Все за сегодня
Политика
Экономика
Наука
Война и ВПК
Общество
ИноБлоги
Подкасты
Мультимедиа
Наука
Почему люди могут жить более 100 лет
Ученые обнаружили 25 генетических мутаций, из-за которых наш вид смог увеличить продолжительность жизни.
В конце прошлого года в Кордове умерла Ана Вела (Ana Vela) в возрасте 116 лет. Она была самым старым человеком в Европе, третьим человеком на планете, а также символом долголетия в Испании. Наша страна занимает второе место после Японии по ожидаемой (при рождении) продолжительности жизни. Ана Вела не является исключением, в Испании проживает достаточное количество людей, чей возраст перевалил за столетнюю отметку. Согласно данным Института статистики Каталонии, в этом автономном сообществе за последние 35 лет отмечается непрерывное увеличение числа жителей, который исполнилось более 100 лет.
Но, что влияет на нашу продолжительность жизни? В чем секрет долголетия тех людей, которые доживают до 120-летнего возраста?
И почему люди так долго живут, в то время как наши ближайшие эволюционные родственники, например, шимпанзе, живут около 50 лет?
По мнению исследователей из Института эволюционной биологии (UPF-CSIC), Центра геномного регулирования (CRG) Бристольского университета и Ливерпульского университета, которые работают под руководством Икреа Аркади Наварро (Icrea Arcadi Navarro) — секрет долголетия содержится в 25 генах.
В исследовании, опубликованном в журнале Molecular Biology Evolution, изучена взаимосвязь между геномными вариациями и максимальной продолжительностью жизни среди разных видов приматов, включая человека. Ученые пришли к выводу, что нас есть мутации в генах, связанные, например, с возможностью заживления ран, коагуляции и лечению сердечно — сосудистых заболеваний, которые, по-видимому, привели к удлинению жизни.
По мнению ученых, эти мутации дают преимущества на ранних этапах жизни, однако, вредны в пожилом возрасте. Например, мутация, которая позволяет накапливать кальций, может быть полезной для формирования костной системы в молодости. Однако в пожилом возрасте большое количество кальция способствует развитию атеросклероза.
В данном исследовании делается попытка объяснить научную теорию, так называемую «антагонистическую плейотропию», выдвинутую в 50-х годах XX века, которая попыталась ответить на такие вопросы: почему существует различия в ожидаемой продолжительности жизни разных видов, почему ежи живут до 200 лет, в то время как мыши живут всего два или три года?
Согласно этой теории, сформулированной Джорджем Уильямсом (George Williams) в 1957 году, некоторые генетические варианты благоприятствуют индивидууму в молодости и имеют негативные побочные эффекты в более позднем возрасте.
Контекст
Япония: еда бессмертных горцев
‘Страна долгожителей’
ОТКРЫТ ГЕН ДОЛГОЖИТЕЛЬСТВА
Что едят долгожители?
В зависимости от условий окружающей среды происходит естественный отбор мутаций, выгодных на начальном этапе жизни, но которые с возрастом становятся вредными.
Жерард Мунтане (Gerard Muntané), был одним из первых ученых, которые начали изучать данную проблему в Институте медицинских исследований им. Виргили. В опубликованном пресс-релизе он утверждает, что «существуют мутации, которые могут иметь различные эффекты в зависимости от стадии жизни: одни полезны нам, другие с возрастом, после завершения репродуктивной стадии нам вредят».
Данное исследование основано на материале, опубликованном в прошлом году в журнале «Nature Ecology», где также рассматривались проблемы старения. В частности, речь идет о сравнительном анализе геномных данных о болезнях человека, на начальном этапе его жизни и в старости.
«Мы увидели, что существуют мутации, защищающие молодых людей от болезней, таких как детская глиома (опухоль головного мозга у детей). Вместе с тем они увеличивают риск заболевания другими болезнями в старости — говорит Наварро. — Таким образом, мы доказали на практике теорию Джорджа Уильямса. После полученных результатов мы хотели бы продолжить исследование и узнать связаны ли эти гены напрямую со старением».
