Теория иммунного старения также предполагает, что хроническое воспаление, часто связанное со старением, является другим ключевым фактором в прогрессии возрастных заболеваний. Это постоянное слабое воспаление, известное как "инфламмэйджинг", считается фактором, который способствует развитию сердечно-сосудистых заболеваний, диабета, болезни Альцгеймера и других возрастных состояний.
Теория квази-запрограммированного старения (mTOR и IGF-1)
Согласно данной теории, выдвинутой профессором Михаилом Благосклонным, старение не является непосредственно запрограммированным в генетическом коде организма, но становится неизбежным побочным эффектом других генетических программ, задействованных в развитии и функционировании организма. Это возможно из-за того, что многие гены и механизмы, которые обеспечивают выживание и развитие в молодом возрасте, могут оказывать отрицательное влияние на организм в старости.
Одним из ключевых элементов этой теории является роль сигнального пути mTOR (мишень рапамицина млекопитающих). mTOR это белок, играющий важную роль в регуляции роста и развития клеток. Он контролирует белковый синтез, обмен веществ и иммунный ответ, что делает его критически важным для эволюции и выживания организма в молодом возрасте.
mTOR важен для роста организма, но когда активность mTOR высока (например, когда в клетке много питательных веществ), аутофагия (переваривание пришедших в негодность белков и органелл) подавляется. А когда активность mTOR низкая (например, при голодании), аутофагия стимулируется. Таким образом, избыточная активность mTOR не дает очищаться клеткам и организму, поврежденные клетки и белки продолжают накапливаться, что может приводить к ускоренному старению и развитию возрастных заболеваний, таких как рак, диабет и болезнь Альцгеймера. Именно поэтому была найдена зависимость между блокировкой mTOR и увеличением продолжительности жизни[22]. Блокировка или подавление mTOR и включение процессов аутофагии достигается, в частности, путем голодания или его медикаментозными аналогами.
Другим виновником, согласно данной теории, является как ни странно, гормон роста (или пептид IGF-1, при содействии которого реализуется действие гормона роста в тканях). Было замечено, что люди, больные синдромом Ларона и имеющие форму карликовости за счет мутаций в рецепторе гормона роста, намного реже сталкиваются с заболеваниями, связанными со старением (рак и диабет) и доживают до вполне преклонного возраста.
Таким образом, в начале жизни mTOR (наряду с гормоном роста и инсулином) нам помогает, так как направлен на рост и развитие организма. Однако, когда мы вырастаем, этот сигнальный путь не выключается. И то, что помогало нам расти и выживать вначале, способствует ускорению старения в конце. Поэтому механизмы, ингибирующие (подавляющие) mTOR, а именно рапамицин или периодическое голодание, рассматриваются как одно из средств против старения, которые запускают в том числе и процессы аутофагии (клеточного очищения).
Если суммировать, основной смысл данной теории в том, что «старение это на самом деле программа молодости, которую никто вовремя не отключил».
Более полное объяснение этой теории: https://nauka.tass.ru/sci/6820089
Обязательно почитайте, крайне интересно и заставляет задуматься.
Кстати, данная теория коррелирует с таким понятием как «антагонистический плейотропизм», концепт, который предполагает, что cтарение вызывается плейотропными (участвующих во многих процессах) генами, функции которых на ранних этапах жизни благоприятствуют приспособленности организма, в то время как на поздних эта функция пагубно сказывается на его приспособленности. Более подробно об антагонистическом плейотропизме можно почитать на моем канале[23]:
https://vc.ru/s/1830105-biohaking-na-dostupnom/833391-kogda-geny-igrayut-protiv-nas-paradoks-antagonisticheskogo-pleyotropizma
Эпигенетическая теория старения
Эпигенетическая теория старения одно из наиболее перспективных направлений в современной генетике и биологии старения. Суть этой теории заключается в том, что процессы старения организма могут быть связаны не столько с изменениями в самом ДНК, сколько с модификациями, которые происходят вокруг него эпигенетическими маркерами.
Эпигенетика это наука, изучающая изменения в активности генов, которые связаны с изменениями метильного профиля нашего ДНК. Метильные группы, расположенные на цепочке ДНК, могут включать или выключать гены, которые производят нужные белки, из-за чего могут происходить те или иные изменения в функционировании нашего организма. Изменения метильного профиля могут быть вызваны различными факторами, включая возраст, образ жизни и окружающую среду.
Одним из ключевых моментов в эпигенетической теории старения является концепция "эпигенетического часов". Это метафора, которая описывает то, как эпигенетические изменения, происходящие в течение жизни организма, могут служить маркерами его возраста. Согласно этой теории, с течением времени эпигенетические маркеры могут накапливаться, вызывая изменения в работе генов и приводя к различным проявлениям старения. Это может включать в себя потерю эластичности кожи, снижение функции органов и систем, увеличение риска развития хронических заболеваний и т. д.
Однако, что особенно интересно в эпигенетической теории старения, так это то, что эти процессы потенциально обратимы. Исследования показывают, что изменение образа жизни, диеты или воздействие определенных веществ могут "сбросить" эпигенетические часы и вернуть клетки к более молодому состоянию.
