Старение: как работает этот процесс, можно ли его замедлить

Содержание

1. Как определить старение человека
2. Факторы, влияющие на биологический возраст: существует ли ген долголетия
3. Причины старения внеклеточного матрикса
4. 1. Образование сшивок между волокнами коллагена
5. 2. Усиление жесткости матрикса
6. Главные факторы, влияющие на механизмы увядания организма
7. Повышение уровня глюкозы
8. Накопление эпигеномом негативных явлений, которые происходят с организмом человека под воздействием разных факторов
9. Можно ли остановить процесс старения или замедлить его
10. Если старение это заболевание
11. Путь к долголетию
12. В завершение
13. Источники

В современной научной практике старение — это естественный разрушительный биологический процесс, который протекает у каждого организма индивидуально. За период старения человек утрачивает свою выживаемость в окружающей среде, становится уязвимым для заболеваний, возрастных патологий. Также этот период связан с физической, когнитивной, социальной деградацией.

Остановить процесс возрастания риска смерти невозможно. Однако сегодня ученые всерьез задумываются над тем, как продлить молодость. Специалисты все чаще приравнивают возрастные изменения к заболеванию или мутации.

В статье вы узнаете о старости, как она проявляется, почему мы стареем и есть ли действенные способы замедлить этот процесс.

Как определить старение человека

Возрастные изменения нарастают постепенно под воздействием экзогенных и эндогенных факторов. В результате утрачиваются физиологические функции организма. Почему так происходит? С течением времени стареет механизм замены клеток.

В геноме человека содержится важная биологическая информация, которая нужна для построения, поддержания функционирования организма. Это значит, что геном содержит данные о том, как должны работать клетки, ткани, органы, какой должна быть последовательность аминокислот в белках.

Наш организм может сам регенерировать ткани за счет пролиферации стволовых клеток — они делятся и дифференцируются в клетках той ткани, для которой нужна регенерация. Информация берется из эпигенома — части генома, на основании «проекта» которого происходит воспроизведение нужных клеток.

Однако эпигеном — динамичная структура, которая изменяется под действием факторов окружающей среды. На него влияют: стресс, неправильное питание, диеты, токсичные вещества.

Эпигеном получает «опыт» от факторов образа жизни и окружающей среды. Именно из-за способности получать этот «опыт» для дальнейшей видовой эволюции он и является причиной старения. Нарушается обновление клеток по первоначальному «проекту» основного генома.

Механизм старения клеток также запускают и внутренние/внешние факторы:

• генетическая наследственность;
• качество окружающей среды;
• вредные и здоровые привычки;
• режим питания;
• осознанность поведения и т. д.

Процесс старения проявляется как внешними признаками (морщинами, сединой, пигментацией), так и внутренними — снижением мышечной силы, уровня половых гормонов, потерей костной массы, эластичности сосудов, появлением кардиопатологий, проблемой с давлением и другими признаками физической, а также когнитивной деградации.

Может ли организм замедлять процессы увядания? Все зависит только от того, какие факторы оказывают влияние на человека и как он пользуется своими генами.

Факторы, влияющие на биологический возраст: существует ли ген долголетия

Часть человеческого старения заложена в генах. Что это значит? Существуют разные точки зрения о том, как генетика влияет на продолжительность жизни. Есть понятие семейного долголетия — это наследственная компонента, которая замедляет процесс возрастания риска смерти. К долгожителям относят тех людей, которые живут больше 90 лет.

Человек, в семье которого родственники доживали до 90–100 лет, наследует ген долгой жизни. Однако это не главный фактор, замедляющий старение. На его долю приходится около 15–20%. Если индивид ведет здоровый образ жизни, не имеет генетических заболеваний, предрасположенности к серьезным хроническим болезням, проживает в экологически чистых и комфортных условиях, то вероятность, что он окажется долгожителем, возрастает.

