Старение – это биологический процесс, который в отличие от времени поддается влиянию. Люди всегда стремились замедлить старение и продлить жизнь, но только в 20 веке ученые приблизили мечты человека к реальности и в 21 веке предложили лекарство от старости.
Какими бы совершенными не были лекарства от возрастных болезней, избавить человека от наступления старости им не под силу. Что есть причина, а что есть следствие: болезни ли провоцирую наступление старости или процесс старения вызывает болезни. Это главный вопрос, ответ на который может стать ключом к долголетию!
В основном люди борются с последствиями, а не с причинами старения. Сегодня существую свыше трехсот теорий о причинах старения, но ни дна из них пока не подтверждена.
Санитары крови. Теория макрофагов.
Ученые сибирского НИИ биохимии в поисках истины обратили внимание на человеческий иммунитет, поразительно, иммунная система человека начинает слабеть в 12-15 лет, иммунитет 20-летнего человека ниже, чем у подростка. Процесс старения начинается намного раньше, чем нам хочется, и нам буквально остается один небольшой миг, а потом уже начинается борьба с болезнями, со старостью. К пожилому возрасту защита организм ослабевает настолько, что болезни, безобидные в молодости, представляют смертельную опасность.
Все наши клетки зарождаются в процессе клеточного деления, проходят жизненный цикл и после этого погибают. Жизненный цикл клетки – это определенное количество делений и образование новых клеток взамен старых. Удвоение – это ключевой механизм клеточного деления, в результате которого должны образоваться две совершенно одинаковые клетки, в структуре ядра которых 2 совершенно одинаковых ДНК. Клетки иммунной системы обновляются несколько иначе, а ключевую роль в их рождении играют макрофаги.
Макрофаги – разновидность белых клеток крови. Они с рождения следят за чистотой нашего организма на клеточном уровне, они находят микроскопическую угрозу и уничтожают ее. Погибшие вражеские клетки макрофаги съедают, заключая внутрь своей оболочки.
Макрофаги учатся распознавать врагов постепенно. С большинством вирусов и инфекций мы сталкиваемся в первые годы жизни. Для клеток – чистильщиков - это период обучения. Позже, сталкиваясь с чужеродными объектами, они уничтожают их быстрее и эффективнее. Поэтому болезни, не перенесенные в детстве, представляют для взрослых серьезную опасность.
Захватывая продукты деградации клеток, макрофаг из окружающей среды захватывает определенный специфический белок. Он выбрасывает его в окружающую среду, откуда живые жизнеспособные клетки его захватывают, и в них запускаются процессы клеточного деления. Макрофаги знакомят другие клетки с новым врагом и помогают распознать его в будущем.
Уничтожив вражескую клетку, макрофаг одновременно выделяет белковый фактор – сигнальное вещество, запускающее размножение иммунных клеток. Так макрофаги поддерживают нашу защитную систему, избавляют ее от мусора и заставляют совершенствоваться. Но макрофаги не способны обновляться вечно, чем старше человек, тем меньше их становится. Если функция макрофагов недостаточно высока, недостаточно активна, то организм может попасть в состояние иммунодефицита. Увеличить количество специальных клеток можно с помощью донорства. В крови молодого организма еще много макрофагов, но в данном случае важна генетическая совместимость, донорами могут стать только близкие родственники. Но что, если организм получит не причину, а следствие, не дополнительные макрофаги, а белок, который запускает размножение. Иммунных клеток?! Ученые поставили перед собой задачу запустить образование этого специфического белка и запустили процесс получения рекомбинантного белка, т. е. синтезированного не в организме человека, а искусственных, в лабораторных условиях.
Синтезировать белок – не самая сложная на сегодня задача, сложнее добиться его полной совместимости с человеческим организмом, чтобы все та же иммунная система не приняла его за вражеского лазутчика.
Искусственный сигнальный белок прошел испытания на клетках грызунов и человеческой печени. В двух случаях вещество сработало безотказно. Иммунные клетки пожилых мышей-песчанок начали делиться как у молодых особей.
Но стимулятор иммунитета может стать для человечества спасением только при одном условии: если подтвердиться идея о решающей роли макрофагов в старении всего организма!… но что если у старения другие причины, если каждая наша клетка заранее запрограммирована на гибель в определенном возрасте?!
Срок годности клеток. Теломерная теория.
Любой живой организм, будь то человек, животное или растение стареет и умирает в положенное ему время. У каждого есть свой срок годности, продлить его невозможно, какими бы идеальными не были условия. Рост и развитие происходят путем клеточного деления, каждая новая клетка почти точная копия оригинала. Передав полномочия новичкам, клетка - оригинал со временем отмирает, но данные о строении и особенностях тела сохраняется у ее последователей.
Хромосомы - это строение с ДНК, в котором записаны все признаки человека. В упрощенном виде хромосомы можно представить в виде двух перекрещенных спиралей, на концах которых есть защитные колпачки – теломеры, которые делятся вместе с клеткой, но с каждым новым циклом становится все короче и короче. Когда они укоротятся до определенного минимума, клетка перестает делиться. Таково собственно строение на клеточном уровне.
Теломеры могут делиться не более 50 раз, когда они становятся минимально короткими, клетка не может больше делиться и умирает, то есть организм с возрастом теряет способность к восстановлению. В пользу теории укорачивания теломер говорит и феномен под названием «преждевременное старение». Однако не у всех теломер срок годности ограничен. В половых и раковых клетках они могут делиться бесконечно, не укорачиваясь. Все дело в ферменте теломеразе. Он достраивает в новых клетках пропущенные кусочки и ДНК воссоздается в прежнем размере, в других клетках организма теломераза тоже есть, но она не активна.
