Біотехнології віддаляють старіння

Старість — це не так зле, якщо розглянути альтернативи.

Моріс Шевальє

За кілька останніх десятиріч в Україні склалася парадоксальна ситуація. З одного боку, у нас кожен четвертий житель — пенсіонер за віком. З іншого, — той, хто не є «четвертим», ризикує втратити будьяку надію на пенсію: за даними річного звіту ООН за 2003 рік, до пенсійного віку в нашій країні не доживають 47% чоловіків і 36% жінок. У середньому тривалість життя українців на 11 років нижча, ніж у західноєвропейських країнах, — такі дані наприкінці минулого року озвучив президент країни Віктор Ющенко. 61% від загальної смертності населення, за даними Міністерства охорони здоров’я України, припадає на серцево­судинні захворювання. За прогнозом Інституту демографії та соціальних досліджень Національної академії наук, менш ніж за 45 років населення України може скоротитися до 35 мільйонів. Як же нам дожити до старості?

Чотири революції,
що подарували людям старість

На тривалість життя людини вплинули чотири великі «революції» у медицині, кожна з яких подовжила життя людей у середньому на 10—12 років. У цілому вони привели до подовження тривалості життя в більш розвинених країнах (Японія, США, Великобританія) від 35—40 років у XVIII столітті до 75—80 років тепер. Ці революції стосувалися взаємин людини з мікробами.

Першою такою революцією, що розпочалася приблизно у XVII—XVIII ст. у Європі, стала кардинальна зміна розуміння ролі гігієни. Широке впровадження вивезення сміття, водопостачання та каналізаційної системи, а також дотримання правил особистої гігієни привело до істотного зменшення кількості епідемій інфекційних захворювань, які забирали сотні мільйонів життів у попередні століття.

Друга революція відбулася на початку XIX століття, коли в медицину впровадили концепції асептики й антисептики. Найбільш очевидно вплив асептичної й антисептичної лікарської практики позначився на зниженні материнської і дитячої смертності від септицемії (зараження крові). Ця практика також сприяла істотному зменшенню кількості інфекційних ускладнень і, відповідно, смертей після хірургічних операцій.

Третя революція також розпочалася на початку XIX століття і триває досі. Вона полягає у використанні вакцинації для захисту від багатьох (особливо дитячих) інфекційних захворювань. Вакцинація привела до значного зниження дитячої смерт­ності, особливо в перші роки життя. Четверта революція розпочалася в середині ХХ століття, коли відкрили і впровадили в медичну практику антибіотики, які повністю змінили лікування та профілактику раніше невиліковних або тяжко виліковних захворювань.

Тепер середня тривалість життя в Україні становить 66 років. Середня тривалість життя японців — 81,5 року (Японія за цим показником посідає лідируюче становище, Україна — на 75 місці). Але, хоч як це парадоксально, подовження тривалості життя майже вдвічі викликало проблему «прискореного старіння», що охопила практично всі країни світу. Спеціалісти Організації Об’єднаних Націй у сфері народонаселення стверджують, що приблизно через 50 років уперше в історії людства на нашій планеті житиме більше людей похилого віку, ніж дітей до 15 років. Стало зрозуміло: щоб люди в літньому віці залишалися самостійними і продовжували робити внесок у життя своїх сімей та громад, вони повинні неодмінно мати добре здоров’я. Це викликало пильнішу увагу до процесів старіння з метою вивчення механізмів підтримки здоров’я серед літнього населення.

Старість — це не інше життя*

Старіння — руйнівний процес, який веде до загибелі клітин, фізіологічної функціональної недостатності, обмеженої адаптивної здатності організму, розвитку вікових патологій та зростання ймовірності смерті.

Є дві групи теорій про причини старіння. Одна група стверджує, що старіння відбувається в результаті випадкових, або стохастичних, подій, наприклад непередбачуваних впливів із боку довкілля або щоденних метаболічних процесів. Інша група розглядає старіння як результат запрограмованих, або не стохастичних, подій. Багато таких теорій взаємодоповнюють одна одну, оскільки старіння — це наслідок багатьох причин і на цей час не може бути пояснене жодною теорією. Сучасних теорій старіння багато: теорія старіння в результаті соматичних мутацій, стохастична теорія катастрофічних помилок, перехресна стохастична теорія, стохастична теорія зношування, стохастична теорія вільних радикалів, нестохастична теорія пейсмекерів, нестохастичні генетичні теорії. Тоді як кожна з цих теорій задовільно пояснює деякі елементи процесу старіння, жодна з них не звертає уваги на всі елементи.

