Что увеличивает жизнь человека
Радикальное продление жизни: вещества против старения
Картина Евгении Кашиной «Эликсир бессмертия»
Что нужно делать, чтобы увеличить свои шансы на долгую и здоровую жизнь? Поддерживайте физическую активность, ешьте больше овощей и фруктов, хорошо спите, гуляйте на свежем воздухе, избегайте стрессов, регулярно проходите медицинское обследование — этим рекомендациям уже больше ста лет. На самом деле все бесполезно — вы все равно умрете.
Но есть и хорошие новости: в эпоху нейросетей, генной терапии и машинного обучения стало возможным изучить процесс старения клеток, тканей и органов. Уже сейчас мы знаем некоторые методы замедления скорости старения, а через 10–20 лет, возможно, научимся обращать эти процессы вспять. В любом случае, лучше прямо сейчас задаться целью прожить здоровым дольше, чтобы своими глазами увидеть, сможет ли наука окончательно решить вопрос патологии старения.
Главный риск-фактор
Итак, мы говорили о том, что если не бессмертие, то уж значительное продление жизни в принципе возможно. Но как именно это возможно прямо сейчас, если вы не лабораторная крыса и не ученый, который ставит опыты прямо на себе?
В начале 2017 года во Флориде состоялась конференция «Достижения в терапевтических подходах к продлению здорового периода жизни», на которой встретились сотни лучших мировых специалистов по geroscience. Один из главных тезисов конференции гласил, что старение — это главный фактор риска всех возрастных заболеваний. Например, старение способствует развитию сердечно-сосудистых заболеваний и рака в три тысячи раз сильнее, чем курение и неправильное питание вместе взятые.
Замедление старения при помощи различных методов приводит к замедлению времени наступления возрастных заболеваний. В мире существует множество геропротекторов (общее название для группы веществ, в отношении которых обнаружена способность увеличивать продолжительность жизни), часть из которых используется в виде медицинских препаратов, а часть — каждый день потребляется вместе с пищей.
Как на нас влияет еда
Нутригеномика — наука, которая изучает действие употребляемых питательных веществ на активацию генов и последовательный эффект, приводящий к заболеваниям. Например, повышенный холестерин в крови является предиктором риска развития Альцгеймера и сердечно-сосудистых заболеваний. Чем больше жирного вы едите, тем выше риск (из этого правила есть редкое исключение для генетических мутантов). Эта наука может дать ответ на вопрос, что бы такое съесть для здоровья.
Краткий список полезных и доступных веществ выглядит так: чеснок, розмарин, кварцентин (брокколи, укроп и другие овощи), астаксантин (рыбы семейства лососевых, креветки), зеленый и черный чай, ресвератрол (виноград, вино, какао, орехи), мед, эллаговая кислота (гранат). Однако часть этих веществ понижают активность ферментов, а часть повышают, и в полной мере эффективными они оказываются в том случае, если вы принимаете их в соответствии с вашей генетической информацией. В России есть несколько компаний, предлагающих услуги ДНК-тестов для выявления склонности или устойчивости к болезням. Только получив результаты тестов, вы поймете, на каких веществах следует сконцентрироваться.
Существует теория о том, что ограничение калорийности пищи продлевает жизнь. Обезьяны, которых кормили на 20 % ограниченной в калорийности пищей (по сравнению с тем, что обезьяна съела бы сама без всяких ограничений), жили на 20 % дольше. Но пока сложно сказать, как этот метод может помочь людям — нужно не только на 20 % ограничить еду, но и выбрать, что и как мы ограничиваем. Наиболее адекватная версия диеты гласит, что 5 дней в неделю вы едите то, что хотите (в рамках разумного), а 2 дня употребляете не более 500 килокалорий в день.
Стоит рассмотреть, как различные диеты влияют на продолжительность жизни. Согласно эпидемиологическим данным, вегетарианство действительно продлевает жизнь (на 9 % по сравнению с группой всеядных). Более продвинутые веганы, оказывается, живут дольше вегетарианцев и уж тем более простых мясоедов — на 15 %. Но веганы вовсе не лидеры рейтинга. Самая большая продолжительность жизни наблюдается у людей, сидящих на вегетарианской диете, но употребляющих молочные продукты, яйца, рыбу, морепродукты (песко-вегетарианство). У обычных веганов и вегетарианцев это может вызвать ужас, но песко-вегетарианство на 19 % продлевает жизнь (по сравнению с традиционным американским типом питания).
