С древнейших времен человек задумывается над вопросом жизни и смерти. Чем больше благ он имеет, тем сильнее становится его желание обладать ими как можно дольше. Со времен шумерского героя Гильгамеша, посвятившего себя поиску бессмертия, человечество значительно расширило свои знания и возможности для его достижения. Что известно на данный момент? Могут ли генетика и новые технологии помочь в обретении вечной жизни?
Текст: Игорь Лядский, ученый-генетик, писатель
ПОЧЕМУ ЧЕЛОВЕК СМЕРТЕН?
Прежде чем говорить о бессмертии, выясним, почему же люди смертны. Можно ли утверждать, что этот механизм заложен в нас природой?
Вопрос жизни и смерти возник, как только человек обрел разум. Вполне вероятно, что представления о загробной жизни сформировались у наших предков в ответ на страх перед неминуемой гибелью.
Проходили столетия, появились ученые, которые, отбросив предрассудки, взялись беспристрастно исследовать эту тему. Так возникла наука геронтолия. Еще в позапрошлом столетии российский биолог Илья Ильич Мечников утверждал, что человек способен прожить до 150 лет. Биологических причин, мешающих ему в этом, просто не существует. Почему же тогда люди столько не живут? Официальный рекордсмен – француженка Жанна Кальман, которая прожила «только» 122 года. Почему вообще существует предел жизни? К пониманию этого явления позволило приблизиться бурное развитие генетики. Грандиозным прорывом стал Предел Хейфлика, названный в честь ученого, открывшего это явление. Как выяснилось, основная масса клеток организма может поделиться ограниченное число раз, после чего наступает их гибель.
Для человеческих клеток Предел Хейфлика составляет 52 деления. Чем ближе они к этой границе, тем отчетливее демонстрируют паталогические изменения и биологическое старение. Причины этого явления заложены генетически – в самой ДНК, которая компонуется в клеточном ядре в виде отдельных хромосом. На их концах находятся специальные участки – теломеры, которые не несут наследственной информации. Их основная задача – оберегать хромосому от повреждений, вызванных процессами деления. Каждый раз, когда хромосома удваивается, теломеры укорачиваются. Когда их практически не остается, начинает повреждаться сама хромосома, включая важные гены. Это и приводит к старению.
Яркий пример действия этого закона – овечка Долли (первое успешно клонированное млекопитающее). Люди старшего поколения помнят ажиотаж, который вызвала эта новость в середине 90-х годов. Спустя годы эйфория сменилась разочарованием, поскольку Долли состарилась и умерла раньше других представителей этой породы. Догадываетесь, с чем это связано? Материал для клонирования был взят из взрослого организма, и клетки оказались соматическими (дифференцированными), в отличие от генеративных (половых). Они уже успели поделиться определенное количество раз, находясь ближе к Пределу Хейфлика, чем клетки новорожденного. Таким образом, Долли изначально родилась в более старом теле, потому и прожила меньше. Ученые просто еще не понимали природы этого явления, как, в принципе, не понимают и сейчас, но уже чуть меньше.
Оптимизма в вопросе долголетия добавляет изучение животного мира. Оказывается, не все животные подвержены общей тенденции. Встречаются среди них и практически бессмертные существа. Например, медуза Turritopsis Nutricula не умирает в привычном смысле этого слова. По достижении определенного возраста взрослая особь оседает на морское дно и дает начало новому поколению медуз.
Пресноводная гидра (Hydra vulgaris) во многом похожа на своего морского собрата. Подобно мифическому чудовищу, если ее тело разрезать на крошечные кусочки, из каждого вырастает новый организм. Благодаря высокой способности к регенерации эти существа практически бессмертны.
О выносливости и стойкости крохотных тихоходок (род Tardigrada) уже давно сложены научные легенды. Они выдерживают вакуум и температуры, близкие к точке кипения воды, а также леденящий холод жидкого гелия (–271 °C). Живут тихоходки более 200 лет, при этом до 10 лет могут обходиться без еды и воды.
Если смогли одни, нет принципиальных ограничений и для других. Тем более что исследования показали – человек может влиять на личный Предел Хейфлика своим образом жизни. Американские ученые из университета Калифорнии в Сан-Франциско под руководством профессора Дина Орниша выявили, что умеренные физические нагрузки в сочетании с правильным питанием, избавлением от стресса и высокими социальными стандартами жизни способствуют удлинению теломеров. Пусть эта цифра порядка 10%, но она реально показывает возможность омоложения. Эксперимент длился пять лет. За это время у контрольной группы, которая вела привычный образ жизни, теломеры укоротились на 3%.
