Омолодження: і все-таки воно існує

Нещодавно відомий дослідник зі США Девід Сінклейр з колегами в одному з найпрестижніших біологічних журналів The Cell опублікували статтю, в якій робиться висновок, що вони знайшли спосіб зупинити процес старіння і навіть дати йому зворотний хід, а інакше кажучи - відкрили шлях омолодження. Суть його зводиться до того, що необхідно збільшити в організмі вміст такої речовини, як НАД+ (яку дуже мудро називають нікотинамідаденіндинуклеотид), і це приводить до омолодження піддослідних мишей. Учені сподіваються, що не за горами той час, коли можна буде зупиняти старіння і запускати процеси омолодження і в клітинах людей.

Історія цього відкриття почалася понад 50 років тому, коли був описаний т. зв. французький парадокс. Суть його полягає в тому, що французи, споживаючи досить багато свинини, відносно мало хворіють на серцево-судинні захворювання. Вважається, що саме собою споживання свинини у великих кількостях викликає серцево-судинні хвороби. Докладне вивчення характеру їжі французів привело до висновку, що у французькому парадоксі "винне" високе споживання червоного вина. Хоча й досі тривають дискусії стосовно цього твердження, але воно мало цікаве продовження. У 1990-х роках було встановлено, що один із компонентів червоного вина - ресвератрол, який міститься у шкірці та кісточках винограду червоних сортів, викликає біологічні ефекти, пов'язані зі старінням та певними хворобами. Вони вперше були описані на дріжджах, а надалі - на плодовій мушці дрозофілі, мишах та інших організмах. Тепер ресвератрол як компонент харчових додатків використовується і для покращення здоров'я людини. У відносно невеликих, але істотних кількостях він міститься у плодах чорниці, лохини, шовковиці, малини та деяких інших ягід. З іншого боку, ресвератрол використовується як інструмент для вивчення процесів старіння і можливого омолодження. Саме тому є сенс докладніше проаналізувати можливість омолодження, застосувавши для цього різні підходи, і, може, трохи розбурхати суспільну думку з метою задуматись над деякими очевидними, а може - й не дуже, речами нашого буття, зокрема здоров'я та довголіття.

Скільки себе пам'ятає людство, його свідома увага була прикута до проблеми подовження тривалості життя. Природно, завжди стояло питання - чому ті чи інші люди живуть довше, ніж решта? Чим таким особливим вирізняються довгожителі? А якщо хтось здатний прожити довше, ніж пересічні люди, то чи не можна якимось чином подовжити тривалість життя решти людей? Це і було тим питанням, яким переймалися кращі уми. Вони шукали філософський камінь, еліксир вічної молодості - чи вічного життя, фонтан молодості та багато іншого, що подовжило б людський вік. Не скажу, що ці спроби були марними. Навпаки! Саме стародавні дослідники,
знахарі чи лікарі вперше виявили основні речі, які забезпечують максимальну тривалість життя. Ключова роль відводилась і відводиться раціональному харчуванню, а також помірному фізичному навантаженню. Проте стиль життя сучасних людей вирізняється часто нерозумним і незбалансованим харчуванням, зокрема переїданням і зменшенням фізичної активності. Ці два чинники також називаються серед головних причин епідемій ожиріння, цукрового діабету, серцево-судинних, ракових та нейродегенеративних захворювань. Люди завжди мріяли якимось чином компенсувати дію названих вище факторів, які стояли на заваді довголіттю. Дуже привабливим є довге життя без відмови від шкідливих задоволень і звичок. Є прошарок людей, які полюбляють, ні в чому собі не відмовляючи, сидіти згорбленими за комп'ютером або ж лежати на дивані з пультом від телевізора. Отже, єдиним виходом із ситуації мають бути якісь чарівні пігулки або мікстури. Так було, є й, можливо, буде. Природу людини змінити дуже важко. Лінь народилася задовго до нас або й біжить попереду нас.

