Почему мы стареем. Научные знания о том, как наш организм стареет, почему это происходит и каковы современные способы замедлить этот процесс

1. Коротко об основных понятиях геронтологии

Его Величество старение…

«Что же такое старение», – спросил меня Александр Николаевич Хохлов, в том далеком 1986 году молодой человек, а сегодня седой профессор, заведующий сектором эволюционной цитогеронтологии биофака МГУ. В тот год я попал в его лабораторию, где он изучал старение культуры диплоидных фибробластов. «Лимит» Леонарда Хейфлика (вице-президент Американского геронтологического общества) звучал в середине 1980-х годов так же многообещающе, как звучит «голый землекоп» сегодня.

И сколько бы я ни пытался объяснить ему свои представления «что же такое старение», а я тогда уже собрал серьезную библиотеку и много читал по теме, выписывал журнал ВИНИТИ на карточках по «биологии старения», моего собеседника не удовлетворили эти объяснения. «Надо давать четкие и емкие формулировки, – сказал этот новый человек в моей жизни, – тогда вас будут понимать, старение – это увеличение вероятности смерти с возрастом», – добавил он. – А все остальное, что вы добавляете, – это вторично и просто вносит дополнительную описательную часть, что не требуется для определения. Кроме того, старение, согласно данному мною определению, можно измерить, что очень важно.

Прошло более тридцати лет… и теперь, когда я сам рассказываю о старении, став уже старым врачом, могу сказать, что, прежде чем начать рассказ или участвовать в дискуссии по геронтологии, важно дать определение. Уже на этапе формирования определения появляются очень интересные моменты, тона и полутона, и обсуждение только их может занять много часов или страниц. На сегодня, на мой взгляд, ничего не изменилось и определение таково: «Старение – это повышение риска гибели организма с увеличением его возраста, или же старение есть снижение жизнеспособности организма с возрастом. Обе части определения равноценны».

Таким образом, вероятность гибели (ВГ) – это характеристика, связанная с жизнеспособностью этой особи (Ж) при постоянстве прочих условий. С ростом возраста жизнеспособность падает, что мы и называем процессом старения. С точки зрения математического описания процесса ВГ=1–Ж. Но вероятность – это все-таки количественный показатель популяции или когорты, нам же нужна оценка старения у отдельного индивидуума. А поскольку вероятность – это некая непознанная закономерность, то по мере накопления геронтологического знания постепенно требуется смещение в сторону оценки именно персонального старения.

Если считать жизнеспособность величиной обратно пропорциональной жизнеспособности, то лучше говорить о силе смертности, она может быть больше 1. Тогда В=1/Ж, т. е. сила смертности обратно пропорциональна силе жизнеспособности. В этих формулах самой сомнительной является именно сама 1, что в какой-то момент сила жизнеспособности может быть 1, или 100 %, скорее всего, это не так, то же самое касается и вероятности гибели. Итак, на мой взгляд, из двух подходов В=1–Ж и В=1/Ж второй вариант более подходит к математической оценке определения индивидуального процесса старения.

Читателю надо понимать, что, кроме смертности, связанной с возрастом человека, существует и другая смертность, например детская смертность, смертность от внешних причин, в дорожно-транспортных происшествиях и т. д. и т. п., но так как это не входит в предмет обсуждения данной книги, эти вопросы далее не рассматриваются.

Одни геронтологи считают, что старение – это снижение адаптации, другие – снижение репликативного потенциала, третьи – накопление сенесцентных клеток и неспособность к самообновлению или что это проявления второго закона термодинамики, т. е. накопления энтропии в изолированной системе. Вот одно из определений старения – «это процесс неуклонно нарастающего ограничения способности к самообновлению, восстановлению в полном объеме морфоструктурной организации и функции, ведущий к постоянному росту вероятности неизбежной гибели организма от эндогенных нарушений или внешних факторов». Или «старение – это постоянное накопление неисправленных молекулярных ошибок». Хорошее определение, одно из многих, с большим компонентом попытки описания механизмов старения, которые, напомню, на сегодня до конца неизвестны. Вот другое определение: «Старение – это самопроизвольный распад структур со временем, происходящий путем случайных по природе конкретных разрушительных механизмов». А вот ему подобное: «Старение – это процессы, проявляющиеся в увеличении интенсивности отказов системы с возрастом». Еще: «Старение – это определенный эволюцией вида процесс дезадаптации особей этого вида к внешней среде обитания». Перечислять можно долго, и каждое из определений не входит в задачу данного издания и уводит читателя от сути. Поэтому для понимания вопроса лучше использовать самое простое определение, которое я привел выше, иначе мы уходим в обсуждение механизмов старения, а это уже несколько другая и более обширная тема.

Часто при обсуждении вопроса «что такое старение» споры напоминают бесплодную схоластику, так как они не наполнены практическим смыслом, это спор ради спора. С одной стороны, если мы говорим о старении, то старение – это именно механизмы, поэтому вроде бы они должны быть озвучены в определении. С другой стороны, мы их не знаем, и включение их в определение приводит к странному результату – в определении указывается то, чего мы не знаем. Кроме того, мы сами, указывая существенные признаки неизвестных нам до конца процессов, заводим себя в заблуждение и логический тупик. Как итог, на мой взгляд, лучшим является то определение старения, которое позволяет посчитать результаты снижения жизнеспособности с возрастом, т. е. описать неизвестные нам процессы языком цифр.

