Де дістати пігулку від старості?

Наскільки сучасна наука про старіння прогресувала у своїх дослідженнях? Зібравшись на VIII міжнародний симпозіум «Біологічні механізми старіння» у Харківському національному університеті ім. В.Каразіна, учені проаналізували результати досліджень механізмів старіння різноманітних біологічних систем, обговорили нові теорії в цій галузі та особливості нових експериментальних підходів, а також соціальні аспекти геронтології.

Причина старіння — у неадекватній взаємодії із середовищем

— Який із напрямів у дослідженні старіння, на ваш погляд, найперспективніший? — із цим питанням кореспондент «ДТ» звернулася до вченого секретаря Московського відділення Геронтологічного товариства РАН, співробітника Інституту біохімічної фізики РАН Олександра ХАЛЯВКІНА.

— Є дві протилежні концепції виникнення старіння. Відповідно до однієї, цей процес викликає закладена в нашому організмі програма старіння. Відповідно до іншої, старість — результат накопичення різноманітних ушкоджень, збоїв та помилок, які виникають упродовж життя в такій складній системі як організм. Є й свого роду синтетична концепція — старіння запрограмоване та до того ж модулюється різного роду випадковими подіями. Відповідно, більшість дослідників, які займаються пошуками першопричин старіння і вивченням його механізмів, зосередилися нині на подіях молекулярно-генетичного рівня, — розповів Олександр Вікторович. — Проте навіть апологети цих концепцій старіння визнають неспроможність зазначених теорій для пояснення нормального старіння. Віддаючи належне результатам, отриманим колегами у процесі молекулярно-генетичних досліджень, вважаю, що їх цілком можна інтерпретувати в рамках іншої концепції, яка стосується природного старіння і, на мій погляд, є перспективнішою.

Ця концепція припускає, що в багатьох видів живих істот із повторними циклами розмноження старіння виникає або посилюється через неадекватну взаємодію зовнішнього середовища та організму. Саме в цьому криється причина тієї пластичності старіння, яку ми спостерігаємо, тобто уповільнення чи прискорення цього процесу залежно від умов життя. Якщо ж оптимізувати організм за всіма параметрами, то він не старітиме. Можливо, ми зможемо значно уповільнити цей процес, а в окремих випадках — і повернути його назад. Саме про розвиток цієї проблеми у світлі нових даних, які постійно з’являються, я розповідав колегам у Харкові.

— Як ви вважаєте, чи можливо для більшості людей вирішити завдання досягти 100—120 років видової тривалості життя? Чи можливо перетнути ці межі?

— Біологічно зазначену проблему, на мій погляд, цілком можна вирішити. Втілення її в реальність — завдання вже не геронтологів, а політиків, економістів, психологів, юристів, які повинні намітити контури та параметри майбутнього суспільства здорових людей-довгожителів.

Видова тривалість життя не має різко окресленої межі й досить пластична, тобто залежить від багатьох причин, зокрема від початкового рівня інтенсивності смертності і темпу його наростання при старінні. На мій погляд, обидва ці параметри цілком можна регулювати як зовнішніми чинниками, так і переналаднанням систем керування організмом. Наприклад, на таких простих лабораторних об’єктах як круглі черви вже вдалося подовжити їх видову тривалість життя вдесятеро.

Біоконструкціям потрібна профілактика

— Віталію Кімовичу, назва вашої доповіді — «Теорія надійності та старіння: стохастична реалізація генетичної програми» — викликає асоціації, швидше, з технікою, ніж із біологією... — звертаюся до співробітника Інституту проблем хімічної фізики РАН Віталія КОЛЬТОВЕРА.

Якщо існують такі різні точки зору, між ними — аж ніяк не істина. Між ними — проблема. Ця проблема саме й називається «надійність біологічних систем».

— І як можна оцінити надійність біологічних систем людського організму?

— Складне запитання. Років двадцять тому ВАК — тоді ще СРСР — надав мені учений ступінь доктора біологічних наук за постановку й розробку проблеми надійності та старіння біосистем. Двома словами — всі біосистеми мають обмежену надійність. На мій погляд, старіння саме і є наслідком генетично запро­грамованих обмежень надійності біологічних конструкцій. Наприклад, надлишкове утворення вільних радикалів кисню, які шкодять клітині, — це результат збоїв у роботі біонанореакторів нашого організму.