Жодна з цих теорій самостійно не може пояснити всіх відомих процесів старіння. І жодна з них не пояснює, що є пусковим механізмом старіння. Інакше кажучи, багато з цих теорій не визначають причинних чинників змін, які стосуються віку, а просто пояснюють механізми змін. Аналогічно, наприклад, до того, як безперервні наукові дослідження в онкології відкривають багато механізмів походження раку. Подальші дослідження в біологічній геронтології, звісно, відкриють більше механізмів старіння на рівнях молекули, клітини, органа й організму. Однак вони залишають питання механізму запуску змін без відповіді.

Скажи НІ мікробам!

Мікробіолог, спеціаліст у галузі інфекційних захворювань та імунології, доктор біологічних наук професор Кеннет Алібек, який уже багато років читає лекції в найвідоміших університетах світу і консультує уряди провідних країн (США, Великобританії, Франції, Голландії, Німеччини, Швейцарії, Швеції, Австралії, Японії), висунув гіпотезу, яка полягає в тому, що основною причиною старіння і згодом смерті є різні (в основному так звані невисокопатогенні) мікроби (включно з вірусами, бактеріями, грибками, паразитами тощо).

Сьогодні доктор Кеннет Алібек виступив ініціатором створення в Україні науково-виробничого центру «Макс-Велл», що складатиметься з клініки для лікування онкологічних і кардіологічних захворювань, а також виробничого комплексу для розробки біофармацевтичних препаратів для лікування тяжких захворювань.

«Ми вважаємо, що багато процесів старіння, а також багато хронічних неінфекційних захворювань, «асоційованих» зі старінням, насправді запускають мікроби або продукти їх метаболізму, — стверджує вчений. — Ми перебуваємо на перехідному етапі до ще однієї, п’ятої революції, що розпочнеться з визнання мікробів як основних причин старіння». Обґрунтуванню цієї гіпотези присвячуватиметься сьома книжка науковця, яку вже готують до друку, — «П’ята революція».

На думку професора, кумулятивний і тривалий вплив гострих, хронічних та латентних вірусних і бактеріальних інфекцій у людей веде до виникнення т.зв. неінфекційних соматичних захворювань, які часто супроводжують процес старіння. Уже сьогодні відомо багато специфічних взаємин між мікробами та патологічними порушеннями, які, на перший погляд, не мають до них стосунку, такі як коронарна хвороба серця, ракові захворювання, порушення нервової системи (хвороба Альцгеймера, шизофренія, розсіяний склероз), діабет, періодонтальні й аутоімунні захворювання. Аналіз цих взаємовідносин, а також процесів, які вважаються властивостями «нормального», або «здорового» старіння, вказує, що мікроби можуть відігравати велику роль в індукуванні старіння та смерті, підкреслює доктор Кеннет Алібек.

Сьогодні в медичних і наукових колах не існує значних розбіжностей із приводу того, що мікроорганізми можуть бути дуже важливими чинниками, які викликають різні соматичні захворювання, але немає спільної думки в питанні, які мікроорганізми стають причиною того чи іншого порушення або захворювання. «Ця розбіжність із приводу можливої участі певних вірусів чи бактерій у патогенезі різних соматичних захворювань виникає від можливого нерозуміння, що різні мікроорганізми можуть бути етіологічними чинниками одного й того ж соматичного захворювання», — вважає доктор Кеннет Алібек.

На його думку, проблема в тому, що багато різних патогенних мікроорганізмів здатні ініціювати і/або викликати прогресію одних і тих самих соматичних захворювань. Це може пояснювати, чому деякі дослідницькі групи не здатні підтвердити результати, що демонструють зв’язок між певним патогенним мікроорганізмом і специфічними соматичними порушеннями. Водночас, у соматичних захворюваннях не завжди можна побачити класичну картину суворої кореляції між патогенним чинником та інфекцією, як у випадку з Bacillus anthracis, що призводить до захворювання сибіркою, або з Variola major, внаслідок якої людина хворіє на віспу. Існує багато мікроорганізмів, які можна «звинуватити» в індукуванні соматичних захворювань, а також соматичних захворювань, які супроводжують процеси старіння. Кумулятивний ефект таких мікробів як хламідії, хелікобактер, нанобактерії, бактерії періодонту, віруси герпесу, цитомегаловірус, ентеро- й аденовіруси, ретровіруси тощо важко переоцінити.