Ген долголетия проявляется и у тех, кто имеет вредные привычки, но проживает более 90 лет. Здесь есть вероятность, что если бы наследователь гена заботился о здоровье, не подвергался вредным факторам, то мог бы преодолеть отметку в 100 лет.

Генетика работает, как курок, действие которого зависит от образа жизни. Если человек не обращает внимания на здоровье, не занимается профилактикой факторов риска, приводящих к преждевременному старению, организм начинает подвергаться различным воздействиям, хроническим заболеваниям, что приводит к его увяданию.

Однако необходимо учитывать и тот факт, что не все условия для продления молодости зависят от самого индивида. Существуют управляемые и неуправляемые факторы риска:

• Управляемые — те, что можно выбирать. Например, среду обитания, физическую активность, качество питания, сна и отдыха, фармакологические препараты для лечения, профилактики хронических заболеваний.
• Неуправляемые, или стохастические (случайные) — те, что не зависят от принятия решений индивида. В эту группу риска можно отнести онкологические заболевания.

Еще один механизм, который нужно понимать в вопросах изменения биологического возраста человека— это то, что процесс старения сосредоточен не только внутри клеток. В биологии есть понятие внутриклеточного матрикса — сети, состоящей из белков коллагена, эластина, к которым прикрепляются клетки. Матрикс представляет собой каркас человеческого тела.

Если половые клетки передаются из поколения в поколение, практически они бессмертные — каждое последующее потомство перенимает эти клетки, — то на эволюционном уровне природой не предусмотрено «бессмертие» матрикса. Невозможно сохранить матриксный каркас.

Причины старения внеклеточного матрикса

Волокна коллагена, эластин — это тяжи, образующие каркас тела любого организма. Матриксная коллагеновая оболочка (гель) окружает клетки, которые сами по себе представляют текучие, мягкие и хрупкие структуры, не способные дать какую-либо форму без окружающей их мембраны, состоящей из липидного слоя.

Перемещение клеток происходит по матриксным волокнам, так как у каждой клеточной группы есть определенные задачи. Но не все структуры перемещаются. Некоторые прикрепляются к матриксу. С течением времени клеточный каркас приходит в негодность, его прочность теряется. Почему не удается избежать старения матрикса? Ответ скрывается в нескольких аспектах:

1. Образование сшивок между волокнами коллагена

С одной стороны — это естественное явление. Без сшивок невозможно было бы стянуть каркас. С другой стороны — часть сшивок образуется случайно. Это явление напрямую зависит от образа жизни индивида.

В человеческом организме в роли энергетического материала выступает глюкоза — восстанавливающий сахар, который вступает в неферментативные химические реакции с остатками аминокислот, включая волокна коллагена. Глюкоза, как активный элемент присоединяется к коллагеновым нитям с двух сторон. Образуется мостик — глюкозепан. Этот процесс называют гликированием. В результате получается случайная сшивка волокон коллагена.

Организм не может вырабатывать ферменты, которые бы расщепляли глюкозепан. Мостики накапливаются, аккумулируются, что приводит к износу внеклеточного матрикса.

2. Усиление жесткости матрикса

Из-за сшивания коллагена внеклеточная структура не просто деградирует, а становится жесткой. Это приводит к тому, что стенки кровеносных сосудов становятся менее эластичными. Результат — повышение артериального давления, возникновение проблем в работе сердечно-сосудистой системы. Из-за сшивки теряется эластичность легочных альвеол.

Эти процессы влияют на темпы старения и называются естественными, так как затрагивают каждый организм. Однако ученые все чаще признают их патологическими. Ответ скрывается в природе, которая не предусмотрела такой сценарий.

Если рассматривать старость со стороны эволюции, то человек передает свои гены потомству. Это значит, что нет необходимости в сохранении оболочки, так как происходит продолжение рода. Гарантийный период пройден, когда индивид оставляет потомство, и наступает постгарантийная стадия — увядание.

