Старение человека и болезни старости

Гены и телесные функции

Прежде чем обсуждать ключевые концепции, связанные со старением и генетикой, давайте рассмотрим, что представляет собой наша ДНК, и некоторые основные способы влияния генов на нашу продолжительность жизни.

Наши гены содержатся в нашей ДНК, которая присутствует в ядре (внутренней области) каждой клетки нашего тела. (Существует также митохондриальная ДНК, присутствующая в органеллах, называемых митохондриями, которые присутствуют в цитоплазме клетки.) У каждого из нас есть 46 хромосом, составляющих нашу ДНК, 23 из которых происходят от наших матерей и 23 от наших отцов. Из них 44 являются аутосомами, а две — половыми хромосомами, которые определяют, должны ли мы быть мужчинами или женщинами. (Митохондриальная ДНК, напротив, несет гораздо меньше генетической информации и поступает только от наших матерей.)

В этих хромосомах находятся наши гены, наш генетический проект, несущий ответственность за передачу информации о каждом процессе, который будет происходить в наших клетках.Наши гены можно представить как последовательность букв, которые составляют слова и предложения инструкций. Эти слова и предложения кодируют производство белков, которые контролируют каждый клеточный процесс.

Если какой-либо из этих генов поврежден, например, мутацией, которая изменяет последовательность «букв и слов» в инструкциях, может быть получен аномальный белок, который, в свою очередь, выполняет дефектную функцию. Если происходит мутация в белках, которые регулируют рост клетки, может возникнуть рак. Если эти гены мутируют с рождения, могут возникнуть различные наследственные синдромы. Например, муковисцидоз — это состояние, при котором ребенок наследует два мутированных гена, контролирующих белок, который регулирует каналы, ответственные за движение хлорида через клетки потовых желез, пищеварительных желез и многое другое. В результате этой единственной мутации происходит сгущение слизи, вырабатываемой этими железами, и возникающие в результате проблемы, связанные с этим состоянием.

Ключевые понятия в генетической теории старения

Ключевые понятия в области генетики и старения включают несколько важных концепций и идей, начиная от сокращения теломер и заканчивая теориями о роли стволовых клеток в старении.

теломеры — В конце каждой из наших хромосом лежит кусочек «мусорной» ДНК, называемый теломерами. Теломеры не кодируют какие-либо белки, но, по-видимому, выполняют защитную функцию, предотвращая присоединение концов ДНК к другим частям ДНК или образование круга. Каждый раз, когда клетка делится, отсекается немного больше теломер. В конце концов. этой ненужной ДНК не осталось, и дальнейшее перерезание может повредить хромосомы и гены, что приведет к гибели клетки.

В целом, средняя ячейка способна делиться в 50 раз до того, как теломер израсходован (предел Хейфлика). Раковые клетки нашли способ не удалять, а иногда даже добавлять, часть теломер. Кроме того, некоторые клетки, такие как лейкоциты, не подвергаются этому процессу укорочения теломер. Похоже, что, хотя гены во всех наших клетках имеют кодовое слово для фермента теломераза, который ингибирует укорочение теломер и, возможно, даже приводит к удлинению, ген только «включен» или «экспрессирован», как говорят генетики, в таких клетках, как белый. клетки крови и раковые клетки. Ученые предположили, что, если бы эту теломеразу можно было как-то включить в других клетках (но не настолько, чтобы их рост стал бесполезным, как в раковых клетках), наш возрастной предел мог бы быть увеличен.

Исследования показали, что некоторые хронические состояния, такие как высокое кровяное давление, связаны с меньшей активностью теломеразы, тогда как здоровое питание и физические упражнения связаны с более длинными теломерами. Избыточный вес также связан с более короткими теломерами.

Гены долголетия — Гены долголетия — это специфические гены, которые связаны с продолжительностью жизни. Два гена, которые непосредственно связаны с долголетием — это SIRT1 (sirtuin 1) и SIRT2. Ученые, изучавшие группу из более 800 человек в возрасте 100 лет и старше, обнаружили три значительных различия в генах, связанных со старением.

Клеточное старение — Клеточное старение относится к процессу, посредством которого клетки распадаются с течением времени. Это может быть связано с укорочением теломер или процессом апоптоза (или самоубийства клеток), при котором удаляются старые или поврежденные клетки.

