33Многочисленные исследования демографов давно подтвердили тот факт, что продолжительность жизни человека в основном зависит от социальных факторов, в частности, от уровня жизни и состояния медицины в той стране, где он проживает.
Например, за последние 20 лет в Японии продолжительность жизни граждан выросла до 82,15 лет. В королевстве Свазиленд она тоже выросла и составляет сейчас 32,3 года. Эти данные говорят о том, что на самом деле довольно сложно подсчитать биологический срок пребывания человека на Земле. Тем более что чаще всего пожилые люди умирают не от старости, а от различных болезней. Большинство, но не все.
В XIX веке ученые Гомперц и Мейкхем обнаружили некоторую зависимость смертности от возраста. Сначала по мере увеличения возраста, смертность возрастает экспотенциально и это понятно: ведь 70-летних стариков умирает гораздо больше, чем 60-летних, а 80-летних, намного больше, чем 70-летних. Тем не менее, в описывающее данный закон кривой, была обнаружена некоторая загадка - после рубежа в 90 лет, эта кривая выходит на так называемое плато. Ученые считают, что если человек перешагнул возраст в 90 лет, то вероятность его смерти в – в 90, в 100 и более лет становится примерно одинаковой. Этот феномен долгожителей ученые до сих пор не могут объяснить.
Однако есть предположение, что на данное плато выходят те счастливчики, которым удалось избежать старческих болезней. Так же есть предположения, что в таком преклонном возрасте процессы старения как бы приостанавливаются. Хотя, на самом деле старение имеет намного больше загадок, чем долгожительство. И это подтверждает наличие огромного множества теорий старения, но в основном выделяют пять самых основных теорий старения.
Теория номер один: «Лучше умереть, чем ошибиться».
Данный постулат лежит в основе теории одного из самых известных специалистов процессов старения в нашей стране – Владимира Скулачева. Этот ученый ввел такое понятие, как «феноптоз» или запрограммированная смерть организма, своего рода аналогия с апопатозом – запрограммированной смертью клетки. Некоторые спросят: зачем человеку необходима программа на смерть? Оказывается, это выгодно популяции и виду.
Сам Скулачев утверждает, что в природе действует «самурайский закон биологии», который подразумевает, что «лучше умереть, чем ошибиться». Эта фраза означает организм, который уже не нужен. Кроме того, ученый утверждает, что если старение – это программа, значит, ее вполне можно отменить. А как доказательство своей теории, Скулачев приводит примеры нестареющих организмов, существующих в природе, которые погибают без старения.
Однако противники данной теории утверждают, что организм делает выбор между ремонтом и размножением. А так как ремонт клеток и тканей требует много энергии, то дешевле по-быстрому размножаться.
Теория номер два: с возрастом организм начинает хуже работать.
Этот факт давно научно доказан. А раз с возрастом организм начинает хуже работать, значит, в нем что-то портиться. Остается только определить, что именно. Одни приверженцы данной теории утверждают, что в первую очередь портятся белки, например, в молекулах коллагена, которые составляют примерно треть всех структурных белков в организме. Эти белки образуют поперечные «мостики», которые в тканях сшивают между собой нити, в результате чего ткани утрачивают эластичность. Также на уровне клетки могут испортиться митохондрии – клеточные энергетические подстанции, что в конце приводит к гибели клетки.
Теория номер три: порча генов, так как в организме накапливаются вредные мутации.
Ученые предполагают, что к старости в организме появляются генетические повреждения. Это происходит в основном после того, как организм перестает размножаться. Вредные мутации впоследствии могут привести к нарушению синтеза белков, к возникновению различных болезней.
Также к генетическим факторам старения эксперты относят некие, пока еще хорошо не изученные мобильные элементы – короткие последовательности, которые обычно перемещаются по молекуле ДНК и отвечают за работу генов. С возрастом этих последовательностей становится гораздо больше. Однако также есть еще мутации, которые вызывают преждевременное старение – прогерию или «наоборот, вечную молодость».
Теория номер четыре: ломается механизм регуляции генов.
Примерно десять лет назад американские ученые выяснили, отчего происходит старение дрожжей. Оказалось, что у них ломается механизм регуляции генов. Были проведены дополнительные исследования, которые показали - то же самое происходит в организме млекопитающих. Таким образом, считают исследователи, причины старения могут быть не генетическими, а эпигенетическими, то есть лежать рядом с генами.
Теория номер пять: порча «упаковки» ДНК-участки: начинают работать ненужные и вредные гены.
По словам специалистов, в ядре клетки молекула ДНК намотана на белки-гистоны. Эти белки могут видоизменяться, от чего и зависит плотность упаковки. У человека с возрастом хроматин в ядре становится более рыхлым, что способствует активации вредных генов. При более плотной упаковке ненужные гены не работают.
Проще говоря, организм человека отличается сложностью и состоит из большого количества элементов. Если какая-то его составляющая ломается, то организм тут же выходит из строя.
