Проблемы старения давно волнуют научное сообщество развитых стран. Я выбрал в качестве старта для дальнейшего анализа литературы обзорную статью Tsurumi и Li (2012) с многообещающим названием «Глобальная потеря гетерохроматина: единая теория старения». Авторы писали: «Проблема старения переполнена теориями. За последние годы было предложено много разных, однако по сути перекрывающихся теорий для объяснения механизмов старения организма. Перечислим некоторые: теория старения, вызванного свободными радикалами, потеря гетерохроматина, генетически запрограммированное старение, укорочение теломер, генетическая нестабильность, неправильное питание, нарушения сигналов роста и многие другие» (Tsurumi, Li, 2012).
Слова «перекрывающиеся механизмы» будут повторяющимся рефреном через всю книгу, поскольку каждый организм нужно рассматривать как единое целое. Все клетки, органы и функции организма связаны друг с другом, но при этом разные органы и ткани стареют по разным механизмам и с разной скоростью.
В течение многих столетий, когда еще не существовало слов «наука» и «генетика», люди верили, что долгожительство является прерогативой отдельных счастливцев, которые живут в каких-то особых местах с особой природой и особенной пищей.
Когда появились понятия «наука» и «генетика», ведущим представлением о причине долгожительства стала «хорошая наследственность». Считалось, что гены определяют все качества человека, в том числе и продолжительность жизни. Однако эта теория, а скорее, всеобщее убеждение в ведущей роли генов в долгожительстве, сильно пошатнулась, когда в начале ХХ в. было обнаружено, что у экспериментальных животных (в основном у мыш и крыс), получавших сильно ограниченную по калориям диету, продолжительность жизни увеличивалась весьма значительно (Sohal, Weindruch, 1996; Fontana et al., 2004).
Наблюдая за развитием и ростом своих детей и внуков, изменениями с возрастом родителей, себя и других людей, будучи медиком и биологом, я пришел к выводу, что пожилой и старческий возраст, т.е. возраст после 60 лет, контролируется генами, которые нам достались от наших далеких предков и представляет, видимо, последнюю или одну из последних стадий онтогенеза.
До недавнего времени средняя продолжительность жизни наших предков была короткой. По этой причине естественный отбор после репродуктивного возраста происходил в меньшей степени. Старческий возраст является прежде всего одной из последних, если не последней, стадией нашего индивидуального развития во времени (онтогенеза), который контролируется генами наших предков. И тут, все уже определяется тем, кому какие гены достались.
На этом фоне находят также свое проявление те изменения, которые были вызваны старением, т.е. накоплением ошибок белков, мембран, генов ядра и мтДНК, а главное, нарушениями в структурах мембран и белков. Мы поговорим об этом более подробно в последующих главах. Но прежде чем перейти к обсуждению механизмов старения, необходимо дать определение термину «старение».
Несколько слов о терминах
Нужно понимать, что проблема старения организма человека не является чисто медицинской, это фундаментальная биологическая проблема, включающая эволюцию, онтогенез, генетику и эпигенетику, взаимодействие с окружающей средой. Именно поэтому исследователи изучают не только человека, но и другие виды живых организмов, начиная с простейших.
В научной литературе на английском языке для обозначения старения как явления и процесса слова «aging» и «senescence» считаются синонимами. Однако в словарях «senescence» переводится как «физиологическое старение», а «aging» — чаще как «процесс старения, созревания, выдержки». Вроде бы и синонимы, но мне, как медику по образованию, в слове «senescence» слышится негативный оттенок. И в медицинской американской литературе это слово обозначает дряхление, старческое слабоумие, т.е., скорее, результат старения, а не физиологический процесс. Физиологическое старение (или старение как процесс развития во времени) обозначается словом «онтогенез». Со словом «aging» тоже не все просто.
Весьма уважаемый американский словарь «Academic Press Dictionary of Science and Technology» (1992) определяет старение как «процесс становления старше (взросления) или изменение во времени». Другими словами, старение включает в себя всю последовательность изменений в ходе онтогенеза, т.е. индивидуального развития в постэмбриональном периоде в течение жизни. Становиться старше не обязательно значит, что мы «становимся развалиной», во всяком случае до определенного момента. Когда младенец становится ребенком, потом молодым мужчиной или женщиной, конечно, он становится старше. Этот процесс развития после рождения называется постэмбриональным онтогенезом, далее мы будем его обозначать просто «онтогенез».
Интересно, что в англоязычной литературе по старению онтогенез практически не обсуждается. Основное различие между старением и онтогенезом состоит в том, что старение с медицинской точки зрения несет сильно негативный оттенок начиная с некоторого этапа онтогенеза, который мы обозначаем как пожилой возраст, особенно при наличии метаболического синдрома.
После прочтения в течение нескольких лет десятков статей по старению и болезням старческого возраста я пришел к выводу, что в англоязычной литературе только просматриваются, но еще не зафиксированы общепринятые точные термины, которыми можно описывать различные аспекты процесса старения, с одной стороны, как развития организма во времени, с другой — накопления ошибок и износа, а также появления патологий, связанных с неправильным образом жизни. Поэтому нам нужно самим определиться со смыслом терминов на русском языке, которые относятся к старению и которые нам помогут лучше понять суть явлений.
● Онтогенез (постэмбриональный период) — описывает процессы перехода во времени развивающегося организма от одной стадии к другой и механизмы, которые вызывают и контролируют эти переходы. Надо признать, что об этом процессе мы знаем не очень много, но в нашем контексте важен сам факт переходов из одной стадии в другую: рост и дифференцировка, период зрелости и репродукции, старость как переход в пострепродуктивный период.
● Старение (англ. aging) — этот термин отражает процесс постепенного накопления износа, т.е. ошибок в строении и функции белков, мутаций в мтДНК и ядерной дезоксирибонуклеиновой кислоте (ДНК) в ходе онтогенеза и под влиянием среды проживания и образа жизни.