Эволюция объясняет причину старения тем, что люди инвестируют в продолжение рода ценой собственного организма. Известны многие биологические механизмы, объясняющие, каким образом накапливание нарушений в нашем орга­низме к старости может развиться в недомогание, болезнь или повреждение. Все эти «как» и «почему» часто нелегко отделить друг от друга. Ясно, что старению человека нельзя воспрепятствовать. Однако возможности восстановления могут открыть новые перспективы.

Летом 2012 года театральная группа Cowboy bij Nacht («Ночной ковбой») давала спектакль De meeuwen van Tinbergen («Тинбергенские чайки») в честь Николааса Тинбергена (1907–1988), нидерландского биолога, старавшегося глубже понять поведение животных. Премьера пьесы состоялась на лежащем в Ваттовом море острове Терсхеллинг, на краю заповедника Де Босплаат, там, где полвека назад Тинберген создал полевую лабораторию для наблюдения за птенцами чаек. В те времена изучение поведения животных и птиц представляло собой совершенно новую ветвь биологии, поэтому Тинберген считается одним из основоположников этологии. За свои труды в 1973 году он вместе с Карлом фон Фришем и Конрадом Лоренцем получил Нобелевскую премию по медицине.

Опыты Тинбергена возвращают нас к nature-nurture [природа-воспитание] дебатам среди ученых — спорам социогенетиков с биогенетиками о том, можно ли объяснять биологический феномен врожденными свойствами, или же он формируется под влиянием факторов окружающей среды. Тинберген был поражен поведением молодых чаек. Только что вылупившиеся из яйца птенцы почти сразу же начинали клевать красное пятно на клюве родителей. В ответ родители отрыгивали пищу, которую и глотали птенцы. Тинберген пришел к выводу, что новорожденные птенцы еще до рождения должны иметь вполне определенное представление о том, как должен выглядеть клюв чайки. Для экспериментальной проверки он изготовил ряд картонных моделей чаек. У одних было красное пятно на клюве, у других нет. У одних пятно было другого цвета, у других пятно было помещено на лбу, а не на клюве. Предположительно птенцы должны были клевать чаще всего ту картонную чайку, которая более всего походила на настоящую. Так оно и было. Поведение птенцов основано на взаимосвязи между поведением родителей, которые вытягивают голову, и птенцов, которые распознают их клюв без какого бы то ни было предварительного опыта. Без этой ненарушаемой последовательности событий ничего бы не происходило. Раздражитель в виде красного пятна на клюве вызывает реакцию птенца. Он клюет пятно — чайка отрыгивает пищу. Как и в случае других биологических феноменов, речь идет о nature и nurture, о врожденном и о выученном поведении.

Совершенно очевидно, что родители и птенцы таким образом фиксируются друг на друге; это повышает шансы на выживание птенцов и тем самым fitness, приспособ­ляемость вида. Последнее объясняет, почему такое пове­дение развивалось под влиянием естественного отбора на протяжении множества поколений и было закреплено в генетическом материале. Биологический феномен, логичный и объяснимый в эволюционной перспективе, биологи называют ultimate explanation, окончательным объяснением.

За инстинктивным поведением чаек стоит целая цепочка событий. Все начинается с птенца, который распознает красное пятно как знак. Распознавание требует передачи раздражения от глаза в мозг и обработки полученной информации. Затем происходит комплексная координация его тела, и птенец клюет клюв родителя, вызывая у того рвотный рефлекс. Пища отрыгивается, и птенец начинает есть. Это чисто инстинктивное поведение. Следующие друг за другом события направляются комплексным взаимодействием нервов, мышц и органов. Объяснение этих событий биологи называют proximate explanation, проксимальным, или непосредственным объяснением (причины, непосредственно обусловливающей поведение); оно ведет к объяснению поведения в перспективе эволюции. Признаком такого непосредственного объяснения является то, что оно описывает биологический механизм, разъясняющий взаимосвязь всех стадий процесса. Исследуется вся цепочка событий от восприятия раздражителя до конечной стадии — поедания птенцом отрыгнутой родителем пищи. Подобный анализ дает ответ на вопрос «как?». Окончательное же объяснение отвечает на вопрос, «почему» выработалось описанное поведение.

Изучают поведение не только чаек, но и других птиц, мышей, крыс и обезьян, эволюционно нам наиболее близких. При этом исходят из того, что направленность поведения различных видов принципиально друг от друга не отличается.

