Автор: Росица Ташкова, магистър по молекулярна биология и микробиология
Стареенето е естествен процес, заложен в нас от началото на съществуването ни. Но стремежът към вечна младост и безсмъртие, сякаш също ни е вроден. Учените се опитват да разгадаят механизмите, които стоят зад този фундаментален процес, и през последните години все повече се доближават до постигането на тази цел. Следващата стъпка е да разберат как да обърнат процеса или поне да го забавят.
1. Стареенето не е просто козметичен дефект
Процесът на стареене безспорно се отразява на външния ни вид, но по-важното е, че той води до развитието на редица заболявания, загуба на основни функции, понижаване на качеството на живот. Напредналата възраст е основният рисков фактор за много заболявания и целта на проучванията върху стареенето е да се постигне по-добро здраве за по-дълго време. Засега изглежда, че интервенции, които удължават живота, подобряват и здравословното състояние - за тях ще разкажем по-долу.
Стареенето засяга физиологичните функции и може да се определи като натрупване на увреждания в молекули, клетки и тъкани през целия живот. Tова често намалява способността на организма да поддържа хомеостаза (баланс) при стресови състояния и води до по-голям риск за много заболявания (рак, сърдечно-съдови и невродегенеративни нарушения, като болестта на Алцхаймер и Паркинсон) и преждевременна смърт.
2. Стареенето настъпва на клетъчно ниво
Клетъчното стареене е процес, при който клетките губят функциите си, включително способността да се делят, но продължават да отделят молекули, които увреждат съседните клетки. Изследователите са установили, че когато се лекуват със сенолитици [ref. 1] - съединения, които селективно отстраняват стареещите клетки, мишки, които преди това са били инжектирани с увреждащи стареещи клетки, възвръщат физическите си способности.
Сенолитиците също удължават живота и здравето при естествено стареещи мишки. В допълнение, изследователите са установили, че изчистването на стареещите клетки [ref. 2] от мозъка запазва умствените способности на мишки, използвани като модел на болестта на Алцхаймер. Няколко сенолитици [ref. 3] наскоро преминаха в ранен етап на клинични изпитвания при хора.
Съществува още една теория за стареенето, която се отнася до стволовите клетки. Това са клетките, които осигуряват обновяването на всички органи и тъкани. Според тази теория, процесът на стареене е резултат от неспособността на различни видове стволови клетки да продължават да допълват тъканите на организма с пълноценни специализирани клетки, способни да поддържат първоначалната функция на тази тъкан или орган.
Освен това, броят на стволовите клетки при младите хора е много по-висок от този при възрастните, което им осигурява по-добър и по-ефективен механизъм за заместване на остарелите или повредени клетки. С други думи, остаряването не е въпрос на увеличаване на грешките в клетките, а въпрос на неуспех повредените клетки да се заменят, поради намален брой стволови клетки.
3. Ограничения в храната за по-дълъг живот
Все по-голяма популярност придобива т.нар. “фастинг” или още “intermittent fasting” - периодично гладуване [ref. 4]. Това е начин на хранене, при който или се пропуска едно хранене за деня, или в 2 от 5 дни почти не се приема храна (до 500-700 калории на ден), а в останалите храненето протича по обичайния начин.
При това тялото превключва от глюкозата като източник на енергия към мастните киселини и кетоновите тела. Концентрацията на последните се повишава в кръвта след 8-12 часа гладуване.
Освен това, кетоновите тела регулират производството и активността на много белтъци и молекули, за които се знае, че влияят върху здравето и стареенето.
Клетките реагират [ref. 5] на периодично гладуване чрез засилване на антиоксидантната защита, поправка на ДНК, контрол на качеството на белтъците, създаване на нови митохондрии (в тях се синтезира енергията), автофагия (отстраняване на ненужните, повредени и дефектни клетки) и понижаване на възпалението. Всичко това се отразява благотворно на организма и забавя стареенето. Наблюдавани са и много добри ефекти върху състоянието на мозъка и психиката.
4. Епигенетиката - начинът ни на живот влияе върху дълголетието и на децата ни
Дълголетието може да бъде наследено чрез епигенетични промени - тоест промени, които засягат гените без да променят основната последователност на ДНК. Най-общо, епигенетичните фактори определят кои гени да се проявяват и кои не. Тези фактори се влияят от разнообразни фактори на околната среда, начина на живот, стреса, но се предават и на следващото поколение.
Това предполага, че начинът на живот на родителите и дори тяхното поведение могат да повлияят на продължителността на живота и здравето на следващото поколение чрез механизми, различни от генетичните.
5. Ресвератрол - еликсирът на живота?
Ресвератролът е молекула, която се намира в гроздето и червеното вино. След откритието му през 1939 г., все повече изследвания установяват благотворните му ефекти върху здравето и дълголетието, както in vitro (при клетки в лабораторни условия), така и in vivo (в живи организми) [ref. 6].
Установено е, че ресвератролът може да ограничи отделянето на възпалителни молекули, допринасящи за сърдечно-съдови заболявания. Някои предлагат тази констатация за разрешаване на „френския парадокс“ - че някои европейски народи, консумиращи големи количества вино, имат нисък процент на сърдечно-съдови заболявания, въпреки че диетата им е с високо съдържание на мазнини.
Ресвератролът е удивителен с това, че регулира множество ключови ензими [ref. 7] и то по начин, който подобрява здравето и дълголетието. Но същото това качество пречи за извършване на добър фармакологичен анализ и заради това е трудно да се определи как веществото би се отразило на различните хора, според техните индивидуални особености.