Ряд молекул, присутствующих в здоровой еде, можно запаковать в лекарство, принимать и стареть медленнее: омега-3 жирные кислоты, ликопин, метформин, рапамицин, ресвератрол, витамин D, NMN (NAD+), кофеин, куркумин, женьшень, астрагиноны, черный перец. О некоторых доступных геропротекторах расскажем подробнее.
Рапамицин
Транснациональная корпорация Novartis, вторая по величине в мире фармацевтическая компания, успешно провела клинические испытания аналога рапамицина и определила, что он улучшает характеристики иммунитета у пожилых людей. Звучит удивительно, ведь изначально рапамицин — это иммунодепрессант, применяемый для предотвращения отторжения трансплантируемых органов.
Рапамицин подавляет активность mTOR — внутриклеточного протеина, который является сигнальным элементом, регулирующим развитие и гипертрофию мышечных волокон. При активации mTOR происходит стимуляция роста мышечной ткани, а чем больше клетки делятся, тем ближе старение.
Кроме того, рапамицин не дает клеткам перейти в сенесцентное состояние, т.е. в состояние, когда клетки потеряли способность к делению, и вызывают системное воспаление всего организма и старение человека. Старые клетки — это вообще большая проблема, поэтому сейчас ведется активная разработка сенолитиков — веществ, уничтожающих сенесцентные клетки.
Метформин
Метформин — препарат, используемый для лечения сахарного диабета II типа. Оказалось, что диабетики, употреблявшие метформин, жили дольше, чем здоровые люди. Кстати, лечение диабета подарило миру еще один препарат против старения — акарбозу (как геропротектор почти неэффективен для женщин).
На конференции во Флориде директор американского Института геронтологии Нир Барзилай рассказал о том, что существует более 200 исследований метформина на людях, показывающих, что он способен отодвигать наступление диабета, сердечно-сосудистых заболеваний и других возрастных проблем со здоровьем примерно на 30 %. И эти показатели оказались эффективнее, чем те, что были достигнуты на мышах и крысах.
Джил Крэнделл из Стенфорда протестировала на людях сразу два вещества — метформин и ресвератрол. Метформин она исследовала на людях с нарушенным метаболизмом глюкозы (в той или иной степени метаболизм глюкозы нарушен более чем у половины человечества) и обнаружила значительное улучшение уровня метаболизма, но более того, также улучшились почти все другие возрастные показатели.
Действие метформина на организм похоже на эффект от голодовки: замедляется обмен веществ. При этом вы не чувствуете бодрость, скорее наоборот. Люди, которые постоянно употребляют метформин, вынуждены компенсировать побочные эффекты чем-то тонизирующим, соблюдая сбалансированную диету. Так как употребление метформина сродни изнуряющей тренировке, то его можно применять для похудения, когда мышечный объем имеет второстепенное значение.
Важное уточнение для тех, кто собирается съесть все известные геропротекторы и жить вечно. В 2011 году начались испытания на мышах комбинации метформина и рапамицина, но результаты пока неизвестны. Ученые ждут, получится ли достичь аддитивного эффекта или препараты аннигилируют друг друга.
Ресвератрол
Для ресвератрола провели полноценные зарегистрированные клинические испытания, длившиеся 3 года. В исследовании участвовали 38 пациентов, которым давали по 2 грамма препарата в день (во фруктах и овощах ежедневного рациона содержится 10 миллиграмм). Ученые ожидали, что ресвератрол повлияет на уровень глюкозы или ее метаболизм, но результат был нулевой. Никакого влияния на усваиваемость глюкозы в двойном слепом рандомизированном исследовании ресвератрол не показал. Однако он достоверно улучшил прочность стенок сосудов, а в мышцах привел к увеличению количества митохондрий.
