Медицина. Теории и маркеры старения

Интересный факт: наша официальная медицина не так давно изучает проблему старения и противодействия ему. В геронтологических исследованиях, как ни странно это прозвучит, не было необходимости. В XX веке люди раньше взрослели, раньше старели и раньше умирали. Те «райские территории», о которых шла речь в предыдущей главе, мы рассматриваем как исключение из правил. Вспомните, как классики литературы называют стариками и старушками людей сорока лет. А образ старушки-матери из фильмов о войне? В реальной жизни мамам молодых солдат было по сорок-сорок пять лет.

После Второй Мировой войны образ жизни и мышление людей изменились. Если раньше считали, что юность человека длится до восемнадцати лет, дальше он взрослеет, создает семью, довольно рано становится родителем, примерно в пятьдесят лет – бабушкой или дедушкой, затем выходит на пенсию и его уже можно считать его стариком, то сейчас в наше время ситуации изменилась.

Взросление наступает позже. Биологически и психологически позже – если раньше кора головного мозга человека полностью созревала к восемнадцати – двадцати годам, то теперь к двадцати пяти – двадцати семи. Репродуктивные технологии позволяют становиться родителями в более позднем возрасте, чем раньше. И, наконец, образовательные технологии и Интернет позволяют сохранять интеллектуальную активность и возможность общения с единомышленниками в любом возрасте.

Нам стало интереснее жить.

Мы хотим становиться старше, не старея в обычном понимании этого слова.

Запрос дан – медицина ответила. Точнее, постепенно стала отвечать.

Поэтому и стали изучать старение. Задались вопросом: почему оно возникает? То есть к старению стали относиться как к болезни.

Теории старения

Старение на клеточном уровне – состояние, при котором клетка прекращает размножение и медленно умирает. Если больных и умирающих клеток много, то это приводит к повышенной нагрузке на остальные ткани и на организм в целом. Постепенно он перестает справляться с нагрузкой.

Теломеразная теория старения

Теломера – короткий повторяющийся фрагмент негенетического материала, играющий роль биологических часов для определения продолжительности жизни клетки (то есть, сколько раз она может размножиться до момента своей смерти). Теломеры также тесно связаны со стабилизацией генетического материала, оказывая таким образом непосредственное влияние на состояние клетки и организма в целом.

Теломераза – фермент, вызывающий удлинение теломер и тем самым увеличивающий среднюю продолжительность жизни клеток. В достаточно больших количествах потенциально бессмертными могут быть лишь некоторые клетки (половые и раковые).

У стволовых клеток – незрелых клеток-прародительниц – уровень активности теломеразы ниже, чем у половых, но выше, чем у остальных клеток организма, у которых теломеразы мало или нет вообще. Производя теломеразу в ничтожных количествах, с каждым делением теломеры соматических клеток становятся все короче и короче до тех пор, пока, наконец, клетка не постареет и не умрет.

С короткими теломерами и низким уровнем теломеразы связаны:

• высокий уровень гормонов стресса, хроническое низкоуровневое воспаление:

• зависимость от инсулина;

• высокий уровень сахара в крови;

• избыточный вес;

• курение;

• чрезмерное потребление углеводов;

• сидячий образ жизни.

В числе состояний и заболеваний, сопровождаемых короткой длиной теломер:

• рак;

• атеросклероз;

• болезнь Альцгеймера;

• остеоартрит;

• дегенерация желтого пятна (возрастное изменение сетчатки глаза);

• цирроз печени;

• СПИД;

• старение кожи.

Скорость укорочения теломер определяется исходом бесконечной войны между нашим организмом и внешними разрушающими силами, которые активно пытаются уничтожить молекулы, клетки и все тело: с токсическими веществами, поступающими в организм из окружающей среды, со стихийными бедствиями, войнами и прочим. К сожалению, даже зная об этих процессах, повлиять на них нам вряд ли удастся.