Таким образом, эпигенетическая теория старения открывает новые перспективы для разработки методов предотвращения и лечения старения. Она предлагает возможность не просто замедлить процесс старения, но и в некоторой степени обратить его, что делает эту теорию особенно привлекательной для исследователей.
Более подробно о генетике и эпигенетике, о том, что такое эпигенетические маркеры и как можно теоретически обратить вспять эпигенетический возраст мы поговорим уже совсем скоро. А пока нельзя не упомянуть еще об одной интересной теории, которую нельзя причислить к чисто первой (классические теории износа) или второй (теории запрограммированного старения) группе теорий старения, потому что она фокусируется больше не на конкретных механизмах, а больше на фундаментальных и эволюционных причинах старения организмов.
Теория одноразовой сомы
Теория одноразовой сомы предполагает, что организм распределяет свои ресурсы между поддержанием и ремонтом своей сомы (тела), с одной стороны, и развитием и повышением репродуктивных способностей, с другой. Это происходит из-за ограниченности ресурсов и необходимости некоего компромисса в деле нахождения оптимального способа их использования.
В соответствии с теорией одноразовой сомы, виды и популяции, имеющие мало внешних угроз и низкую скорость размножения, должны намного больше инвестировать в свою защиту и ремонт своего организма (и как следствие их продолжительность жизни будет выше), нежели виды с короткой продолжительностью жизни и быстрым размножением.
Большинство исследований подтверждают эту теорию, показывая, что количество и активность хищников влияют на стратегию выживания популяции. Некоторые виды животных, такие как киты и акулы, смогли адаптироваться к условиям окружающей среды, став настолько крупными, что их размер отпугивает потенциальных хищников. Другие виды, например летучие мыши, приспособились к ночной активности и укрытию в пещерах. Эти особенности позволили им обеспечить себе продолжительность жизни, не омраченную постоянной тревогой о возможном нападении.
Исследования гуппи показывают, что продолжительность их жизни эволюционирует в ответ на изменения в смертности. Гуппи, живущие в условиях высокой смертности, меньше по размеру, растут быстрее, размножаются раньше и тратят больше ресурсов на размножение, чем те, кто живет в условиях низкой смертности.
Такое же предположение можно выдвинуть в отношении птиц и летучих мышей. За счет возможности летать и жить на деревьях или в скалах, у них уменьшается количество внешних угроз, и поэтому их продолжительность жизни зачастую выше, чем у наземных животных такого же размера. Обычные наземные мыши же обильно размножаются и достигают половой зрелости в возрасте всего пары месяцев. Они подвергаются нападению со стороны множества хищников, так что им выгоднее отдавать внутренние ресурсы на быстрое размножение, а не на борьбу со старением организма.
Проводились также исследования на двух группах виргинских опоссумов. Одна группа опоссумов, обнаруженная на острове, живет без природных наземных хищников, в то время как другая группа, обитающая на материке, сталкивается с пумами, лисами и рысями. Исследование показало, что островные опоссумы производят меньше потомства, чем материковые, и в большинстве случаев доживают до второго сезона размножения, получая еще один шанс на размножение[24]. При этом островные опоссумы меньше по размеру, их средний срок жизни на 25 % выше, а максимальный на 50 % больше, чем у материковых.
Человек, как вид, также развил уникальные способы приспособления. Мы создали себе уютные жилища, научились защищаться от природных бедствий, разработали методы добычи и хранения пищи, изобрели способы лечения болезней, которые раньше угрожали нашему выживанию в раннем возрасте.
Создав безопасную среду, человечество смогло снизить давление на выживание до репродуктивного возраста. В свою очередь, это привело к смещению фокуса на продление жизни. В развитых странах мы наблюдаем тенденцию к отложению репродукции: многие люди теперь решают заводить семью и детей ближе к 30 годам, а не в 18. Если эта тенденция сохранится, то можно предположить, что через 2030 поколений процесс старения будет еще больше отложен, а продолжительность жизни увеличится (хотя, скорее всего, заметную роль в этом все таки сыграют достижения науки и медицины).
Эволюционная теория
А теперь, хотите почувствовать всю никчемность вашей жизни и существования, а может быть, и наоборот, заложенную в вас эволюцией вселенскую миссию?
Сноски
1
Спойлер: не каждой особи, есть очень ограниченное количество особей на планете, которые технически практически бессмертны. Об этом далее в книге.
2
Более подробно о различных теориях старения в следующих главах
3
На основе анализа исследований Всемирной организации здравоохранения и других медицинских экспертов https://www.goinvo.com/vision/determinants-of-health/ ссылки на все исследования
4
В книге отдельная глава посвящена уникальным особенностям так называемых «бессмертных видов»
5
https://www.ncbi.nlm.nih.gov/pmc/articles/PMC7238909/
6
Longevity Escape Velocity' или 'скорость убегания от старения' это концепция, используемая в области продления жизни, которая обозначает точку, в которой медицинская технология улучшается настолько быстро, что период времени, добавляемый к прогнозируемой продолжительности жизни благодаря использованию таких новых технологий, превышает прошедшее время. Проще говоря, это скорость, с которой мы должны делать научные открытия и развивать медицинские технологии, чтобы продлить ожидаемую продолжительность жизни человека быстрее, чем он стареет. Если мы достигнем этой скорости, теоретически, мы сможем "убежать" от старения и смерти.