С этой целью ученые решили изучить и сравнить гены разных видов приматов. С точки зрения эволюционной биологии, приматы очень интересны, потому что, несмотря на очень близкие родственные связи с человеком, существуют глубокие различия между видами с точки зрения ожидаемой продолжительности жизни.
Из всех изученных видов только человек и два типа макак живут дольше, чем их общий предок, от которого они произошли три миллиона лет назад. По мнению авторов исследования, это доказывает, что процесс увеличения ожидаемой продолжительность жизни был, в эволюционном отношении, относительно быстрый.
Поскольку обнаруженные мутации связаны с процессами, типичными для старения клеток, ученые считают, что результаты исследования могут способствовать разработке новых терапевтических средств для лечения заболеваний, связанных со старением, а также продемонстрировать потенциал эволюционного подхода к медицине.
Исследователи также предупреждают, что отдельные механизмы старения у людей и мышей очень разные. Мыши наиболее часто используются для изучения причин старения организма.
«Мы должны быть очень осторожны в нашей работе, чтобы иметь четкие представления о том, какие результаты наших исследований могли бы быть использованы в качестве модели», — заявил Наварро.
Ученый признался, что пока не удалось установить, почему «гомо сапиенс» и приматы имеют одинаковый набор из 25 мутаций, которые позволили им продлить жизнь. Нет также ответа и на такой вопрос: «Какой фактор сыграл решающую роль в продлении нашей жизни по сравнению с предками?»
«У нас пока нет ответа на этот вопрос, есть только спекуляции, — сказал Наварро.
«Возможно, это связано с тем фактом, что мы стали доминировать в нашей среде. Наш вид стал жить и работать в больших группах. В трудную минуту люди защищали друг друга и приходили на помощь. Все это способствовало увеличению продолжительности жизни. Если раньше умирали в 20 лет, то позднее в 40 лет», — рассказал Наварро.
Разумеется, избирательное движение к оптимальному сроку нашей жизни сопровождалось корректировками в жизнедеятельности нашего организма. В отличие от горилл и шимпанзе, человек был подвергнут радикальным экологическим изменениям, которые, возможно, привели к увеличению продолжительности нашей жизни.
«На избирательное движение также наложился и социальный фактор, благодаря «инжинирингу» мы не умираем в 60 лет от эмболии, даже если у нас есть вредные мутации, которые предрасположены к этому», — отметил Риверо Наварро.
Материалы ИноСМИ содержат оценки исключительно зарубежных СМИ и не отражают позицию редакции ИноСМИ.
Предел жизни человека: на сколько лет рассчитан наш организм и какие факторы на это влияют
Ученые установили по биохимическим факторам максимальное количество лет, которое может прожить человек. Однако на окончательную дату смерти влияет множество факторов, среди них наследственные заболевания, гены, образ жизни, питание и привычки. Рассказываем подробнее, что известно о процессе старения человека.
Читайте «Хайтек» в
Эволюция продолжительности жизни
По мнению ряда ученых, средняя продолжительность жизни неандертальцев составляла 22,9 года.
В конце эпохи неолита (около VIII—III тыс. до н. э.) средняя продолжительность жизни была чуть более 20 лет, по другим оценкам — 20-25 лет. В эпоху бронзы и железа (конец IV — начало I тыс. до н. э.) продолжительность жизни была до 30 лет.
Фактором, сильно снижавшим среднюю продолжительность жизни в те эпохи, являлась младенческая смертность (в то же время была очень высока рождаемость, составлявшая примерно 6 человек на семью).
Однако средняя продолжительность жизни увеличивалась с возрастом по мере взросления. Например, в таблице указана ожидаемая продолжительность жизни в Средневековой Британии — 30 лет. Мужчина-аристократ в тот же период, если дожил до возраста 21 года, мог рассчитывать прожить:
То же самое касалось и простолюдинов. Пережить детство удавалось примерно 30–60% новорожденных, после этого человек имел 50% вероятность дожить до 50–55 лет и более. Поэтому низкая средняя продолжительность жизни в прошлом не означает, что люди массово умирали в 20–30 лет. Реально они жили примерно вдвое дольше этого срока.