Но важным является то, что кроме внешних воздействий в нашем организме присутствуют скрытые разрушительные силы:

• окисление;

• воспаление;

• гликирование;

• аномальное метилирование.

Если с ними не бороться, то они могут привести к ускоренному старению.

Их определение и контроль над ними – основная задача в борьбе за сохранение максимально возможной длины теломер в течение максимально длительного времени. Если на любом уровне (на биохимическом, клеточном, системном или на уровне всего организма) мы проиграем любую из этих битв, то наступает смерть.

Сейчас мы расскажем об этих факторах подробнее.

Окисление

Первый фактор старения – окисление – связан со свободными радикалами. Наверняка вы слышали данный термин. Сейчас попробуем объяснить его смысл простым языком. Свободные радикалы – нестабильные молекулы, на внешней электронной оболочке каждой из которых находится один неспаренный электрон. Этот электрон постоянно пытается заполучить себе партнера, даже если для этого приходится похитить какой-нибудь другой электрон и, соответственно, повредить другие молекулы. Как хищные звери, свободные радикалы перемещаются по нашему организму, нападают почти на каждую встречную молекулу, повреждают ее, меняя форму и превращая ее в бесполезную или даже опасную, нарушая тем самым нормальную работу клеток. Такая молекула не только не в состоянии нормально функционировать сама, но и мешает это делать другим молекулам.

Таким образом, свободные радикалы как бы заразны – они передают неспаренные электроны своим жертвам, которые, в свою очередь, передают их дальше, приводя к дальнейшим разрушениям.

Такая цепь разрушений может быть бесконечно длинной и обрывается только в том случае, когда неспаренный электрон находит подходящую пару и, наконец, успокаивается, оставив все разрушения позади.

Наиболее распространенный источник свободных радикалов в нашем организме – кислород, элемент, без которого мы не можем жить. Хотя молекулярный кислород относительно стабилен, достаточно очень небольшого отклонения энергии для образования атомарного кислорода, обладающего высокой реакционной способностью в отношении других молекул.

Повреждения, наносимые одиночными атомами кислорода, индивидуальны и зависят от того, какие именно свободные радикалы имеются в наличии. Уровень кислотности, щелочности, близость к определенным органам – данные факторы определяют, что именно подвергается повреждению.

С возрастом уровень повреждений ДНК от свободных радикалов возрастает.

Безусловно, в организме есть молекулы, которые противодействуют свободным радикалам. Но когда свободных радикалов слишком много, а восстановительных молекул относительно мало и система восстановления и регенерации клетки стала стара или больна, чтобы бороться с производством свободных радикалов, а потому не способна их нейтрализовать возникает так называемый окислительный стресс и гибель клеток.

С помощью питания и приема БАДов, а также нормализации образа жизни существует много способов уменьшения производства свободных радикалов и, тем самым, сведения уровня повреждений участков теломер и остальной части клетки к минимуму.

Как правило, биологически активные добавки и виды продуктов также благоприятно влияют на состояние митохондрий, представляющих собой двигатель внутри клеток, в котором вырабатывается энергия и образуются свободные радикалы. А лечить митохондрии в клетках – это важно, так же как лечить сердце или мозг у человека.

Воспаление

Мы привыкли считать, что воспалительные заболевания всегда протекают в острой форме, как, например, пневмония, цистит или пульпит. Однако существует хроническое низкоуровневое воспаление, играющее основную роль в заболеваниях, которые ранее вообще не считались воспалительными. К ним относили:

• сердечно-сосудистые заболевания:

• болезнь Альцгеймера:

• сахарный диабет;

• определенные виды рака.

Рассказывает Инна Кононенко. Когда я говорю своим пациентам, что у них есть воспаление, то часто слышу удивленные вопросы: «Где это воспаление? Я же его не ощущаю. Как оно проявляется?»