Поклонники красного вина уверены, что оно продлевает жизнь за счет содержащихся в нем полезных веществ. Ученые даже выделили всю пользу в отдельную молекулу и определили, что в вине действительно есть что-то полезное — ресвератрол — вещество, образующееся в кожице красного винограда. К слову, виноградный сок по содержанию ресвератрола красному вину не уступает. Проблема в том, что для оказания хоть какого-то не гомеопатического эффекта от ресвератрола, требуется выпивать 30 литров вина в день. В общем, ресвератрол полезен, а вот красное вино не особо.
Переливание крови
Тони Вайс-Корэй изучает, как плазма молодой крови способна обернуть вспять старение мозга и других органов тела. Он детально проанализировал улучшение памяти за счет переливания плазмы крови людей разного возраста мышам, и обнаружил, что плазма молодых людей омолаживает мышек так же, как и плазма молодых мышей. Тони планирует начать клинические испытания переливания плазмы для улучшения ментальных способностей стариков в ближайшие месяцы.
Вы могли слышать об этих экспериментах, они ведутся с 2007 года. Старые мыши, разделяющие кровоснабжение с молодыми мышами (кровеносные системы им сшивали), могут омолаживаться, т.е. они выглядят моложе и их мозг функционирует как более молодой.
Тони Вайс-Корэй выявил фактор, без которого переливание крови не работает — белок TIMP2, блокатор металлопротеиназ. Если его убрать из переливаемой плазмы, то эффект улучшения памяти пропадает. Работа в этом направлении в будущем, возможно, позволит добиться эффекта молодой крови без самой крови.
Содержание NAD в человеческих тканях в зависимости от возраста
Никотинамидадениндинуклеоти́д, он же NAD, молекула, имеющаяся во всех живых клетках. В метаболизме NAD задействован в окислительно-восстановительных реакциях, перенося электроны из одной реакции в другую.
В настоящий момент сам по себе NAD+ (записывается с плюсом из-за формального положительного заряда атома азота) не используется для лечения каких бы то ни было заболеваний, но изучается его потенциальная роль в терапии нейродегенеративных болезней.
NAD+ увеличивает продолжительность жизни, снижает уровень воспаления, увеличивает чувствительность к инсулину, защищает печень, а также отодвигает наступление болезни Альцгеймера. Оказалось, что одной из физиологических функций данной молекулы является усиление способности клетки к репарации повреждений ДНК и защиты генома, в том числе и от радиации. Ученые говорят, что организм можно ввести в состояние, когда он начинает эффективнее репарировать повреждения ДНК, или вообще не допускать их возникновения.
Часто именно неизбежность постепенного повреждения генома служила одним из оснований утверждения о невозможности лечения старения — сейчас уверенно можно говорить, что существуют конкретные механизмы, с помощью которых геном можно стабилизировать и эффективно «ремонтировать». Альтернативным вариантом служит механизм репрограммирования стволовых клеток в сочетании с генной терапией, демонстрирующий возможность избегать проблем с накоплением мутаций.
Генная терапия
9 из 10 ведущих причин смерти в мире, по данным ВОЗ, имеют генетические компоненты.
Можем ли мы продлить жизнь при помощи генетических мутаций? Оказывается, да. При внесении всего одной мутации, выключив какие-то гены, мы можем продлить жизнь. На иллюстрации выше вы видите пример эксперимента, когда годовалой мышке (достаточно пожилой) сделали одну инъекцию с вирусом, у которого вытащили все гены и вставили один единственный ген теломеразы самой мыши. Благодаря этому опыту жизнь гмо-мыши была продлена на 20 %.
На данный момент проходит 300 клинических испытаний генной терапии на людях, которые лечатся по этому «мышиному» способу. Два из таких препаратов уже прошли испытания, и вышли на мировые рынки. Приятно осознавать, что один из препаратов был создан в России — это неоваскулген, предназначенный для лечения хронической ишемии нижних конечностей. Препарат показал эффективность и при лечении синдрома диабетической стопы.
