Омоложение: и все-таки оно существует

Недавно известный исследователь из США Дэвид Синклер вместе с коллегами в одном из самых престижных биологических журналов The Cell опубликовали статью, в которой делается вывод, что они нашли способ остановить процесс старения и даже повернуть его вспять, а иначе говоря - открыли путь к омоложению. Суть его сводится к тому, что в организме необходимо увеличить содержимое такого вещества, как НАД+ (которое весьма мудрено называют никотинамидадениндинуклеотид), и это приводит к омоложению подопытных мышей. Ученые надеются, что не за горами то время, когда можно будет останавливать старение и запускать процессы омоложения и в клетках людей.

История этого открытия началась более 50 лет назад, когда был описан т.н. французский парадокс. Суть его заключается в том, что французы, потребляя довольно много свинины, относительно мало болеют сердечно-сосудистыми заболеваниями. Считается, что само потребление свинины в больших количествах вызывает сердечно-сосудистые заболевания. Подробное изучение характера пищи французов привело к выводу, что во французском парадоксе "виновато" высокое потребление красного вина. Хотя и до сих пор
продолжаются дискуссии по поводу этого утверждения, но оно имело интересное продолжение. В
1990-х было установлено, что один из компонентов красного вина - ресвератрол, который содержится в кожуре и косточках винограда красных сортов, вызывает биологические эффекты, связанные со старением и определенными болезнями. Они впервые были описаны на дрожжах, а в дальнейшем - на плодовой мушке дрозофиле, мышах и других организмах. Теперь ресвератрол как компонент пищевых добавок используется и для улучшения здоровья человека. В относительно небольших, но существенных количествах он содержится в плодах черники, голубики, шелковицы, малины и некоторых других ягод. С другой стороны, ресвератрол используется как инструмент для изучения процессов старения и возможного омоложения. Именно поэтому есть смысл подробнее проанализировать возможность омоложения, применив для этого различные подходы, и, возможно, немного взбудоражить общественное мнение с целью призадуматься над некоторыми очевидными, а может и не очень, вопросами нашего бытия, в частности здоровья и долголетия.

Сколько себя помнит человечество, его сознательное внимание было приковано к проблеме увеличения продолжительности жизни. Естественно, всегда стоял вопрос, почему те или иные люди живут дольше, чем остальные? Чем таким особым отличаются долгожители? А если кто-то может прожить дольше, чем обычные люди, то нельзя ли каким-то образом продлить продолжительность жизни остальных людей? Это и был вопрос, которым проникались лучшие умы. Они искали философский камень, эликсир вечной молодости или вечной жизни, фонтан молодости и многое другое, что продлило бы человеческую жизнь. Не скажу, что эти попытки были напрасными. Наоборот! Именно древние исследователи, знахари или врачи впервые обнаружили основные факторы, обеспечивающие максимальную продолжительность жизни. Ключевая роль отводилась и отводится рациональному питанию, а также умеренной физической нагрузке. Однако стиль жизни современных людей отличается часто неразумным и несбалансированным питанием, в частности перееданием и уменьшением физической активности. Эти два фактора также называют среди главных причин эпидемий ожирения, сахарного диабета, сердечно-сосудистых, раковых и нейродегенеративных заболеваний. Люди всегда мечтали каким-то образом компенсировать действие вышеназванных факторов, препятствующих долголетию. Долгая жизнь без отказа от вредных удовольствий и привычек весьма привлекательна. Есть категория людей, которые любят, ни в чем себе не отказывая, сидеть сгорбленными за компьютером либо лежать на диване с пультом от телевизора. Так что единственным выходом из ситуации должны быть какие-то волшебные пилюли или микстуры. Так было, есть и, вероятно, будет. Природу человека изменить крайне трудно. Лень родилась задолго до нас и даже бежит впереди нас.

Последние десятилетия характеризовались невероятным накоплением информации о функционировании живых организмов, включая человека. Сейчас довольно трудно вместить в голове всю доступную информацию о процессе старения, однако разные ученые предлагают множество возможностей увеличить продолжительность жизни. Все чаще ученые обращаются к проблеме омоложения. Существует даже весьма авторитетный специализированный журнал Rejuvenation Research. Его главный редактор Обри де Грей совместно с Михаэлем Реем написали книгу "Конец старению: прорывы в омоложении, которые могут повернуть вспять старение человека при нашей жизни". В ней высказаны довольно нестандартные, порой, может, и недостаточно научно обоснованные идеи омоложения. Более того, О. де Грей создал SENS Foundation, финансирующий разработки по омоложению и внедрению этих необычных подходов. Анализ доступной литературы и личное общение автора этих строк с М.Реем убеждает, что некоторые из идей де Грея не так уж и абсурдны. Они сводятся к немногим и частично описанным выше пунктам.