Детская смертность стала существенно снижаться только с 1920 годов, при этом средняя продолжительность жизни стала резко увеличиваться.
В 1950 году вероятность дожить до возраста 80–90 лет составила в среднем 15–16% для женщин и 12% для мужчин.
Начиная с 1970 года главную роль в увеличении продолжительности жизни стал играть прогресс поддержания жизни пожилых людей.
До 1990 года средняя продолжительность жизни самой высокой была в Европе, особенно в Скандинавии (на 20 лет выше, чем в России, и на 10 лет выше, чем в Великобритании).
После 1990 года по долгожительству лидирует Восточная Азия, в частности Япония, Гонконг и Сингапур. Самый высокий темп прироста средней продолжительности жизни — там же, самый низкий — в Восточной Европе и Средней Азии.
В 2002 году вероятность дожить до возраста 80–90 лет составила в среднем 37% для женщин и 25% для мужчин.
Почему мы стареем?
Все теории старения можно условно разделить на две большие группы: эволюционные теории и теории, основанные на случайных повреждениях клеток. Первые считают, что старение является не необходимым свойством живых организмов, а запрограммированным процессом.
Согласно им, старение развилось в результате эволюции из-за некоторых преимуществ, которые оно дает целой популяции. В отличие от них, теории повреждения предполагают, что старение является результатом природного процесса накопления повреждений со временем, с которыми организм старается бороться, а различия старения у разных организмов являются результатом разной эффективности этой борьбы.
Сейчас последний подход считается установленным в биологии старения. Тем не менее, некоторые исследователи все еще защищают эволюционный подход, а некоторые другие совсем игнорируют деление на эволюционные теории и теории повреждений.
Биохимические факторы долгожителей
Исследования, проведенные в Италии, показывают, что у долгожителей с хорошим здоровьем высокий уровень витамина А и витамина Е, и это, по-видимому, важно для обеспечения их долголетия.
Есть и другое исследование, противоречащее этому, и оно свидетельствует, что эти результаты не применимы к долгожителям Сардинии, для которых другие факторы, вероятно, играют более важную роль.
Предварительное исследование, проведенное в Польше, показало, что по сравнению с молодыми здоровыми женщинами долгожители, живущие в Верхней Силезии, имели значительно более высокую активность глутатионредуктазы и каталазы красных кровяных телец и более высокие, хотя и незначительные, уровни витамина Е в сыворотке крови.
Ученые из Дании также обнаружили, что у долгожителей присутствует высокая активность глутатионредуктазы в красных кровяных тельцах. В этом исследовании долгожители, обладающие лучшими когнитивными и физическими функциональными возможностями, как правило, имели самую высокую активность этого фермента.
Также некоторые исследования показывают, что высокий уровень витамина D влияет на долголетие.
Другое исследование показало, что люди, чьи родители стали долгожителями, имеют повышенное количество наивных B-клеток.
Считается, что долгожители обладают иной изоформной структурой адипонектина и имеют благоприятный метаболический фенотип по сравнению с пожилыми людьми.
Генетические факторы
Исследования, проведенные в Соединенных Штатах, показали, что люди гораздо чаще отмечают свой 100-летний юбилей, если их брат или сестра достигли возраста. Эти результаты, полученные в исследовании столетних жителей Новой Англии в Бостоне, показывают, что брат и сестра долгожителей в четыре раза чаще живет после 90 лет, чем население в целом.
Другое исследование, проведенное New England Centenarian Study, выявило 150 генетических вариаций, которые, по-видимому, связаны с долголетием, которые можно использовать для прогнозирования с 77-процентной точностью, доживет ли кто-то до ста лет.
Исследования также показывают, что существует четкая связь между жизнью до 100 и наследством гиперактивной версии теломеразы, фермента, который предотвращает старение клеток. Ученые из Медицинского колледжа Альберта Эйнштейна в США говорят, что у долгожителей ашкеназких евреев есть этот ген-мутант.