За съжаление е установено още, че ресвератролът се абсорбира слабо от тялото и има кратък полуживот, когато се разчита да си го набавяме с храната или виното. Учените работят върху модифицирани форми на веществото, които да са също толкова нетоксични, но да се усвояват по-добре.
6. Какво е теломер и защо има отношение към стареенето и здравето
Нашият генетичен материал - ДНК, е организиран под формата на хромозоми, чиито краища завършват със защитни структури, наречени теломери [ref. 8]. При всяко делене на клетката, теломерите се скъсяват и това е една от биологичните основи на стареенето.
Прогресивното скъсяване на теломерите води до стареене, апоптоза (програмирана клетъчна смърт) или онкогенна трансформация на клетките, а това влияе негативно върху здравето и живота на индивида. По-късите теломери са свързани с повишена честота на заболявания и лоша преживяемост.
Credit: WassermanLab, Wikipedia
Скоростта на скъсяване на теломерите може да бъде увеличена или намалена от начина на живот. По-добрият избор на диета и дейности има голям потенциал да намали скоростта на скъсяване на теломерите, което води до забавяне на свързаните с възрастта заболявания и удължаване на живота [ref. 9].
Факторите, които скъсяват теломерите с по-голяма от нормалната скорост и водят до стареене, са: затлъстяване, тютюнопушене, мръсен въздух, стрес, диета, богата на полиненаситени мазнини, прекомерен прием на белтъчини, обездвиженост.
7. Какво да включим или изключим от менюто си
Проучване на Cassidy et al. [ref. 10] е установило, че дължината на теломера е положително свързана с хранителния прием на фибри и отрицателно свързана с обиколката на талията и приема на полиненаситени мастни киселини с храната, особено на линолова киселина.
Намаляването на приема на протеини (белтъчини) в храната също изглежда увеличава дълголетието. В едно изследване, намаляването на протеиновото съдържание в храната с 40%, довело до увеличаване на живота на плъхове с 15%. [ref. 9]
Храната, богата на антиоксиданти, като витамин С, Е, бета-каротен и омега-3 мастни киселини, също подпомага запазването на по-дълги теломери.
Четете още в статията Защо омега-3 мастните киселини са здравословни и за какво се използват.
Калорийната рестрикция или с други думи - по-малкото количество храна, понижават оксидативния стрес и увреждането на ДНК, което при изследвания върху животни е довело до удължаване на живота им с 66%. [ref. 11]
8. Физическите упражнения носят младост
Едни от начините, по които физическите упражнения ни помагат да останем по-дълго време млади и здрави, са намаляването на вредните мазнини и по-бързо елиминиране на отпадните продукти, което води до намален оксидативен стрес и запазване на ДНК и теломерите.
Упражненията са свързани с повишена активност на ензима теломераза (той помага за доизграждането на теломерите) и потискане на няколко белтъка, свързани с програмираната клетъчна смърт - апоптозата.
Установено е, че в клетки на спортисти има повишена активност на ензима теломераза и намалено скъсяване на теломерите, в сравнение с хората, които не са спортисти [ref. 12].
Изглежда упражненията са свързани с намален оксидативен стрес и повишена експресия на белтъци, които стабилизират теломерите, и следователно могат да намалят темповете на стареене и свързаните с възрастта заболявания.
9. Прогерия - децата, които сякаш остаряват много бързо
Прогерията [ref. 13] е изключително рядко генетично заболяване, която възниква в резултат на мутация, а не на наследственост. Смята се, че засяга около 1 дете на 4 милиона. То започва да се проявява осезаемо на възраст 1-2 годинки и симптомите са подобни на тези на остаряването. Средната продължителност на живота на болните от прогерия е 13 години.
Понякога с това наименование се нарича синдромът на Хътчинсън-Гилфорд. През 2003 г. причината за прогерия е открита – генна мутация в позиция 1824 на гена LMNA, при която цитозинът е заместен от тимин.
Дете, страдащо от синдрома на Хътчинсън-Гилфорд. В зелено горе: нормално клетъчно ядро; долу: ядро на клетка на страдащ от синдрома. Credit: The Cell Nucleus and Aging: Tantalizing Clues and Hopeful Promises. Scaffidi et al.
10. Генетични причини за стареенето и как столетниците ги разкриват
Най-старият човек, чиято възраст е добре документирана е французойката от Арл Жан Луиз Калман [ref. 14] (на френски: Jeanne Louise Calment; родена на 21 февруари 1875 г. И починала на 4 август 1997 г.). Тя е живяла 122 години и 164 дни! Интересен феномен е дълголетието при жените - повечето от столетниците рекордьори [ref. 15] са именно жени.
Жан Луиз Калман през 1895 година.
Столетниците са изключително интересен обект за изследване от учените, които се занимават със стареенето, тъй като продължителността на живота им понякога е почти два пъти по-голяма от тази на хората, родени по същото време.
Освен начинът на живот, гените също имат значение за продължителността на живота ни. Свързани със стареенето полиморфизми в гените IGF1R, PON1, APOC3, FOXO3A и PI3K са примери за генетичните фактори, участващи в екстремното дълголетие. [ref. 16]
Въпреки направените взаимовръзки между тези гени и столетниците, са необходими още много изследвания за изясняване на тяхната роля и значение.
Четете още: