Реальные и перспективные способы увеличения продолжительности жизни человека. Преодоление старения и сохранение молодости

Леонид Юрьевич Прохоров

Из книги Вы узнаете об изменении продолжительности жизни человека в истории и о способах продления жизни в древности и в настоящее время. Описываются наиболее эффективные современные способы, уже проверенные на животных, которые могут увеличивать продолжительность жизни на 25% и выше, такие как метформин, гипоксия, пограничная вода, установка Биотрон и др. Методы особенно актуальны для человека, поскольку могут действовать именно в зрелом и пожилом возрасте.

ТЕОРИИ СТАРЕНИЯ

В литературе можно найти довольно много определений старения и теорий старения. Следует заметить, что пока теория не доказана, ее правильней называть гипотезой, однако в литературе чаще встречается такое название, как «теория старения», поэтому в дальнейшем мы будем придерживаться этого словосочетания, имея в виду, приведенное выше замечание.

Все теории старения условно можно разделить на две группы. К одной группе относятся теории, в основе которых лежит запрограммированность процесса старения, а к другой — теории на основе стохастических событий. Однако более правильно было бы говорить о том, что программируется только рост организма до его окончания, а после его завершения начинают работать механизмы надежности системы и скорости обмена веществ. Т.е. чем надежнее и совершеннее сформирован организм и чем медленнее обмен веществ, тем дольше он может прожить. Это подтверждается тем, что животные одного размера даже в пределах одного вида имеют разную продолжительность жизни. Например, некоторые птицы, имеющие примерно одинаковый вес (попугай Жако весом 90 гр. и Розовый скворец весом 71 гр.), имеют сильно отличающиеся значения продолжительности жизни: попугай живет 49 лет, а скворец только 11 лет (Прохоров, 2002б). Похожие примеры можно найти среди млекопитающих, земноводных, пресмыкающихся или рыб (Прохоров, 1999а,б; 2002б).

Перечислим основные подробно разработанные теории старения: теория накопления мутаций (Medawar, 1952), теория снижения жизнеспособности и повышения чувствительности к неблагоприятным воздействиям (Comfort, 1956; Strehler, 1962), теория накопления свободных радикалов (Harman, 1956), адаптационно-регуляторная теория (Фролькис, 1975), онтогенетическая модель (Дильман, 1986), теория накопления повреждений, зависимых от скорости метаболизма (Segal, 1988), иммунорегуляторная теория старения (Донцов и др., 2010), Общая системная теория старения (Донцов, 2017), симбиотическая теория старения (Згурский, 2012, 2017), а также другие теории старения (Дильман, 1987).

Рассмотрим кратко некоторые из наиболее характерных и известных теорий старения.

Теория накопления мутаций (Medawar, 1952) рассматривает старение как побочный продукт естественного отбора. Она предполагает, что с возрастом увеличивается частота мутаций, они закрепляются в генетическом аппарате и являются причиной старения.

Теория снижения жизнеспособности и повышения чувствительности к неблагоприятным воздействиям (Comfort, 1956; Strehler, 1962), — старение не предусмотрено прежним развитием организма и не определено эволюцией. Природа не сопровождает организм после окончания репродуктивного периода и поэтому при старении ослабевают защитные силы организма, проявляется активность вредных генов.

Теория накопления свободных радикалов (Harman, 1956; Harman, Eddy, 1979) подразумевает повреждение структур организма свободными радикалами, которые образуются в процессе жизнедеятельности. Они накапливаются с возрастом и потом отрицательно воздействуют на организм, вызывая его старение. Свободные радикалы представляют собой молекулы с активным центром, содержащим 1 или 2 неспаренных электрона, и способных повреждать сложные биологические молекулы — белки, липиды, нуклеиновые кислоты, а также мембраны, митохондрии. Накопление повреждений в клетках ведет к нарушению их работы, подавлению процесса клеточного дыхания и старению. Было сделано открытие, что организм обладает антиоксидантной защитой, которая блокирует активные формы кислорода, однако с возрастом она ослабляется и происходит усиление повреждающих эффектов свободных радикалов. По мнению Д. Хармана свободнорадикальные реакции могут вызывать рак, сердечные болезни, паралич, артрит, катаракту, болезнь Альцгеймера и др.