Стволовые клетки — Плюрипотентные стволовые клетки — это незрелые клетки, которые могут стать клетками любого типа в организме. Предполагается, что старение может быть связано либо с истощением стволовых клеток, либо с потерей способности стволовых клеток дифференцироваться или созревать в различные виды клеток

Важно отметить, что эта теория относится к взрослым стволовым клеткам, а не к эмбриональным стволовым клеткам. В отличие от эмбриональных стволовых клеток, взрослые стволовые клетки не могут превращаться в клетки любого типа, а только в определенное количество типов клеток. Большинство клеток в нашем организме дифференцированы или полностью зрелы, а стволовые клетки представляют собой лишь небольшое количество клеток, присутствующих в организме

Большинство клеток в нашем организме дифференцированы или полностью зрелы, а стволовые клетки представляют собой лишь небольшое количество клеток, присутствующих в организме.

Примером типа ткани, в котором регенерация возможна этим способом, является печень. Это в отличие от мозговой ткани, которой обычно не хватает такого регенеративного потенциала. В настоящее время есть доказательства того, что сами стволовые клетки могут быть затронуты в процессе старения, но эти теории похожи на проблему курицы и яйца. Нет уверенности, что старение происходит из-за изменений в стволовых клетках, или если вместо этого изменения в стволовых клетках происходят из-за процесса старения.

Epigenetics — Эпигенетика относится к экспрессии генов. Другими словами, ген может присутствовать, но может быть либо включен, либо выключен. Мы знаем, что в организме есть некоторые гены, которые включены только на определенный период времени. Область эпигенетики также помогает ученым понять, как факторы окружающей среды могут работать в рамках генетических ограничений для защиты или предрасположенности к болезням.

Препараты против старения, но с побочным эффектом

Если вы не любитель долгих историй, тогда переходите к следующему пункту.

Западная медицина пыталась замедлить или обратить вспять процесс старения на протяжении многих веков, но найденные решения оказывались не очень эффективными.

Гормональная терапия

Взять, к примеру, заместительную гормональную терапию (ЗГТ). Применять ЗГТ начали с конца 1960-х годов. Её назначали, чтобы смягчить неприятные симптомы климактерического периода – приливы жара, ночную потливость, нарушение сна, повышенную раздражительность, перепады настроения, сухость влагалища и др.

К сожалению, даже несмотря на то, что учёные признают, что ещё неясно, является ли снижение уровня гормонов частью здорового старения или нет, ЗГТ и применение гормональных добавок стали одной из основных стратегий борьбы со старением кожи, снижением сексуальной функции, уменьшением костной массы и другим и проблемами, с которыми сталкиваются женщины элегантного возраста.

И все же исследования показывают, что у ЗГТ есть серьёзные побочные эффекты. Так, в 2002 году была опубликована научная работа «Инициатива во имя здоровья женщин» (Women’s Health Initiative, WHI), в которой говорилось, что ЗГТ с эстрогеном и прогестагеном увеличивает риск инсультов, деменции и рака груди у женщин в постменопаузе.

С тех пор вероятность развития рака молочной железы при ЗГТ, а также некоторых других форм рака была подтверждена в ряде дополнительных исследований, в которых участвовали ещё десятки тысяч женщин. Тем не менее Управление по санитарному надзору за качеством пищевых продуктов и медикаментов США (FDA) по-прежнему рекомендует приём ЗГТ при сухости влагалища, приливах жара, а также для профилактики остеопороза в период менопаузы.

Терапия биоидентичными гормонами

В качестве альтернативы синтетическим гормонам ЗГТ появилась так называемая терапия биоидентичными гормонами. Её сторонники утверждают, что такие гормоны лучше, чем ЗГТ, так как имеют тот же химический состав, что и гормоны, которые естественным образом вырабатываются в организме человека.

Но чтобы точно сказать, так ли это, необходимы крупные долгосрочные испытания. Пока нет оснований предполагать, что биоидентичные гормоны безопаснее ЗГТ только потому, что их химическая структура слегка изменена.

Добавки тестостерона

Впрочем, не только женщины подвергаются риску. Среди мужчин преклонного возраста быстро набирают популярность добавки тестостерона. Их позиционируют как средство против симптомов низкого уровня тестостерона, таких как усталость и снижение полового влечения. Но долгосрочная безопасность и эффективность подобного лечения ещё не доказаны.