Сегодня в литературе можно найти свыше 300 всевозможных теорий или гипотез старения. Остановлюсь только на трех. Первые две связаны с накоплением в организме в течение жизни продуктов взаимодействия различных компонентов живых организмов, в частности белков и липидов, со свободными радикалами и углеводами (или, как часто говорят, "сахарами"), в частности глюкозой и фруктозой. Связанные с этими процессами теории старения так и называются - свободнорадикальная и гликационная. Гликацией называют мало контролируемый клеткой процесс неферментативного взаимодействия углеводов с компонентами клеток живых организмов. Третья теория старения связана с укорочением хромосом во время деления клетки. У клеток всех организмов, кроме бактерий, есть линейные хромосомы, которые при каждом делении укорачиваются. Наступает момент, когда укорочение затрагивает жизненно важные гены, что вызывает гибель клетки. Такой механизм считают "биологическими часами" для клеток. Благодаря этим часам клетки не могут бесконтрольно делиться, превращаясь в раковые. Однако эти часы могут устанавливать определенное ограничение для жизни ткани, органа и, наконец, организма. Большинство клеток обычно могут поделиться 40–
60 раз. Такое ограничение называют пределом Хейфлика - по фамилии ученого, впервые описавшего это явление. Важную роль в регуляции укорочения хромосом во время деления клетки играют т.н. теломеры - повторяемые нуклеотидные последовательности на концах хромосом, которые не несут важную генетическую информацию. Зато теломеры защищают концы хромосом. Поскольку при делении клетки укорачиваются именно теломеры, то теория старения, связанная с таким укорочением хромосом, получила название теломерной. Есть основания считать, что в клетке процессы гликации, свободнорадикального окисления и укорочения теломер связаны между собой, как и со многими другими процессами. Поэтому, по моему мнению, полнее всего процесс старения описывала бы синтетическая теория старения, включающая в себя все три названные теории, да и не только их.

Теперь можно с уверенностью сказать, что старение является результатом сложного взаимодействия генома организма (специфического набора генов) с окружающей средой, куда входят и компоненты питания. Мы уже много знаем о роли отдельных генов и групп генов в процессе старения (некоторые из них получили название "генов старения"), а также внешних факторов. Что же принципиально нового удалось установить многим тысячам исследователей? Например, удалось подтвердить, что радикальным способом замедления старения и омоложения является умеренная физическая нагрузка и ограничение в потреблении пищи. Правда, теперь возможно также направленно замедлять старение с помощью определенных фармакологических препаратов. То есть давняя мечта об увеличении продолжительности жизни или омоложении с помощью пилюль или микстур частично реализована. Насколько эти подходы эффективны, и используются ли они уже? В настоящее время весьма неплохо научились бороться со многими связанными с возрастом болезнями, такими как рак, диабет, сердечно-сосудистые и нейродегенеративные заболевания. Это в значительной степени привело к существенному увеличению количества пожилых людей. В то же время многие болезни "стали моложе". В основе многих из названных патологий лежит интенсификация образования побочных продуктов жизнедеятельности. Поэтому лечение болезней может заодно приводить и к омоложению.

Более пяти лет назад в научно-исследовательской лаборатории кафедры биохимии и биотехнологии Прикарпатского национального университета тоже решили присоединиться к изучению проблем старения. В то время у нас уже был немалый опыт в изучении свободнорадикальных процессов во многих организмах в нормальных условиях и во время действия различных стрессов. Из классических биологических моделей мы хорошо владели пекарскими или пивными дрожжами, а также начали использовать плодовую мушку дрозофилу. Еще одна тропинка, приведшая нас к проблеме старения, - давняя заинтересованность растениями с адаптогенными свойствами: женьшенем, родиолой, элеутерококком, лимонником китайским и горечавкой желтой. Ведь хорошо известно, что способность человека приспосабливаться или адекватно отвечать на стресс снижается с возрастом. Поэтому было логично ожидать, что растения-адаптогены могут быть и здесь вспомогательными.

В первых же опытах с родиолой розовой мы получили обнадеживающие результаты, которые в дальнейшем успешно подтвердились на обеих наших моделях - дрожжах и дрозофиле. Выяснилось, что немногим ранее родиолу испытала с похожей целью группа исследователей из США под руководством Махтаб Джафари, с который мы общались в течение продолжительного времени. Наши работы существенно расширили количество параметров, на которых мы обнаружили полезное действие препаратов родиолы. Четко осознавая, что родиола - редчайшее растение, к тому же занесенное в Красную книгу Украины, мы предложили программу ее выращивания. Однако, несмотря на интерес и многообещающие заявления из властных кабинетов, программа так и осталась на бумаге. Хочу сразу предостеречь, что просто потребление растений-адаптогенов, без консультации со специалистами, может не только не улучшить состояние здоровья, а в отдельных случаях даже навредить. В наших опытах высокие концентрации родиолы действовали отрицательно. Описанные выше результаты мы опубликовали в международных журналах. Эти статьи неплохо цитируются, а значит, нужны специалистам. А вот внедрения результатов в Украине нет. Наша лаборатория, несмотря на весьма успешную работу, не получает государственной поддержки, - уже третий год научные проекты, которые мы подаем в различные украинские инстанции, не финансируются. Очевидно, есть лучшие, более эффективные и более насущные проекты. Скорее всего, так будет и с проектом, который мы недавно представили в Министерство образования и науки Украины. Судя по тому, как оценили представленные этой осенью на конкурс проекты, там и дальше работают старые непрозрачные схемы. Обращение к определенным фондам и нескольким олигархам тоже не дало желательных результатов. Но мы продолжаем работать, и относительно небольшая посильная поддержка, которую предоставляет нам наш университет, помогает развивать это перспективное направление исследований. А куда развиваться? И на этот вопрос уже есть ответ.

