Автор: Росица Ташкова, магистър по молекулярна биология и микробиология

Факти за стареенето и как да не остаряваме

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.

Стареенето не е просто козметичен дефект

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.

Фастингът и периодичното гладуване са полезни за здравето и младостта

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.

Виното и гроздето са богат източник на ресвератрол

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.

Дължината на теломерите е от значение за остаряването

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.

Храни богати на антиоксиданти и омега-3 за младост

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].

Движението и спортът са много важни за запазване на младостта и здравето

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 с прогерия, преждевременно остаряване

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

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:

Има ли ползи от фастинг диетата

Епигенетиката или как начинът на живот управлява гените ни

 

Източници:

  1. Targeting senescent cells: approaches, opportunities, challenges. Aging (Albany NY). 2019
  2. Clearance of Senescent Glial Cells Prevents Tau-Dependent Pathology and Cognitive Decline. Nature. 2018
  3. Клинични изпитвания на сенолитици при хора
  4. Безплатни научни статии за периодичното гладуване
  5. Effects of Intermittent Fasting on Health, Aging, and Disease. N Engl J Med. 2020
  6. Small molecule SIRT1 activators for the treatment of aging and age-related diseases. Trends in pharmacological sciences. 2014
  7. Lifespan and healthspan extension by resveratrol. Biochimica et Biophysica Acta (BBA) - Molecular Basis of Disease. 2015
  8. Теломери. Wikipedia
  9. Telomeres, lifestyle, cancer, and aging. Curr Opin Clin Nutr Metab Care. Author manuscript; available in PMC 2012
  10. Associations between diet, lifestyle factors, and telomere length in women. The American journal of clinical nutrition. 2010
  11. Nutrition, Oxidative Damage, Telomere Shortening, and Cellular Senescence: Individual or Connected Agents of Aging? Mol Genet Metab. 2000
  12. Physical exercise prevents cellular senescence in circulating leukocytes and in the vessel wall. Circulation. 2010
  13. www.progeriaresearch.org
  14. Jeanne Calment, Wikipedia
  15. Списък на най-старите хора в историята, Wikipedia
  16. Aging Genetics and Aging. Aging Dis. 2011

 

За автора:

👩‍🔬 Росица Ташкова-Качарова е бакалавър по молекулярна биология и магистър по микробиология и микробиологичен контрол. Дипломната си работа за магистърската степен прави в Университет на Нант, Франция. По това време рисува елхичка от бактерии и вдъхновява обявяването на първия конкурс за рисунка с микроорганизми Агар Арт. В продължение на 3 години е редактор на сп. Българска наука и продължава да пише за наука на достъпен език.