Многим долгожителям удается избежать хронических заболеваний даже после того, как они в течение жизни подвергали свое здоровье серьезному риску. Например, многие люди, участвовавшие в исследовании столетних жителей Новой Англии, пережили столетний рубеж без рака или сердечных заболеваний, несмотря на то, что выкуривали до 60 сигарет в день в течение 50 лет.
То же самое относится и к людям с Окинавы в Японии, где около половины долгожителей имели опыт курения, а треть регулярно употребляли алкоголь. Возможно, у этих людей были гены, которые защищали их от опасностей канцерогенов или случайных мутаций, которые появляются естественным образом, при делении клетки.
Аналогичным образом исследования долгожителей, проведенные в Медицинском колледже Альберта Эйнштейна, показали, что у изучаемых людей были менее здоровые привычки. Например, как группа они были более подвержены ожирению, более малоподвижными и меньше тренировались, чем другие, более молодые группы.
Хорошо известно, что дети долгожителей также могут достичь этого возраста, от чего это происходит — неизвестно, но наследственность генов, вероятно, важна. Известно, что вариация гена FOXO3a положительно влияет на продолжительность жизни людей и гораздо чаще встречается у живущих 100 и более лет, и это утверждение, похоже, верно во всем мире.
Некоторые исследования показывают, что долгожители имеют более здоровую сердечно-сосудистую систему, чем их сверстники.
Как увеличивают продолжительность жизни?
Существует несколько возможных стратегий, за счет которых исследователи надеются уменьшить скорость старения и увеличить продолжительность жизни. Например, продолжительность жизни увеличивается до 50% в результате ограничения калорий в диете, которая в общем остаётся здоровой, у многих животных, включая некоторых млекопитающих (грызунов).
Влияние этого фактора на продолжительность жизни человека и других приматов пока еще не обнаружено, известных данных все еще недостаточно, и исследования продолжаются. Другие рассчитывают на омоложение тканей с помощью стволовых клеток, замену органов (искусственными органами или органами, выращенными для этой цели, например, с помощью клонирования) или химическими и другими методами (антиоксиданты, гормональная терапия), которые бы оказывали влияние на молекулярный ремонт клеток организма.
Тем не менее, на данный момент значительный успех все еще не достигнут, и неизвестно, когда, через годы или десятилетия, произойдет значительный прогресс в этой отрасли.
Вопрос, следует ли увеличивать продолжительность жизни, сегодня является вопросом многочисленных дебатов на политическом уровне, а основная оппозиция преимущественно состоит из представителей некоторых религиозных конфессий. Ряд общественных (РТД, WTA) организаций активно выступает в поддержку работ по значительному увеличению продолжительности жизни человека. Под руководством Михаила Батина и Владимира Анисимова разрабатывается комплексная программа исследований «Наука против старения».
В 2017 году ученые из Университета штата Аризона Пол Нельсон и Джоанна Мазель, чья статья была опубликована в журнале Proceedings of the National Academy of Sciences, показали, что с математической точки зрения старение неизбежно, так как даже если создать для организма идеальные условия, в нем все равно будут накапливаться или злокачественные, или нефункциональные клетки, приводящие к смерти.
До скольки лет может дожить человек?
Исследователи из Сингапура, России и США под руководством Петра Федичева из Московского физико-технического института (МФТИ) разработали новый метод определения биологического возраста по анализу крови и предложили использовать для оценки биологического старения универсальный комплексный показатель DOSI (dynamic organism state indicator — индикатор динамического состояния организма).
Анализируя данные продольных анализов крови человека из Национального исследования здоровья и питания США и биобанка Великобритании, авторы обнаружили, что колебания DOSI связаны с такими переменными, как возраст, наличие заболеваний и образ жизни, а также то, что DOSI увеличивается с возрастом пропорционально времени восстановления после болезней, то есть служит показателем физиологической устойчивости организма.
Исходя из этого, ученые получили расчетным путем максимально возможную продолжительность жизни в районе от 120 до 150 лет, где устойчивость приближается к нулю. По словам исследователей, это в целом согласуется с результатами популяционных наблюдений, показывающих, что количество людей, демонстрирующих признаки потери устойчивости, растет экспоненциально с возрастом и удваивается каждые восемь лет. Такими же темпами растет уровень смертности от всех причин.