Останні десятиліття характеризувалися неймовірним накопиченням інформації про функціонування живих організмів, включно з людиною. Зараз досить важко вмістити в голові всю доступну інформацію про процес старіння, проте різними вченими пропонується безліч можливостей подовження тривалості життя. Дедалі частіше вчені звертаються до проблеми омолодження. Існує навіть досить авторитетний спеціалізований журнал Rejuvenation Research. Його головний редактор Обрі де Грей спільно з Міхаелем Реєм написали книжку "Кінець старінню: Прориви в омолодженні, які можуть повернути назад старіння людини за нашого життя". У ній висловлені досить нестандартні, іноді, може, й недостатньо науково обґрунтовані ідеї омолодження. Більше того, О. де Грей створив SENS Foundation, який фінансує розробки з омолодження та запровадженням цих незвичайних підходів. Аналіз доступної літератури і особисте спілкування автора цих рядків з М.Реєм переконує, що деякі з ідей де Грея не такі вже й абсурдні. Вони зводяться до небагатьох і частково описаних вище пунктів.

На сьогодні в літературі можна знайти понад 300 різноманітних теорій чи гіпотез старіння. Зупинюся тільки на трьох. Перші дві пов'язані з накопиченням в організмі впродовж життя продуктів взаємодії різних компонентів живих організмів, зокрема білків і ліпідів, з вільними радикалами та вуглеводами (або, як часто кажуть, "цукрами"), зокрема глюкозою та фруктозою. Пов'язані з цими процесами теорії старіння так і називаються - вільнорадикальна і глікаційна. Глікацією називають мало контрольований клітиною процес неферментативної взаємодії вуглеводів із компонентами клітин живих організмів. Третя теорія старіння пов'язана з укороченням хромосом під час поділу клітини. Клітини всіх організмів, окрім бактерій, мають лінійні хромосоми, які при кожному поділі вкорочуються. Настає момент, коли вкорочення зачіпає життєво важливі гени, що викликає загибель клітини. Такий механізм вважають "біологічним годинником" для клітин. Завдяки цьому годиннику клітини не можуть безконтрольно ділитися, перетворюючись на ракові. Проте цей годинник може встановлювати певне обмеження для життя тканини, органу і, зрештою, організму. Більшість клітин може зазвичай поділитися 40-60 разів. Таке обмеження називають межею Хейфліка - за прізвищем вченого, який уперше описав це явище. Важливу роль у регуляції вкорочення хромосом під час поділу клітини відіграють так звані теломери - повторювані нуклеотидні послідовності на кінцях хромосом, які не несуть важливої генетичної інформації. Натомість теломери захищають кінці хромосом. Оскільки при поділі клітини вкорочуються саме теломери, то теорія старіння, пов'язана з таким вкороченням хромосом, отримала назву теломерної. Є підстави вважати, що в клітині процеси глікації, вільнорадикального окислення і вкорочення теломер пов'язані між собою, як і з багатьма іншими процесами. Тому, як на мене, найповніше процес старіння описувала б синтетична теорія старіння, яка включає в себе всі три названі теорії, та й не лишень їх.

Тепер можна впевнено сказати, що старіння є результатом складної взаємодії геному організму (специфічного набору генів) з навколишнім середовищем, до якого входять і компоненти живлення. Ми вже багато знаємо про роль окремих генів і груп генів у процесі старіння (деякі з них отримали назву "генів старіння"), а також зовнішніх чинників. Що ж принципово нового вдалося встановити багатьом тисячам дослідників? Наприклад, вдалося підтвердити, що радикальним способом сповільнення старіння і омолодження є помірне фізичне навантаження та обмеження у споживанні їжі. Правда, тепер можливо також спрямовано сповільнювати старіння з допомогою певних фармакологічних препаратів. Тобто давня мрія про подовження тривалості життя чи омолодження з допомогою пігулок або мікстур частково реалізована. Наскільки ці підходи ефективні, і чи вони вже використовуються? Нині досить непогано навчилися боротися з багатьма пов'язаними з віком недугами, такими як рак, діабет, серцево-судинні та нейродегенеративні захворювання. Це значною мірою привело до істотного збільшення кількості літніх людей. Водночас багато хвороб "помолодшали". В основі багатьох із названих патологій лежить інтенсифікація утворення побічних продуктів життєдіяльності. Тому лікування недуг може заодно і приводити до омолодження.

