Современные взгляды на проблему старения и смерти

Современные взгляды на проблему старения и смерти

Смерть находит даже тех, кто прячется от Жизни.

В. Брусков

а) Генетический подход к проблеме старения и смерти

Науку давно занимал вопрос: существуют ли гены старости и смерти? По-другому этот вопрос можно поставить так: «Заложена ли в живых организмах некая «бомба с часовым механизмом», которая в определенная время включает механизм саморазрушения?»

В современной научной литературе существуют две гипотезы относительно этой проблемы. Согласно одной точке зрения, старение и смерть являются проявлением генетически запрограммированной активной функции саморазрушения организма. Ее сторонники утверждают, что существуют специальные «гены старения», которые включаются в организме в определенный момент жизни, снижают жизнеспособность старых особей и приводят к их смерти. Согласно другой гипотезе, ограниченная продолжительность жизни организмов связана с ограниченной надежностью систем жизнеобеспечения и имеет ту же природу, что и ограниченный срок службы технических устройств.

Следует отметить, что большинство фактов и логических доводов скорее подтверждают вторую гипотезу, а это значит, что, повысив надежность работы основных систем нашего организма, мы можем существенно удлинить свою жизнь.

Иначе говоря, мы умираем не потому, что внутри нас срабатывает биологический часовой механизм «самоубийства», а потому, что наш организм просто не был рассчитан на столь долгий срок существования. Например, в организме человека имеется большое число так называемых «макромолекул» – гигантских биологических молекул, играющих важную роль в процессах жизнедеятельности. Это ДНК, некоторые виды РНК, внутриклеточные белки, коллаген и эластин. Эти молекулы подвержены спонтанному разрушению подобно тому, как происходит «старение» металла в автомобилях или самолетах.

Следует отметить, что старение человека происходит на многих уровнях – не только на молекулярном, но и на системном. Человек – в отличие от животных – это не просто совокупность биологических макромолекул, но и носитель сложной психики, которая оказывает огромное влияние на тело. Поэтому было бы неправильно сводить все многообразие процессов старения исключительно к изменениям макромолекул. Психологические причины старения не менее важны. В последнее время ученые выяснили, почему одни люди стареют быстрее, чем другие. Оказывается, ничто так не старит организм, как постоянный стресс, вызывающий необратимые изменения на клеточном уровне. Особенно пагубен стресс для женского организма – представительницы условно прекрасного пола, которые часто волнуются, живут на 9—17 лет меньше, чем спокойные женщины.

Ничто так не приближает человека к смерти, как долголетие.

Дон-Аминадо

б) Физиологический подход к проблеме старения и смерти Организм человека – сложная кибернетическая система, состоящая из триллионов живых клеток. Эта система может долго и исправно работать только при условии безошибочной работы управляющего центра – нервной системы. Особенно важную роль для поддержания здоровой и долгой жизни играет работа ее вегетативного отдела. Сама нервная система состоит из нескольких миллиардов нервных клеток – нейронов. Как и другие клетки человека, со временем нейроны один за другим выходят из строя. Их убивают микробы, яды (в том числе – алкоголь и никотин), нехватка кислорода и питательных веществ, аутоиммунные процессы. Однако, если в кишечнике вместо погибшей клетки через 3–4 дня тут же формируется новая, нейроны после рождения уже не могут размножаться, поэтому их число с возрастом уменьшается. Соответственно, с годами в мозгу уменьшается число рабочих элементов и ему становится все труднее обеспечивать управление функциями органов и их систем. По мере гибели нейронов, нарастают сбои и ошибки в работе организма человека, которые со временем приводят к серьезным нарушениям регуляции и смерти.

Например, если у двух людей разного возраста (молодого и пожилого) возник выраженный психологический стресс в связи с какими-то похожими событиями в личной жизни, то у пожилого человека, во-первых, сильнее повысится артериальное давление, а, во-вторых, в кровь выделится меньше антистрессорных гормонов надпочечников. В результате мозг старого человека испытает повышенную нагрузку по сравнению с мозгом молодого человека. С учетом пониженного запаса прочности «старых» нейронов этот стресс приведет к их массированному выходу из строя, что еще больше понизит возможности мозга к урегулированию экстремальных ситуаций и т. д.

Однако не все так безнадежно, как это может показаться на первый взгляд. Мозг человека создан с большим запасом надежности. Нейронная сеть в мозге человека очень пластична и может перестраивать свою работу при повреждениях отдельных клеток. В этом случае оставшиеся неповрежденными клетки берут на себя функцию погибших нейронов. Таким образом, даже у очень старых людей, потерявших до 20–30 % клеток, центральная нервная система может вполне успешно управлять функциями организма, поддерживая на достаточном уровне все системы жизнеобеспечения.

