Короче говоря, дискуссия о роли теломер в старении продолжается. Тем не менее вы сами можете проследить за тем, чтобы ваши теломеры находились в хорошем состоянии. У людей, которые соблюдают здоровую средиземноморскую диету, теломеры обычно длиннее (123). Если больше заниматься физкультурой и меньше сидеть (за столом, в поездах и машинах, на диванах), это тоже поможет сохранить здоровье теломер (124). Еще одно исследование показывает, что здоровый образ жизни может влиять на активность теломеразного белка и снизить риск рака простаты у мужчин (125). Вредная пища вроде газированных напитков, напротив, укорачивает теломеры (126).
ПОДВОДИМ ИТОГ
ДНК – это очень длинная молекула, которая содержит инструкции по сборке наших белков – строительных материалов и рабочих лошадок наших клеток.
Теломеры – это наконечники цепочки ДНК (сами теломеры тоже состоят из ДНК). Эти «колпачки» не дают цепочке ДНК развязаться.
Теломеры играют роль в старении.
• С каждым делением клеток теломеры укорачиваются. Когда они становятся слишком короткими, они больше не защищают ДНК, и функциональность клеток снижается. Особенно сильно это действует на стволовые клетки, потому что они должны часто делиться.
• В клетках, которые делятся нечасто (мышечных или нервных), теломеры все равно со временем повреждаются и посылают сигналы, нарушающие нормальную работу клеток.
Раковые клетки, репродуктивные клетки и некоторые черви могут стать бессмертными, вырабатывая теломеразу – белок, который удлиняет короткие теломеры.
Хорошее питание и достаточные физические нагрузки противодействуют укорочению теломер.
Прогерию часто называют болезнью старения, но, хотя она и имитирует некоторые симптомы старения, болезнью старения она на самом деле не является.
Другие причины и заключение
Старение – это сложный процесс. Мы обсудили четыре важных причины старения: скопления белков; избыток углеводов, которые стимулируют выработку ИФР и создают поперечные связи; дефекты митохондрий; наконец, изменения, связанные с ДНК, в том числе теломеры и эпигенетику. Однако есть и другие причины старения, и, скорее всего, в будущем откроют новые механизмы. Четыре причины, которые мы обсудили, – самые важные из тех, что известны нам сегодня. Они напоминают четырех всадников Апокалипсиса, и вместе они представляют собой сурового врага, который подрывает наше здоровье с течением лет. Все начинается с того, что вам уже не хватает сил добежать до автобуса, с первых седых волос и морщин, а заканчивается широким спектром возрастных болезней, например, сердечно-сосудистыми заболеваниями или старческим слабоумием.
Эти четыре силы заставляют стареть наши клетки – причем не только обычные клетки тела, но и наши стволовые клетки. Эти клетки распространяются по всему нашему телу, и из них ежедневно вырастают миллиарды новых клеток. Стволовые клетки кишечника постоянно производят новые кишечные клетки, потому что те живут не дольше пяти дней. Стволовые клетки костного мозга создают до двух миллионов эритроцитов в секунду. Стволовые клетки кожи полностью обновляют всю нашу кожу в течение месяца. Стволовые клетки костей полностью перестраивают скелет каждые десять лет. Именно стволовые клетки регулярно переделывают и восстанавливают нас. Но когда они повреждаются процессами старения, – например, накоплением белков, сахарными поперечными связями, повреждением ДНК или укорочением теломер, – они тоже начинают стареть и, в конце концов, перестают работать или умирают. Со временем работающих стволовых клеток практически не остается, и мы не можем больше обновлять и восполнять наши драгоценные ткани и в буквальном смысле увядаем. Наши мышцы больше не ремонтируются и не обновляются, так что руки и ноги становятся худыми (саркопения). Нам трудно подниматься по лестнице, и мы чаще падаем, нередко ломая хрупкие кости. Жировые клетки под кожей лица медленно исчезают, и лицо становится худым и морщинистым. Наши волосы