Азбука долгожителя

Четыре дополнительных критерия старения

Может быть, суть старения в том, что оно даруется только живущим?

Разбуди любого настоящего геронтолога ночью, и он несколько часов подряд увлеченно будет рассказывать о феномене старения. Уже проверяли много раз. Но в результате специалист упомянет, если, конечно, он все-таки настоящий геронтолог, что чем больше знает об этом феномене, чем больше его изучает, тем меньше понимает сущностные механизмы этого процесса. В этом и состоит отличие тех, кто давно погружен в эту тему, от новых гостей. Последним всегда все ясно.

А ведь людям нужны простые ответы, поэтому слушать ученых, которые говорят все сложно (а тут еще сложнее, чем обычно), не хотят. Так что попадают именно на новичков в этой области, которые только своей святой простотой зарождают в слушателях положительные эмоции.

Многие попытки умножить знание о старении человека, вне зависимости новичка или мэтра, подспудно и неосознанно исходят именно из эмоционально-описательного подхода, который заключен в конструкции мозга самого человека. Субъект и объект процесса изучения один и тот же. Человек исследует сам себя. И не просто себя, а временное оформление своего существования. При этом пытается найти причины старения внутри тела, разбирая его на составные части, которые выглядят логично только в мышлении человека, хотя старение именно как явление всегда системно и проявляется только на уровне целостного организма.

Классик геронтологии Б. Стрелер (1925–2001) перечислил четыре основные характеристики старения (их можно назвать критериями Стрелера): разрушительность, эндогенность, постепенность и универсальность[59 - Стрелер, Б. Время, клетки и старение. М., 1964.].

Они понятны и ясны. Возможно, что пояснения требует только «эндогенность», которая обозначает, что старение возникнет даже в самых исключительных случаях, наиболее благоприятных условиях и при лучшем стечении обстоятельств.

Мы все понимаем, что механизмы старения и формирования возрастзависимых болезней одни и те же. Но нам это пока ничего не дает. А вот то, что эти болезни становятся все моложе, несомненно, представляет значительный интерес. Значит, механизм и его составляющие сегодня работают на снижение возраста клинических проявлений старости. Поэтому и механизмы старения могут работать, не только сокращая время жизни, но и удлиняя ее. Это как лифт, который ездит и вниз, и вверх.

У старения нет начала. Обычно люди обнаруживают его признаки в разное время. Мужчины чаще отмечают это по снижению той или иной функции. Женщины – по внешнему виду. Но если мы спустимся по временной лестнице, сначала ко времени полового созревания, затем к рождению или даже зачатию, то и там не найдем точки отсчета для процесса старения. Это позволяет сделать предположение, что механизмы снижения жизнеспособности, которые могут быть самими разными, заложены в структуру нашей материи. Причем на всех уровнях организации нашего вида, от молекул до социума. «…Значительная часть генома высших эукариот играет существенную роль в поддержании консервативности и фиксировании структурной организации протяженных участков хроматина, а также в обеспечении вариабельности, эволюционной пластичности и гетерогенности геномов, вплоть до определения генетической разнородности соматических клеток организма. С горячими точками разрывов и рекомбинации бывают ассоциированы теломерные повторы. Теломерные повторы на концах хромосом и транскрибируемая с них РНК принимают участие в регуляции и структурировании прилегающих областей генома. Можно предположить, что внутренние теломерные повторы могут участвовать в регуляции экспрессии геномных локусов»[60 - Новая нкРНК Danio rerio: высокий уровень экспрессии и ядерная локализация РНК, транскрибируемой с участка, содержащего повторяющиеся элементы / Шубернецкая, О., Скворцов, Д., Евфратов, С. и др. // Молекулярная биология. 2014. Т. 48. № 4. С. 648–657.]. Именно потому, что начала у процессов старения нет, не существует и нижней границы у возрастассоциированных патологий, например диабета второго типа, атеросклероза и его клинических форм и болезни Альцгеймера.

Принцип домино. Процессы старения, вернее то, что мы так обозначаем, начинаются на молекулярных уровнях, в большинстве своем имеют онтогенетический характер, который только на определенной стадии развития процессов создают деструктивные условия, способствуют развитию возрастзависимых патологий, приводят к изменению длительности жизни, как и ее здоровой части. То, что Стрелер обозначил как эндогенность, по сути, – многоуровневое начало отсчета конечности материи при ее формировании. Изменения происходят в молекулах и органеллах в разных клетках организма и лишь потом на более высоких уровнях тканей и органов. А затем мы видим их невооруженным глазом, хотя процессы идут уже давно. Этот же принцип обозначает, что повернуть старение вспять невозможно, есть только способ замедлить падение костяшек.