Здоровый образ жизни и отказ от вредных привычек способны замедлить процесс старения, что особенно заметно отражается на молодости кожи – органа, который начинает изнашиваться одним из первых.
Помимо Предела Хейфлика, на продолжительность жизни человека влияет и окружающая среда, включающая уровень природного и техногенного загрязнения, а также рацион питания. Чем менее «здорова» пища, которую потребляет человек, тем больше свободных радикалов появляется в процессе ее усвоения, как результат окислительно-восстановительных реакций.
Свободные радикалы – это «неполноценные» молекулы, у которых не хватает одного электрона. За счет этого они демонстрируют высокую активность, пытаясь оторвать недостающий электрон у молекул организма, буквально разрывая его на кусочки.
В совокупности с накоплением вредных мутаций, свободные радикалы значительно подрывают здоровье человека, ослабляя его защитные механизмы и ухудшая метаболизм (обмен веществ).
Также к причинам, ускоряющим старение организма и приводящим к смерти, можно отнести:
• Нестабильность генома, подверженного влиянию мутагенов, которые приводят к накоплению ошибок в ДНК и некорректному воспроизведению заложенной информации
• Старение клеток, связанное с замедлением их воспроизведения и накоплением большого числа метаболитов (продуктов жизнедеятельности), которые постепенно отравляют организм.
• Замедление синтеза белков в результате некорректного считывания информации из генов, что провоцирует возникновение различных болезней.
• Ухудшение восприятия питательных веществ, которые с возрастом начинают хуже усваиваться организмом.
• Снижение производительности митохондрий (энергетические станции клеток, которые ответственны за выработку жизненной энергии).
• Ослабление межклеточных связей, усложняющее обмен информацией между отдельными клетками, тем самым снижающее способность тканей вовремя реагировать на возникновение и развитие патологий (замедляется иммунный ответ).
• Нарушения в работе стволовых клеток, истощение их запасов и снижение работоспособности, что негативно влияет на восстановление и обновление тканей и органов.
С каждым годом появляются новые сведения относительно механизмов старения. Так что о бессмертии говорить пока рано, и не только с научной точки зрения. Человек пока не готов к нему морально. Никто не знает, как поведет себя Homo sapiens, избавившись от страха смерти. На какие изощренные деяния он будет способен, чтобы хоть как-то подогреть интерес к жизни?
Развитие нанотехнологий, виртуальной реальности и возможный симбиоз человека с компьютером пророчат бессмертие, но последствия этого прорыва предвидеть невозможно. Пока реально говорить о цифре 150 лет, обещанной Мечниковым. Каким же образом можно ее достичь?
КОНЦЕПЦИЯ SENS И ОТМЕНА СТАРЕНИЯ
В каждом виде деятельности есть свои гении, которые развивают выбранное направление, значительно опережая своих коллег и соперников. Не является исключением и геронтология, один из лидеров которой – британский ученый Обри Ди Грей, который перешел в эту науку из математики. Возможно, именно это позволило ему посмотреть на привычные для биологов вещи свежим взглядом и высказать целый ряд неожиданных предположений, наиболее дерзкое из которых таково: необратимость старости – это ложь, которую люди сами себе придумали. Такой общественный стереотип Обри Ди Грей называет «старческим трансом» и настоятельно рекомендует от него отказаться, поскольку он сдерживает развитие технологий борьбы со старением. Обри Ди Грей, убежденный в митохондриальной свободно-радикальной причине старения, уверен, что комплексный «ремонт» организма способен значительно увеличить продолжительность жизни человека, также улучшая и ее качество. Он предложил концепцию SENS (стратегия достижения пренебрежимого старения инженерными методами), которая направлена на развитие технологий, препятствующих появлению и развитию старческих болезней. Под «пренебрежимым старением» подразумевается темп старения, который трудно отличить от нуля.
Пока речь идет не о бессмертии, а, скорее, возможности «выиграть» дополнительные 30–60 лет, за время которых медицина однозначно усовершенствуется и могут появиться более эффективные методы продления жизни. По мнению Грея, большая часть фундаментальных исследований, необходимых для создания эффективной «медицины антистарения» (anti-aging medicine), уже проведена. В настоящий момент главная проблема – недостаток финансирования работ в этой области.
