Где достать таблетку от старости?
Валентина Гаташ, «Зеркало недели», 14-20 июня 2008
Насколько современная наука о старении продвинулась в своих исследованиях? Собравшись на VIII международный симпозиум «Биологические механизмы старения» в Харьковском национальном университете им. В.Каразина, ученые проанализировали результаты исследований механизмов старения различных биологических систем, обсудили новые теории в этой области и особенности новых экспериментальных подходов, а также социальные аспекты геронтологии.
Причина старения – в неадекватном взаимодействии со средой
– Какое из направлений в исследовании старения, на ваш взгляд, является наиболее перспективным? – с этим вопросом корреспондент «ЗН» обратилась к ученому секретарю Московского отделения Геронтологического общества РАН, сотруднику Института биохимической физики РАН Александру ХАЛЯВКИНУ.
– Существуют две противоположные концепции возникновения старения. Одна говорит, что мы старимся в соответствии с заложенной в нашем организме программой старения. Другая считает старость результатом накопления различных повреждений, сбоев и ошибок, которые возникают в течение жизни в такой сложной системе, как организм.
Есть и своего рода синтетическая концепция – старение запрограммировано и вдобавок модулируется разного рода случайными событиями. Соответственно, большинство исследователей, занимающихся поиском первопричин старения и изучением его механизмов, сосредоточились сейчас на событиях молекулярно-генетического уровня, – рассказал Александр Викторович. – Однако даже апологеты этих концепций старения признают несостоятельность этих теорий для объяснения нормального старения. Отдавая должное результатам, полученным коллегами в процессе молекулярно-генетических исследований, считаю, что их вполне можно интерпретировать в рамках другой концепции, которая касается естественного старения и, на мой взгляд, является более перспективной.
Эта концепция предполагает, что у многих видов живых существ с повторными циклами размножения старение возникает или усугубляется из-за неадекватного взаимодействия внешней среды и организма. Именно здесь кроется причина той пластичности старения, которую мы наблюдаем, то есть замедления или ускорения этого процесса в зависимости от условий жизни. Если же оптимизировать организм по всем параметрам, то он не будет стареть. Возможно, мы сможем значительно замедлить этот процесс, а в некоторых случаях и обратить его вспять. Именно о развитии этой проблемы в свете постоянно появляющихся новых данных я рассказывал коллегам в Харькове.
– Как вы считаете, разрешима ли задача достичь большинству людей видовой продолжительности жизни 100-120 лет? Возможно ли перешагнуть эти границы?
– Биологически эта проблема, на мой взгляд, вполне разрешима. Воплощение ее в реальность – задача уже не геронтологов, а политиков, экономистов, психологов, юристов, которые должны наметить контуры и параметры будущего общества здоровых и долгоживущих людей.
Видовая продолжительность жизни не имеет резко очерченной границы и достаточно пластична, то есть зависит от многих причин, в том числе от начального уровня интенсивности смертности и темпа его нарастания при старении. На мой взгляд, оба эти параметра вполне можно регулировать как внешними факторами, так и перенастройкой систем управления организмом. Например, на таких простых лабораторных объектах, как круглые черви, уже удалось увеличить их видовую продолжительность жизни в 10 раз.
Биоконструкциям нужна профилактика
– Виталий Кимович, название вашего доклада – «Теория надежности и старение: стохастическая реализация генетической программы» – вызывает ассоциации скорее с техникой, чем с биологией… – обращаюсь к сотруднику Института проблем химической физики РАН Виталию КОЛЬТОВЕРУ.
– Суть дела в том, что биологические системы состоят из конкретных функциональных элементов – биополимеров и бионанореакторов. Это – конструкции. Их синтез и сборка осуществляются в соответствии с генетическими программами для выполнения определенных жизненных функций.
Возникает закономерный вопрос: а каково качество работы этих конструкций? На этот счет издавна существовали разные точки зрения. Одна, библейская, целиком оптимистична: «И увидел Господь все, что он создал, и сказал: «Это хорошо». Но есть и другая точка зрения, существенно менее оптимистическая: «Нет в мире вещи, стоящей пощады. Творенье не годится никуда». Это говорит Мефистофель в «Фаусте» Гете.
Коль существуют такие разные точки зрения, между ними – отнюдь не истина. Между ними – проблема. Эта проблема как раз и называется «надежность биологических систем».
– И как можно оценить надежность биологических систем человеческого организма?
– Сложный вопрос. Лет двадцать назад ВАК – тогда еще СССР – присвоил мне ученую степень доктора биологических наук за постановку и разработку проблемы надежности и старения биосистем. В двух словах – все биосистемы имеют ограниченную надежность. На мой взгляд, старение как раз и является следствием генетически запрограммированных ограничений надежности биологических конструкций. Например, избыточное образование свободных радикалов кислорода, которые вредят клетке, – это результат сбоев в работе бионанореакторов в нашем организме.