Были даже попытки объяснить процессы старения с позиции теории фрактала. В основном развитием этой теории занимается российский ученый Алексей Москалев.
Но больше всего исследователей во всем мире занимаются поисками так называемого «Эликсира бессмертия». Над данной задачей давно бьются геронтологи, проводя различные эксперименты над лабораторными животными: червями нематодами, дрозофилами и мышами. Бывает даже, что добиваются хороших результатов.
В частности, профессор университета Арканзаса Роберт Шмуклер Рис во время экспериментов с нематодами в геноме C.elegans один ген – Age-1. Таким образом, его группе исследователей удалось увеличить жизнь червя в 10 раз. Однако черви нематоды являются довольно простыми организма и, вряд ли таких успешных результатов можно будет добиться на иных объектах. Таким же способом, российский ученый Алексей Москалев продлил жизнь мухе дрозофиле всего на 10 процентов.
Другие ученые попытались преодолеть старение организма путем надстройки теломер в стволовых клетках. Ученые Гарвардского университета провели опыты на мышах в данном направлении. Исследователи работали, как с обычными грызунами, так и с мутантами, которые старели значительно быстрее. Оказалось, что у этих животных не работал фермент теломеразы, который настраивает теломеры до нормальной длины. В нормальном состоянии данный фермент обеспечивает длительное деление стволовых клеток. У мышей-мутантов уже в молодом возрасте наблюдались признаки старения: деградировал мозг, семенники, селезенка, нарушалось обоняние.
Однако ученым удалось приостановить дегенерацию путем восстановления в клетках активности теломеразы. Через некоторое время у грызунов произошло удлинение теломер, а клеточное деление опять возобновилось. Далее у мышей восстановились ткани семенников, селезенки, они вновь смогли ощущать запахи.
Чтобы приостановить процессы старения ученые решили использовать антиоксиданты – полезные вещества, которые содержатся в зеленом чае, красном вине и еще многих продуктах. Так как, исследователи, в том числе и Скулачев, считают, что эффективность природных антиоксидантов невелика, то были придуманы искусственные антиоксиданты, которые получили название «ионы Скулачева». Эти ионы имеют положительный заряд, благодаря чему способны проникать внутрь митохондрий и нейтрализовывать активные формы кислорода.
В настоящее время, ионы Скулачева проходят испытания на животных. Пока, еще ученым не удалось значительно продлить жизнь лабораторным мышам – всего лишь на 30 процентов, но зато удалось значительно отодвинуть процессы старения. Исследователи отмечают, что животные остаются активными почти до самой смерти, практически не проявляя признаки старения. По словам Скулачева, эти эксперименты не помогли побороть смерть в преклонном возрасте, но зато сократили возрастные изменения.
Еще один довольно популярный способ побороть старения – это ограничить калорийность питания. Этот способ ученые неоднократно проверяли на животных. Сокращение калорий, потребляемых крысами и мышами всего на 30 процентов, также на 30 процентов в среднем увеличивает продолжение их жизни.
Чтобы объяснить подобное явление эксперты сначала предположили, что ограничение калорий снижает скорость аэробного дыхания, которое является источником активных форм кислорода. Однако потом выяснилось, что, наоборот, при ограничении калорий дыхание усиливается, что в свою очередь увеличивает уровень активного кислорода. Согласно другой теории, ограничение калорий можно приравнять к умеренному окислительному процессу, что помогает подготовить организм к последующему высокому окислительному процессу. Это означает, что когда в преклонному возрасте становится много активных форм кислорода, тренированному организму гораздо легче с ними справиться.
Однако были проведены эксперименты на мышах, которые показали, что голодание продлевает жизнь не всем животным, а только тем, которые были генетически склонны к ожирению, и в организме которых наблюдался энергетический дисбаланс. Исследователи полагают, что то же самое можно в полной мере отнести и к людям. Поэтому ученые предостерегают людей с нормальным телосложением не сидеть на разных диетах и не ограничивать себя всячески, потому, что им это не нужно. Зато толстяк ограничение рациона пойдет только на пользу.
В пользу сохранения молодости говорит увеличение физической активности. Были проведены эксперименты, в ходе которых лабораторных мышей заставляли бегать по беговой дорожке и в колесе. В результате чего, эти грызуны дольше сохраняли свою молодость и здоровье, в отличие от своих малоподвижных собратьев. Ученые считают, что повышенная физическая активность увеличивает количество и качество митохондрий.
Канадские исследователи из университета Макмастера проводили эксперименты с мышами, склонными к преждевременному старению из-за высокого уровня мутаций в митохондриальной ДНК. Одну группу животных содержали в обычных условиях, а другая группа три раза в неделю занималась спортом. Через три месяца выяснилось, что мыши-спортсмены оказались гораздо моложе и здоровее, чем другие грызуны. Их митохондрии оставались более функционально полноценными.