Группа российских ученых создала препарат, заставляющий работать спящий фермент. Были проведены эксперименты на мышах, крысах, мухах и т. д. Оказалось, что введение этих веществ приводило к увеличению средней длительности жизни на 25-30%, максимальное увеличение длительности жизни составило 42%. Препараты, прошедшие такую серьезную проверку – пептиды - короткие фрагменты белка, способные запустить программу восстановления теломер на генетическом уровне. Насколько успешно пептиды справляются с этой задачей могли бы рассказать эти лабораторные мыши, по человеческим меркам они живут невероятно долго и почти не болеют. Эти мышки живут порядка 2, 5 лет, если сопоставить с человеческим возрастом – 120 лет. Эксперименты на животных проводились в течение 30 лет, а несколько последних лет пептиды принимают люди из группы добровольцев, порядка 300 человек. Смертность в группе людей, которые принимали пептиды, оказалась на 40% ниже по сравнению с контрольной группой, т. е. темп старения замедлился и смертность снизилась. С помощью пептидов удалось добиться не только увеличения продолжительности жизни, но и существенного улучшения самочувствия у пациентов.
Но гарантируют ли пептиды вечную молодость?!
Ведь причин, которые могут повредить организму, очень много. И одна из них воздух, которым мы дышим, вернее содержащийся в нем кислород.
Ядовитый кислород. Теория свободных радикалов.
С внешними признаками старения люди борются давно. Морщины, пигментные пятна, потеря кожей упругости. Для каждой проблемы есть сотни кремов и сывороток, но предотвратить процесс старения невозможно. В наших клетках, в большинстве, есть очень своеобразная органелла, это наши электростанции, в которых образуется. энергия, обеспечивающая нашу жизнь. Такими электростанциями являются митохондрии, они окисляют питательные вещества кислородом воздуха и производят энергию, создавая заряд на собственной мембране, но этот процесс сопровождается побочным эффектом – помимо энергии митохондрии постоянно производят яд - активные формы кислорода, являющиеся свободными радикалами. Свободные радикалы – это сверхактивные вещества, несущие на орбите одного из своих атомов не спаренный электрон. Митохондрии умеют делать их из обычного кислорода. В поисках подходящей пары для одинокого электрона такие молекулы хаотично перемещаются по организму, при этом окисляют различные вещества в клетках, тем самым разрушая их. С точки зрения биологии это нерегулируемый процесс и если он дойдет до ДНК, то будет очень плохо. Активный кислород главная причина морщин, снижения активности подвижности суставов и множества старческих недугов. За 70 лет жизни человеческий организм успевает переработать более тонны кислорода, сколько яда за это время произведут митохондрии невозможно представить. Разрезанное яблоко на воздухе быстро темнеет. Это окисляется содержащееся в нем железо, подобным образом активный кислород окисляет и весь человеческий организм. Ученые из МГУ считают, что митохондрии специально образовываю активные формы кислорода, чтобы состарить, а затем убить нас. Так, по их мнению, реализуется записанная в наших генах программа старения. Для подтверждения данной гипотезы был предложен эксперимент, а именно предложен некий набор веществ целенаправленно направленных в митохондрии, которые перехватывают свободные радикалы в месте их образования. Эти вещества получили название антиоксиданты, упоминания о них можно встретить на упаковках многих продуктов –какао, зеленого чая, овощных или фруктовых соков. Антиоксиданты – это вещества, которые легко отдают электроны кислороду, нейтрализуя это зло, а сами по каким-то причинам не являются радикалами. Стакан чая или литр сока замедлить старение не способны. С необратимыми процессами в организме могут справиться только вещества, которые точечно воздействуют на митохондрии. Это уникальные веществ, созданные в лабораториях МГУ. Один хорошо изучен, другой начали изучать несколько лет назад. Первый этап эксперимента – изучения действия механизмов антиоксидантов на модель клетки организма. На миллиметровое отверстие клетки натянута тончайшая пленка, имитирующая мембрану клетки. В ходе эксперимента ученые поймут, насколько легко вещество сможет проникнуть внутрь клетки. Справившийся с этой задачей антиоксидант, проверяется на живых клетках. Использование на клеточных структурах наиболее простая модель, которая может предсказать свойства соединений, который мы синтезируем. В дальнейшем их можно отобрать и исследовать, только лучшие соединения. Цель эксперимента выяснить, смогут ли клетки выжить от воздействия окислителя, если их защитить. Вначале материал обрабатывают антиоксидантом, затем добавляют обычный окислитель – перекись водорода, обычно она запускает процесс запрограммированной смерти клетки. Вероятность того, что решившая покончить жизнь самоубийством клетка выживет, велика.
То, что происходит внутри, отражается в глазах в буквальном смысле, с возрастом часто развивается катаракта, помутнение глазного хрусталика, одна из причин старческой слепоты. Хрусталик состоит из особого белка - кристалина, в норме он абсолютно прозрачный, но при воздействии свободных радикалов может мутнеть.
Первый лекарственный препарат на основе антиоксидантов уже прошел все испытания, его эффективность была проверена на кроликах. Они получали лекарство от старческой слепоты с рождения. Лекарство выглядит как обычные глазные капли. За год эксперимента не выявлено побочных эффектов и подтверждена эффективность препарата. У животных исчезала катаракта, нормализовалось глазное дно, восстановилась сетчатка, самый мощный эффект достигнут в профилактике, если капали с молодости, то данные заболевания не развивались. Антиоксидантный препарат от старческой слепоты – это только начало! Ученые планируют создать системный препарат, который будет защищать все митохондрии в организме от повреждения.
Какое лекарство спасет от старости, покажет только время , только оно подтвердит или опровергнет то или иное открытие, но вероятно, одой волшебной таблетки все-таки быть не должно.