Адаптационно-регуляторная теория (Фролькис, 1975) объясняет механизмы возрастных изменений, а также адаптационных, приспособительных возможностей организма. Регуляторная часть теории объясняет наступающие при старении сдвиги на основе механизмов саморегуляции обмена и функций, исходя из системного принципа, с учетом изменений, возникающих в восприятии и передачи информации в центрах и объектах регуляции, на этапах прямой и обратной связи. В соответствии с теорией в ходе эволюции наряду со старением возник также процесс, противостоящий старению, который назвали витауктом (от лат. vita — жизнь, auctum — увеличивать). Он стабилизирует жизнедеятельность организма, повышает его адаптационные возможности.

Онтогенетическая модель старения и теория больших биологических часов (Дильман, 1986) говорит о том, что возникновение главных болезней старения обусловлено внутренними механизмами, — это результат естественного процесса развития организма. С точки зрения В. М. Дильмана старение является болезнью не только по существу, но и по определению понятия «болезнь». Болезнью можно назвать любое стойкое нарушение гомеостаза, любой патофизиологический процесс, увеличивающий вероятность смерти. Старение прогрессивно увеличивает риск смерти от нормальных болезней, в основе которых лежит нарушение гомеостаза. Например, в возрасте от 25 до 55 лет люди практически здоровы, но за этот же период времени частота смерти от атеросклероза сосудов увеличивается примерно в 100 раз. По теории имеется комплекс из 10 болезней, которые можно рассматривать как главные болезни старения и 85 людей из 100 гибнут от этих заболеваний. Это болезни сердечно-сосудистой системы, рак, ожирение, сахарный диабет, гипертония, метаболическая иммунодепрессия, гиперадаптоз, климакс, психическая депрессия. Причем, эти болезни связаны между собой и могут проявляться одновременно. Существует своеобразный календарь, отражающий суммарные изменения в течение жизни человека. Этот календарь предлагается назвать Большими биологическими часами. Они измеряют ритм работы главных гомеостатических систем организма и их механизм «встроен» в гипоталамус. Можно представить ситуацию, при которой ход Биологических часов будет замедлен и соответственно замедлится процесс старения.

Теория накопления повреждений, зависимых от скорости метаболизма (Segal, 1988). По этой теории старение — это нерегулируемый процесс. Этот взгляд на старение проистекает прежде всего из наблюдения, что все известные регулируемые системы подвержены аберрации. В пределах одного и того же вида причины смерти особи варьируют в широких пределах, что опять-таки свидетельствует о нарушении регуляторного механизма. Эта теория основана на том, что с возрастом происходит прогрессивное накопление метаболических нарушений, которые постепенно повреждают биологические системы и, следовательно, вызывают смерть животных.

Иммунорегуляторная теория старения (Донцов, 1990; Донцов и др., 2010). Отечественными учеными было показано, что особая популяция лимфоцитов регулирует не иммунный ответ, а клеточный рост вообще. В. И. Донцовым была предложена теория регуляторного старения, которая связывает процесс возрастного иммунодефицита с возрастным снижением скорости клеточного роста и деления клеток. В таком случае, иммуностимуляторы могут снижать биологический возраст и регрессировать симптомы старения, что и было подтверждено патентами на изобретение. Иммуномодулятор «Трансфер фактор» обращал многие возрастные процессы у мышей и снижал биологический возраст у человека (Донцов и др., 2010; Чижов и др., 2014).

Общая системная теория старения (Донцов, 1990; Донцов и др., 2017) позволяет перейти от частных и феноменологических представлений к общей модели старения, связывающей его фундаментальную причину — рост энтропии в неполностью открытых системах с иерархически организованной биосистемой взаимосвязанных главных механизмов старения и частных его проявлениях.