седеют, потому что стволовые клетки вокруг корней волос умирают и перестают вырабатывать меланоциты. Меланоциты – это клетки, которые вырабатывают темные пигменты, так что волосы бывают рыжими, черными или светлыми в зависимости от того, сколько пигмента (меланина) содержат волосы. Что интересно, стареющие стволовые клетки не всегда увядают и умирают. Некоторые постаревшие стволовые клетки просто «отключаются». Они превращаются в дряхлые стволовые клетки и перестают делиться и восстанавливать ткани. Нормальные клетки организма (не стволовые, например, клетки кожи или печени) тоже могут становиться дряхлыми – это защитный механизм против рака. Когда нормальная клетка организма слишком сильно повреждается (мутирует), тело нажимает «тормоз», запрещая этой клетке делиться. Подобная поврежденная клетка, которая не может больше делиться, и есть одряхлевшая клетка. Таким образом, дряхлая клетка уже не сможет превратиться (мутировать) в раковую клетку, которая делится бесконтрольно. Звучит неплохо, но есть и недостаток. Дряхлые стволовые клетки также вырабатывают разнообразные токсичные вещества, которые повреждают соседние клетки, мешая нормальному функционированию тканей и вызывая их старение. Например, если у вас много дряхлых стволовых и кожных клеток, то ваша кожа обвиснет, покроется морщинами и пигментными пятнами.
У некоторых людей, доживших до очень почтенного возраста, стволовые клетки очень сильные и выносливые. Пример – голландка Хендрикье ван Андел-Схиппер, умершая в 115 лет. Ученые обнаружили, что даже под конец жизни у нее вырабатывались миллионы кровяных клеток благодаря нескольким очень сильным и выносливым стволовым клеткам. У молодых людей около 1300 активных кровяных стволовых клеток, которые ежедневно вырабатывают миллиарды клеток крови (эритроцитов и лейкоцитов, которые работают на иммунную систему). Чем старше мы становимся, тем больше этих кровяных стволовых клеток погибает или отключается из-за старения. У госпожи ван Андел-Схиппер осталось лишь несколько работающих стволовых клеток (или, если точнее, несколько клонов стволовых клеток – групп похожих стволовых клеток), которые вырабатывали ее кровяные клетки.
Теперь, когда мы лучше понимаем, почему мы стареем, становится ясно, что может принести будущее. Когда ученые лучше изучат процесс старения, возможно, им удастся разработать более хорошие способы замедлить его, а может быть, и обратить вспять. Этому посвящена следующая глава.
3
Лестница долгожительства
Что мы можем сделать, чтобы замедлить процесс старения? В последнее десятилетие ученые узнали о старении больше, чем во все предыдущие тысячи лет. Новые открытия появляются с беспрецедентной скоростью. Чтобы лучше организовать новые знания и максимально воспользоваться их потенциалом, я разработал план более долгой и здоровой жизни. Его можно изобразить в виде лестницы, у которой сейчас четыре ступеньки. Каждая ступенька – это метод замедления старения и продления молодости. Внизу лестницы, на первой ступеньке, вы найдете самый простой, но вместе с тем и самый неэффективный метод. Он заключается в употреблении в пищу незаменимых питательных веществ, необходимых организму для правильной работы: определенных витаминов, минералов и жиров. Вторая ступенька описывает гормезис, процесс, который позволяет организмам дольше жить. Третья ступенька расскажет, как можно уменьшить стимуляцию роста с помощью диеты. Чем выше мы поднимаемся, тем более эффективными и многообещающими становятся методы. На верхней ступеньке нас ждут методы, которые еще недоступны сегодня или используются только для лечения некоторых редких заболеваний, но, как мы увидим, в будущем эти методы могут стать доступными для всех и замедлят старение или даже обратят его вспять. Поскольку сейчас знаний о старении очень много, наша лестница по-прежнему строится, и, возможно, с новыми открытиями придется пристраивать к ней дополнительные ступеньки.