Хроническое воспаление, в отличие от острого, протекает бессимптомно и может находится в организме десятилетиями. В течение всего периода оно подкашивает здоровье и сокращает продолжительность жизни.

Выявить его можно с помощью маркеров крови, о которых мы поговорим в соответствующей части книги. Раньше сердечно-сосудистые заболевания связывали с отложением холестерина на стенках коронарных артерий. Сейчас известно, что основная причина отложения холестерина в артериях – хроническое воспаление. Без факторов воспаления никакой холестерин не отложится!

Хроническое воспаление также является причиной возникновения болезни Альцгеймера, которая может поразить людей старше сорока пяти лет. В головном мозгу оно увеличивает производство растворимого амилоидного белка и повышает уровень его трансформации в нерастворимые амилоидные волокна, которые представляют собой токсичные продукты жизнедеятельности, мешающие нормальной работе головного мозга и убивающие его клетки.

В сахарном диабете II типа – тип диабета, который, опять же, возникает с возрастом, – хроническое воспаление тоже играет определенную роль. Оно становится причиной образования другого типа амилоидов, на этот раз не в мозгу, а в поджелудочной железе. Хроническое повышение уровня сахара и инсулина усиливают воспаление в системе кровообращения, запуская целый ряд процессов в поджелудочной железе у людей, страдающих сахарным диабетом II типа, аналогично тому, что наблюдается в головном мозгу людей с болезнью Альцгеймера.

Хроническое воспаление также отражается на теломерах, которые начинают очень быстро укорачиваться. При многих заболеваниях процесс укорачивания теломеров в различных тканях различен.

Например, у людей, страдающих сердечно-сосудистыми заболеваниями, в тканях сердца могут наблюдаться более короткие теломеры, чем в других местах, а у людей с болезнью Альцгеймера, по-видимому, происходит непропорциональное укорачивание теломеров головного мозга.

Степень хронического воспаления организма в значительной мере зависит от нашего питания. Об мы расскажем далее.

Гликирование (гликация)

В процессе приготовления продуктов нутриенты не остаются пассивными, а активно взаимодействуют друг с другом. Особое значение при этом имеет взаимодействие сахаров и белков без участия ферментов – так называемое гликирование, или неферментативное гликозилирование, она же реакция Майяра. Эта реакция может происходить в разных видах:

• в процессе приготовления еды при высоких температурах;

• в нашем организме при повышении уровня глюкозы.

Примером такой реакции в процессе приготовления еды является жарка мяса или выпечка хлеба, когда при нагревании возникает типичные запах, цвет и вкус пищи. Эти изменения вызваны образованием продуктов реакции Майяра – химической реакции между аминокислотой и сахаром.

Реакция Майяра снижает биологическую ценность белков, поскольку аминокислоты, особенно лизин, треонин, аргинин и метионин, которых чаще всего недостает в организме, после соединения с сахарами становятся недоступными для пищеварительных ферментов и, следовательно, не усваиваются.

В организме реакция выглядит следующим образом:

• человек съедает углеводный продукт;

• повышается уровень глюкозы в его крови;

• молекулы глюкозы попадают в различные ткани, где взаимодействуют с белками;

• образуется составная молекула белок-глюкоза;

• создаются всевозможные комбинации молекул белков и глюкозы, кратко называемые КПИГ (конечные продукты гликирования), которые засоряют клетку и перестраивают всю ее работу.

К сожалению, образование КПИГ – процесс, происходящий в организме любого человека. Однако при резком повышении сахара в крови описанная реакция значительно ускоряется, продукты взаимодействия накапливаются и вызывают многочисленные нарушения. Соответственно, чем выше уровень сахара, тем больше образуется КПИГ.

Глюкоза – довольно инертная молекула, являющаяся важнейшим источником питания клетки. Она единственный из сахаров, который циркулирует в организме в избытке. Несмотря на относительную безвредность, он может стать опасным именно при трансформации в конечные продукты гликирования.

