Признаки старения

Хотя порча долгоживущих белков матрикса не просто является одним из ключевых признаков старения, а, вероятно, тем пусковым механизмом, который дает начало практически всем другим признакам старения, тем не менее было бы важно сказать об этих "всех других" несколько слов. Мы будет придерживаться определения старения, как процесса, приводящего к росту вероятности умереть с возрастом.

В течение жизни в организме накапливаются повреждение генетического кода, записанного в ДНК клеток. Чтобы свести к минимуму эти повреждения, организмы развили механизмы «ремонта» ДНК, которые исправляют большую часть повреждений, но не все. На повреждение ДНК влияют факторы внешней среды: ультрафиолетовое излучение, воздействие некоторых химических веществ и даже вирусы. С другой стороны, ДНК повреждают и процессы, происходящие в самом организме: продукция клетками активных форм кислорода, система удвоения ДНК при делении клеток и т. д. [www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed/23746838]. Физические упражнения могут уменьшать повреждение ДНК активными формами кислорода [www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed/32394945]. Белок MTH1 участвует в ремонте повреждений ДНК и РНК, вызываемых активными формами кислорода. Сверхэкспрессия гена MTH1 хотя и увеличивала медианную продолжительность жизни мышей примерно на 15% [www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed/23648059], но не влияла на скорость их старения в сравнении с мышами дикого типа [www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed/27638422].

Укорочение теломер (концевых участков хромосом) наблюдается при нормальном старении как у человека, так и у мышей. Ускоренное сокращение длины теломер сокращает жизнь мышей и людей [www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed/23746838]. Скорость укорочения теломер может быть замедлена посредством здорового питания и физической активности [www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed/26826704] [www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed/21102320]. Исследования, изучающие связь между длинной теломер и продолжительностью жизни противоречивы [www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed/29186077]. Удлинение теломеров (концевых участков хромосом) позволяло увеличить максимальную продолжительность жизни мышей с 1000 до 1300 дней [www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed/22585399]. Однако, это не влияло на скорость их старения [www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed/27638422].

Эпигенетика изучает механизмы, изменяющие работу генов. Старение сопровождается эпигенетическими изменениями. В отличие от поломок ДНК, эпигенетические изменения, как предполагается, можно «откатить» в состояние, которое наблюдается у более молодого организма [www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed/23746838]. «Откатить» эпигенетический возраст по часам Хорвата почти на 2 года можно физическими тренировками совместно с диетой [www.medrxiv.org/content/10.1101/2020.07.07.20148098v1]. Но означает ли это омоложение? Если бы это было омоложение, то физические тренировки и питание сделали бы людей постоянно молодыми. Эпигенетический «откат» увеличивал максимальную продолжительность жизни короткоживущим мышам примерно до 29 недель [www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed/27984723], но существенно не влиял на скорость их старения, если рассматривать старение, как процесс, приводящий к росту вероятности умереть с возрастом.

В клетках организма есть механизмы, направленные на сохранение стабильности и функциональности их белков – механизмы протеостаза. Старение связано с нарушением протеостаза [www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed/23746838].

Гормезис при старении определяется как процесс, посредством которого кратковременный и несмертельный стрессор индуцирует механизмы стрессовой реакции организма, тем самым повышает стрессоустойчивость и общую продолжительность жизни. Умеренный стресс для митохондрий (частиц клеток живого организма, которые отвечают за выработку энергии) назвали митогормезисом. Впервые митогормезис был описан для червей нематод C. Elegans, которым ограничивали поступление с пищей глюкозы. Низкая доступность АТФ из-за низкой гликолитической активности вызывает активацию 5'АМФ-активируемой протеинкиназы (АМПК). АМПК, в свою очередь, способствует общему катаболизму и митохондриальному дыханию, что приводит к увеличению выработки активных форм кислорода – гормонального «стрессора» Это активирует дальнейшую защиту от стресса, продлевая продолжительность жизни. Слишком высокий уровень активных форм кислорода приводит к значительному повреждению липидов и ДНК клеток организма в результате окисления, что известно как окислительный стресс. Если такой стресс чрезмерный, то в результате погибают клетки, ускоряется развитие возрастных заболеваний. Если организм со стрессом справляется, то тренируются механизмы защиты от стресса и повышается стрессоустойчивость. В результате активизируется стресс-защита и увеличивается продолжительность жизни животного. При старении наблюдается прогрессивная дисфункция митохондрий (частиц клеток живого организма, отвечающих за выработку энергии), которая приводит к чрезмерной выработке активных форм кислорода. Дисфункциональные митохондрии могут вносить свой вклад в старение независимо от активных форм кислорода. Тренировки на выносливость и периодические ограничения в питании могут увеличивать продолжительность здоровой жизни, защищая митохондрии от дегенерации [www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed/23746838]. Однако, упражнения на выносливость и сокращение калорийности питания, хотя и увеличивали продолжительность жизни крыс, но не влияли на скорость их старения, если рассматривать старение, как процесс, приводящий к росту вероятности умереть с возрастом. [www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed/1278267].