Нужно учитывать и тот факт, что сшивки коллагена образуются у всех независимо от образа жизни и влияния окружающей среды. Фермент для их расщепления в организме отсутствует, жесткость увеличивается, происходят внутренние и внешние изменения: морщины на коже, потеря костной массы, снижение мышечного объема и так далее.

На случайное сшивание коллагеновых нитей влияют и сами клетки. Запускается механизм, направленный на лечение шрамов (сшивок). Нарастает все больше слоев эластина, что только увеличивает жесткость внеклеточной структуры.

Главные факторы, влияющие на механизмы увядания организма

Замедлить и затормозить старение можно, зная, как развивается этот процесс. Вот основные факторы, которые оказывают влияние на увядание человеческого организма.

Повышение уровня глюкозы

Один из главных факторов, приводящих к возрастанию риска смерти, — это глюкоза, которая вступает в реакцию с коллагеном и образует молекулы гликозепана. Коллагеновые волокна сшиваются, теряется эластичность сосудов, легочных альвеол. На фоне увеличения сахара в крови развиваются сердечно-сосудистые заболевания, болезнь Альцгеймера и другие патологии.

Чтобы снизить риски, нужно контролировать уровень сахара в крови, поддерживать правильное питание, если нужно придерживаться диеты, а также принимать соответствующие препараты, прописанные врачом.

Но это не значит, что человек должен полностью устранить из рациона продукты, содержащие сахар. Глюкоза нужна для питания мозга — без нее он не будет работать. Профилактика заключается в том, чтобы заменить быстрые углеводы и поддерживать нормальную концентрацию сахара в крови — придерживаться химического равновесия.

Накопление эпигеномом негативных явлений, которые происходят с организмом человека под воздействием разных факторов

В регенерации и воспроизведении клеток участвует эпигеном, который является изменчивой структурой — накапливает все, что происходит с человеком. В результате утрачивается возможность копировать из ДНК воспроизведение клеток в определенных органах. Происходит трансформация (мутация) — отклонение от изначального проекта, который заложен природой. В копиях клеток происходит накопление ошибок, повреждение ДНК как носителя генетической информации.

Можно ли остановить процесс старения или замедлить его

У ученых уже есть понимание того, что многие вещества, которые связаны с образом жизни человека и появляются в клетках при определенных условиях, могут влиять на эпигенетическую информацию (обратимые изменения в отличие от генетических).

У такой информации есть несколько уровней: ДНК-закладки и молекулярные машины, которые считывают данные и передают их на системы, занятые в копировании информации с генов — для образования определенных белков. Под влияние также попадают ферменты, от которых во многом зависит здоровье внутренних органов.

Например, можно влиять на ферменты, которые выделяются кишечником. При здоровой кишечной микрофлоре образуется бутират — масляная кислота. Это вещество-ингибитор, которое может нарушить передачу эпигенетической информации. В этом случае микробиота взаимодействует с клетками через определенные химические процессы, замедляя старение организма.

Такие «окна омоложения» возникают, когда индивид соблюдает чистые промежутки между приемами пищи — голодает. Но чтобы такие состояния не навредили здоровью, нужно контролировать интервалы голодания, не допускать дефицита полезных веществ. Именно витамины и минералы участвуют в питании тканей, являются кофакторами (катализаторами) ферментов, необходимых для метаболизма и «починки» ДНК.

Диета составляется врачом с учетом потребностей организма, возраста пациента, возможных рисков, связанных с хроническими заболеваниями.

Кроме того, при прерывании питания замедляется отток желчи, который активируется поступлением пищи в организм. Поэтому важно поддерживать водный режим: принимать желчегонные травяные чаи. Только так можно исключить застой желчи и ее кристаллизацию. Но голодание должно строго контролироваться специалистом.

Какие еще механизмы помогают остановить или замедлить старость? Здесь нужно принимать во внимание воспалительные процессы, которые развиваются не только на фоне инфекций, паразитарных инвазий, но и по причине «поломки» клеток, возникающей из-за накопления ошибок и повреждения ДНК — старения на клеточном уровне.