КПИГ медленно накапливаются в тканях и обладают многими негативными эффектами. Обратить процесс не представляется возможным. Кроме того, молекулы способны объединяться в цепочки, в результате чего появляются особенно опасные КПИГ-полимеры. Они остаются в тех же тканях, где появились, что приводит к образованию бесполезных сгустков, которые никак не разрушаются и не выводятся организмом.

Таким образом, КПИГ образуются в результате «эффекта домино», возникающего каждый раз, когда уровень глюкозы в крови оказывается повышенным. Чем выше уровень сахара в крови, тем больше КПИГ накапливается и тем быстрее человек стареет.

Понимание того, с какой скоростью происходит гликирование белков, позволит понять, стареете ли вы быстрее биологически или согласно календарному времени.

Как уже сказано, КПИГ постепенно формируются и при нормальных значениях уровня глюкозы в крови, но с гораздо меньшей скоростью. Процесс образования КПИГ сопровождает естественное старение, в результате чего шестидесятилетний человек выглядит именно на шестьдесят. Однако быстрое накопление КПИГ у людей с плохо контролируемым уровнем сахара приводит к раннему старению.

Это объясняет, почему даже у молодых людей, страдающих сахарным диабетом, развиваются осложнения, характерные для людей пожилого возраста – атеросклероз, болезни почек и невропатия. Диабет – наглядная демонстрация того, что происходит с организмом человека, когда процесс гликирования начинает ускоряться и КПИГ накапливаются с более высокой скоростью.

Стечением времени КПИГ накапливаются во всем организме, запуская окислительный стресс и процесс хронического воспаления и повреждая чуть ли не каждую ткань.

Помимо диабета и его осложнений, накопление КПИГ провоцирует и другие серьезные заболевания. В первую очередь страдают – то есть гликируются – следующие белки: гемоглобины, альбумины, коллаген, кристаллины, липопротеиды низкой плотности.

К каким последствиям может привести процесс гликозилирования этих белков?

Коллаген является одним из основных белков кожи, а также сухожилий, связок и костей. Он составляет 20–30 % от массы всего тела. И именно происходящие с ним изменения ответственны за появление морщин, снижение эластичности кожи и прочие заметные изменения внешности, которые в обиходе мы называем старением.

В нормальном состоянии между волокнами коллагена существуют сшивки, которые придают им необходимые механические свойства. С возрастом количество сшивок увеличивается. Этот процесс, протекающий с участием глюкозы, более интенсивно происходит у людей с высоким уровнем сахара в крови. Глюкоза реагирует с аминокислотой лизин, которой богат коллаген. Увеличение числа сшивок между молекулами коллагена приводит к изменению механических свойств тканей. Увеличение количества связей в коллагене снижает его эластичность. Такое изменение может являться причиной возрастного снижения функции почек. Полагают, что этот механизм играет роль в сужении артерий, уменьшении сосудистого кровотока и снижении гибкости сухожилий.

Процесс гликирования коллагена запускает ряд осложнений в тех органах, где он играет важную структурную роль:

• кожа;

• хрусталик глаза;

• почки;

• сосуды;

• межпозвоночные диски;

• хрящи, а значит – суставы.

•

Рассказывает Инна Кононенко. Именно поэтому, например, я спрашиваю у своих пациентов, есть ли у них межпозвоночные грыжи. Наличие таких симптомов позволят понять, насколько у обратившегося ко мне человека выражен дефицит белка и его повреждение избыточными количествами глюкозы.

Атеросклероз инициируется длительным повышенным уровнем глюкозы в крови, тогда как принято считать, что его появление связано не с глюкозой, а с холестерином. Как же это происходит? Глюкоза разрушает коллаген и эластин в сосудистой стенке, что приводит к ее повреждению. В стенке сосуда возникает воспаление. Когда вы, например, поранили кожу, в месте царапины возникают покраснение и боль. Это и есть признаки воспаления.