7
https://t.me/biohackingeasy
8
https://selina-clinic.ru/
9
https://t.me/endocrinologyaisylu
10
У людей после 30 лет риски смерти увеличиваются и удваиваются каждые 8 лет http://www.bandolier.org.uk/booth/Risk/dyingage.html
https://academic.oup.com/ageing/article/50/5/1633/6284385 https://www.ined.fr/en/everything_about_population/graphs-maps/interpreted-graphs/age-risk-mortality/ https://www.statista.com/statistics/241572/death-rate-by-age-and-sex-in-the-us/
11
https://onlinelibrary.wiley.com/doi/full/10.1111/acel.13080
12
Более подробно о стволовых клетках и терапиях с их применением мы рассказываем далее в книге в главе «Будущее рядом. Регенеративная медицина».
13
Каким образом обновляется генетический материал и как обеспечивается то, что наши дети появляются с немного измененным генетическим кодом? На стыке поколений при генерации гомет, существует специально заложенные туда процессы перемешивания генетического материал. Причем это перемешивание несколько уровневое.
Если диплоидное (два пола), то два пола сбрасываются своими генами в новый организм. Таким образом существует комбинаторика сбрасываемых в новый организм генов. Так, например, у одной пары родителей может быть более 50 триллионов разных генетических вариантов сочетаний хромосом.
Другой уровень внутри наших самих хромосом в процессе кроссинговера (в ходе мейоза) происходит перемешивание генов. Кроссинговер это процесс обмена генетическим материалом между хромосомами во время мейоза, который ведет к созданию новых комбинаций генов.
Во время этой стадии, соответствующие (гомологичные) хромосомы выстраиваются рядом друг с другом. Затем, в определенных точках эти хромосомы "ломаются" и обмениваются отрезками. Это приводит к тому, что каждая из хромосом получает некоторые гены от своего "партнера".
За счет кроссинговера каждая из образующихся сексуальных клеток (гамет) становится уникальной и отличается от родительских клеток. Это способствует генетическому разнообразию и является одной из ключевых движущих сил эволюции.
То есть несколько уровней и видов перемешивания генов, чтобы следующее поколение немного отличалось от предыдущего.
И уже в нем (в этом новом поколении) выживают именно те виды, которые наиболее приспособлены к текущей ситуации и окружающей среде в данный момент.
14
Если бы мы жили бесконечно, окружающая среда изменилась бы быстрее, чем мы смогли бы адаптироваться к новым условиям, и наш вид мог бы вымереть. Поэтому лохматые мамонты, например, скорее всего, просто не успели измениться при смене своих поколений, так как процесс изменения окружающей среды (потепление) происходил быстрее, чем они смогли измениться. В результате они вымерли. Они со своим толстым мехом оказались не приспособлены к более теплому климату. В этом смысле, мы запрограммированы на старение и смерть, чтобы обновлять наш вид в процессе эволюции. В целом, звучит достаточно логично. Хотя конечно есть к чему придраться (об этом чуть позже).
15
https://www.mpi-cbg.de/news-outreach/news-media/article/benefits-of-zombie-cells-senescent-cells-aid-regeneration-in-salamanders
16
Причем голые землекопы, может быть, живут и более 30 лет, просто масштабные исследования учеными этих грызунов начались относительно недавно.
17
Более подробно про голых землекопов: https://www.techinsider.ru/science/235670-golyy-zemlekop-zhivotnoe-kotoroe-ne-stareet/
18
https://nplus1.ru/news/2021/11/17/rockfish-longevity
https://www.science.org/doi/10.1126/science.abg5332
19
https://ru.wikipedia.org/wiki/%D0%9C%D0%B0%D1%84%D1%83%D1%81%D0%B0%D0%B8%D0%BB_(%D0%B4%D0%B5%D1%80%D0%B5%D0%B2%D0%BE)
20
https://ourworldindata.org/life-expectancy
21
Клетки в разных органах тела обновляются с разной частотой. В некоторых органах, таких как кожа и кишечник, клетки обновляются очень быстро. Например, клетки кожи обновляются примерно каждые 24 недели, а клетки кишечника каждые 25 дней. В других органах обновление клеток происходит медленнее. Например, клетки печени обновляются примерно каждые 150500 дней Клетки сердца, нервной системы и мозга имеют ограниченную способность к самообновлению, и обновление клеток в этих органах происходит гораздо медленнее. В целом, скорость обновления клеток зависит от типа органа и его функций. Однако, стоит отметить, что скорость обновления клеток может изменяться в зависимости от различных факторов, таких как возраст, здоровье и воздействие внешних воздействий.