Почему мы стареем
Ты и я просто набор клеток. Для людей, как и для большинства животных, процесс старения происходит в течение всей жизни. Старение происходит после того, как наши тела достигают половой зрелости. После этого, мы начинаем терять способность бороться с физическими нагрузками, а также поддерживать гомеостаз, внутренний баланс всех наших органов и систем концентрации жидкости в теле и самое главное, мы начинаем терять способность бороться с болезнями. Потому что технически нет такого понятия как умирать от старости. Каждый умирает от чего-то.
Но есть и хорошие новости! Не все животные делают это! Не все животные стареют таким образом. Некоторые из них, в частности некоторые холоднокровные животные, демонстрируют то, что называется незначительным старением. Они не теряют способность к размножению в течение долгого времени, и их показатели смертности не всегда увеличиваются с возрастом. Эти животные в основном остаются на определенном уровне физической подготовки, пока что-то страшное не случится с ними, например, болезнь или хищничество или действительно большой, быстрый грузовик совершит наезд в то время как животное будет пересекать дорогу.
Так, например, галапагосские черепахи, как известно, живут в течение 170 лет, а омары могут жить до 140 лет и самому старому моллюску было около 405 лет. Шекспир писал Гамлета, когда родился этот моллюск. Так что это совершенно несправедливо. Почему некоторые животные начинают умирать сразу после размножения, а другие получают пропуск в зал почти-бессмертия?
Ученые не знаю наверняка. Они пытаются понять это, изучая физиологическое старение на клеточном уровне. И оказывается, что наши тупые клетки имеют свои собственные программы смерти. Наши соматические клетки, но не сперма или яйца, постоянно делятся и создают свои. Существуют целые армии клеток, производимые в вашем теле прямо сейчас.
В 1960-е годы молодой исследователь по имени Леонард Хейфлик занимался изучением клеток плода человека и он заметил, что через некоторое время, человеческие клетки просто перестают делиться, а затем они умирают. Он пришел к выводу, что все они перестают делиться после 50 делений, которые занимают около 9 месяцев.
Если вы положите здоровые делящиеся клетки в морозильную камеру, деление будет замедляться, и даже остановиться, но когда мы согреем их вновь они точно вспомнят момент, где они остановились делиться и снова начнут этот процесс, пока не доберутся до этого магического числа.
Таким образом, Хейфлик обнаружил, что человеческие клетки запрограммированы на смерть. Количество раз, которое клетка может делиться теперь называется предел Хейфлика. И хотя это 50 делений для фетальных клеток человека, число для некоторых животных меньше, а для других больше. Например, у мышей, которые могут жить в течение 2-х или 3-х лет, проходит где-то от 14 до 28 делений. Галапагосская черепаха, с другой стороны, имеет предел Хейфлика около 125 делений. Таким образом, возможно, существует корреляция между средним пределом Хейфлика животного и его продолжительностью жизни.
Исследования людей в возрасте 80-90 лет показали, что их клетки делятся примерно 20 раз. Поскольку наши клетки имеют срок годности, мы, в свою очередь, также имеем срок годности. В настоящее времени ученые спрашивают: «Хорошо, да, есть предел, но что вызывает предел?» Оказывается, ответ, вероятно, его хромосомы.
Человеческая клетка прекращает деление после того, как она перестает быть в состоянии полностью воспроизвести его теломеры. Маленькие колпачки некодирующей ДНК на конце каждой хромосомы, которые защищают гены от ошибок и копирования. Теломеры первоначально сделаны с помощью фермента теломеразы, когда мы просто небольшие зиготы. Но после каждого деления теломеры на хромосомах новой клетки становятся чуть-чуть короче, чем в родительской клетке. Клетка достигает своего предела Хейфлика, когда теломеры становятся настолько коротки, что они больше не могут защитить хромосомы и клетка становится нежизнеспособной.
Итак, почему же биологам просто не повозиться с нашими клетками и не добавить некоторые теломеразы таким образом, чтобы клетки могли делиться вечно? Что ж! На самом деле уже существуют своего рода клетки, которые делают это очень хорошо. Раковые клетки. Да! Раковые клетки иногда могут создавать свои собственные теломеразы. Так что они могут копироваться неопределенный срок без повреждений в их хромосомах, поэтому они делятся как сумасшедшие и становятся опухолями.
Одно из исследований было сосредоточено на небольшом нематоде под названием C. Элеганс. Эти маленькие черви действительно хорошие испытуемые, потому что их продолжительность жизни около 14 дней. И у них есть только около 20 000 генов. Таким образом, ученые смогли определить гены, которые, скорее всего, отвечают за старение. В 1993 году Синтия Кеньон, биолог из Калифорнийского университета в Сан-Франциско обнаружила, что существует только один ген, который отвечает за старение этих червей. Он называется DAF-2, и когда она работала с этим геном, они так мутировали, что ее черви начали жить до 28 дней вместо 14. В два раза больше! Если бы они сделали это для нас, мы мы бы могли жить до 160 лет! К тому же черви были очень активны, жизнерадостны весь путь, пока не умерли! Кеньон также обнаружила еще один ген, называемый DAF-16, который имеет противоположную роль. Он поддерживает червей молодыми и здоровыми, регулируя выработку антиоксидантов, зародышевой борьбы с белками и другими вещами, которые борются с возбудителями болезней и последствиями стресса. Потому что, вы знаете, быть червем это невероятный стресс! Кеньон обнаружила, что ген старения работал, ограничивая влияние гена долголетия. И когда повреждается Daf-2, то Daf-16 просто продолжает делать свое дело, сохраняя червей молодыми.
Много исследований у людей было сосредоточено на одном гене, в частности, том что создает гормон роста под названием IGF-1. Еще одна причина старения над которой работают ученые — это калории. Оказывается, что даже если нам нужны калории, чтобы жить и работать, калории, которые мы принимаем также стимулируют процесс старения. Ученые знали с 1940 года, что низкое потребление калорий приводит к большей продолжительности жизни у мышей и других животных. Но как это работает не совсем понятно. На самом деле, это одна из самых больших загадок в изучении старения.
Но одна из теорий состоит в том, что, поскольку конечная задача IGF-1 является направление энергии пищи в сторону роста, если вы потребляете мало калорий ваш метаболизм переключает передачи, от выращивания до простого поддержания существующих клеток и укрепления сопротивляемость к стрессу и болезням. Но! Перед тем как сесть на кресс диету хорошенько подумайте, потому что то, что продлевает жизнь мыши, не означает, что это будет иметь тот же эффект на вас.
Ученые исследуют потребление калорий животными, которые больше похожи на нас, обезьяны, например. Самое длинное исследование долголетия человека продолжается уже с 1921 года. Некоторые из детей, участвующих в этом исследовании, действительно до сих пор живы. Но, как и следовало ожидать, многие из исследователей умерли. Очевидную роль в продолжительности жизни играет выбор образа жизни, диета и физические упражнения или курение. Исследования показывают, что адвентисты Седьмого дня, всегда хороши для исследования, потому что они проповедуют религию, которая поощряет регулярные физические упражнения, вегетарианство и воздержание от курения и алкоголя. Их средняя продолжительность жизни 88 лет, на восемь лет дольше, чем жизнь среднего гражданина США. Таким образом, в то время как наши лучшие умы проводят исследования старения, генетики, и потребления калорий, просто не курите как Кейт Мосс, не кушайте как свиньи, не пейте как рыбы, и вы сможете прожить дольше.
© Марина Зайкина
