Таблица 5. Взаимодействие факторов риска и долгожительства (по Rajpathak, Crandall, 2011)
Потомки долгожителей имеют сниженную заболеваемость возраст-зависимыми патологиями. Беспрецедентно высокая наследуемость исключительного долголетия у людей (родителей, братьев и сестер и детей долгожителя) может объясняться не столько наличием благоприятных вариантов «защитных» генов, сколько отсутствием «вредных» вариантов генов.
Итальянский генетик, профессор Болонского университета Клаудио Франчески обоснованно считает, что долголетие человека определяется взаимодействием сразу трех разных генетик: генов ядерной ДНК (то есть ДНК, содержащейся в ядре каждой нашей клетки), генов митохондриальной ДНК (собственная ДНК энергетических станций клетки — митохондрий) и генов микробиоты (совокупности бактерий), населяющей наш кишечник. Все три генетики находятся в сложном взаимодействии между собой, а также с образом жизни и окружающей средой.
Как установить, что определенный вариант (так называемая «аллель») того или иного гена предрасполагает к долголетию? С этой целью проводят широкомасштабные исследования последовательностей геномов людей из разных возрастных групп. Согласно гипотезе демографической селекции, в той части популяции, которая характеризуется долгожительством, могут быть утрачены аллели, определяющие преждевременную смертность от заболеваний, связанных с возрастом и, напротив, накоплены генетические варианты, связанные с замедлением старения и повышенной стрессоустойчивостью (рис. 12).
Рис. 12. Изменение частот генотипов с возрастом
Пройти генетическое исследование (секвенирование генома или генотипирование) сегодня становится все проще. Такую услугу оказывает целый ряд зарубежных и отечественных компаний. Пройдя такое исследование, клиент или лечащий врач получает на руки как информацию о предрасположенности к определенным заболеваниям и генетически заложенной реакции на лекарственные вещества, так и сам список имеющихся у пациента вариантов генов. Далее по тексту мы будем приводить названия генов и их вариантов, способствующих или препятствующих долголетию.
Исследование ядерного генома долгожителей (в возрасте более 90 лет) выявило связь продолжительности жизни с аллелями генов APOE и EBP1. Вариант rs4420638 в гене ApoE, регулирующем соотношение плохого и хорошего холестерина в крови, резко увеличивает риск смертности от всех возраст-зависимых причин. Напротив, носители однобуквенной замены rs2149954 (T) в гене EBP1, участвующем в передаче внутрь клетки сигналов от гормоноподобных белков — факторов роста, имеют сниженный риск смертности от сердечно-сосудистых заболеваний.
В работах директора Института старения Колледжа Альберта Эйнштейна Нира Барзилая показано, что благодаря повышенной частоте определенных вариантов в генотипе (рис. 13) долгожители имеют более низкий уровень глюкозы натощак, «плохого» холестерина (липопротеинов низкой плотности), белка СЕТР, который переносит эфиры холестерина, а также высокие уровни гормона адипонектина, который препятствует росту избытка жировой ткани. Пониженный уровень белка CETP способствует более высокому уровню «хорошего» холестерина и большим размерам переносящих его частиц. Влияние этого белка было так высоко оценено, что фармацевтическая компания Merck разработала препарат, снижающий его синтез в организме и таким образом препятствующий развитию атеросклероза и целого комплекса заболеваний сердца.
Рис. 13. Изменение с возрастом частот определенных аллелей, способствующих долголетию человека
Как снизить уровень белка CETP?Ученые из американской Школы медицины Университета Тафтс разработали препарат, ингибирующий белок CETP у людей со среднестатистическим генотипом. Его применение существенно повышает уровень «хорошего» холестерина — липопротеинов высокой плотности (ЛПВП) — как в виде совокупности методов, так и в комбинации со статинами. За счет этого снижается риск развития ишемической болезни сердца. У пациентов, получающих препарат, полезный холестерин ЛПВП повышался более чем в 2 раза — максимальный рост составил 70 против 34,5 мг/дл. А как показывают исследования, повышение концентрации холестерина ЛПВП на каждый 1 мг/дл снижает риск сердечно-сосудистых заболеваний на 2–4 %. Соответственно, риск ИБС при повышении ЛПВП на 35 мг/дл снизился как минимум на 70 %.