Правда, для этого следует выполнять определенные рекомендации:

1. Нужно беречь нервные клетки, предохраняя их от действия повреждающих факторов: больших доз алкоголя и других токсичных веществ, перепадов артериального давления, инфекционных заболеваний, нервных стрессов и пр.

2. Нужно тренировать и совершенствовать регулирующие функции нервной системы за счет тренировки физических и умственных возможностей организма. Эта тренировка должна происходить в двух направлениях.

Тренировка физических возможностей:

– тренировка координации (выполнение упражнений на равновесие, занятие различными видами спорта, требующими ловкости движений, занятия танцами);

– тренировка системы терморегуляции (закаливание организма – контрастный душ, моржевание);

– развитие резервных возможностей организма (упражнения на задержку дыхания, аэробные нагрузки – бег трусцой, длительная ходьба).

Тренировка умственных возможностей:

– развитие памяти (изучение иностранных языков, решение кроссвордов);

– тренировка функций внимания (упражнения на концентрацию внимания);

– выполнение упражнений, направленных на развитие логики (решение интеллектуальных задач).

Гуморальная регуляция жизнедеятельности организма обеспечивается железами внутренней секреции (эндокринными железами). Они вырабатывают биологически активные вещества, которые приспосабливают наш организм к различным внешним и внутренним изменениям. Например, пучковая зона надпочечников вырабатывает глюкокортикоиды, помогающие нам переживать стрессы. Основатель концепции стресса, нобелевский лауреат Ганс Селье, доказал, что отсутствие этих гормонов может существенно сократить жизнь организма, особенно, если в жизни много стрессов.

Чтобы осознать влияние гуморальной системы на процесс старения организма, рассмотрим уникальное творение природы – пчелиную матку. Рабочие пчелы и трутни живут от 4 до 5 месяцев, а матка – около 8 лет (в 20 раз дольше!). При этом матка не является от рождения какой-то сверхсовершенной особью – по своему генетическому набору это обычная пчела, которой всего лишь посчастливилось родиться в ячейке большего размера. Как только она оказалась в «царских» покоях, ее перевели на особый рацион – и все! Феноменальная (для пчелы) продолжительность жизни, большие размеры и более совершенный внешний вид – результат особого питания.

Первые три дня все личинки в улье получают одну и ту же пищу. После этого личинок, которые должны стать матками, кормят особо. Через определенное время они питаются только маточным молочком. Именно эта пища и способствует превращению обычной личинки в пчелиную матку, живущую столь долго. Это все равно, как если бы человек, получающий повышенную дозу гормонов, жил не семьдесят лет, а 70 х 20 = 1400 лет!

Впрочем, то, что реально для пчел, пока совершенно не приемлемо к человеку, хотя роль гормонов в становлении и старении человеческого организма невозможно отрицать. Например, если у человека вырабатывается слишком много тироксина – гормона щитовидной железы, то его организм «сгорает» гораздо быстрее в пламени жизни. Старение приводит к уменьшению продукции половых гормонов, и наоборот, нормальный уровень активности половых желез замедляет старение.

в) Химический и инженерный подходы к проблеме старения и смерти

Химический подход к проблеме старения состоит в том, что с возрастом у человека приходят в негодность биологические молекулы. А из молекул, как известно, состоят клетки, из клеток – ткани, из тканей – органы, а из органов – организм человека. Вот и получается, что все начинается с маленьких молекул, а заканчивается – старением и смертью всего человека.

«Химические» гипотезы объясняют феномен старения двумя способами: повреждающим действием свободных радикалов и постепенным разрушением биологических макромолекул. Свободные радикалы – это агрессивные обломки некоторых молекул, которые могут разрушать важные биомолекулы, вступая с ними в химические реакции. Свободные радикалы имеют в своем составе неспаренные электроны, которые вступают в «незапланированные» химические реакции с ферментами, нуклеиновыми кислотами и другими элементами человеческих клеток, превращая последних в «монстров», позабывших свое естественное предназначение. Разрушение нормальных молекул и превращение их в свободные радикалы может происходить под действием сильных химических окислителей (хлора, кислорода), ионизирующей радиации, жесткого ультрафиолета и других высокоэнергетических агентов. Соответственно, чтобы замедлить наступление старости, нужно, с одной стороны, избегать вредных факторов среды, приводящих к образованию свободных радикалов, а, во-вторых, использовать средства, нейтрализующие эти вредные молекулы.