Найефективніший метод створення високонадійних систем із малонадійних функціональних елементів — профілактика відмов. Наприклад, існує особливий фермент, супероксиддисмутаза, який перехоплює аніон-радикали кисню і не дає їм виконувати руйнівну роботу. За розрахунками — оцінними, звісно, — якби вдалося перехопити всі радикали, наш мозок міг би функціонувати 250 років! Однак антиоксидантний ферментний захист працює з обмеженою надійністю. Так задумано природою, запрограмовано генетично. І жодні додаткові антиоксиданти — ні природні, типу вітамінів Є і С, ні синтетичні, навіть «іони Скулачова» — не допоможуть. Вони не можуть хапати радикали, активні форми кисню, швидше, ніж це роблять природні ферменти. Ми підемо іншим шляхом: не перехоплювати радикали, а запобігати їх утворенню. Потрібно шукати інші геропротектори.

— Чи можна сказати, що знайдено слабкі ланки в конструкції людини?

— Кожен дослідник, який працює над біологією старіння, шукає такі ланки саме в тій галузі, в якій він фахівець...

— Тобто під ліхтарем...

— Так, для мене це мітохондрії, це вільні радикали тощо. Однак насправді, я гадаю, це все-таки деталі. Коли я ще зовсім молодим доповідав у своєму інституті, у хімфізиці, в лабораторії Льва Олександровича Блюменфельда, мого вчителя, першу свою роботу з надійності і старіння, мене запитали: «Ну, а де ці конструкції, які задають програму, містяться?» Я відповів: «На мій погляд, у гіпоталамусі». Реакція Блюменфельда була миттєвою: «Вирізувати до біса гіпоталамус і жити вічно!» У жарті вченого завжди є частка істини. Я й тепер вважаю, що командний пункт сидить у гіпоталамусі. Багато хто вважає так само.

А ще я вірю в нові геропротектори на основі ізотопних нанобіотехнологій. Їх розробляють вчені нашого Інституту проблем хімічної фізики спільно з київськими колегами з Інституту геронтології Академії наук України.

Ми, як і раніше, мало що розуміємо

— Олександре Миколайовичу, геронтологи вивчають механізм старіння на різних напрямах — від дослідження процесів на молекулярно-генетичному та клітинному рівнях до розробки малокалорійних дієт. На якому з них, на вашу думку, є реальні зрушення? — запитую завідувача сектору еволюційної цитогеронтології біофаку МДУ Олександра ХОХЛОВА.

На мій погляд, у якомусь сенсі всі напрями в сучасній геронтології — тупикові, оскільки ми, як і раніше, мало що розуміємо в механізмах старіння. Якихось реальних зрушень, на жаль, немає. Точніше, всі наші досягнення перебувають у межах видової тривалості життя в 100—120 років. Причому досі вона зростала не за рахунок поліпшення людського організму, а завдяки успішній боротьбі з несприятливими чинниками: епідеміями, голодом, тяжкими умовами праці тощо. Впоравшись із хвороботворними мікроорганізмами й розвинувши технології, цивілізація ввійшла в етап, коли люди можуть доживати до природної межі свого віку. Але, навіть ведучи найздоровіший спосіб життя, людина не в змозі переступити фізіологічну межу.

— Середня тривалість життя наших співвітчизників далеко не досягає навіть фізіологічної межі...

— І тим часом є країни, що вже близькі до цього. Наприклад, у США батькам багатьох моїх друзів уже за 90 років, а вони, між іншим, самі водять автомобіль. У Японії і США в жінок середня тривалість життя сягнула 82,5 року. Це вже досить високі показники. Слід підкреслити, що в розвинених країнах люди живуть довго насамперед завдяки високому рівню життя. Багато що визначає також той факт, чого людина хоче від свого життя. Не всі хочуть жити довго — більшість людей хочуть жити, на їхній погляд, добре, тобто активно користуватися всіма принадами життя. А хороше життя і довге життя мають мало спільного. Уявімо, що вчені знайшли засіб від старіння, але при цьому людина має вести абсолютно аскетичний спосіб життя. Чи багато хто погодиться прожити 500 років без випивки, сигарет, смачної їжі, сексу, розваг тощо?

— Однак смерть, взагалі-то, не судилася всім живим організмам — у прісноводної гідри, наприклад, безперервно оновлюються клітини організму. Може, вчені все-таки виявлять у нашої ДНК той-таки ген безсмертя...

— Ряд безсмертних можна продовжити. Безсмертні популяції бактерій, ракових клітин. Частково «безсмертна» навіть людина: клітини крові, епідермісу і шлункового епітелію можуть оновлюватися набагато довше, ніж живе весь організм. Існує безсмертя зародкової плазми, статевих клітин — вони переходять із покоління в покоління і не вмирають. По-суті, людина — це приклад безсмертної клітинної культури, яка розмножується уже впродовж двох-трьох мільйонів років. Отже, необмежене довголіття, у принципі, не суперечить самій природі життя. Але це різні завдання: домог­тися, щоб люди проживали свої «законні» 100—120 років, — чи щоб жили 300—500 років, а то й довше. Аби наблизитися до вирішення другого, біологам довелося спуститися з клітинного рівня досліджень на сходинку, де міститься ДНК.