Общая причина проявляется в 3-х главных направлениях — путях, типах или генеральных механизмах старения:

— вероятностные процессы вызывают гибель необновляемых элементов организма (нервные клетки, альвеолы, нефроны, зубы и пр.);

— обновляющиеся ткани (кожа, слизистая, паренхиматозные органы) снижают свою скорость самообновления за счет снижения факторов роста в крови, т.е. их старение носит регуляторный характер;

— со временем во всех тканях накапливаются внешние и внутренние «загрязнители», т.к. вывести их все принципиально невозможно.

Соответственно, можно влиять на старение на самом высоком структурном уровне его глобальных путей развития:

— пересадкой органов, протезированием и восстановлением способности к регенерации для тех клеток и органов, для которых ее нет (как это имеет место у гидры, которая не стареет, т.к. у нее обновляются все органы, ткани и клетки);

— введением факторов роста или иных факторов, стимулирующих рост самообновляющихся тканей (например иммуностимуляторы, стволовые клетки, активация регуляторных клеток мозга);

— методами детоксикации (например, центрофеноксин убирает из нервных клеток липофусцин, который с возрастом занимает до 80% объема клеток, сам не будучи активным, тем самым центрофенксин стимулирует память).

Все эти глобальные пути развития старения в зависимости от условий конкретных тканей, проявляются многими конкретными механизмами. Именно среди таких частных механизмов часто и ищут причину старения, не понимая, что это лишь проявления старения. Это привело к созданию в настоящее время до 300 «теорий старения», которые на деле не дали никаких практических результатов, т.к. влияют в лучшем случае на один-два частных проявления старения.

Однако, врачам хорошо известно, что частные механизмы любых патологий на самом деле группируются в небольшое число т.н. «типичных патологических процессов» и синдромов, и старение в этом плане не исключение. Такие синдромы, как ишемия тканей с их дистрофией и склерозом, иммунодефицит, снижение адаптации и др. характерны как для старения, так и для любых заболеваний, в т.ч. для т.н. возрастных болезней. Интересно, что длительное лечение и профилактика возрастных заболеваний должно снижать скорость старения, т.к. действует и на синдромы самого старения. Действительно, начиная с середины ХХ века скорость старения для большинства развитых стран постоянно снижается. Таким образом, в настоящее время уже имеются группы средств, которые влияют на важные механизмы старения (анти-ишемические, цитопротективные, стимуляторы стволовых клеток, иммуномодуляторы и пр.).

Симбиотическая теория старения (Згурский, 2012, 2017) основана на том факте, что сосуществование (симбиоз) живых организмов, как одноклеточных, так и многоклеточных, очень широко распространено в живой природе. Сама эукориотическая клетка также находится в симбиозе с митохондрией. Отсюда процесс старения клетки-симбионта рассматривается как связанное с половым размножением нарушение внутриклеточного симбиоза между митохондриями и ядром. Старение клеток в организме индуцируется ухудшением окружающей клетку среды в период полового созревания и протекает в форме внутриклеточного стресса. Митохондрии и ядра половых и соматических клеток реализуют различные стратегии выхода из нарушенного симбиоза, что, в конечном счете, и приводит многоклеточный организм в состояние нежизнеспособности.

Мэрион Лэмб (Лэмб, 1980), делая заключение по анализу понятий «старение», пишет, что старение — это фундаментальное свойство, внутренне присущее живым организмам.

В процессе нашей работы мы сформулировали следующее определение старения: это физиологический процесс, происходящий в организме после завершения его формирования. В результате этого процесса самопроизвольно (независимо от внешней среды — эндогенно) ослабляются жизненные функции организма, ухудшается состав и структура тела, разрушаются органы, увеличивается вероятность возникновения различных заболеваний, что в конечном итоге приводит к увеличению вероятности гибели организма и прекращению его функционирования.

Однако мало описать старение и дать его определение. Понимание старения нужно для того, чтобы на этой основе разработать способы борьбы с ним и затем увеличить продолжительность жизни человека.