Из доступной информации хорошо известно, как можно вызвать омоложение: вычистив авгиевы конюшни - удалив из нашего организма накопленные на протяжении жизни шлаки. Также важно в первую очередь "омолодить" ряд клеточных компонентов, в частности митохондрии. Эти "энергетические станции" клетки потребляют кислород и используют его для получения энергии, "сжигая" компоненты пищи. Однако одновременно как побочные продукты они вырабатывают свободные радикалы и другие высокореакционные субстанции, излишек которых и является одной из причин старения. Более того, у старших организмов митохондрии продуцируют больше свободных радикалов. Поэтому для омоложения необходимо разорвать этот порочный круг. Некоторые подходы к решению указанной проблемы уже известны. В частности они изложены в упомянутой выше книге О. де Грея и М.Рея. Именно исследования на дрожжах и дрозофиле, а также круглом червяке ценорабдитиси (Caenorhabditis elegans) заложили наши современные представления о потенциальных путях сознательного и научно обоснованного омоложения.

Можно выделить две основные стратегии: первая - "прибрать" организм, вычистив накопленные побочные продукты жизнедеятельности, и вторая - восстановить или просто улучшить до молодого состояния функционирование митохондрий и некоторых регуляторных механизмов. Что для этого надо делать? А вот это, собственно, и является самым сложным вопросом. На него, скорее всего, могут дать ответ работы на модельных организмах - дрожжах, червячках и плодовых мушках. Но действительно ли можно переносить результаты исследований, полученные на упомянутых выше модельных организмах, на человека? Основную их часть - да, однако только хорошо владея этими объектами и общими биологическими и медицинскими знаниями. Например, биологическое действие таких веществ, как ресвератрол и рапамицин, впервые было описано на дрожжах и дрозофиле. Теперь эти вещества уже используются для оздоровления людей. Так, в частности, они оказались вспомогательными при сахарном диабете, ожирении, сердечно-сосудистых и раковых заболеваниях. Однако поиск ученых продолжается, и именно фундаментальные исследования, примером которых является упомянутая в преамбуле публикация Д.Синклера и коллег, - замечательное свидетельство прогресса. Она же демонстрирует необходимость именно подходов фундаментальных наук как таковых, способных осуществить принципиальный прорыв в установлении фундаментальных механизмов старения и связанных с ним болезней, а также омоложения. Важность и практическое значение научно обоснованных подходов великолепно демонстрирует активность Д.Синклера. Кроме научной деятельности, он проникается и практической реализацией достижений фундаментальной науки, в частности как соучредитель Sirtris Pharmaceuticals. Цель этой компании, бюджет которой в 2008 г. составлял 720 млн долл., - разработка научных путей усиления защитных систем организма для противостояния старению и связанным с ним заболеваниям.

Заключительные положения, или краткое резюме. Самые рациональные способы омоложения: разумное питание и умеренная физическая нагрузка. Что такое "разумное" питание? Следует избегать переедания - человек не должен есть до полного насыщения. Считается, что реально потреблять нужно примерно на 30% меньше, чем необходимо для ощущения сытости. Однако при этом организм должен в нужном количестве получать белки, жиры и углеводы, а также витамины и микроэлементы. Весьма желательно потреблять грубую пищу, богатую клетчаткой, как капуста или свекла. Практически все это обеспечивает традиционная украинская кухня с добавлением в рацион морепродуктов. Поиск различных фармакологических факторов, в частности на основе лекарственных растений, тоже является одним из перспективных путей. Самый быстрый из них состоит в изучении возможности омоложения на таких модельных объектах, как дрожжи, черви и дрозофила. Ведь один день их жизни приблизительно отвечает одному году жизни человека. К тому же большинство известных механизмов, вовлеченных в старение, характерны для всех трех названных выше модельных объектов. Это хорошо поняли в цивилизованных странах, и потому там эту сферу исследований должным образом поддерживают как государство, так и частные учреждения и даже отдельные люди. Поэтому и средняя продолжительность жизни людей там значительно выше, чем в Украине.

Будет ли в этом направлении прогресс и у нас, покажет время. Пока что есть небольшой шанс войти в клуб успешных стран, поскольку у нас еще остались свои "особенности" (например, доступ к натуральным и действительно экологически чистым продуктам), которые уже утрачены на Западе, и которые можно удачно соединить с достижениями Запада в науке и практике омоложения. Так что давайте не терять свой шанс и будем здоровыми в физическом и ментальном смыслах.