Хронические системные воспаления — это сигнал клеток о своем нездоровом состоянии. В такой ситуации иммунная система должна уничтожать больные (старые) клетки. Но она не может «преодолеть» барьер в виде сшитого матрикса.

Что происходит:

• Из кровотока выходит клетка иммунной системы.
• Защитная структура доходит до сшитого матрикса и не может дойти до постаревшей клетки, так как не имеет фермента, который расшивает сшивку коллагеновых волокон.
• В результате образуется еще больше сенесцентных (стареющих) клеток, вызывающих системное воспаление организма.

Возможно ли решение этой проблемы? Существует концепция сенолитиков (противоопухолевых препаратов), которые содержат вещества, уничтожающие застарелые клетки. При этом компоненты, входящие в состав, не влияют на здоровые клеточные структуры. На данный момент ученые проводят клинические исследования таких веществ.

Получить сенолитики можно не только синтетическим способом. Такие компоненты как кверцетин и физетин содержатся в клубнике и клюкве. Эти продукты невозможно употреблять в большом количестве, так как можно навредить здоровью. Однако их легко включить в повседневный рацион (при отсутствии аллергии и прочих противопоказаний).

Ученые выдвигают и другие идеи, как дольше сохранить молодость. Сегодня можно говорить только о концепциях и проводимых исследованиях эффективности некоторых методов:

• Прием препаратов на основе активного вещества — метформина. Это лекарство принимают для лечения сахарного диабета второго типа. Средство регулирует уровень глюкозы в крови, позволяет пациентам с лишним весом снизить массу тела. При тестировании метформина на мышах было обнаружено, что препарат способен замедлить процессы старения.
• Прием лекарственных средств на основе риталина — выписывается для пациентов с синдромом дефицита внимания и гиперактивности. Активное вещество считается ноотропом — повышает когнитивные способности. Также к ноотропам относится мужской гормон тестостерон.

Концепции с приемом препаратов только проходят исследования и не являются призывом к действию, так как любые самостоятельные эксперименты несут прямую угрозу здоровью, жизни человека.

Существуют и более радикальные концепции:

• Встраивание генов долголетия в клетки с целью заставить организм вырабатывать больше белка — фоллистатина. Ученые предполагают, что это может способствовать росту мышц и удлинению теломеров — химических колпачков на концах хромосом, которые укорачиваются с возрастом.
• Встраивание в мозг BCI-компьютера — чипа, который будет напрямую передавать сигналы головному мозгу. При этом обмен сигналами должен быть двунаправленным.

Процессы возрастного увядания организма активно изучаются учеными на разных уровнях, однако до сих пор нелегко найти поддержку (инвестиции) со стороны государства для проведения исследований. Это связано с тем, что старение официально не приравнивается к болезни. Однако существует и другое мнение.

Если старение это заболевание

Существует группа ученых, которые воспринимают старение как хроническое аутоиммунное заболевание, требующее соответствующего лечения. Этот аутовоспалительный процесс развивается не на фоне инфекции, а как обычное воспаление внутри человеческого организма из-за старения клеток и повреждения ДНК.

Накопление ошибок вызывает воспалительный ответ. В результате развиваются сердечно-сосудистые, онкологические, нейродегенеративные, метаболические расстройства. Без воспаления развитие этих патологий невозможно. Поэтому перед учеными стоит задача — найти действенный и безопасный метод борьбы с аутовоспалительными процессами.

