Цена бессмертия - Питер Уорд

которые называются гистонами, – они очень важны. Гистоны и ДНК имеют химические ручки, рычаги и переключатели, которые позволяют активировать и деактивировать определенные гены[168]. Клетки кожи и клетки мозга значительно отличаются друг от друга, но все они состоят из ДНК. Их различия создаются кнопками включения/выключения генов. Поверните переключатель в одном месте, а ручку в другом, и вы получите совершенно другую клетку, выполняющую абсолютно иную задачу. Ручки, рычаги и переключатели образуют эпигеном, который имеет решающее значение для первого признака старения. С возрастом эпигеном меняется: некоторые переключатели теряются, добавляются туда, где они не нужны, или перемещаются[169]. Как вы понимаете, это вызывает хаос среди клеток и даже может привести к онкологическим заболеваниям[170]. Ученые обнаружили этот признак, изучая дрожжи, червей и мух. Как показали исследования, существует особая группа белков, влияющих на эпигеном, – сиртуины, которые принесли Дэвиду Синклеру мировую известность. В ходе испытаний у мышей с дефицитом одного из семи сиртуинов наблюдались признаки ускоренного старения, тогда как при избытке того же сиртуина они жили дольше. Интересно, что не только возраст оказывает влияние на эпигеном: изменить его структуру могут пищевое поведение, фармацевтические препараты и образ жизни[171].

Итак, мы знаем, что гены могут приводиться в действие и тормозиться эпигеномом, который с возрастом может выйти из строя. Что же делают гены? Их главная задача: предоставлять информацию для создания основы биологии клетки – белков, которые регулируют почти все ее химические реакции и обеспечивают ее структуру[172]. Белки складываются в сложные формы, напоминающие оригами, чтобы выполнять свою работу. Но с возрастом наши навыки сложения оригами ухудшаются, белки повреждаются и начинают неправильно складываться. Когда это происходит, они не только перестают должным образом выполнять свои функции, но слипаются и становятся токсичными. Такое слипание вызывает множество проблем, включая болезнь Альцгеймера. Когда эти белки сбалансированы и правильно функционируют, это называется протеостазом. В клетках существуют продуманные и сложные системы, предназначенные для поддержания баланса белков, включая специальные молекулярные механизмы, обеспечивающие их восстановление и свертывание. Ученые установили ключевую роль протеостаза в процессе старения, доказав, что с возрастом увеличивается количество неправильно сформированных белков, которые обнаруживаются в мозге и мышцах пациентов с болезнью Альцгеймера. Исследователям также удалось продлить жизнь мышей, улучшив управление качеством белков с помощью изменения генов и лекарств[173].

Внутренняя работа человеческой клетки заключает в себе секреты других признаков старения. Митохондрии, которые часто называют энергетическими центрами клетки, производят энергию. При этом они также создают свободные радикалы, известные как реактивные формы кислорода (ROS), которые повреждают почти все молекулы, вступающие с ними во взаимодействие. Долгое время ученые считали митохондрии главным виновником процесса старения и искали способы устранения их из организма. Но в последнее время научный консенсус по этому поводу был поставлен под сомнение. Исследования показывают, что снижение уровня ROS не оказывает существенного влияния на здоровье. На самом деле увеличение ROS может быть полезным. По последним данным, ROS посылает сигналы организму о том, что клетки находятся в состоянии стресса, тем самым приводя в действие механизмы регенерации. Возможно, производство ROS необходимо поддерживать в обитаемой зоне[174], – так, чтобы их не было слишком много или слишком мало[175].

В среднем человеческая клетка содержит три миллиарда «букв» ДНК, которые составляют геном. Если по какой-либо причине геном оказывается поврежденным, наш организм перестает работать слаженно. Согласно результатам исследований прошлых лет ДНК в каждой клетке повреждается до миллиона раз в день под воздействием внешних факторов, таких как радиация или загрязнение окружающей среды и внутренних источников, например бескислородных радикалов. В нашей ДНК предусмотрены механизмы обнаружения и восстановления повреждений, но с возрастом они становятся менее совершенными, и в геноме начинают накапливаться проблемы, которые в итоге могут привести к образованию раковых клеток. И у людей, и у мышей ускоренное старение было связано с нарушением процесса восстановления ДНК.

Пятая особенность старения касается набора основных правил, которые действуют для всех животных. Когда питательных веществ достаточно, животные, включая человека, растут и размножаются. В ситуации, когда количество питательных веществ ограниченно, эволюция научила наш организм концентрироваться на сохранении и восстановлении. Исследования показывают, что, если бы мы могли обмануть организм, заставив его думать, что питательных веществ не хватает, – с помощью таких препаратов, как рапамицин, или путем голодания, – клетки организма сосредоточились бы на восстановлении, и это, возможно, замедлило бы процесс старения. Это было частично доказано на мышах и других животных. Имморталисты, ищущие способы увеличить продолжительность своей жизни, считают этот признак одним из наиболее важных. Интервальное голодание Нила Вандери – попытка воспользоваться этим.

Еще один характерный признак старения связан со спорной темой, которая более подробно рассматривается в следующей главе, а именно со стволовыми клетками. Наш организм обладает значительной способностью к самовосстановлению и самоисцелению, и этот процесс почти полностью зависит от стволовых клеток – источника новых клеток практически для каждой ткани человеческого тела. В случае необходимости стволовые клетки размножаются, но со временем их способность к делению снижается. Это означает, что с возрастом мы можем утратить функцию самовосстановления.

До сих пор все признаки были связаны с процессами, которые приводят к разрушению наших клеток. Вместе с тем коммуникация между клетками и тканями также является важнейшим фактором поддержания здоровья в течение жизни. Связь осуществляется различными способами, в том числе с помощью гормонов. Однако она может быть заблокирована воспалением в организме. Когда мы молоды, воспаление обычно является реакцией на травму и проходит по мере выздоровления организма. Но с возрастом может возникнуть хроническое воспаление, не связанное с травмами. Воспаление этого типа не только доставляет дискомфорт и потенциально способно привести к истощению, оно также повреждает окружающие ткани. Одним из способов облегчения хронического возрастного воспаления может быть улучшение коммуникации между клетками. Переливание молодой крови, из-за которого Кремниевая долина получила неоднозначную репутацию, часто рекламируется как одно из потенциальных решений проблемы воспаления.

Теломеры нередко упоминаются имморталистами и сторонниками долголетия как один из секретов продления жизни. Мы знаем, что у них есть три основные функции. Теломеры выступают в качестве защитного колпачка на конце каждой нити ДНК. В прошлом их сравнивали с эглетами – пластиковыми наконечниками на конце шнурков, которые защищают их от износа. Они также помогают упорядочить каждую из сорока шести хромосом в ядре – центре управления клетки. Наконец, они позволяют хромосоме правильно реплицироваться во время деления клетки. Каждый раз при делении клетки теломеры укорачиваются; в итоге, когда они становятся слишком короткими, клетка реагирует на это. Обычно это приводит к гибели клетки,