Долгожители также выделяются отсутствием нечувствительности к инсулину, у них намного реже развивается диабет 2-го типа. Доля людей, у которых изменен ген гормона роста, резко возрастает среди долгожителей. Гормон роста прежде всего стимулирует высвобождение другого гормона — инсулиноподобного фактора роста (IGF-1). Поэтому уровень образования IGF-1 у долгожителей также снижается, что существенно снижает вероятность образования рака (простаты, молочной железы, мочевого пузыря, толстого кишечника), однако, к сожалению, это способствует развитию остеопороза и саркопении. В целом более низкие уровни IGF-1 повышают прогноз выживаемости пожилых пациентов за длительный период наблюдения. Из экспериментов на модельных животных мы также знаем о том, что снижение влияния обоих этих гормонов увеличивает продолжительность жизни у эволюционно далеко отстоящих друг от друга видов. Дольше живут нематоды с мутацией в гене инсулиноподобного рецептора daf-2, мыши с низким уровнем гормона роста, самки мышей с мутацией в гене рецептора инсулиноподобного фактора роста. Более мелкие собаки живут дольше крупных, а пони — дольше чистокровных скакунов. Недавно было доказано, что люди невысокого роста живут дольше более рослых людей.
Как снизить инсулинорезистентность?Согласно классификации ВОЗ (1999 г.), инсулинорезистентность и сахарный диабет 2-го типа относятся к основным критериям метаболического синдрома. Более 75 % пациентов с сахарным диабетом и метаболическим синдромом умирают от сердечно-сосудистых заболеваний (инсульта, инфаркта, сердечной недостаточности, гангрены).
По данным исследований, при метаболическом синдроме вероятность развития ишемической болезни сердца (ИБС) в 3–4 раза выше, смертность от ИБС — в 3, а от ишемического инсульта — в 2 раза выше; и смертность в целом в 2 раза выше, чем среди всего населения.
Врачи считают, что на ранних стадиях нарушения углеводного обмена изменение образа жизни может достаточно эффективно уменьшить (на 58 %) риск развития сахарного диабета 2-го типа. Одним из надежных способов снижения инсулинорезистентности являются регулярные и интенсивные физические нагрузки, которые способствуют утилизации глюкозы мышцами и улучшают жировой обмен. Необходимо не менее 3–4 раз в неделю совершать интенсивные пешие прогулки по 30–45 минут.
Рассуждая о гормоне роста и долголетии, нельзя не упомянуть еще об одном исследовании. На территории России обитает удивительное млекопитающее — летучая мышь ночница Брандта, самое мелкое долгоживущее млекопитающее. При массе тела 4–8 г она способна доживать до 41 года. Наши совместные исследования с Гарвардской школой медицины и Пекинским институтом генома позволили расшифровать геном особей данного вида. Анализ полученных результатов показал, что у карликовости и долгожительства ночниц одна и та же причина — мутации в генах рецепторов гормона роста и инсулиноподобного фактора роста.
Люди с дефицитом рецептора гормона роста (такой генетический дефект носит название синдрома Ларона) характеризуются карликовостью. У сотни исследованных пациентов с синдромом Ларона чрезвычайно низок уровень IGF-1 в сыворотке крови, и, что и следовало ожидать, низкая вероятность канцерогенеза, инсультов и сахарного диабета. Правда, у них значительно выше доля судорожных заболеваний. В целом пациенты с синдромом Ларона не отличаются повышенным долголетием, однако основные причины смерти среди носителей синдрома не связаны со старческими патологиями — это несчастные случаи и алкоголизм. По всей видимости, люди с синдромом Ларона жили бы дольше, если бы окружающая среда была лучше приспособлена для их маленького роста и если бы наше общество было более терпимо к людям, внешне столь резко отличающимся от других. Обсуждая роль генов в регуляции тех или иных процессов, как правило, имеют в виду гены, управляющие образованием каких-либо белков. Однако большое количество генов кодирует не белки, а особые регуляторные молекулы РНК (микроРНК), которые, в свою очередь, управляют генами, стимулируя или подавляя их активность. Профессор Колледжа Альберта Эйнштейна Юшин Су сравнила профили экспрессии нескольких десятков микроРНК у обычных людей и у долгожителей и наблюдала отличия их уровней. Она выявила, например, повышенный уровень miR-142, который нарушает ответ клетки на инсулиноподобный фактор роста IGF-1. Как легко может догадаться внимательный читатель, результатом такого изменения является увеличение продолжительности жизни.