— Іншими словами, можна сказати, що прожити свою повну видову тривалість життя — це синиця в руці, а розсунути межі видової тривалості життя — це вже журавель у небі...

— Ось ви задоволені нашою видовою тривалістю життя? Напевно, скажете «ні», хоча ми й живемо в кілька разів довше, ніж людина кам’яного віку. Хоч би скільки ми жили, нам завжди буде цього мало. До того ж наше суспільство не готове до появи довгожителів у масових масштабах. Уже тепер пенсіонери становлять 20% відсотків населення, а якщо їх буде більше?.. А як подовження життя позначиться на такому соціальному інституті як сім’я?

— ...І все-таки, якщо повернутися до синиці в руці, — які реальні рецепти довгожительства може нині запропонувати наука?

— На жаль, геронтологія може запропонувати ті ж такі прості рецепти для подовження активного життя, що й багато років тому: достатня фізична активність і достатній сон, малокалорійна повноцінна дієта, відсутність хронічних стресів, трохи червоного сухого вина...

Академічна наука і сувора реальність

«Результати симпозіуму можуть викликати певне розчарування в тих, хто очікує вже тепер простих рецептів, як гарантовано подовжити своє життя на багато років, — сказав по закінченні наукового форуму голова оргкомітету симпозіуму, директор Інституту біології Харківського національного університету ім. В.Каразіна професор Анатолій Божков. — Таких рецептів немає. Ми поки що не готові реалізувати ту видову тривалість життя, яку закладено еволюцією. Проте можна говорити про стриманий оптимізм учених, який продиктований дальшим розвитком геронтології. У спеціалістів зароджується нова система поглядів на процес старіння не як патологію, а особливий стан адаптаційних процесів в організмі, який можна контролювати і яким можна керувати. Виникло розуміння тієї важливої ролі, яку відіграють оптимальні режими існування біологічного організму в системі «організм—середовище».

…Чи не здається вам, читачу, що ситуація з тривалістю життя в Україні підтверджує саме цю точку зору? Чим ще пояснити той факт, що за рівнем тривалості життя Україна посідає передостаннє місце у світі, випереджаючи лише Росію, а за темпами вимирання — перше?

Причому фахівці відзначають нетипову структуру смертності в країні — третину померлих становлять люди працездатного віку. Українці живуть у середньому на 10—12 років менше, ніж жителі країн ЄС, а передчасна смертність українських чоловіків працездатного віку — вища втричі-вчетверо. Понад 40% юнаків 16—18-літнього віку не мають шансів дожити навіть до 60 років, що вдвічі менше за фізіологічну межу. А якщо говорити конкретно, то, на думку фахівців, гублять націю незбалансоване й нераціональне харчування, паління, зловживання алкоголем і травматизм. Важливими чинниками є також епідеміологічне неблагополуччя України, обмежена рухова активність та несприятлива екологічна ситуація, зокрема неякісна питна вода. Я б сюди додала ще й невпевненість звичайного українця у завтрашньому дні. Проявилася ще одна негативна тенденція — з 2005 року фіксується зростання смертності серед дітей до року і кількість мертвонароджених дітей.

Кабінет міністрів розробив концепцію державної цільової програми «Здорова нація», яка покликана виправити ситуацію. В Україні, йдеться у цьому документі, немає суспільного усвідомлення цінності здоров’я і нації, не сформовано ефективної системи стимулювання українців до збереження здоров’я. Програма, що покликана змінити нашу свідомість і створити нову систему цінностей у питанні власного здоров’я й довгожительства, ставить за мету впродовж 2009—2013 років збільшити середню тривалість життя чоловіків на два роки, а жінок — на один рік і зменшити на 15% смерт­ність людей працездатного віку. Чесно кажучи, в цю програму, як і в багато інших державних програм, які залишилися тільки на папері, віриться не дуже.

Можливо, колись і буде створено «пігулку від старості» чи відкрито можливість «перепрограмування» наших генів на безсмертя, але покладатися на це не слід. Потрібно самостійно намагатися, говорячи словами вчених, «оптимізувати своє існування в системі «організм—середовище», а якщо простіше — вести здоровий спосіб життя. Тобто відмовитися від шкідливих звичок, зробити правилом достатню фізичну активність і достатній сон, дотримуватися малокалорійної повноцінної дієти тощо. Це не так просто, як хотілося б, але іншого шляху наразі немає.