Путь к долголетию

Старение основывается на генетическом материале человека, его образе жизни, потребляемых продуктах питания и лекарственных препаратов. А значит, любой индивид способен ускорять или замедлять увядание своего организма. Но с чего должен начинаться путь к долголетию:

1. Изучение полного генома для выявления потенциальных рисков. Например, онкологических заболеваний.
2. Регулярные глубокие чекапы. Помогают выявить не только предрасположенность к определенным заболеваниям, но и непереносимость продуктов питания. Например, по результатам чекапа обнаруживается, что человек не воспринимает молочный сахар или глютен. На фоне генетики не подходит рацион, в котором есть злаки — эти продукты могут привести к воспалению кишечника. Исследования также помогают определить повышенную чувствительность к горькому вкусу или пониженную чувствительность к сладкому (из-за этого могут случаться переедания, что приводит к ожирению).
3. Прохождение анализа крови и инструментальной диагностики. После изучения генетики и выявления потенциальных зон риска нужно сдать соответствующие анализы.
4. Изучение микрофлоры кишечника на выявление патогенных микроорганизмов, способных вызывать хроническое воспаление.
5. Переход на правильное питание. Восполнение организма веществами и микроэлементами, которые находятся в дефиците.
6. Снижение влияния стресса, улучшение качества сна и отдыха.
7. Физическая активность, отказ от вредных привычек.

Кроме того, нужно понимать, что каждая функциональная система стареет со своей скоростью. Поэтому анализ биологического возраста,или составление портрета индивидуального старения, — это очень глубокое изучение генома и происходящих в организме отклонений.

При проведении генетического анализа организм как бы «нарезается» на отдельные системы, в каждой из которых формируется свой набор параметров для чекапа. Определяется возраст системы (биологических органов), составляется отдельный список обследований. По результатам каждая структура прорабатывается отдельно. Также в каждой возрастной группе должны быть свои референсы — целевые значения.

Один из инструментов, который поможет сделать первый шаг к долголетию — «Карта рисков». Это медико-математический продукт, построенный на основании данных о геноме человека, инструментальных исследований и активирования образа жизни. Для каждого пациента рассчитывается персональный прогноз развития рисков по 11 анатомическим областям в проекции времени. На основании полученных данных формируется уникальный план действий, направленный на защиту эпигенома пациента от всех выявленных факторов записи негативного опыта. Больше об этом можно узнать на канале «Института продления жизни».

В завершение

Итак, старение — это необратимый процесс, который зависит не только от наследственности (гена долголетия), но и других факторов:

• образа жизни;
• окружающей среды;
• правильности питания;
• физической активности;
• соблюдения режимов сна, отдыха.

И если на эти факторы индивид может повлиять, то на ошибки в воспроизведении клеток, повреждения в ДНК, которые провоцируют воспалительные процессы, а также на деградацию (сшивание) внеклеточного матрикса повлиять невозможно.

Однако проведение регулярных чекапов и изучение полного генома позволяют определить потенциальные риски: онкологические, сердечно-сосудистые заболевания, предрасположенности к патологиям и другим изменениям в организме (отклонениям от нормы для каждого конкретного возраста).

Важно понимать, что воспаления, которые появляются в процессе старения, вызваны не инфекциями, а именно изменениями, связанными с повреждением ДНК и невозможностью иммунной системы бороться с пораженными (старыми) клетками, «запечатанными» в сшитом матриксе.

Но ученые постоянно ищут «лекарства долголетия», проводя различные исследования в области генома, влияния определенных веществ, которые бы позволили отсрочить старость.

Что же можно сделать прямо сейчас, чтобы продлить молодость? Во-первых, изменить образ жизни в сторону здорового питания, полноценного отдыха и сна. Во-вторых, включить в режим физические нагрузки в соответствии с возрастом и физподготовкой. И третий шаг — изучить свой геном, чтобы оценить риски и предотвратить их.

Конечно, на пути к долголетию, не обойтись без помощи специалистов, которые помогут с составлением программы правильного питания, физических нагрузок, медицинскими обследованиями и назначением препаратов для профилактики и лечения воспалений. Поэтому путь к долгой молодости требует комплексного подхода и ответственного отношения к своему здоровью.

Источники

How to enhance humans. // The Economist — 2025. Источник: economist.com

Slowing human ageing is now the subject of serious research. // The Economist — 2025. Источник: economist.com

Dreams of improving the human race are no longer science fiction. // The Economist — 2025. Источник: economist.com