Гормон роста регулирует соотношение жировой и мышечной массы в теле, способствуя сжиганию первой и нарастанию второй. Инъекции гормона роста (ГР), о пользе которых очень много говорилось в последние десятилетия, оказались не только дороги, но и небезопасны. В 2002 году на деньги американского Национального института здоровья было изучено состояние 121 пациента, которые в 1992 и 1998 годах прошли курс инъекций ГР с синтетической гормонозаместительной терапией или без нее. Помимо положительных результатов в виде набора мышечной массы и потери жировой ткани, были выявлены следующие побочные эффекты: у 24 % мужчин развилась устойчивость к глюкозе, или диабет, у 32 % — синдром запястного канала, у 41 % — ломота в суставах. У 39 % женщин развилась водянка. Так что безопасность применения инъекций ГР здоровым взрослым людям по сей день под большим вопросом.
В геноме митохондрий долгожителей также выявлены особые мутации. Они изменяют параметры транспорта электронов в процессе клеточного дыхания таким образом, что энергетический метаболизм замедляется, что снижает скорость повреждения клетки свободными радикалами и частоту образования ошибок метаболизма.
Таким образом, генетические предрасположенности, имеющиеся в генотипе долгожителей, определяют замедленную скорость старения и более низкую вероятность смертности от диабета 2-го типа, опухолей и сердечно-сосудистых патологий. Это именно те заболевания, которые на сегодняшний день являются основными причинами смерти в развитых странах мира, где большинство людей доживает до старости.
Неверно было бы утверждать при этом, что долгожители не болеют возраст-зависимыми заболеваниями. По статистике, менее 20 % долгожителей удается избежать возникновения основных старческих заболеваний к моменту достижения 100-летнего рубежа. По крайней мере, 45 % долгожителей имели хотя бы одно из этих заболеваний к 65 годам. Тем не менее очевидно, что течение этих заболеваний у долгожителей отличается относительной мягкостью, и они способны переносить большее количество хронических возрастных заболеваний на протяжении многих лет. Несмотря на присутствие возраст-зависимых болезней, 90 % долгожителей сохраняют самостоятельность и трудоспособность в среднем до 93 лет, что демонстрирует их более высокие функциональные резервы по сравнению с людьми с обычным генотипом.
Питание
Отец современной медицины Гиппократ дал емкое определение роли питания для нашего здоровья: «Мы есть то, что мы едим».
Как и другие представители царства животных, человек должен получать энергию и «строительный материал» для своего тела с пищей. Это нас отличает от представителей царства растений, подавляющее количество из которых образует большинство необходимых органических веществ за счет энергии солнца, из углекислого газа и воды.
Вещества, необходимые для обеспечения нормальной жизнедеятельности живой клетки и поступающие в нее через клеточную мембрану, называются нутриентами.
Они бывают первичными — то есть поступающими в клетки нашего тела из окружающей среды с пищей, и вторичными — образующимися под действием ферментов нашего тела и полезных бактерий, живущих в нашем кишечнике.
К необходимым нутриентам относят жиры, белки, углеводы, микро— и макроэлементы, витамины. Очень часто пища содержит также биологически активные вещества, влияющие на наше здоровье и долголетие. Даже балластные вещества растительной пищи — пектины и волокна — играют важную роль в физиологии.
Особенности питания прямо влияют на здоровье, а с ним и на течение процесса старения. Рассмотрим, какие особенности питания способствуют, а какие мешают долголетию.
Переедание
В экономически развитых и развивающихся странах остро стоит проблема эпидемии ожирения. Основная причина ожирения довольно проста — человек потребляет больше калорий, чем тратит. Увеличение производства и уменьшение стоимости продуктов питания, малоподвижный образ жизни, навязчивая реклама, преобладание высококалорийной (сладкой, жирной), соленой и рафинированной (без естественных примесей, очищенной) пищи, фастфуда привело к тому, что в 2008 году 1,4 млрд людей в мире страдали избыточным весом, из них 500 млн — ожирением. Если тенденция сохранится, то к 2025 году ожирением будут страдать 45 % мужчин и 50 % женщин.