Так, испытание с участием 60 пожилых мужчин с низким уровнем тестостерона показало: замещение этого гормона эффективно против снижения потери мышечной массы и минеральной плотности костей, а также для улучшения когнитивных функций, но такая терапия может негативно действовать на простату и приводить к проблемам с мочеиспусканием.

В другом исследовании замечено: замещение тестостерона ускоряет рост бляшек в артериях, что повышает риск сердечного приступа. В общем, далеко не все учёные согласны, что польза от этого средства перевешивает потенциальные риски.

Гормон роста

Не всё просто и с добавками на основе гормона роста (GH).У пожилых людей, принимающих добавки GH, чаще встречаются синдром запястного канала, гинекомастия (увеличение груди у мужчин), отёки и иногда повышенная резистентность к инсулину.

Бесспорно, уровень GH резко снижается с возрастом. Однако в опытах с мышами замечено, что дефицит гормона роста не уменьшает продолжительность жизни, наоборот, добавки с GH в долгосрочной перспективе ускоряют старение. Имеющиеся данные показывают, что процесс возрастного снижения GH намного сложнее, чем простой «дефицит», требующий заместительной терапии.

Учитывая плюсы и минусы фармацевтических вмешательств при старении, очевидно, что мы пока просто ещё недостаточно знаем о тонкостях функционирования человеческого организма или о том, почему и как он стареет, чтобы медицина в ближайшее время нашла «источник молодости».

Впрочем, есть научные доказательства того, что существует множество естественных решений возрастных проблем для тех, кто не желает принимать таблетки и синтетические гормоны.

Теории старения

Старение свойственно всем видам живых существ — любой организм значительно изменяется за время, проходящее от рождения до смерти. Ученые предложили множество теорий, объясняющих старение, но ни одна из них не была убедительно доказана. Если объединить отдельные элементы различных теорий, можно получить некое общее представление о том, почему люди стареют и умирают.

Теория запрограммированного старения гласит, что скорость старения организма регулируется его генами. Именно они определяют продолжительность жизни клеток. По мере отмирания клеток органы начинают работать хуже и в конце концов теряют способность выполнять биологические функции, необходимые для поддержания жизни. Запрограммированное старение способствует сохранению вида: старшие особи умирают и освобождают место для молодых.

Теория свободных радикалов утверждает, что причиной старения клеток является накопление вредных веществ, образующихся постоянно в ходе внутриклеточных химических реакций. В результате вырабатываются токсические вещества, называемые свободными радикалами, которые в конечном счете повреждают клетки и вызывают старение человека. С возрастом повреждений становится все больше, пока не возникнет ситуация, при которой многие клетки погибли или уже просто не Moiyr функционировать нормально. Когда это происходит, организм умирает. Животные различных видов стареют с разной скоростью в зависимости от того, как размножаются их клетки и как они реагируют на свободные радикалы.

Доказательства позади теории

Есть несколько путей доказательства, которые поддерживают генетическую теорию старения, по крайней мере, частично.

Возможно, самым убедительным доказательством в поддержку генетической теории являются значительные видоспецифичные различия в максимальном выживании: некоторые виды (например, бабочки) имеют очень короткую продолжительность жизни, а другие, такие как слоны и киты, похожи на наши. В пределах одного вида выживание схоже, но выживание может сильно отличаться между двумя видами, которые в остальном одинаковы по размеру.

Исследования близнецов также подтверждают генетический компонент, поскольку идентичные близнецы (монозиготные близнецы) гораздо более похожи по продолжительности жизни, чем неидентичные или дизиготные близнецы. Оценка идентичных близнецов, которые выросли вместе, и сопоставление этого с идентичными близнецами, которые выросли друг от друга, может помочь выделить такие факторы поведения, как диета и другие привычки образа жизни, как причину семейных тенденций в долголетии.

Дальнейшие доказательства в широком масштабе были найдены при изучении влияния генетических мутаций у других животных. У некоторых червей, а также у некоторых мышей мутация одного гена может увеличить выживаемость более чем на 50 процентов.