Сформулированная идея была также исходным пунктом для театральной группы, выступавшей в природ-ном парке Босплаат на острове Терсхеллинг. Сначала в углублении дюны разыграли опыты Тинбергена. Потом актеры вышли с ярко-красными губами, пышно украшенными бедрами и в блестящих туфельках и имитировали моменты сексуального поведения. Они хотели ясно показать публике, что человеческое поведение направляется точно такими же древними рефлексами и внешними раздражителями. Представление закончилось тем, что эротические раздражители исчезли и все снова «при­шли в себя». Словно они хотели сказать: «Не полагайтесь на свои инстинкты!»

Окончательные и непосредственные объяснения подходят и для процесса старения. Окончательное, эволюционное, объяснение сводится к тому, что ценой своего организма мы инвестируем в продолжение рода. Наряду с этим эволюционно-биологическим объяснением существуют многочисленные виды ущерба, из-за чего снижаются функции клеток, тканей и органов. Всякий причин­но-следственный механизм заболевания или нарушения в пожилом возрасте выступает непосредственным объяс­нением того, как именно начинает барахлить наш организм. Разница между проксимальным и окончательным объяснением имеет большое значение, потому что на данный момент пытаются сформулировать не одну сотню теорий старения. Вопрос в том, что именно они объясня­ют. Есть ряд популярных теорий о потере протеинов, о дефектах ДНК, о хронических воспалениях, о нехватке стволовых клеток, о решающей роли кислородных ради­калов и теломер. Перечень может быть сколь угодно продолжен, и туда периодически добавляются всё новые и новые механизмы. На некоторых механизмах, заслуживающих внимания, мы остановимся.

Хотя большинство из названных теорий преподносит­ся в качестве теорий старения, ни одна из них не объясня­ет, почему мы стареем. В лучшем случае они предлагают проксимальные объяснения. К тому же при ближайшем рассмотрении оказывается, что указанный механизм в состоянии объяснить лишь определенную часть феномена старения. Другими словами, описываемый биологический механизм — всего лишь одна из многих форм нарушений в организме, которые в совокупности дают удовлетворительное объяснение того, как мы стареем. Так что можно сделать отрезвляющий вывод, что разгадка целостного биологического механизма процесса старения человека нам все еще недоступна.

 

Преждевременное старение

Новорожденные и грудные дети чрезвычайно уязвимы, чувствительны к низкой и к высокой температуре, инфек­циям, неловкому обращению. Эта чувствительность со временем значительно уменьшается и с возрастом ослабевает. С годами организм делается более сильным, и тогда риск погибнуть от голода, обезвоживания или несчастного случая снижается. По мере того как дети стано­вятся старше, заметно снижается восприимчивость ко многим болезням. Наглядный пример — увеличивающаяся сопротивляемость инфекционным заболеваниям. Ребенок, переболевший свинкой или корью, больше ими не заболеет, у него вырабатывается соответствующий иммунитет. Иммунная система достигает такого развития, что распознает «врага», вырабатывает специфические антитела против вируса и производит иммунные клетки, которые в конце концов уничтожают возбудителей болезни. Так, в детстве все мы должны перенести ряд инфекционных заболеваний, из-за чего в дальнейшем наша иммунная система оказывается лучше приспособ­ленной к окружающей нас среде.

В пожилом возрасте, когда иммунная система стареет, риск стать жертвой инфекционного заболевания вновь увеличивается. Мы знаем, что наибольшая опасность смерти от гриппа грозит маленьким детям и людям пожилого возраста. В Нидерландах каждый год от гриппа умирают от одной до двух тысяч старых людей. По этой причине специально для них разработаны программы вакцинации, чтобы способствовать созданию достаточной сопротивляемости вирусу инфлюэнцы. Без прививки силы сопротивления либо вообще не реагировали бы на вирусную инфекцию, либо реагировали бы на нее слишком поздно — со всеми вытекающими последствиями.

У некоторых детей бывает врожденный иммунодефицит, неспособность вырабатывать антитела или иммунные клетки. С самого рождения они страдают от тяжелых инфекционных заболеваний, с которыми нельзя или почти нельзя справиться даже с помощью антибиотиков. О нормальном детстве здесь не может быть и речи. Если возбудитель болезни угнездится в легких или в мозге, уже в ранние годы возникают серьезнейшие осложнения. Повреждения накапливаются, и кажется, что дети быстро старятся. Но болезнь заключается в нарушении развития. И решением было бы восстановление врожденного дефекта. Некоторые виды иммунной недостаточности можно эффективно сглаживать с помощью новых медицинских технологий, таких, например, как перенос антител или (в основном на стадии экспериментов) пересадка костного мозга. Указанный метод можно сравнить с тем, как механик надежно устраняет дефект в новой машине, заменяя вышедшую из строя деталь.