Представьте себе, что каждый второй встреченный вами прохожий будет обладать грузным телом?! А какое беспокойство это может доставить лично вам, если каждый второй родственник или даже вы сами будете иметь проблемы со здоровьем, вызванные лишним весом…
Разберемся, что такое лишний вес и как определить, что настало время его контролировать. В этом нам поможет определение весо-ростового показателя, другими словами — индекса массы тела (ИМТ). Рассчитывается этот показатель очень просто — это отношение массы тела в килограммах к квадрату роста в метрах. Например, рост Ивана Ивановича 178 см (1,78 м), а вес 89 кг, тогда ИМТ = 89: 1,782= 28,1.
Считается, что человек имеет нормальный вес, если его ИМТ находится в пределах от 18 до 24, страдает избыточным весом, если ИМТ составляет от 25 до 29,9, ожирением — если равен или выше 30 (табл. 6).
Таблица 6. Классификация ожирения по ИМТ (ВОЗ, 1997)
Наш пример показывает, что у Ивана Ивановича избыточная масса тела, повышенный риск развития сопутствующих болезней, и до ожирения I степени уже недалеко. Необходимо принимать меры для нормализации веса!
Какой тип ожирения самый опасный?У различных людей жировая ткань откладывается по-разному, поэтому выделяют три типа ожирения:
1. Абдоминальный (от лат. Abdomen — живот) — избыточные отложения жировой ткани в области живота и верхней части туловища. Фигура становится похожей на яблоко. Этот тип ожирения наиболее опасен для здоровья. Именно при этом типе чаще развиваются такие заболевания, как сахарный диабет, артериальная гипертония, инфаркты и инсульты.
2. Бедренно-ягодичный — развитие жировой ткани преимущественно в области ягодиц и бедер. Фигура по форме напоминает грушу. Этот тип ожирения сопровождается развитием заболеваний позвоночника, суставов и вен нижних конечностей.
3. Смешанный, или промежуточный тип ожирения характеризуется равномерным распределением жира по всему телу.
Чтобы определить тип ожирения, нужно измерить окружности талии (ОТ) и бедер (ОБ) и рассчитать их соотношение:
ОТ/ОБ
При абдоминальном ожирении указанное соотношение у мужчин превышает 1,0; у женщин — 0,85.
Более простым показателем абдоминального ожирения является окружность талии. Если талия у мужчин превышает 102 см, а у женщин — 88 см — это абдоминальное ожирение и серьезный повод для тревоги. Срочно избавляйтесь от губительной жировой ткани!
При окружности талии у мужчин более 94 см, а у женщин — 82 см, уже стоит задуматься о правильном питании и увеличении физической активности.
Вообще, как показывают исследования, если индекс массы тела в 40 лет превышает значение 30, то продолжительность жизни сокращается на 7 лет. И, соответственно, наоборот.
Согласно статистике ВОЗ, избыточный вес и ожирение являются пятой по значимости причиной смертности в мире. Около 300 000 людей в год умирает в связи с данным недугом. Затраты здравоохранения на его лечение превышают 50 млрд долларов в год. В современном мире ожирение обогнало противоположную причину смертности — недоедание.
Ожирение, как и причины, его вызывающие (малоподвижность и переедание), ускоряет протекающие в организме процессы старения. Несмотря на то, что усвоение калорий с возрастом снижается, ожирению более всего подвержены старшие возрастные категории из-за снижения скорости энергетического метаболизма.
Склонность к перееданию способствует возникновению артериальной гипертензии, повышению уровней плохого холестерина, невосприимчивости тканей к инсулину, снижению иммунитета. Это, в свою очередь, запускает процессы, ведущие к атеросклерозу и метаболическому синдрому[3].
Эти изменения играют существенную роль в развитии ишемической болезни сердца, инфарктов и хронической почечной недостаточности. Кроме того, избыточный вес провоцирует скелетно-мышечные заболевания (остеоартрит), жировую дегенерацию печени, бронхиальную астму, инсульт и некоторые виды опухолей (рак эндометрия, молочной железы и толстой кишки). Остается лишь удивляться, почему знание о столь пагубных последствиях ожирения для здоровья не помогает людям воздерживаться от слишком частых визитов к холодильнику…
Ситуация усугубляется тем, что, однажды набрав вес, часто очень сложно от него избавиться, и вот почему. Жировая ткань является мощным эндокринным органом, способным образовывать целых 600 видов гормоноподобных белков, так называемых адипокинов. Эти белки регулируют широкий спектр обменных процессов — от воспалительных реакций до обмена глюкозы и липидов.