Кроме того, мы находим доказательства некоторых специфических механизмов, вовлеченных в генетическую теорию. Прямые измерения длины теломер показали, что теломеры уязвимы к генетическим факторам, которые могут ускорить скорость старения.

Почему люди стареют. Причины старения.Теории старения.

Есть несколько мнений на эту тему.

Эволюционно-генетический подход к процессу старения

В основу генетического подхода легла гипотеза, которая известна как «теория накопления мутаций». Она была предложена английским биологом Питером Медаваром в 1952. Он заметил, что животные в природе очень редко доживают до старости, т.к. гибнут от других причин. Согласно его теории, аллели (различные формы одного и того же гена, которые расположены в одинаковых участках гомологичных хромосом и определяющие альтернативные варианты развития одного и того же признака), которые проявляются в течение поздних периодов жизни и которые появляются в следствие мутаций зародышевых клеток, подвергаются недостаточному эволюционному давлению, несмотря на то, что в результате их действия страдают такие свойства организма, как выживание и размножение. Поэтому, эти мутации могут накапливаться в геноме на протяжении многих поколений. В результате, любое животное, которое сумело выжить на протяжении долгого времени, испытывает на себе действие этих мутаций, что проявляется как старение. Это же происходит и с животными, которые живут в защищенных условиях.

Чуть позже, в 1957 году американский биолог Джордж Вильямс выдвинул идею «антагонистической плейотропии». Он предположил существование плейотропных генов (плейотропи́я (от греч. — «больше» и «поворачивать, превращать») — явление множественного действия гена. Выражается в способности одного гена влиять сразу на несколько признаков), которые играют разную роль для выживания организмов на для разных периодов жизни, то есть они полезны в молодом возрасте, когда естественный отбор проявляется сильно, но вредны позднее, когда эффект естественного отбора слабый.

Эти две теории лежат в основе современных представлений о генетике старения. При этом, идентификация ответственных за старение генов имела лишь ограниченный успех. Известно много генов, которые влияют на продолжительность жизни различных организмов.

Эволюционно-физиологический подход

Некоторые физиологические эффекты происходят без определения генов, ответственных за них. Зачастую можно говорить лишь о компромиссах, которые аналогичны предсказанным теорией антагонистической плейотропии. Четкого определения генов, от которых они зависят нет. Физиологическая основа таких компромиссов заложена в так называемой «теории одноразовой сомы». Эта теория рассматривает вопрос, как организм распоряжается своими ресурсами для поддержки и ремонтом сомы и другими функциями, необходимыми для выживания. Необходимость компромисса возникает из-за ограниченности ресурсов или необходимости выбора лучшего пути их использования.

Поддержание тела должно осуществляться только настолько, насколько это необходимо на протяжении обычного времени выживания в природе. Например, поскольку 90 % диких мышей умирает на протяжении первого года жизни, преимущественно от холода, инвестиции ресурсов в выживание на протяжении большего времени будут касаться только 10 % популяции. Таким образом, трёхлетняя продолжительность жизни мышей полностью достаточна для всех потребностей в природе, а с точки зрения эволюции, ресурсы следует тратить, например, на улучшение сохранения тепла или размножения, вместо борьбы со старостью. Таким образом, продолжительность жизни мыши наилучшим образом отвечает экологическим условиям её жизни.

Физические упражнения

Физическая нагрузка менее обременительна, чем думает большинство людей. Всего лишь полчаса активной сердечно-сосудистой деятельности в день на регулярной основе оказывает огромное благотворное влияние (возможно, даже больше, чем тренировка в течение часа, потому что остается больше энергии, чтобы сжигать калории). Сам Синклер тренируется только один или два раза в неделю, бегает и играет с сыном. Он также тренирует свое тело, подвергая его воздействию экстремальных температур: сауны, ледяная вода и бег в футболке по покрытому снегом Бостону. Как показали его исследования, эти методы тоже увеличивают продолжительность жизни. Как минимум, испытуемых лабораторных существ. Основная часть антивозрастной программы заключается в том, чтобы подвергать организм определенному количеству стресса.

Теории старения

Существуют две основные категории теорий старения, которые принципиально отличаются тем, что можно назвать «целью» старения. В первой категории старение — это по сути случайность; накопление повреждений и износа для тела, что в конечном итоге приводит к смерти. Напротив, запрограммированные теории старения рассматривают старение как преднамеренный процесс, управляемый таким образом, который можно сравнить с другими фазами жизни, такими как половое созревание.