Понад 5 років тому у науково-дослідній лабораторії кафедри біохімії та біотехнології Прикарпатського національного університету теж вирішили приєднатися до вивчення проблем старіння. На той час ми вже мали чималий досвід у вивченні вільнорадикальних процесів у багатьох організмах у нормальних умовах та під час дії різних стресів. Із класичних біологічних моделей ми добре володіли пекарськими чи пивними дріжджами, а також почали використовувати плодову мушку дрозофілу. Ще одна стежка, яка привела нас до проблеми старіння, - давня зацікавленість рослинами з адаптогенними властивостями: женьшенем, родіолою, елеутерококом, лимонником китайським і тирличем жовтим. Адже добре відомо, що здатність людини пристосовуватися чи адекватно відповідати на стрес знижується з віком. Тому було логічно очікувати, що рослини-адаптогени можуть бути і тут помічними.

У перших же дослідах з родіолою рожевою ми отримали обнадійливі результати, які надалі успішно підтвердились на обох наших моделях - дріжджах і дрозофілі. З'ясувалося, що трохи раніше родіолу випробувала зі схожою метою група дослідників зі США під керівництвом Махтаб Джафарі, з якою ми спілкуватися впродовж тривалого часу. Наші роботи істотно розширили кількість параметрів, на яких ми знайшли корисну дію препаратів родіоли. Чітко усвідомлюючи, що родіола - рідкісна рослина, до того ж занесена до Червоної книги України, ми запропонували програму її вирощування. Проте, незважаючи на зацікавлення і багатообіцяючі заяви із владних кабінетів, програма так і залишилася на папері. Хочу одразу застерегти, що просто споживання рослин-адаптогенів, без консультацій із фахівцями, може не тільки не покращити стан здоров'я, а в окремих випадках навіть зашкодити. В наших дослідах високі концентрації родіоли діяли негативно. Описані вище результати ми опублікували в міжнародних журналах. Ці статті непогано цитуються, а отже потрібні фахівцям. А ось запровадження результатів в Україні немає. Наша лабораторія, незважаючи на дуже успішну роботу, не отримує державної підтримки, - вже третій рік наукові проекти, які ми подаємо в різні українські інстанції, не фінансуються. Мабуть, є кращі, ефективніші і більш нагальні проекти. Швидше за все, так буде і з проектом, котрий ми недавно подали у Міністерство освіти і науки України. Судячи з того, як було оцінено подані цієї осені на конкурс проекти, там і далі працюють старі непрозорі схеми. Звернення до певних фондів і кількох олігархів теж не дало бажаних результатів. Але ми продовжуємо працювати, і та відносно невелика посильна підтримка, яку надає нам наш університет, допомагає розвивати цей перспективний напрям досліджень. А куди розвиватися? І на це запитання вже є відповідь.

З доступної інформації добре відомо, як можна викликати омолодження: вичистивши "авгієві стайні" - видаливши з нашого організму накопичені протягом життя шлаки. Також важливо в першу чергу "омолодити" низку клітинних компонентів, зокрема мітохондрії. Ці "енергетичні станції" клітини споживають кисень і використовують його для отримання енергії шляхом "спалення" компонентів їжі. Проте одночасно як побічні продукти вони виробляють вільні радикали та інші високореакційні субстанції, надлишок яких і є однією з причин старіння. Більше того, у старших організмів мітохондрії продукують більше вільних радикалів. Тому для омолодження необхідно розірвати це порочне коло. Деякі підходи до вирішення зазначеної проблеми вже відомі. Зокрема вони викладені у згаданій вище книжці А. де Грея і М. Рея. Саме дослідження на дріжджах і дрозофілі, а також круглому черв'якові ценорабдітісі (Caenorhabditis elegans) заклали наші сучасні уявлення про потенційні шляхи свідомого і науково обґрунтованого омолодження.