Наиболее эффективным методом создания высоконадежных систем из малонадежных функциональных элементов является профилактика отказов. Например, существует особый фермент, супероксиддисмутаза, который перехватывает анион-радикалы кислорода и не дает им производить разрушительную работу. По расчетам, оценочным, конечно, если бы удалось перехватить все радикалы, наш мозг мог бы функционировать 250 лет! Но антиоксидантная ферментная защита работает с ограниченной надежностью. Так задумано природой, запрограммировано генетически. И никакие дополнительные антиоксиданты – ни природные, типа витаминов Е и С, ни синтетические, даже «ионы Скулачева» – не помогут. Они не могут хватать радикалы, активные формы кислорода, быстрее, чем это делают природные ферменты. Мы пойдем другим путем: не перехватывать радикалы, а предотвращать их образование. Нужно искать другие геропротекторы.
– Можно ли сказать, что найдены слабые звенья в конструкции человека?
– Каждый исследователь, занимающийся биологией старения, ищет такие звенья именно в той области, в которой он специалист…
– То есть под фонарем...
– Да, для меня это митохондрии, это свободные радикалы и так далее. Но на самом деле, я думаю, это все-таки частности. Когда я еще совсем молодым человеком докладывал в своем институте, в химфизике, в лаборатории Льва Александровича Блюменфельда, моего учителя, первую свою работу по надежности и старению, меня спросили: «Ну а где эти конструкции, которые задают программу, находятся?» Я ответил: «На мой взгляд, в гипоталамусе». Реакция Блюменфельда была мгновенная: «Вырезать к чертовой матери гипоталамус и жить вечно!» В шутке ученого всегда есть доля истины. Я и сейчас думаю, что командный пункт сидит в гипоталамусе. Многие думают так же.
А еще я верю в новые геропротекторы на основе изотопных нанобиотехнологий. Они разрабатываются в нашем Институте проблем химической физики совместно с киевскими коллегами из Института геронтологии Академии наук Украины.
Мы по-прежнему мало что понимаем
– Александр Николаевич, геронтологи изучают механизм старения в самых разных направлениях – от исследования процессов на молекулярно-генетическом и клеточном уровнях до разработки малокалорийных диет. На каком из них, по вашему мнению, есть реальные сдвиги? – спрашиваю заведующего сектором эволюционной цитогеронтологии биофака МГУ Александра ХОХЛОВА.
– Что касается изучения процессов старения на клеточных культурах, то специалисты активно занимаются ими вот уже лет двадцать. Тем не менее, в своем докладе я высказываю сомнение в целесообразности исследования старения только на клеточном уровне.
Возможно, мы два десятка лет вообще занимались не совсем тем, что нужно? Ушли в глубины, рискуя потерять то, что формируется на уровне организма? Не исключаю, что процессы, происходящие на надклеточном уровне, на уровне организма в целом, более важны для понимания этого процесса.
На мой взгляд, в каком-то смысле все направления в современной геронтологии являются тупиковыми, поскольку мы по-прежнему мало что понимаем в механизмах старения. Каких-то реальных сдвигов, к сожалению, нет. Верней, все наши достижения находятся в пределах видовой продолжительности жизни в 100-120 лет. Причем, до сих пор она росла не за счет улучшения человеческого организма, а благодаря успешной борьбе с неблагоприятными факторами: эпидемиями, голодом, тяжелыми условиями труда и тому подобное. Справившись с болезнетворными микроорганизмами и развив технологии, цивилизация вошла в этап, когда люди могут доживать до естественного предела своего возраста. Но даже при самом здоровом образе жизни человеку не удается перешагнуть физиологический предел.
– Средняя продолжительность жизни наших соотечественников далеко не достигает даже физиологического предела…
– В то же время есть страны, которые уже близки к этому. Например, в США у многих моих друзей родителям уже за 90 лет, а они, между прочим, сами водят машину. В Японии и США у женщин средняя продолжительность доживаемой жизни достигла 82,5 лет. Это уже достаточно высокие показатели. Нужно подчеркнуть, что в развитых странах люди живут долго прежде всего благодаря высокому уровню жизни. Многое определяется также тем, чего человек хочет от своей жизни. Не все хотят жить долго – большинство хочет жить, с их точки зрения, хорошо, то есть активно пользоваться всеми удовольствиями жизни. А хорошая жизнь и долгая жизнь имеют мало общего. Давайте представим, что ученые нашли средство от старения, но при этом человек должен вести абсолютно аскетичный образ жизни. Многие ли согласятся прожить 500 лет без выпивки, сигарет, вкусной еды, секса, развлечений и так далее?