Взаимное ускорение. Все процессы и механизмы старения взаимно ускоряют друг друга, что особенно хорошо видно, когда сформировалась клиническая картина старости. Например, диабет второго типа, достигший своего пика, – это всегда сердечно-сосудистая патология. А она уже включает гипоксию тканей, которая, в свою очередь, влияет на клинически формы других болезней, при этом и сам диабет через ухудшение кровоснабжения мозга участвует в формировании нейродегенерации. А та ухудшает течение прочих болезней, и так до бесконечности. Из этого же принципа следует, что умозаключение Стрелера о постепенности процесса неверно. Наоборот, действуя однонаправленно с формирующимися болезнями и патологическими синдромами, он может ускоряться. Но и это не все. Эти заболевания могут соединяться с болезнями, которые не являются возрастзависимыми, и резко снижать жизнеспособность. Итак, из этого последнего критерия, который противоречит постепенности, следует, что процесс старения протекает неравномерно, как ускоряясь, так и замедляясь.

Дело в том, что далеко не все эти болезни зависят от возраста, ведь в нашей жизни много экзогенных причин ухудшения состояния, например травмы и инфекции. При этом они заметнее и резче снижают жизнеспособность, чем старение. И этих причин довольно много, а эволюции в принципе все равно, каким образом организм уйдет из природы. А что будет механизмом исполнения приказа – старение или случайная болезнь – ей без разницы. Главное – снижение жизнеспособности на определенном участке времени. Ее задача – сделать только это условие обязательным.

Но тут интересна следующая особенность: фактор вроде бы чисто внешних заболеваний также тесно связан с возрастом. Течение их, например переломы или пневмония, вызванная коронавирусом, проходят труднее у людей пожилого и старческого возраста. И причина этого уже не только в том, что они имеют возрастзависимые заболевания, но и в том, что все процессы старения развиваются на «высоких скоростях».

Конструкции механизмов адаптации и гомеостаза у разных видов не просто разные, а совершенно различные, как и среды, в которых они обитают. Модельных животных часто изучать намного проще просто в силу более короткой продолжительности жизни, и мы можем получить больший сдвиг этого показателя при меньших затратах (финансовых, структурных и временных) и при очень широком спектре воздействия. Но мы не в силах перенести данные таких опытов на человека.

Таким образом, чем проще модель, тем легче изменить продолжительность ее существования и тем шире спектр результативного воздействия на время ее жизни. Другими словами, если хотите получить заведомо положительный результат, возьмите простую модель, что-то типа дрожжей или бактерий. И наконец, такие опыты имеют меньше практического смысла для других видов, тем более для человека.

При всей привлекательности рисуемых в воображении попыток перенести результаты с якобы пренебрежимо стареющих животных, которые, однако, живут намного меньше человека, на наш вид невозможно. У различных млекопитающих нет идентичных механизмов адаптации.

Небольшое отступление. Я как-то задал вопрос очень грамотной публике, стареют ли вирусы, и получил массу ответов. Среди присутствующих было много врачей, в том числе выдающихся геронтологов, и людей, внимательно наблюдающих за темой старения. Но одновременно этот вопрос был не о вирусах, а о нашем мозге и ловушках мышления. Итак, все сделанные мне замечания и данные ответы были очень разумными, для этого нужен разум человека и его знания. Пустяк, но довольно важный. Многие обращали взоры к имеющемуся определению старения (это снижение жизнеспособности), а раз вирус не живой, то и такому процессу не подвержен. И это означает, что это определение управляет темой в нашем разуме. Также все ответившие задумывались о частных признаках, например говорили, что у вируса нет метаболизма или деления, приводили пример неживой природы. Значит, когда я говорю, что старение – это механизмы и они могут быть разными в рамках живой природы, встроенными в саму форму изучаемой жизни, например дрожжей и мух, крыс и людей, то это именно так. И отсюда вывод, что временное оформление жизни нужно изучать в рамках только того вида, который нас интересует. И я говорю о человеке.

Нам же важно понять, что нет сущностных отличий механизмов старения, формирования возрастассоциированных патологий и долголетия. Это один и тот же механизм, зависящий от многих факторов и условий внешней среды.

Что такое механизмы и суть старения?

Механизмов старения в виде шестеренок и червячных пар просто не может существовать. Да и само слово «механизмы» тут добавил разум самого человека.

Рассуждая о старении как о процессе, мы не можем обойти разговор о конкретных механизмах. Что это такое? Как их найти? Какие из них являются основными, а какие вторичными? Какие из них самые важные? И что здесь представляет особое значение?

Да, механизм старения – это центральная нерешенная проблема науки о человеке и его долголетии. Тут обычно принято спрашивать, стареет ли телега также, как лошадь, которая ее тянет? «Никогда не поверю, что лошадь и телега стареют одинаково», – сказал еще геронтолог Алекс Комфорт. Он же полвека назад сделал заявление о том, что в течение двух десятков лет будут достигнуты значимые успехи в замедлении процесса старения, а значит, и приблизится долголетие. Но что мы видим? Человечество пока в той же точке.

