CC BY
57
Является ли старость болезнью?
Н.М.Камилова, Н.Э.Садых-заде
Азербайджанский медицинский университет, Институт физиологии им. А.И.Караева, г.Баку
Является ли старость болезнью? Как эксперты, так и научно-популярные комментаторы много дискутируют и дают противоречивые заключения по этому вопросу, но, в конечном счете, это не более чем вопрос семантики. Старение является безусловным злом для человека и человечества, оно неизбежно приводит к истощению и смерти и потому, этот процесс должен стать потенциальной мишенью для медицинских вмешательств и противодействия [1].
До настоящего времени обсуждается вопрос, можно ли разделить нормальное, или физиологическое старение (без болезней) и патологическое старение, непосредственно связанное с такими заболеваниями как рак, болезни сердца и сосудов, остеопороз, остеоартрит, сахарный диабет, болезни Альцгеймера, Паркинсона и др. Этой проблемой уже около 50 лет занимается Балтиморский проект по старению (Baltimore Longitudinal Study on Aging, BCLA) Национального института старения США, в рамках которого ведутся наблюдения за группами здоровых людей на протяжении их жизни. Благодаря работе BCLA выяснилось, что большинство измеряемых показателей меняется с возрастом постепенно, тогда как скачкообразные изменения скорее характерны для ассоциированной с возрастом патологии. Весьма важно отличать непатологические возрастные изменения (например, поседение волос) от способствующих развитию одного или нескольких патологических процессов и вызывающих или указывающих на заболевание (например, образование бляшек в мозге как фактор риска болезни Альцгеймера). Такое разграничение необходимо для выбора профилактических мер против преждевременного старения и возрастной патологии [2].
Современные биологические теории старения в организме человека подразделяются на две основные категории: теории программированного старения и теории старения в результате повреждения и ошибок [3].
На фоне существующих более 300 теорий и гипотез старения, наибольшую популярность сегодня приобретает сформулированная в пятиде-
сятые годы и затем усовершенствованная в семидесятые Нагтап свободно-радикальная теория [4, 5]. Согласно этой теории продолжительность жизни определяется уровнем свободных радикалов в митохондриях. С возрастом появляется дисбаланс между уровнем свободных радикалов и антиоксидантной защитой организма [6, 7]. Она объясняет не только механизм старения, но и широкий круг связанных с ним патологических процессов (сердечно-сосудистых заболеваний, рака, дисфункций мозга и др.). В пользу свободно-радикальной теории говорят многочисленные исследования в этой области: остеопороз, глаукома, катаракта и облысение [8], рак [9], болезни сердца [10], различные вирусные, инфекционные и эндокринные заболевания [11] - все они связаны с повреждениями, вызванными активными формами кислорода [12]. И исследователи разрабатывают различные методы нейтрализации результатов воздействия свободных радикалов на организм: от генетической терапии заболеваний [13] до более простых, но эффективных путей для улучшения общей метаболической активности и борьбы с повреждениями,ими наносимыми [14, 15, 16].
Предпологается, что ограничение калорийности продлевает жизнь и уменьшает возрастные патологии путем уменьшения уровня повреждения ДНК и мутаций, которые накапливаются с возрастом. Исследования в этом направлении указывают на то, ограничение калорийности повышает репарацию ДНК [17] и позволило увеличить срок жизни мышей больных раком печени на шесть месяцев. "Ограничение калорий аддитивно действует на элспрессию генов, связанных с долговечностью"- считают S.Spindleг с коллегами [18, 19]. Исследование, проведенное братьями Willcox подтверждает выше сказанное: изучив супердолгожителей (людей, проживших 110 лет и более) на острове Окинава они констатировали, что долгожители испытывали нехватку калорийной диеты в молодости и имели низкий относительный вес в течение всей жизни, что привело к тому, что эти люди даже в таком исключительном возрасте практически не имеют болез-
ней сердца, рака и диабета [20]. "Ограничение калорийности питания является единственным известным вмешательством, которое надежно увеличивает среднюю и максимальную продолжительность жизни раз-нообразных организмов, включая млекопитающих"- заявляет J.Keller, основываясь на результатах исследований своей группы [21].
Скорость старения - это генетически детерминируемый признак, который является результатом отбора на продолжительность жизни. Различные факторы ограничивают эволюцию в сторону увеличения продолжительности жизни, однако они плохо изучены [22]. Поиск генов, регулирующих продолжительность жизни является определяющим для многих исследователей. Работы, проводимые в лаборатории L.Partridge, которая является одним из самых крупных специалистов в мире по гкнктике старения показали, что изменение нескольких видов генов у мух дрозофил, круглых червей и мышей может способствовать значительному увеличению продолжительности их жизни, замедляя развитие многих заболеваний, связанных со старением [23]. Эти данные подтверждают исследования R.J.Smookler-Reis - мутанты нематоды созданные у него и лаборатории живут в 10 раз дольше контрольной группы червей [24] и проф. V.Longo, который со своими коллегами продлил жизнь дрожжей тоже в 10 раз! [25].
Но, конечно, одним из самых перспективных подходов в этом направлении является изучение долгожителей, которым удалось избежать рака и болезней сердца. C.Franceschi и его научные коллеги исследовали, почему некоторым людям удается дожить до ста лет и при этом не заболеть раком. Ученые предполагают, что существуют особые генетические варианты супрессора рака р53, которые приводят к долголетию, защищая людей от рака [26].