Старение клеток сопровождается прекращением их деления. С возрастом растет число стареющих клеток [www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed/23746838]. Исследования показывают, что физические упражнения и исключение чрезмерного потребления калорий предотвращают преждевременное накопление стареющих клеток [www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed/26983960] [www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed/27518560]. В тоже время, чем дольше живут животные, тем больше их клетки склонны становиться стареющими для защиты от мутаций [www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed/31098949]. В настоящий момент известны и вредная и парадоксально полезная роли стареющих клеток в организме [www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed/29374361]. Так, например, стареющие клетки могут не только способствовать фиброзу, но и тормозить фиброз тканей [www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed/18724938]. Удаление стареющих клеток у мышей увеличило их максимальную продолжительность жизни примерно с 1000 до 1200 дней [www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed/26840489]. Однако, это не влияло на скорость их старения, если рассматривать старение, как процесс, приводящий к росту вероятности умереть с возрастом [www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed/27638422].

Снижение регенеративного потенциала тканей является одной из наиболее очевидных характеристик старения. Предполагается, что это происходит из-за истощения стволовых клеток, которые способны самообновляться, образуя новые стволовые клетки, делиться и «превращаться» в клетки различных органов и тканей [www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed/23746838]. Однако, лечение сердца стволовыми клетками не снижало смертность людей [www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed/21979282]. Как оказалось, стволовые клетки не влияют на регенерацию сердца в старом организме [www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed/31775156], так как более жесткий внеклеточный матрикс старой сердечной мышцы передает сигналы клеткам, заставляя их приобретать стареющий фенотип [www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed/29732402, www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed/31468004].

В процессе старения увеличивается уровень «вялотекущего» воспаления [www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed/23746838]. Основные причины «вялотекущего» воспаления, которых можно избежать – это хронические психосоциальные стрессы, плохое питание, малоподвижный образ жизни, ожирение, курение, аллергии, плохой уход за зубами, дефицит сна, дефицит солнца, возрастные заболевания [www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed/24228900]. Хотя удаление гена RIP3, увеличивало продолжительность жизни мышей с дисфункцией метаболизма холестерина [www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed/26283397] и снижало уровень экспрессии целого ряда маркеров воспаления. Однако, это не влияло на скорость их старения [www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed/27638422].

Почему мы стареем. Кто-то скажет, что теломеры сокращаются, и клетки перестает делиться. Другие скажут, что во всем виноваты сенесцентные (стареющие) клетки. А кто-то вообще предложит, что нужно омолодить эпигенетику, либо найти ген, запускающий программу старения. Это популярные заблуждения. Причину старения нужно искать совсем в другом месте. Итак смотрим.

Предлагаем Вам оформить почтовую подписку на самые новые и актуальные новости, которые появляются в науке, а также новости нашей научно-просветительской группы, чтобы ничего не упустить.

Автор статьи — Веремеенко Дмитрий Евгеньевич, основатель исследовательского проекта, изучающего терапии, направленные на увеличение продолжительности жизни человека "Лаборатория Экспертных Исследований Тераностика_про" (nestarenie.ru/slb-expert_.html), создатель экспертной системы Тераностика_про, основатель Nestarenie Camp (https://nestareniecamp.ru), со-основатель on-line курса Nestarenie, автор книги "Диагностика старения" (https://nestarenie.ru/Diagnostika.pdf), и со-автор книги "Как дожить до 22 века" (http://book.hostenko.com), создатель блога https://nestarenie.ru, Тел. +7 925 9244328 Dmitriy-tae@yandex.ru

Группа nestarenieRU в Facebook www.facebook.com/groups/nestarenie

Мой аккаунт в Facebook: https://www.facebook.com/nestarenieRU

YouTube-канал https://www.youtube.com/c/nestarenieRU

Знаете ли вы, что сайт nestarenie.ru — объективно один из самых популярных в России ресурсов про старение и долголетие - в Яндексе, в Гугле, по количеству, качеству и лояльности аудитории. nestarenie.ru имеет потенциал, чтобы стать одним из самых популярных сайтов о борьбе со старением не только в России, но и в мире. Для этого нужны деньги. Я призываю всех сделать пожертвования, а также убедить своих друзей поступить аналогично.

1. 1. • Карта Viza (доллары): 4215 8901 1587 0138 для переводов за пределами РФ
      • Карта МИР в Сбере (рубли):  2202 2032 1501 6686 (МАЙЯВИ Ч.) - на территории РФ

Узнайте подробнее помочь развитию блога.