Можна виділити дві основні стратегії: перша - "прибрати" організм, вичистивши накопичені побічні продукти життєдіяльності, і друга - відновити чи просто покращити до молодого стану функціонування мітохондрій та деяких регуляторних механізмів. Що для цього треба робити? А ось це, власне, і є найскладнішим питанням. На нього найшвидше можуть дати відповідь роботи на модельних організмах - дріжджах, черв'ячках та плодових мушках. Але чи справді можна переносити результати досліджень, отримані на згаданих вище модельних організмах, на людину? Основну їх частину - так, проте тільки добре володіючи цими об'єктами і загальними біологічними та медичними знаннями. Наприклад, біологічну дію таких речовин, як ресвератрол і рапаміцин, уперше було описано на дріжджах і дрозофілі. Тепер ці речовини вже використовуються для оздоровлення людей. Так, зокрема, вони виявились помічними при цукровому діабеті, ожирінні, серцево-судинних та ракових захворюваннях. Проте пошук науковців триває, і саме фундаментальні дослідження, прикладом яких є згадана у преамбулі публікація Д.Сінклейра та колег, - чудове свідчення прогресу. Вона ж демонструє необхідність саме підходів фундаментальних наук як таких, що здатні здійснити принципові прориви у встановленні фундаментальних механізмів старіння та пов'язаних із ним хвороб, а також омолодження. Важливість і практичне значення науково обґрунтованих підходів чудово демонструє активність Д.Сінклейра. Він, окрім наукової діяльності, переймається і практичною реалізацією здобутків фундаментальної науки, зокрема як співзасновник Sirtris Pharmaceuticals. Мета цієї компанії, бюджет якої у 2008 р. становив 720 млн дол., - розробка наукових шляхів посилення захисних систем організму для протистояння старінню і пов'язаним із ним хворобам.

Кінцеві положення, або стисле резюме. Найраціональніші способи омолодження: розумне харчування та помірне фізичне навантаження. Що таке "розумне" харчування? Це уникнення переїдання, - людина не повинна їсти до повного насичення. Вважається, що реально споживати потрібно десь на 30% менше, ніж необхідно для відчуття ситості. Проте при цьому організм повинен у необхідній кількості отримувати білки, жири й вуглеводи, а також вітаміни і мікроелементи. Дуже бажано споживати грубу їжу, багату на клітковину, як-то капуста чи буряк. Практично все це забезпечує традиційна українська кухня з додаванням у раціон морепродуктів. Пошук різноманітних фармакологічних чинників, зокрема на основі лікарських рослин, теж є одним із перспективних шляхів. Найшвидший із них полягає у вивченні можливостей омолодження на таких модельних об'єктах, як дріжджі, черви і дрозофіла. Адже один день їхнього життя приблизно відповідає одному рокові життя людини. До того ж більшість відомих механізмів, залучених у старіння, характерні для всіх трьох названих вище модельних об'єктів. Це добре зрозуміли в цивілізованих країнах, і тому там зазначена галузь досліджень дуже добре підтримується як державою, так і приватними установами чи навіть окремими людьми. Тому й середня тривалість життя людей там значно вища, ніж в Україні.

Чи буде на цьому напрямі прогрес і в нас - покаже час. Поки що є невеликий шанс увійти в клуб успішних країн, адже у нас ще залишилися свої "особливості" (наприклад, доступ до натуральних і насправді екологічно чистих продуктів), які вже втрачені на Заході і які можна вдало поєднати з досягненнями Заходу в науці та практиці омолодження. Отож - не втратьмо свій шанс і будьмо здорові у фізичному і ментальному сенсах.