Заключение
В мире известно более 250 веществ, положительно влияющих на продолжительность жизни, но мы совершенно не представляем, как они взаимодействуют друг с другом. Уже сейчас понятно, что одной волшебной пилюли, действующей только на механизм старения, не будет — нас ждет долгий процесс лечения, включающий в себя комбинацию множества препаратов. Главное здесь — не только найти необходимые сочетания лекарств, но и пресечь возможные побочные эффекты.
Продление жизни: пять самых многообещающих методов
Ученые поделились секретами долголетия
Как продлить жизнь — вопрос, который волновал человечество с давних времен. Но именно в последние годы в биологии старения произошла тихая научная революция. Об этом в своей статье для международного издания The Conversation пишут ученые Ри чард Фарагер из Брайтонского университета и Линн Кокс из Оксфордского университета. «Реальное время» предлагает ознакомиться с переводом публикации.
Революция в биологии старения
Большинство людей хотят прожить долгую и счастливую жизнь или, по крайней мере, избежать короткой и несчастной жизни. Если вы в этом большинстве, то вам повезло. За последнее десятилетие в нашем понимании в биологии старения произошла тихая исследовательская революция.
Задача состоит в том, чтобы превратить эти знания в советы и методы лечения, которые нам могут пригодиться. Сейчас мы развенчиваем миф о том, что увеличение продолжительности жизни — это научная фантастика, и показываем, что это научный факт.
Фото: pxfuel.com
1. Питание и образ жизни
Существует множество доказательств преимущества таких рутинных занятий, как, например, правильное питание. Исследование таргет-групп среднестатистических людей показывает, что снижение веса, отказ от курения, умеренное употребление алкоголя и употребление не менее пяти порций фруктов и овощей в день могут увеличить продолжительность жизни на 7—14 лет по сравнению с теми, кто курит, слишком много пьет и имеет лишний вес.
Сокращение примерно на треть калорий — так называемое ограничение питания — улучшает здоровье и продлевает жизнь мышей и обезьян, если они едят правильные продукты, хотя это непростая задача для людей, постоянно подверженных пищевым соблазнам. Считается, что менее экстремальные варианты ограниченного по времени или прерывистого голодания, например только один прием пищи в течение восьмичасового дня каждый день или голодание в течение двух дней в неделю, уменьшают риск возрастных заболеваний.
2. Физическая активность.
Да, невозможно соблюсти вечную идеальную диету, но это не значит, что упражнения не принесут вам пользы. В глобальном понимании бездействие напрямую является причиной примерно 10 процентов всех преждевременных смертей от хронических заболеваний, таких как ишемическая болезнь сердца, диабет второго типа и различные виды рака. Если завтра все на Земле будут заниматься спортом, это, вероятно, приведет к увеличению продолжительности здоровой жизни человека почти на год.
Но сколько упражнений оптимально? Очень высокие уровни физической активности на самом деле вредны для вас, не только с точки зрения разрыва мышц или растяжения связок. Это может подавить иммунную систему и увеличить риск заболевания верхних дыхательных путей. Большинству людей достаточно чуть более 30 минут умеренной или высокой физической активности в день. Это не только делает вас сильнее и крепче, но даже улучшает настроение.
Фото: Роман Хасаев
3. Усиление иммунной системы.
В какой хорошей физической форме вы бы ни были и как бы хорошо вы ни питались, ваша иммунная система, к сожалению, станет менее эффективной по мере того, как вы станете старше. Плохая реакция на вакцинацию и неспособность бороться с инфекцией — последствия этого «иммунного старения». Все начинает ухудшаться в раннем взрослом возрасте, когда вилочковая железа — орган в горле в форме галстука-бабочки — начинает увядать.
Звучит это не очень, но вам становится еще более тревожно, когда вы понимаете, что именно иммунные агенты в вилочковой железе, называемые Т-клетками, больше не могут «учиться» бороться с инфекциями. Закрытие такого крупного «образовательного центра» для Т-клеток означает, что они не смогут научиться распознавать новые инфекции или эффективно бороться с раком у пожилых людей.
