Мы стареем на уровне молекул, клеток, тканей, органов, мы стареем и функционально: теряем мышечную силу, мотивацию и интерес к жизни, когнитивные способности. Как воздух замедляет полет стрелы, так и разрегулировка биологических механизмов приводит к старению.
Впрочем, встречный ветер или ветви деревьев, неудачный угол выстрела могут укоротить полет стрелы по сравнению с выстрелом в безветренных условиях. Так и старение можно ускорить. Есть заболевания, при которых люди стареют очень быстро, например, синдром Хатчинсона-Гилфорда (прогерия детей) и синдром Вернера (прогерия взрослых) – при них ребенок может выглядеть как глубокий старик и иметь старые клетки и органы.
Старение начинается очень рано, буквально с момента зачатия, еще в материнской утробе. Рост и деление клеток приводят к накоплению побочных продуктов химических реакций, которые не могут быть удалены из организма, если клетка не делится. В клетках, которые не участвуют в метаболизме, побочные продукты накапливаются и мешают нормальному функционированию.
Сегодня к 50 годам у человека в среднем две хронические болезни, а к 70 – уже семь. Неудивительно, что в опросах многие люди заявляют, что не хотят жить дольше. Страшно не УМИРАТЬ, страшно НЕ умирать!
Теория квазистарения
говорит о том, что старением управляет квазипрограмма, которая не является самостоятельной, а связана с работой генов роста и развития после того, как организм уже вырос. Когда клетки не растут, активность генов роста приводит к излишней функции клеток, а гиперфункция – к тому, что они начинают неправильно реагировать на сигналы организма, выделять провоспалительные сигналы, накапливать излишек веществ.Теория квазистарения базируется на изучении активности уже известных нам регуляторов роста, таких как активность mTOR и связанных с ним путей инсулина и инсулиноподобного фактора роста IGF-1. Замедляя скорость роста, мы замедляем одновременно и старение. Поэтому ограничительная диета и продлевает жизнь. Прицельное ограничение веществ, особо сильно стимулирующих mTOR, также продлевает жизнь (ограничение аминокислот, в т. ч. лейцина и метионина). Более высокие уровни IGF-1 связаны с более высоким риском всех возрастных заболеваний. Уменьшая mTOR активность, мы замедляем старение и отсрочиваем начало возрастных заболеваний.
Накопление повреждений
Профессор Вадим Гладышев разработал теорию старения, которая описывает делетериом – всю совокупность накопленных побочных продуктов метаболизма. Среди многочисленных причин накопления повреждений стоит отметить возрастную потерю клеток, накопление агрегаций внутри (липофусцин – пигмент старения) и снаружи клеток (амилоиды, например бета-амилоиды при болезни Альцгеймера, альфа-синуклеин при болезни Паркинсона, островковый амилоидный полипептид при диабете и ряд других соединений), накопление сенесцентных клеток (старых, устойчивых к апоптозу клеток), сшивок белков конечными продуктами гликации, кальцификация сосудов, окисление липидов, глюкотоксичность, нарушение с возрастом систем очистки клеток (лизосомальной и протеасомной).
Старение – это шрам жизни
Клетки нашего организма окружены внеклеточной средой, которая влияет на их активность. Но накопление межклеточного мусора и повреждений приводит к развитию воспалительной реакции, увеличению окислительного стресса, что ускоряет воспаление.
Пытаясь залечить повреждения и «фиброз», организм может ускорять старение.
Изменение межклеточной среды изменяет микроокружение клеток, что влияет на экспрессию генов и работу клетки. Гликация, перекисное окисление липидов, перекрестные сшивки, рацемизация молекул – к сожалению, большинство из этих процессов происходят неферментативно, и организм не имеет механизмов для удаления и разрушения образовавшихся продуктов.