Почему мы стали жить дольше — и почему это предел
Разумеется, я могу ошибаться, потому что не являюсь ни социологом, ни статистиком. Но я все же возрастной психолог, биолог и вообще уже очень долго живу на этом свете, умею наблюдать и сопоставлять.
И вот чем дальше, тем больше мне кажется, что вся эта история с непрерывным увеличением продолжительности человеческой жизни, отступлением старости и триумфальным приближением человечества к полному бессмертию отдельной особи — это все какая-то, как говорили в перестройку, огромная «разводка», имеющая в своей основе как психологические, так и, разумеется, экономические причины.
Что касается экономики, то тут тоже все достаточно просто. Есть спрос на тему (издавна и посейчас), есть те, кто может и хочет платить (в невиданных прежде количествах), значит, есть и предложение — и мы его, конечно же, раздуем до совершенно неприличных размеров и наварим огромные проценты.
В результате всего этого «антивозрастного» и даже «антисмертельного» медиабума становится все больше вполне себе нормальных и даже образованных людей, которые совершенно искренне уверены приблизительно вот в чем: «Ученые (наши или британские — не уточняется) неопровержимо доказали: продолжительность жизни отдельного человека за последние сто лет увеличилась в два раза и продолжает увеличиваться. Была сорок лет (и в сорок лет они все были уже стариками и старухами), стала восемьдесят (и в восемьдесят лет все мы, если захотим, можем быть совершеннейшими огурчиками и жить веселой жизнью — с зажигательным сексом и продуктивным, как в молодости, творчеством). Вот-вот наука еще немного продвинется, и тогда мы станем жить вечно».
Вот эта искренняя «средне-культуральная» убежденность кажется мне весьма странной, потому что абсолютно не совпадает с тем, что я знаю, думаю, а также непосредственно наблюдаю вокруг себя.
Начнем с непосредственных наблюдений.
Моя мама и моя бабушка скончались в возрасте 87 и 83 лет соответственно. Причем все понимают, что, в связи с историей нашей страны и местом проживания (преимущественно — город Ленинград), их жизнь вовсе не была легкой и безоблачной. Моя прабабушка умерла в возрасте 37 лет вместе с двумя из семи своих детей — от холеры во времена гражданской войны.
Дедушка умер в возрасте 64 лет от последствий ранения на фронте. Его брат погиб на войне. Прабабушка дожила до 92-х лет. Все сестры (в семье было 11 детей) тоже справили 80-летие. Вдова баба Маня, одна из моих двоюродных бабушек, в 70 лет сделала круговую подтяжку лица (в то время это была просто страшная редкость) и вышла замуж за человека на двенадцать лет ее моложе. Через два года он умер, а баба Маня еще долго жила и ухаживала за садом, в котором было 34 яблони.
В общем-то, это как раз те самые «сто лет назад», когда люди «жили по сорок лет и все были уже стариками».
— А откуда вы знаете, что они были?
— Да вы литературу того времени почитайте! Хоть бы Чехова! Там же написано «в комнате сидела старуха», а если внимательно посчитать, то старухе было 44 года!
Надо признать, что у Чехова действительно были довольно странные отношения с возрастом. Например, «Скучную историю» про глубокую психологическую старость от имени героя, которому 62 года, он написал в возрасте 29 лет.
Но из других описаний и мемуаров, а также из личных рассказов, которые я слушала в детстве, я прекрасно знаю (и записи в метрических книгах это подтверждают), что в XIX веке даже в деревнях (где люди много и очень тяжело работали и действительно рано физически изнашивались) были отнюдь не единичные случаи, когда женщина рожала последнего выжившего и впоследствии выросшего ребенка в 44 и даже в 46 лет. Причем обратите внимание на то, что это случалось во времена полного и окончательного отсутствия репродуктивных технологий и очень несовершенного родовспоможения.
Что же у нас сейчас происходит с возрастом и продолжительностью жизни, на мой собственный взгляд?
Мне кажется, что здесь все достаточно просто и не очень оптимистично для провозвестников «вечной жизни и веселой старости». Но вполне оптимистично для тех, кто любит жизнь такой, какой она задумана природой и усовершенствована человеческой цивилизацией.