Вы можете им немного помочь, убедившись, что у вас в организме достаточно основных витаминов, особенно A и D. Многообещающая область исследований — изучение сигналов, которые тело посылает, чтобы помочь выработать больше иммунных клеток, особенно молекулы под названием IL-7. Возможно, вскоре мы сможем производить лекарства, содержащие эту молекулу, потенциально укрепляющую иммунную систему у пожилых людей. Другой подход заключается в использовании спермидина в качестве пищевой добавки, чтобы заставить иммунные клетки очищать свой внутренний мусор, такой как поврежденные белки, который настолько улучшает иммунную систему пожилых людей, что в настоящее время тестируется как способ получения лучших ответов на вакцины COVID-19 у пожилых людей.
Фото: cgon.rospotrebnadzor.ru
4. Омоложение клеток
Старение — это токсическое состояние, в которое клетки входят по мере того, как мы стареем, они сеют хаос по всему телу и порождают хронические воспаления и болезни, по сути вызывая биологическое старение. В 2009 году ученые доказали, что мыши среднего возраста жили дольше и оставались более здоровыми, если им давали небольшое количество препарата под названием рапамицин, который ингибирует ключевой белок под названием mTOR, помогающий регулировать реакцию клеток на питательные вещества, стресс, гормональные скачки и внешние повреждения.
В лаборатории такие препараты, как рапамицин (называемые ингибиторами mTOR), заставляют стареющие клетки человека выглядеть и вести себя так же, как и молодые. Хоть еще и слишком рано назначать эти препараты для общего применения, недавно было начато новое клиническое испытание, чтобы проверить, действительно ли низкие дозы рапамицина могут замедлять старение у людей.
Обнаруженный в почве острова Пасхи, рапамицин несет в себе определенную загадочность и некогда был провозглашен в популярной прессе как возможный «эликсир молодости». Это уже помогло улучшить память мышей с заболеванием похожим на слабоумие.
Но у всех лекарств есть свои плюсы и минусы, а поскольку слишком большое количество рапамицина подавляет иммунную систему, многие врачи не хотят даже рассматривать его для предотвращения возрастных заболеваний. Однако именно доза имеет решающее значение, и новые препараты, такие как RTB101, которые действуют аналогично рапамицину, поддерживают иммунную систему у пожилых людей и даже могут снизить частоту и тяжесть заражения COVID-19.
Мемориальная доска в память об открытии рапамицина на острове Пасхи. Фото: wikipedia.org
5. Чистка старых клеток
Полное избавление от стареющих клеток — еще один многообещающий путь вперед. Растущее число лабораторных исследований на мышах, на которых тестируются препараты для уничтожения стареющих клеток — так называемые «сенолитики», показывают общее улучшение здоровья, и, поскольку мыши не умирают от болезней, они в конечном итоге живут дольше.
Удаление стареющих клеток также помогает и людям. В небольшом клиническом исследовании люди с тяжелым фиброзом легких сообщили об улучшении общей их функции, в том числе о том, как далеко и быстро они могли ходить после лечения сенолитическими препаратами. Но это только верхушка айсберга. Диабет и ожирение, а также заражение некоторыми бактериями и вирусами могут привести к образованию большего количества стареющих клеток. Стареющие клетки также делают легкие более восприимчивыми к инфекции COVID-19, а он как раз и вызывает сильное старение большего количества клеток. Важно отметить, что избавление от стареющих клеток у старых мышей помогло им пережить инфекцию COVID-19.
Приятно то, что некоторые из этих новых методов лечения уже проходят клинические испытания и смогут скоро стать доступными для всех нас.
Ученые назвали пять вещей, которые продлевают жизнь
МОСКВА, 24 сен — РИА Новости, Альфия Еникеева. Ученые каждый год открывают гены, связанные с процессами старения в организме. Однако глобальные исследования показывают: продолжительность человеческой жизни зависит не только от генетики. Правильное питание и образ жизни подчас важнее плохой наследственности.
Меньше ешь, дольше живешь
В первом случае обезьяны, сидящие на низкокалорийной диете, жили значительно дольше животных из контрольной группы и реже умирали от диабета, рака и сердечно-сосудистых заболеваний. Их сородичам из Национального института старения повезло меньше — хотя они тоже были здоровее приматов из контрольной группы, жили обезьяны примерно столько же.