– Однако смерть вовсе не является уделом всех живых организмов – у пресноводной гидры, например, происходит непрерывное обновление клеток организма. Может быть, ученые все-таки найдут в нашей ДНК тот самый ген бессмертия…
– Ряд бессмертных можно продолжить. Бессмертны популяции бактерий, раковых клеток. Частично «бессмертен» даже человек: клетки крови, эпидермиса и желудочного эпителия могут обновляться гораздо дольше, чем живет весь организм. Существует бессмертие зародышевой плазмы, половых клеток – они переходят из поколения в поколение и не умирают. В сущности, человек – это пример бессмертной клеточной культуры, которая размножается уже в течение двух-трех миллионов лет. Значит, неограниченное долголетие в принципе не противоречит самой природе жизни. Но это разные задачи – добиться, чтобы люди проживали свои «законные» 100-120 лет или жили 300-500 лет, а то и дольше. Чтобы приблизиться к решению второй задачи, биологам пришлось спуститься с клеточного уровня исследований на ступеньку, где находится ДНК.
– Другими словами, можно сказать, что прожить полно свою видовую продолжительность жизни – это синица в руке, а раздвинуть границы видовой продолжительности жизни – это уже журавль в небе...
– Вот вы довольны нашей видовой продолжительностью жизни? Наверное, вы скажете «нет», хотя мы и живем в несколько раз дольше, чем человек каменного века. Сколько бы мы ни жили, нам всегда будет этого мало. К тому же наше общество не готово к появлению долгожителей в массовых масштабах. Уже сейчас пенсионеры составляют 20% процентов населения, а если их будет больше?.. А как продление жизни отразится на таком социальном институте, как семья?
– …И все-таки, если вернуться к синице в руке, – какие реальные рецепты долгожительства может сейчас предложить наука?
– К сожалению, геронтология может предложить те же простые рецепты для продления сроков активной жизни, что и много лет назад: достаточная физическая активность и достаточный сон, малокалорийная полноценная диета, отсутствие хронических стрессов, немного красного сухого вина…
Академическая наука и суровая реальность
«Результаты симпозиума могут вызвать некоторое разочарование у тех, кто ожидает уже сейчас простых рецептов, как гарантированно продлить свою жизнь на долгие годы, – сказал по окончанию научного форума председатель оргкомитета симпозиума, директор Института биологии Харьковского национального университета им. В.Каразина профессор Анатолий Божков. – Таких рецептов нет. Мы пока не можем реализовать ту видовую продолжительность жизни, что заложена эволюцией. Однако можно говорить о сдержанном оптимизме ученых, который продиктован дальнейшим развитием геронтологии. У специалистов зарождается новая система взглядов на процесс старения не как патологию, а особое состояние адаптационных процессов в организме, которое можно контролировать и которым можно управлять. Появилось понимание той важной роли, которую играют оптимальные режимы существования биологического организма в системе «организм-среда».
…Не кажется ли вам, читатель, что ситуация с продолжительностью жизни в Украине подтверждает именно эту точку зрения? Чем еще объяснить тот факт, что по уровню продолжительности жизни Украина занимает предпоследнее место в мире, опережая лишь Россию, а по темпам вымирания – первое?
Причем, специалисты отмечают нетипичную структуру смертности в стране – треть умерших составляют люди трудоспособного возраста. Украинцы живут в среднем на 10-12 лет меньше, чем жители стран ЕС, а преждевременная смертность украинских мужчин трудоспособного возраста выше в три-четыре раза. Более 40% юношей 16-18-летнего возраста не имеют шансов дожить даже до 60 лет, что в два раза меньше физиологического предела. А если говорить конкретно, то, по мнению специалистов, губит нацию несбалансированное и нерациональное питание, курение, злоупотребление алкоголем и травматизм. Важными факторами являются также эпидемиологическое неблагополучие Украины, ограниченная двигательная активность и неблагоприятная экологическая ситуация, в частности некачественная питьевая вода. Я бы сюда добавила еще и неуверенность обычного украинца в завтрашнем дне. Проявилась еще одна негативная тенденция – начиная с 2005 года фиксируется рост смертности среди детей до года и количество мертворожденных детей.
Кабинет министров разработал концепцию государственной целевой программы «Здоровая нация», которая призвана исправить ситуацию. В Украине, говорится в этом документе, нет общественного осознания ценности здоровья и нации, не сформирована эффективная система стимулирования украинцев к сохранению здоровья. Программа, которая призвана изменить наше сознание и создать новую систему ценностей в отношении своего здоровья и долгожительства, ставит своей целью на протяжении 2009-2013 годов увеличить среднюю продолжительность жизни мужчин на два года, а женщин – на один год и уменьшить на 15% смертность людей трудоспособного возраста. Честно сказать, особой веры в эту программу, как и многие другие государственные программы, которые остались только на бумаге, нет.
Возможно, когда-нибудь и будет создана «таблетка от старости» или открыта возможность «перепрограммировать» наши гены на бессмертие, но уповать на это не стоит. Нужно самостоятельно пытаться, говоря словами ученых, «оптимизировать свое существование в системе «организм-среда», а если проще, вести здоровый образ жизни. То есть отказаться от вредных привычек, сделать правилом достаточную физическую активность и достаточный сон, придерживаться малокалорийной полноценной диеты и т.п. Это не так просто, как хотелось бы, но другого пути сейчас нет.
Портал «Вечная молодость» www.vechnayamolodost.ru
19.06.2008