" Процесс старения - генетически регулируемый процесс, в котором максимальная продолжительность жизни предопределена" - считают M.Kapovic с коллегами.Так как начало развития многих хронических заболеваний, злокачественных новообразований и болезней мозга совпадает с завершением репродуктивного периода, старение можно определить, как защитный механизм, который обеспечивает сохранение и благополучие вида через модификацию, передачу и улучшение генетического аппарата [27].
И все же... B.Carnes с группой ученых применив математическое моделирование при изучении феномена долголетия пришли к выводу: -
предела для увеличения продолжительности жизни не существует!
ЛИТЕРАТУРА
1. Обри ди Грей: "Научные основы качественного долголетия и антистарения" 2011 с.3
2. Анисимов В.Н.: "Горячие точки современной геронтологии." Природа 2007 №2 с.52-61
3. Jin Kunlin: "Modern biological theories of aging" Aging Dis. 2010, 11, p72-74
4. Harman D.: Aging - a theory based jn free radikal and radiation chemistry" J.Gerontol. 1957, 2, p.298-300
5. Harman D." The biologic clock: the mitohondria" J.Am.Geriatr.Soc. 1972, 20, p.145-147
6. Passons J.F., Miwa S., von Zglinicki T. " Measuring reaktive oxygen spesies in senescent cells" Methods Mol. Biol., 2013. 965, p. 253-263
7. Ntlson G., von Zglinicki T" Monitoring DNA during cell senescence" Methods Mol. Biol. 2013, 965, p.197-213
8. Скулачев В.П.: "Что такое феноптоз и как с ним бороться" Биохимия 2012, 77, с.827-846
9. Hua Liu, Talalay P. "Relevans of anti-imflammatory and antioxi-dant activities of exemestane and synergism witth sulphorafane for disease prevention" Proc. Natl. Acad. Sci. 2013, 110, p.19065-70
10. Mortensen S., Rosenfeldt F., Kumar A., Doliner P. et al. "The effect of chronic coenzyme Q10 on morbitidy and mortality in chronic heart failure: Results from Q-SUMBIO; a romdomized double-blind trial" JACC Heart Fail 2014, 6, p.641-9
11. Vitale G., Salvioli S., Franceschi C. "Oxydative stress and the againg endocrine system" Nat. Rev. Endokrinol. 2013, 9, p 228-40
12. Nelson G., Jurk D., von Zglinicki et al. "A senescent cell bystander effect: senescence-inducted senescens". Aging Cell 2012, 11, p.345-9
13. Huang Z., King M. "An immobilized nanoparticle-based platform for efficient gene knockdown of targeted cells in the circulation" Gene therapy 2009, 16, p.1271-82
14. Bruce Ames "Prevention of mutation, cancer and other age-associated deseases by optimizing micronutrient intake." J. Nucleic Acids 2010, 22, p.210-212
15. Funcel T. "Signal transduction by mitochondrial oxidants". J. Biol. Chem. 2012, 287, p.4434-40
16. Franceschi C., Campisi J. "Chronic inflammation ( inflammag-ing ) fnd its potential contribution to age-associated diseases." J. Gerontol. A Biol. Sci. Med. Sci, 2014, 69, p.304-309
17. Richardson A., Schadt E. "The role of macromolecular damage in aging and agt-related disease". J. Gerontol. A Biol. Sci. Med. Sci. 2014, 69, p.528-32
18. Spindler S. "Caloric restruction-from soup to nuts" Ageing Res. Rev. 2010, 9, p.324-53
19. Spindler S. "Rapid and reversible induction of the longevity, anticancer and genomic effects of caloric restriction". Mech. Ageing Dev. 2005, 126, p. 960-64
20. Wilcox B., Wilcox C., Suzuki M. "The Okinawa diet plan." 2005, p-s432
21. Morrison C., Pistel P., Ying Liu, Keller J. et al. "High fat diet increases hipocampal oxidative stress and cognitive impairment in aged mice: implications for decreased Nrf 2 signaling". J. Neurochem. 2010, 114. p.1581-89
22. Riklefs R. "Insigths from comparative analyses of aging in birds and mammals". Aging Cell 2010, 9, p.273-84
23. Alic N., Andrews T., Bolukbasi E., Partridge L. "Interplay of dFOXO and two ETS-family transcription factors determines lifespan in drosophila melanogaster". PLOS. Genet., 2014, 10, p.461- 69
24.Ayyadevara S., Alla R., Thaden J., Shmookler-Reis R. "Remarkable longevity and stress resistance of nematode P13K-null
mutants." Aging Cell 2008, 7, p.13-22
25. Longo V, Fontana L. "Calorie Restriction and cancer prevention: metadolic. and molecular mechanisms." Trends Pharmacol. Sci. 2010, 31, p.89-98
26. Ostojic S., Peresa N., Kapovic M. "A current genetic and epige-netic view on human aging mechanisms." Coll. Antropol. 2009, 33, p.687-699
27. Carnes D., Holden L., Olshansky S., Witten M., Siegel J. "Mortality partitions and their reveans on senescence." 2006, 7, 18398.
SUMMARY
Is the senility disease?
N.Kamilova, N.Sadikh-zadeh
Azerbaijan Medical University, A.Karayev's Institute of Physiology, Baku
In the article authors discuss the modern views to senility and it's place in the human pathology.
Поступила 17.09.2014