Итак, прошло 50 лет, но понимания механизмов старения на начало XXI века все еще нет. Споры о триггерах и причинах идут, то там, то в другом месте возникают очаги той или иной гипотезы, это перманентная тема почти всех дискуссий ученых. Но именно сторонники конкретной версии вносят самую большую путаницу в геронтологию, так как в гипотезах теряется суть прагматизма данной науки и забывается цель – увеличить продолжительность жизни человека.

Причину непониманий и расхождений лично я вижу в этом: базовое образование уже настолько жестко встраивается в наше мышление, что врачи находятся на одной позиции, а физики, химики на другой. Согласие требует изменения парадигмы геронтологии как науки о старении и его механизмах. Слишком много написано теоретических работ, которые по сути ничего не дают. Моя позиция такова: практический смысл любой гипотезы может быть только там, где есть результат, который можно посчитать в цифрах. А пока этого нет, то и обсуждать особенно нечего.

Письмо читателя: «Поскольку ничего из найденного, по сути, не показало пока результатов, сравнимых с простой эмпирикой: есть поменьше, но питаться более разнообразно и, главное, не излишествовать, а двигаться, побольше общаться и поменьше беспокоиться. Я считаю, что в связи с эволюционной выгодностью ограничения продолжительности жизни индивидуума механизм программного старения ломался в ходе филогенеза, но потом поломка постепенно вытеснялась из популяции. Поэтому часы не столько заведены, сколько запутаны и перемешаны».

Кстати, о сути. Все пути снижения жизнеспособности любого сложного организма, как простые, так и изощренные, мы, конечно, можем называть единым термином «механизмы старения». Но не стереотип ли это нашего мышления, которое всегда готово создать клише? Есть и другая сторона вопроса: что есть суть старения. Одни говорят, что она заключается в снижении жизнеспособности организма, другие, что ей может быть только сам механизм. А раз мы его не знаем, значит, не понимаем сути старения.

Например, факторы среды участвуют в возникновении и эволюции патофизиологического ответа и вызывают болезни как реакцию на влияние условий обитания: травмы, особо опасные инфекции прошлого и даже ядовитые гады. И болезнь часто работает быстрее, чем старение, хотя причина того, почему человек не убежал от хищника, заключается в том числе и в его преклонном возрасте.

Лично я вижу суть в снижении жизнеспособности, а механизмы не только у разных видов, но и внутри одного могут отличаться. Я опять о болезнях. Тут главное – обязательность процесса, именно в этом идея эволюции. А будет ли это встраивание в пищевую цепочку хищника или прекращение питания и гибель, не столь важно.

Вполне возможно, что механизмов старения очень много и они видозависимы хотя бы частично. Но есть и общебиологические процессы, влияющие на них, например гипоксический ответ или воспаление. А возможно, механизма старения вообще нет и эволюция создала лишь методы жизнеобеспечения.

Старение организма протекает на фоне дестабилизации и метилирования ДНК, изменения длины теломер и активности теломеразы, нарушения работы митохондрий и межклеточного взаимодействия, накопления сенесцентных клеток, истощения пула стволовых клеток и других механизмов[61 - Ashapkin,V., Kutueva, L., Vanyushin, B. Aging as an Epigenetic Phenomenon // Current Genomics. 2017. № 18. P. 385–407;],[62 - Ryazanov, A., Spirin, A. Phosphorylation of elongation factor 2: a key mechanism regulating gene expression in vertebrates // New Biol. 1990, Oct. 2 (10): 843–50.]. Растет количество воспалительных цитокинов, и происходит снижение уровня антиоксидантной защиты. И так как все возможные проявления старения нет никакого смысла перечислять, ведь всегда что-то не упомянешь, то можно и остановиться. Но является ли все это причиной или все-таки следствием, пока не понятно. И если мы считаем это механизмами старения, то даже использование этого термина тут крайне спорно.

Старение – это не только механизмы, перманентно приводящие к возрастзависимым патологиям, но и онтогенетический процесс, в котором сложно разделить развитие и деградацию. Возможно, это один и тот же процесс. Он напоминает то, как мы разогнали спортивный велосипед, а затем отпустили руль, и дальше только инерция движения конкретной модели и факторы неровности дороги определят, сколько он проедет и чем все это закончится. Да, это многофакторные и многоуровневые процессы временного оформления онтогенетического развития, но это одновременно не означает, что есть специализированный механизм, который отвечает за старение. И именно тем, что оно поражает весь организм и встроено в онтогенез и адаптацию, объясняется, что нам не удается ухватить его за «хвост».