить. Но раз за разом, длина хромосомы уменьшается, и по достижении важных последовательностей ДНК, которые уже нужны для синтеза белка, клетка не может далее делиться и умирает.

Способность делиться дальше есть у стволовых клеток, чему способствует фермент теломераза, которая достраивает наши хромосомы до состояния, которое было до деления клетки. Стволовые клетки есть для любой ткани организма, но проблема в том, что и их количество все равно уменьшается с возрастом. Например стволовые клетки костного мозга к концу жизни представлены всего несколькими клетками, в противовес тысячам в начале жизни. Сейчас мы уже может заставлять работать теломеразу и в обычных клетках, и такие исследования проводятся на подопытных грызунах, но будет ли это полезно для человека - вопрос.

Еще одна теория - эпигенетическая. Все клетки нашего организма несут одинаковые гены, но работают в тканях только специфические гены, что определяется эпигенетическими механизмами, в частности особенностями метилирования молекулы ДНК. Со временем происходит расстройство этого слаженного механизма, что ведет к нарушению функции и опухолевому росту. Вообще в моделях регуляции клеточного деления и жизни клеток в тканях заложено много загадок. На определенном этапе клетка перестает делиться и становится старой, или сенесцентной. В норме старые клетки должны подвергаться естественному распаду и умиранию, то есть апоптозу, но в силу каких-то причин этого не происходит. Такие клетки побуждают к старению и рядом расположенные клетки. Уже сейчас наука готова сказать, что есть препараты для уменьшения таких клеток в организме, но реальной роли для продления жизни пока не доказано. Наиболее известный сенолитик растительного происхождения - кверцетин. Исследовано действие и другого сенолитика, дазитаниба. Но рецепта омоложения конечно так и нет, и вряд ли он будет.

Есть и такая теория, что происходит ослабление работы наших митохондрий, которые отвечают за выработку энергии в клетке. Нехватка энергии и расстройство функции. Митохондриальная ДНК может выходить в цитоплазму клетки, чего быть в норме не должно, и запускается процесс хронического воспаления.

Прогерия
От детства до старости один шаг. Прогерия.

Ухудшение качества белков как теория вполне оправдана в некоторых состояниях. Например в случае болезни Альцгеймера, когда в головном мозге накапливается особые белки - амилоид и тау белок, которые мешают нормальному проведению нервных сигналов и ведут к нейродегенерации.

Если ли наследственная предрасположенность к старению? Как часто мы сами замечаем, что люди одинакового возраста выглядят по разному. У одного сорокалетнего подтянутая фигура, молодцеватое выражение лица, черные волосы, а другой весь в морщинах, полусогнутый под ударами судьбы с полной сединой под шапкой. Вероятно гены, определяющие старение все же есть. Крайний пример здесь - существование наследственного заболевания - прогерии. Недостаток определенного белка, который участвует в делении клеток приводит к отсутствию деления клеток, и организм ребенка не растет и не обновляется, а по виду напоминает старика. Чрезвычайно редкое заболевание, и лечению пока не подлежит.

Не секрет, что женщины в среднем живут дольше мужчин. Половая теория старения говорит нам, что наличие у женщин второй Х хромосомы позволяет их жить дольше. Рекорд долголетия у женщин 117 лет, а у мужчин 113.

Есть и такая теория старения. Наука давно интересуется долгожителями. Что они едят и как живут. Оказалось, что наибольшая плотность долгожителей наблюдается в некоторых местах Италии и Греции. Теория правильного питания пытается объяснить долгие годы их жизни. Оказалось, что эти люди имеют лишь одно сходное качество их жизни. Это так называемая средиземноморская диета. Употребление пищи, богатой углеводами, рыбы и морепродуктов, а также оливкового масла и немного красного вина. Плюсуйте сюда овощи-фрукты и ароматные специи. Вкусно и полезно.

Средиземноморская диета

Если говорить вообще о еде, то излишества всегда приводят к снижению продолжительности жизни. Доказано на мышах! Лучше недоедать, чем валяться на диване и переваривать плотный обед.

А как влияет на старение работа нашего мозга? Мне кажется, что ответ очевиден. Мозг должен работать постоянно, чтобы все части тела на забывали про жизнь. Не все люди по выходе на пенсию продолжают вести активный образ жизни, и это не удлиняет им жизнь. В пожилом возрасте нужно найти дело по душе, увлечение, чтобы наш мозг продолжал работать, и заставлял все органы трудиться. Почему бабушки живут дольше дедушек? Одна из версий говорит нам, что бабушка больше заботится о подрастающем поколении и потому живет дольше. Эволюция и отбор здесь сделали свое дело.

Отдельные темы в изучении процессов старения, это развитие рака и иммунитет. С возрастом вероятность возникновения злокачественной опухоли увеличивается. Чем более активно делятся клетки, тем более “живой” организм, но тем чаще возникают опухоли. При угнетении процессов деления клеток, они не не так быстро обновляются, но и перерождение клеток происходит реже. И над всем этим стоит наш иммунитет, как цербер для всего разрушающего и нового непроверенного. Иммунитет и друг наш и враг, когда избыточен. В старости собственные клетки и их части могут восприниматься как чужеродное начало, и это путь к аутоиммунному хроническому воспалению. Ревматические болезни почти сплошь в парадигме аутоиммунных реакций, но сколько еще болезней, которые развиваются с элементами аутоиммунизации. Их не счесть!

Исследования долголетия продолжаются. В прицеле научных изысканий наши животные долгожители: полярная акула (400 лет), голый землекоп (30 лет), летучая мышь Брандта (40 лет). Но не стоит ждать единой таблетки от старения. Старение объясняется разными причинами, потому в каждом случае будет свое решение. Или решения не будет вовсе. Это равновероятные события. Пока не найдено действующих препаратов для продления жизни, искатели приключений занимаются биохакингом. Это когда человек исследует на себе смеси разных лекарств и диет, занимается психотренингом чтобы продлить таким образом себе жизнь. Широкое поле для мошенников, на мой взгляд.

И напоследок рецепт долголетия от Дэна Бюттнера,американского писателя и путешественника, с которым я почти согласен:

“Естественное движение, осмысленность, избавление от повседневных стрессов, ограничение в питании, растительная диета, алкоголь в небольших количествах, религиозность, любовь, социальные связи”. Вот только не знаю, как насчет религиозности. Но человек конечно должен во что-то верить, будь то религия, добро или наука. И мне бы хотелось акцентировать внимание на осмысленности. Конечно посадить дерево, вырастить ребенка и построить дом - это возможная борьба с энтропией внешнего мира. Ешь, сколько нужно по своей жизни, не кради у природы, больше, чем можешь потребить, Имей только полезные привычки. Все, что вокруг, должно восприниматься как поле для рук и ума, для улучшения, облагораживания и переустройства окружающего мира.

Что вредно, не бери в руки, что полезно просеивай и приумножай. Соотноси желаемое и возможное и и не мешай другим. Ну а стрессов, увы избежать не получится. Как то так.

В движении жизнь!