Теории ошибок включают в себя несколько отдельных теорий, в том числе:

Износ теории старения
Скорость жизни теории старения
Белковая теория сшивки снова
Свободнорадикальная теория старения
Теория соматических мутаций старения

Запрограммированные теории старения также разбиты на различные категории в зависимости от метода, которым наши тела запрограммированы на старение и смерть.

Запрограммированное долголетие — запрограммированное долголетие утверждает, что жизнь определяется последовательным включением и выключением генов.
Эндокринная теория старения
Иммунологическая теория старения

Существует значительное совпадение между этими теориями и даже категориями теорий старения.

Механика старения

Теоретическое обоснование изменений, происходящих в человеческом организме с возрастом, понятно, а каковы механизмы старения? Они подразделяются на две основные группы:

физиологические механизмы;
иммунологические механизмы.

Обе группы являются результатом постепенного износа человеческого организма, но проявляются на разных уровнях организации.

Физиологические механизмы

Возраст не щадит любые ткани человеческого организма, в том числе и нервную, которая меняется комплексно на всех уровнях своего существования:

структурном;
биохимическом;
функциональном.

Физиологические механизмы старения на структурном уровне проявляются потерей большого числа нервных клеток спинного мозга, мозжечка и базальных ганглий. Головной мозг при этом страдает гораздо меньше.

Что касается биохимических изменений, то они особенно заметны на примере гипоталамуса. В нем постепенно падает содержание ДОФА-декарбоксилазы и норадреналина, а ацетилхолинэстеразы и моноаминооксидазы, напротив, растет.

Меняются некоторые другие показатели:

снижается содержание воды в тканях мозга;
меняется соотношение различных видов липидов;
усиливаются свободно радикальные процессы;
растет количество ДНК-мутаций;
падает скорость синтеза белков.

Следствие всего этого – функциональные расстройства организма:

заторможенность двигательных реакций;
замедление запоминания новой информации;
расстройство фазы глубокого сна;
изменение осанки;
гипотония;
проблемы с регуляцией температуры тела;
недержание мочи;
расстройства работы ЖКТ.

С возрастом становится более активной симпатическая система, что оказывает определенное влияния на познавательную функцию.

Иммунологические механизмы

Связь системы кроветворения и иммунитета очень тесна. Обе они защищают организм от заражения инфекциями и развития опухолей. С возрастом не падает гемопоэз, не меняется размер селезенки и лимфатических узлов.

Иммунологические механизмы старения заключаются в:

сужении резерва систем;
замедлении их реакции на стрессовые ситуации.

С возрастом снижается обмен цинка, от которого во многом зависит иммунокомпетенция. Улучшить ее параметры можно, принимая препараты, содержащие соли этого металла.

Никотинамид мононуклеотид

Есть много способов увеличить количество NAD в организме. Многие дорогие лекарства и добавки обещают повысить его, но сам Синклер предпочитает NMN — никотинамид мононуклеотид.

NMN, полученный из витамина B ниацина, не самая дешевая добавка. Месячный запас обойдется примерно в 20 долларов. Доза – 250 мг в день. Сам Синклер ежедневно принимает 1 грамм NMN, смешивая его йогуртом. Чтобы следовать его рецепту придется тратить 20 долларов в неделю. Тем не менее, это достойные инвестиции, если они избавят вас от необходимости выкладывать огромные суммы за препараты для борьбы с болезнями.

Увеличилось количество убедительных исследований, доказывающих, что NMN (и его химический кузен NR) может быть источником молодости. Синклер начал давать его своему отцу, когда тому было 70 лет. Тот только что потерял жену и пребывал в состоянии медленного угасания. Сейчас ему 80, он ходит на свидания, путешествует самолетом на такие большие расстояния, что сам Синклер едва успевает за ним. Дэвид также начал давать NMN своему 10-летнему псу Чарли, который работал терапевтической собакой в больницах. Но о медицинской карьере пришлось забыть, потому что у оживленного пса теперь слишком много энергии, чтобы спокойно сидеть возле пациентов.