«В усіх цих випадках ми маємо справу з патогенними мікроорганізмами, які можуть викликати і сприяти розвиткові соматичних захворювань, використовуючи безліч різних неспецифічних механізмів, — розвиває свою гіпотезу доктор Кеннет Алібек. — Це той випадок, коли мікроорганізми, які належать до різних тохономічних груп, можуть викликати одне й те ж саме соматичне захворювання, тоді як один і той самий мікроорганізм може бути індуктором різних соматичних захворювань».

Будь-яка смерть є результатом серйозних порушень гомеостазу, що завершує інфекційний і неінфекційний патологічний процес. Водночас, припускає професор, життєздатність будь-якої складної біологічної системи залежить від стабільності найслабших життєво важливих біологічних підсистем у біологічній системі. Якщо цей постулат правильний, то, на думку вченого, це може пояснювати головні механізми патологічних змін, які призводять до передчасної смерті або смерті в результаті старіння.

Так, передчасна смерть від захворювання є результатом трьох чинників: сприйнятливі гени (які необов’язково ведуть до смерті), ініціюючі чинники довкілля (серед них мікроби — найважливіші), серйозні ушкодження головних систем контролю і відновлення організму.

Натомість смерть від «звичайного» старіння є результатом кумулятивного процесу (зазвичай він залежить від трьох вищеперелічених чинників), який проявляється з часом, після нагромадження неістотних структурних і функціональних порушень, котрі, в підсумку, призводять до захворювання «підсистеми», що передбачає серйозніше порушення як результат тривалого ефекту цих трьох чинників. У цьому типі старіння мікроби можуть бути на «обох ділянках» патологічних процесів, а саме: вони призводять до структурних і функціональних порушень, які згодом стають мішенями для чинників довкілля (включно з мікробами як головними ініціюючими чинниками).

Що ж стосується «успішного» старіння, то це також патофізіологічний процес, який призводить до багатьох необоротних змін і, в остаточному підсумку, до смерті. У цьому типі старіння не існує (принаймні тривалий період часу) слабких «ланок ланцюга», які можуть ініціювати передчасну смерть або смерть від «звичайного» старіння. У даному разі процеси акумуляції структурних і функціональних порушень відбуваються повільно й одночасно в усіх основних системах та органах, врешті-решт ведучи до смерті. Але навіть у такому разі руйнівна роль чинника довкілля (і особливо мікробів) не може бути переоцінена, адже головні структурні та функціональні зміни відбуваються в результаті постійних тривалих взаємодій між організмом людини і різними мікроорганізмами.

Крім того, доктор Кеннет Алібек вважає, що, незалежно від типу смерті (і процесів старіння), існує певна закономірність у цих патофізіологічних процесах. Він називає їх «закономірністю порочного кола». Тобто всі процеси мають циклічний характер (див. діаграму).

Єдиною важливою відмінністю (з погляду тривалості життя) є те, як багато «умовних кіл» буде пройдено певною людиною, перш ніж вона зістариться і помре. Це залежить від трьох головних чинників, про які ми згадували вище. І майбутній розвиток профілактичних та лікувальних підходів, методів подовження тривалості та якості життя залежатиме від того, чи зможе медицина розірвати це порочне коло.

Україну врятує п’ята революція

Сучасна медична наука, безумовно, приділяє увагу другому чиннику (різним мікробним агентам та інфекціям) під час лікування багатьох порушень і захворювань. Але поки що ці підходи зосереджені в основному на так званих очевидних порушеннях і захворюваннях. Наприклад, на таких, для яких зв’язок між інфекційним чинником і захворюванням — зрозумілий і «короткостроковий». Доктор Кеннет Алібек пропонує почати дослідження мікробного чинника не лише з погляду причини прямих інфекцій, а й з погляду довгострокової взаємодії між організмом людини і мікробом, що призводить до соматичних захворювань, які не мають, на перший погляд, інфекційного коріння. Такий підхід приведе до створення профілактичної медицини, спрямованої на інфекційні механізми неінфекційних захворювань і на протиінфекційне лікування багатьох соматичних захворювань, включно із серцево-судинними порушеннями й патологіями, котрі, як уже зазначалося вище, в Україні є причиною смерті в 61% випадків.

Доктор Кеннет Алібек упевнений: якщо почати всебічно вивчати взаємодію між людьми і незліченною кількістю мікробів, із якими люди зіштовхуються протягом свого життя, і, базуючись на цих нових і вдосконалених знаннях, створювати нові ліки, спрямовані на усунення інфекційних причин соматичних захворювань, буде здійснено п’яту революцію в медицині, у результаті котрої істотно зросте тривалість життя у XXI столітті.