1. Существует видовой предел жизни особи любого биологического вида. При хорошей генетике, благоприятном уходе, адекватном лечении и отсутствии естественных врагов какой-то (небольшой) процент особей вида может дожить до глубочайшей и почти беспомощной старости. Судя по всему, у вида «человек» этот предел находится где-то в районе 120 лет. Перепрыгнуть его, оставаясь в пределах своего вида, мы не сможем. Единичные люди, дожившие до этого предела, были известны всегда, у любых народов и в любую эпоху. Значимо и достоверно перевалившие этот предел — неизвестны.
2. В природных условиях никакие животные до естественного видового предела продолжительности жизни и даже до глубокой старости не доживают никогда. Они гибнут от болезней, ран, их съедают те, кто ими питается, или с возрастом они теряют силы, перестают добывать себе еду и умирают от голода.
3. В неволе практически у всех животных, для которых найдены адекватные условия содержания, продолжительность жизни существенно увеличивается. Иногда в разы. Это связано с отсутствием в неволе естественных врагов, гигиеничностью среды, постоянной доступностью разнообразного корма, неподвластностью природным катаклизмам и лечению антибактериальными и прочими препаратами. Например, средняя продолжительность жизни бурундуков на воле — полтора-два года. Бурундук Мяфочка в моей квартире прожил почти семь лет.
4. Отдельные особи вида человек всегда доживали до весьма преклонных лет. Массово — никогда не доживали. Ибо работа у значительной части населения была изнуряюще тяжелой и опасной, адекватных лекарств не было, а условия коллективного бытия способствовали разнообразным эпидемиям.
5. Что изменилось за последние сто лет? Были наконец выработаны оптимальные условия «содержания человека в неволе». Скачком улучшились массовые гигиенические навыки. Отступили голод и холод. Работа стала гораздо легче физически (но не психологически!). Медицина внедрила антисептику, антибиотики и гормональные препараты.
6. Что касается статистики про «продолжительность жизни увеличилась в два раза». Надо понимать: это средняя продолжительность жизни по популяции, вроде средней температуры по больнице. Но тем не менее — статистически увеличилась? Увеличилась. Первая и главная составляющая: качественное уменьшение младенческой и детской смертности. Вторая, очень значительная — отсутствие на сегодня массовой смертности от массовых же эпидемий, вроде тифа, испанки, холеры и пр. И, наконец, третья и не такая большая: «в неволе все звери живут несколько дольше» (до бурундуков нам тут далеко, что показывает пример моих недавних предков).
Подытожим. В более-менее благоприятных физических, эпидемиологических, гигиенических и психологических условиях человеческая особь всегда могла и сейчас может прожить около восьмидесяти лет. Причем последние годы часто (но не всегда!) — это глубокая старость, требующая общественного ухода.
Единичные особи могут прожить чуть ли не в полтора раза больше, но это увеличение продлевает именно старость, а не молодость и даже не зрелость.
Вся динамика, которую мы наблюдаем в последние 50-70 лет, связана только с улучшением условий повседневной индивидуальной жизни, которые в цивилизованных странах (которые, собственно, и озабочены означенными проблемами) улучшать уже особо некуда, ибо они и так вполне адекватны. Так что можно надеяться только на прогресс медицины. Но здесь тоже, кажется, обозначаются проблемы, связанные с тем, что у «длительно и хорошо живущих в неволе» цивилизованных людей вроде бы достоверно растет количество заболеваний, которые условно можно назвать «болезнями эскапизма» — аутоиммунные заболевания (включая рак), ранний альцгеймер и прочие нейродегенеративные болезни, заболевания аутистического спектра и всякое такое. Я бы связала это с тем, что, хотя современная жизнь стала несравнимо легче и комфортнее физически, психологически возникли новые нагрузки, к которым наш организм и наша психика пока не очень адаптировались. Но это уже совсем другая тема.
В заключение: разумеется, я не претендую ни на какую истину. Просто размышления вслух на тему, которая в последние годы уж очень у всех «на слуху».