Вероятность смерти человека начинает повышаться, по одним авторам, в возрасте 11–12 лет, по другим данным – чуть позже, в возрасте пубертата, по третьим – с возраста 20–25 лет, хотя вероятнее, это процесс, запускаемый с самого рождения организма или даже его зачатия. Тут я соглашусь с биогеронтологами, так как старение, по моим представлениям, это производное времени и характеристика жизни биологических объектов. Именно жизни, а не болезни, как пытаются представить некоторые из них.

Возраст является «немодифицируемым», как принято говорить в клиническом сообществе, фактором риска возникновения возрастассоциированных заболеваний и как результата, что крайне важно для исследователей, кто занимается эпидемиологией ПЖ, смерти. Смертность и заболеваемость такими заболеваниями возрастает экспоненциально с возрастом и удваивается примерно каждые восемь лет, как описано законом смертности Гомпертца (Gompertz). Другие геронтологи описывают этот закон Гомпертца как «8 % годовых» по риску смерти. Логическое мышление подсказывает, что существует один основной процесс, движущая сила постепенного снижения жизнеспособности организма, приводящая к повышенной восприимчивости его к различным болезням и последующей смерти. Таким образом, ускорение смертности является наиболее важной характеристикой старения.

Б. Стрелер приводит основные критерии старения: универсальность, эндогенность, разрушительность, кроме того, он указывает, что это свойство, присущее данному организму вне зависимости от окружающей среды. В данном контексте обязательно должно быть указано, что речь идет именно о биологических системах. И наличие тела – необходимое условие биологической системы. Поэтому неживые системы и их старение, несмотря на схожесть кривых «умирания» с биологическими объектами, автор не рассматривает.

На сегодня подсчитать все гипотезы, которые почему-то зовутся теориями, и обосновывающие механизмы старения вряд ли возможно, можно только предположить, что их от 300 до 500. Есть даже попытки объединить разные теории (или гипотезы, так, очевидно, по мнению автора, более правильно их называть), например, адаптационно-регуляторную теорию В. В. Фролькиса с элевационной теорией В. М. Дильмана. Но старение – это и онтогенетический процесс, который большинство исследователей понимают как процесс индивидуального развития от рождения до смерти. Разделение их на программные и стохастические чисто условно, границы между ними размыты, обсуждать их – это втягиваться в бесплодную и длительную полемику. Разбуди ночью любого геронтолога, спроси его, что такое старение, он мгновенно проснется и несколько часов подряд будет оживленно рассказывать. Вполне возможно, что механизмов старения много и они видозависимы, или даже в рамках одного вида механизмов несколько, а возможно, существует каскадный механизм, или механизма старения вообще нет, и эволюция использует какие-то другие пути.

Целостного представления, что такое механизм или механизмы старения, просто нет. Споры о механизмах, теориях и причинах старения идут уже более 140 лет, нужно ли в них участвовать, решает каждый сам, но всегда вызывает улыбку, когда очередной молодой человек на очередной конференции уверенно заявляет, что он уже все решил. Таким образом, участие в горячих спорах сторонников программных или стохастических теорий старения имеет схоластические оттенки, при этом ни одна сторона не слышит другую. Именно сторонники той или иной теории с их монокаузальным подходом вносят самую большую сумятицу в тему геронтологии. Я в этих спорах не участвую, моя позиция следующая: практический смысл любой гипотезы может быть только там, где есть результат, который можно посчитать, а его пока нет. Вынужден сказать, что ничего не может быть лучше в геронтологии, чем правильно выстроенная гипотеза, именно она внесет в нее практический смысл и прагматическую наполненность.

Интересная особенность современного состояния геронтологии: механизмы старения, во многом, по словам биогеронтологов, уже известные, ничего практического для роста продолжительности жизни современного человека в ХХ веке не дали. Мало того, по моему мнению, сегодня и в отечественной, и в мировой геронтологии очень многое напоминает шоу-бизнес. И это и не плюс, и не минус сегодняшней ситуации, это просто мое мнение о том, что происходит сегодня.

Интересное и довольно красивое представление о старении как нитке маршрута железнодорожного транспорта с одноколейным движением. Расписание движения по этой ветке – это производное от графика, который также может быть составлен таким образом, что поезд может идти с разной скоростью, стоять для пропуска встречного в местах разъезда долго или коротко, и тем не менее заданная конечная точка всегда определена и расписанием движения этого состава, но и графиком, и конечностью самого маршрута, и даже местом расположения вокзалов и депо.

Старение организма, которое мы легко и быстро определяем у любого человека по внешнему виду, следствие сложных механизмов: дестабилизации генома, изменения длины теломер, нарушения работы митохондрий и межклеточного взаимодействия, эпигенетических изменений, накопления сенесцентных клеток, истощения пула стволовых клеток и так далее, все механизмы не имеет смысла перечислять, при этом точный вклад каждого процесса и их взаимодействие на сегодня неизвестны. При этом даже использование словосочетания «все механизмы» или «все известные механизмы» тут крайне спорно.

От отца медицины, великого врача-асклепиада Гиппократа, до последнего 8-го Руководства по биологии старения и Первого национального руководства России по гериатрии, не так уж, по сути, и далеко, лишь две с половиной тысячи лет, и мы не знаем, сколько еще должно пройти времени для разгадки этого ребуса эволюции.

СТАРЕНИЕ – это процесс снижения жизнеспособности организма и, соответственно, постоянного повышения риска смерти человека с увеличением его возраста. Процесс имеет ускорение во времени.

Задайте простой вопрос: «Что же такое старение?» – любому геронтологу, но только запаситесь терпением, это будет многочасовая увлекательная история.

На сегодня точные механизмы старения человека неизвестны.