Спор разрешился, когда ученые объединили свои усилия. Выяснилось, что преклонного возраста достигали те макаки, которых посадили на низкокалорийную диету во взрослом возрасте. В среднем они жили на два-четыре года дольше сородичей из контрольной группы. Некоторые особи даже перешагнули рубеж в сорок лет, что примерно в полтора раза больше продолжительности жизни, характерной для этих приматов в неволе. Те же обезьяны, которых ограничивали в питании с самого детства, жили примерно столько же, сколько и обычные животные.
Исследователи предполагают, что эти результаты можно применить и к человеку, — homo sapiens все-таки относится к приматам.
Лечебное голодание
К такому выводу исследователи пришли, досконально изучив обмен веществ в организме круглых червей Caenorhabditis elegans. Оказалось, что одна из причин стремительного старения нематод (эти животные живут не больше двух недель) — нарушения в работе митохондрий, отвечающих за энергетику клетки. Со временем митохондриальные сети изнашиваются и начинают производить свободные радикалы, отравляющие клетки и нарушающие метаболизм. Однако если периодически снижать количество потребляемых калорий до минимума, то митохондрии смогут дольше работать в правильном режиме, что, в свою очередь, замедлит возрастные изменения (ведь клетки не будут страдать от действия свободных радикалов) и увеличит продолжительность жизни.
Сто пятьдесят минут физкультуры
Через семь лет выяснилось, что те, кто тратил полчаса в день на физические упражнения, на двадцать процентов реже страдали сердечно-сосудистыми заболеваниями, а риск преждевременной смерти в этой группе был на 28 процентов ниже, чем среди остальных участников исследования. Еще лучше дела обстояли у тех добровольцев, которые тратили на спорт 750 минут в неделю, — для них риск умереть в молодом возрасте уменьшался на 36 процентов.
Если же времени на ежедневные тренировки катастрофически не хватает, то можно просто очень быстро ходить. Ученые из Сиднейского университета, проанализировав результаты медицинских обследований пятидесяти тысяч человек, обнаружили, что у людей, предпочитающих неторопливые прогулки, риск преждевременной смерти на 24 процента выше, чем у тех, кто ходит бодрым шагом. Эта разница еще отчетливее среди пожилых — после шестидесяти шансы умереть от инфаркта или инсульта на 53 процента меньше у тех, кто ходит быстро.
Ученье — жизнь
В распоряжении ученых был огромный массив данных о геномах шестисот тысяч людей из разных частей Европы, которые когда-либо принимали участие в генетических исследованиях. В результате тщательного анализа было установлено, что практически все вредные привычки, подрывающие здоровье, определяются не только ДНК. Более того, негативный эффект, например, от курения, довольно быстро сходит на нет при переходе к более здоровому образу жизни.
Выяснилось, что продолжительность жизни довольно сильно зависит от уровня образования. Каждый год учебы в колледже или университете добавляет человеку лишних одиннадцать месяцев жизни. Ученые считают, что высшее образование помогает людям правильнее питаться и не зависеть от вредных привычек.
Волшебная таблетка от старости
В июле сотрудники Университета Маршалла (США) рассказали о специфическом ферменте, инъекции которого увеличивали срок жизни лабораторных мышей. Речь идет о натрий-калиевой аденозинтрифосфатазе — веществе, играющем важную роль в синтезе активных форм кислорода (АФК). Биологи в течение года кормили грызунов жирной пищей с высоким содержанием углеводов (такая диета приводит к быстрому появлению внешних признаков старения). При этом часть животных регулярно получала уколы натрий-калиевой аденозинтрифосфатазы, и в конце эксперимента они выглядели значительно моложе подопытных сородичей, не получавших терапию.
В августе о новых достижениях в борьбе со старением сообщили и ученые из Университета Миннесоты. Они установили, что смесь из двух сенолитиков — противоопухолевого препарата дазатиниба и флаваноида кверцетина — способствует избирательному уничтожению клеток со старческим фенотипом и уменьшает воспаление. В результате риск преждевременной смерти снижается на 65 процентов.