Совместно с единомышленниками Обри Ди Грей основал фонд SENS, который тесно сотрудничает с другой неправительственной организацией – фондом Мафусаила (назван в честь Библейского долгожителя – Мафусаила, который прожил 969 лет). Эти структуры созданы с целью решения организационных и финансовых проблем в геронтологии. Учреждена премия M Prize (Приз Мафусаила, размер премии уже составляет более 4,2 млн долларов), которая выплачивается исследователям, совершившим максимальный прорыв в вопросе продления жизни лабораторных мышей и других животных. Благодаря этому фонду ученым удалось продлить мышиную жизнь до 5 лет (при среднем показателе жизни в 2 года). Безусловно, грызунам повезло, но как обстоят дела с долголетием человека? Грей уверен, что регенеративная медицина – реальность ближайшего будущего и мы с вами ее неперменно застанем уже с 2021 года.
ЭФФЕКТИВНЫЕ СПОСОБЫ ПРОДЛЕНИЯ ЖИЗНИ
Здоровый образ жизни, полноценный сон и правильное питание, наполняющее организм человека всеми необходимыми веществами, – само собою разумеющиеся меры, которые необходимо соблюдать для улучшения качества жизни. Но помимо них есть и другие, не менее важные условия.
1. Заботиться о собственном организме логично, но, по недавним исследованиям, не только здоровье тела дарит молодость. Человек – это целая система, состоящая из отдельных клеток, и не всегда только его собственных. Например, в нашем кишечнике живут миллионы полезных бактерий, принимающих участие в процессе пищеварения. Ученые установили, что добавление в рацион пребиотиков (компонентов еды, которые организм не усваивает, зато они служат питанием для бактерий) помогает увеличить продолжительность жизни. Одним из самых популярных и доступных пребиотиков является инулин. Рекордсмены по его содержанию: цикорий (15–20%), топинамбур (14–18%), чеснок (9–16%), лук (2–6%), рожь (1,5%), ячмень (1%), бананы (до 1%). Добавив эти продукты в своей рацион, можно порадовать своих бактерий-симбионтов, которые в благодарность подарят вам дополнительные годы жизни.
2. Еще один рецепт долголетия – поддержание нормальной психической активности и здоровья нервной системы. Не зря говорят: «Все болезни от нервов». Справедливо это высказывание как для захудалого провинциального городка, так и для суперсовременного мегаполиса. Так что параллельно с очень дорогими косметическими средствами, биодобавками и SPA-процедурами не мешает время от времени уединиться, чтобы привести в порядок свои мысли, расслабиться и помедитировать.
3. Генетики также регулярно предлагают новые оригинальные способы продления молодости. Так, относительно недавно ученые из Техасского университета во главе со Стэнли Уатовичем изобрели лекарство, сохраняющее мышечную массу. Дело в том, что к 35 годам в организме человека начинаются природные процессы деградации мышечной ткани, что затрудняет поддержание физической формы и активности.
Как выяснилось в результате экспериментов, за дегенеративные процессы отвечает белок NNMT (никотинамид-N-метилтрансфераза), который с возрастом появляется в мышцах и ослабляет их. Научившись его инактивировать (выключать), ученые смогли замедлить разрушение мышечной ткани, что поможет улучшить физическую форму пожилых людей, позволяя им дольше вести активную и независимую жизнь.
4. Новый тренд поборников ЗОЖ – водородная вода. Она представляет собой очищенную воду, которая искусственно обогащена молекулярным водородом (Н2). Доказано: молекулярный водород — мощный антиоксидант. Некоторые исследования, проведенные в США и Японии, показывают, что водородная вода снижает пагубное воздействие ультрафиолета, а также стимулирует выработку коллагена и эластина, так как улучшает обмен веществ в клетке. В Японии водородотерапия рассматривается в рамках государственной программы здравоохранения. Водород там вдыхают, пьют и даже вкалывают. Это особенно подкупает обывателей, поскольку японцы – признанные рекордсмены по средней продолжительности жизни (больше 83 лет). Единственное, что смущает в новой чудо-воде, – отсутствие накопления положительного эффекта. Этим «эликсиром» нужно буквально заливаться каждый день, иначе пользы не будет.
С развитием науки и техники регулярно появляются сведения об очередных «эликсирах бессмертия», которые только подогревают желание многих людей получить «волшебную пилюлю», избавляющую от всех проблем. Они забывают, что красота, здоровье и успех – это прежде всего колоссальный труд. Секрет долголетия, как правило, открывается тем, кто готов приложить усилия для его достижения, отказавшись от неправильного образа жизни и достигнув гармонии с самим собой и окружающим миром.