Даже просто принимая NMN в течение недели, вы начнете чувствовать бодрящие эффекты: как при тройной эспрессо, но с большей длительностью.

Можно ли не стареть вообще?

Несмотря на все старания ученых и на то, что известные ныне теории старения охватывают широкий спектр причин, ведущих к инволюции и смерти человека, действенного рецепта вечной молодости так и не было создано. Существуют нестареющие люди , которым удалось остановить этот процесс.

Что нужно делать чтобы отсрочить начало процесса старения и замедлить этот процесс? Сохранить молодость немного дольше, чем большинство окружающих возможно, но для этого следует прилагать усилия с самого раннего возраста.

употребление чистой пищи без химических добавок любого вида;
обильное питье;
умеренные регулярные физические нагрузки;
употребление в пищу большого количества рыбы или рыбьего жира, содержащего природный антиоксидант – витамин Е;
сбалансированное питание с большим количеством сырых овощей и фруктов;
строгий режим сна и бодрствования;
спокойные доброжелательные отношения со всеми окружающими;
своевременное лечение любых заболеваний;
регулярные полные медосмотры;
регулярная коррекция иммунитета;
после наступления климакса – коррекция гормонального фона.

Животные оставались живы непродолжительное время, а их организмы не могли полноценно функционировать, однако, первые шаги сделаны! Значит, не за порогом то время, когда мозги достаточно богатых клиентов смогут пересаживать в более молоды тела. Но выиграет ли от этого общество в целом – большой вопрос!

Прочитано: 1072 раз(а).

Теория угнетения против стереотипных представлений о «нормальной» старости

Но реальность, как это обычно и бывает, сложнее книжных схем и изящных научных построений. Пожилые так же сильно отличаются друг от друга, как и люди любого другого возраста. У них разный достаток, разные культуры, разные взгляды на жизнь и разные интересы. Однако в большинстве случаев молодость «в почете»: да, бабушек и дедушек нужно уважать и слушать, но даже в «традиционных» обществах делать что-то, развивать и совершать открытия всё равно предлагается тем, кто только вступает во взрослую жизнь. Старость же чаще всего рассматривается как наступление слабости (как минимум — физической) и приближение смерти.

Джордж Мид, классик социологической науки, критиковал сложившиеся стереотипы «большинства, доминирующего над третируемым меньшинством», — молодость и старость лишь частный случай такого «противостояния». По его мнению, последняя может быть «беспроблемной», а иногда и вовсе периодом расцвета и успеха.

Нормативные теории и общественные представления о «правильном» и «неправильном» формируют образы «нормального» и «ненормального» старения.

И наоборот, из-за продвижения идеологии «активного старения» нередко такие же насмешки со стороны детей пенсионеров и их друзей вызывает желание сидеть дома, смотреть телевизор и ухаживать за помидорами. В обоих случаях человек может испытывать дискомфорт от критики и ощущения собственной «неправильности».

Потому сегодня всё популярнее становится интерсекциональный подход

Внимание исследователей в этом случае приковано к тому, как проблемы одной социальной группы накладываются на проблемы другой и множатся

Интерсекционалисты с интересом изучали бы историю одноногой темнокожей лесбиянки — только не как повод для критики неполиткорректности, а как вполне реальный пример того, что человеку с ограниченными возможностями вдвойне тяжелее, если он(а) еще и представитель национального и/или сексуального меньшинства.

Сторонники интерсекционального подхода предлагают альтернативный взгляд на старение и стремятся уйти от стереотипов. Объектом их научного интереса становятся пожилые представители уязвимых групп.

Теория свободных радикалов

Эту теорию создало и разработало два человека: Д. Харман и Н. М. Эмануэль. Свободнорадикальная теория способна, по их мнению, объяснить не только причина процесса старения, но связанные с ним патологические процессы (сердечно-сосудистые заболевания, катаракту, рак и т. д.).

Ученые заявили, что во всех бедах организма виноваты свободные радикалы, которые незаменимы практически во всех биохимических процессах. Это активные формы кислорода, которые синтезируются в энергетических фабриках клеток — митохондриях. У каждого свободного радикала есть свое место работы, при покидании которого он может навредить не только своему рабочему объекту, но и стать причиной поломки других, контактирующих с ним ДНК, РНК, жиров и белков.