В настоящее время используют «мягкие» антиоксиданты, которые уменьшают количество свободных радикалов в организме человека, в какой-то мере замедляя наступление старости. К таким антиоксидантам относят витамины Е, С, Р, А, К и химический элемент селен. Различными антиоксидантами богаты также яблоки, вишня, темная черешня, шиповник, орехи, черноплодная рябина, зеленый чай и черная смородина. Из овощей, богатых антиоксидантами, можно назвать свеклу, капусту, чеснок, лук и свежую зелень. Все эти овощи и фрукты способствуют уменьшению вредных свободных радикалов и, тем самым, способствуют предупреждению старения и увеличению продолжительности жизни.

С точки зрения техники, гибель самолета или разрушение автомобиля начинается с малого: ржавчины, лопнувшего болта, усталости металла и других таких же мелких разрушений, за которыми потом следуют крупные неприятности. Если перенести эту аналогию на живые организмы, то можно сказать, что старость возникает из-за накопления большого числа мелких и крупных поломок и сбоев в нормальном организме. В конечном счете, изнашивание организма и старение биологических макромолекул приводит к смерти. С этой точки зрения, старость есть переход количественных патологических изменений, характерных для жизни, в новое качество – смерть.

Одна холестериновая бляшка на коронарной артерии еще ничего не значит, но когда их становится достаточно много – кровь уже не может доставлять кислород клеткам сердца и развивается ишемическая болезнь сердца или инфаркт миокарда. Если из миллиарда нервных клеток погибнут сто или двести, мозг этого даже не заметит, но когда число дефектных клеток превысит определенный процент, наступает маразм и деградация личности. Если в ДНК человека появился один мутантный ген, то его может легко исправить система репарации (автоматической генетической починки), но если мутации одновременно возникают в двух цепочках ДНК, починить их уже невозможно.

Ярким представителем технического подхода является Обри де Грей, человек, утверждающий, что уже через три десятилетия люди смогут жить по сто пятьдесят лет, а через сто лет наука сможет продлять жизнь человека до 1000 и более лет, сделав людей практически бессмертными. Этот «чокнутый профессор», как его иногда обзывают журналисты, ходит в джинсах, отрастил длиннющую бороду и обожает пить пиво – в общем, он больше похож на рокера, чем на академического ученого. Тем не менее, этот человек создал масштабный международный проект борьбы со старением «Strategies for Engineered Senescence (SENS)», или «Стратегия управления старением инженерными методами». Обри де Грей полагает, что существует всего семь основных причин старения, и если найти способ нейтрализовать эти причины, человек будет жить практически вечно.

Например, первая причина – накопление «внутриклеточного мусора» – продуктов обмена веществ внутри клеток – вредные химические вещества, нарушающие их работу. Решением этой проблемы будет введение в клетки дополнительных природных ферментов, способных его расщепить – часть их уже найдена.

Вторая причина старения – накопление «межклеточного мусора» – продуктов обмена веществ во внеклеточном пространстве, например, атеросклеротические бляшки. Для решения данной проблемы де Г рей рекомендует использовать вакцины, стимулирующие иммунитет, или белки-пептиды, которые смогут этот «мусор» разрушать.

Третья причина старости и смерти – накопление ненужных клеток, например, жировых (они увеличивают вес и замедляют обмен веществ), стареющих или поврежденных (они токсичны для организма и снижают его иммунитет). Для нейтрализации этой причины старения де Грей предлагает создание лекарств, дающих ненужным клеткам приказ об особой форме клеточного самоубийства – апоптозе.

Можно было бы назвать и остальные четыре причины старения и способы их нейтрализации, но не будем этого делать. Нам более важно, что, с точки зрения инженерной генетики, старость – это накопление мелких сбоев и поломок, которые не были вовремя обнаружены и исправлены восстановительными системами организма. Понятно, что крупные «поломки» – травмы и серьезные болезни – еще больше нарушают нормальное состояние организма и еще больше ускоряют наступление старости.

Впрочем, и здесь техники от биологии недооценивают роль психологии. Имеется достаточно количество фактов, доказывающих, что если человек обладает сильной волей, оптимизмом и глубоко и искренне верит в свое выздоровление, то он выходит победителем из схватки с любой болезнью и живет дольше, чем многие «здоровые» люди, ничем не болевшие и прожившие размеренную и спокойную жизнь.

Человек, в отличие от любой самой сложной технической системы, есть существо самосовершенствующееся и саморазвивающееся. При правильно организованной тренировке его способности могут многократно возрастать, и вместе с тем возрастать и надежность по отношению к повреждающим факторам среды. Человек может лежать на битых стеклах, ходить по раскаленным углям, пить соляную кислоту, протыкать себя стальными иглами и купаться в ледяной проруби – и становиться от этого еще здоровее. Все дело в психологическом настрое и постепенности тренировок.