Некоторые новорожденные развиваются как будто совершенно нормально, но потом вдруг что-то начинает идти не так. Ожидаемого резкого увеличения роста под влиянием половых гормонов с наступлением половой зре­лости не происходит. Такие дети по окончании периода развития существенно ниже своих сверстников. В возрас­те между двадцатью и тридцатью, если к тому же они седеют или лысеют и на коже постепенно просту­пают пят­на и образуются гнойнички, они выглядят как пожилые люди. Впечатление усиливается тем, что голос их вскоре слабеет, делается сиплым, подкожный жир исчезает. Они всё больше походят на стариков. К этим симптомам присоединяются заболевания глаз, катаракта, старческий диа­бет и атрофия костей. Становится ясно, что долго они не проживут. В возрасте тридцати-сорока лет они выглядят восьмидесятилетними! Большинство из них доживают лишь до пятидесяти и умирают от рака или инфаркта.

Этот вид развития организма, отягощенный болезнями и нарушениями, получил название прогерия, прежде­временного старения. Большинство таких пациентов стра­дают синдромом Вернера. Болезнь названа по имени немецкого окулиста Отто Вернера, который в 1906 году впервые описал пациента с очень рано проявившейся ка­тарактой, которая обычно возникает в возрасте 80–90 лет. Синдром Вернера схож с обычной картиной старения, отличаясь от нее тем, что старение у таких пациентов становится заметным значительно раньше. При более пристальном рассмотрении можно, впрочем, увидеть немалые различия. Хотя телесное старение выражено сильно, области мозга у пациентов с синдромом Вернера болезнь не затрагивает. В этом отношении заболевание сильно отличается от обычного процесса старения, затра­гивающего все органы и их функции, в том числе нередко и память.

Синдром Вернера — пример сегментарного старения, когда патологический процесс захватывает не все клетки и органы. Так, остеопороз проявляется в необычных местах: поражены бывают не тазобедренный сустав или позвоночник, но длинные трубчатые кости. У пациентов с синдромом Вернера иногда возникают различные виды рака, но в редких формах, развивающихся в соединительных тканях.

Синдром Вернера — болезнь очень редкая: по оценкам, она встречается у одного новорожденного из ста тысяч. Риск заболеть этой болезнью выше на островах Японии и в Сардинии, что указывает на генетическую предрасположенность, потому что в ограниченных сообществах родители нередко оказываются в родственных отношениях друг с другом. Поэтому генетические заболевания там встречаются чаще. Исследования ДНК позволили идентифицировать затронутый ген. Восьмая из 46 хромосом, имеющихся в каждой человеческой клетке, содержит генетический код белка Вернера. С его помощью расстегивается «застежка-молния» молекулы ДНК, и зало­женный в ней код может считываться при производстве белка. Если «расстегивания» не происходит, код остается скрытым, он не может быть расшифрован, и производство белков в клетке прекращается.

Для более тщательного изучения воздействия поврежденного белка Вернера в лаборатории выращивали культуры клеток кожи пациентов с этим синдромом. Клетки их соединительной ткани ведут себя необычно — после нескольких делений их рост вдруг прекращается. По мнению исследователей, здесь может быть только одно объяснение: слишком мало клеток получает замену, из-за чего пациенты, например, очень рано лысеют. У определенной части клеток, наоборот, наблюдался нерегулируемый рост, что могло служить объяснением возникновения рака соединительной ткани.

Теперь, когда стало известно, что причиной синдрома Вернера является генетический дефект, начали создавать модельных животных, в генетический материал которых аномалию вводят намеренно. Мы надеемся, что таким образом удастся раскрыть больше деталей механизма возникновения тяжелой болезни, лечения которой до сих пор не существует. Сумеем ли мы заблаговременно предотвратить или устранить возникающие осложнения или нарушения, зависит от наших медико-технических возможностей. Замена помутневшего хрусталика при катаракте иллюстрирует именно такую возможность.

Представляет большой интерес то, что мы сможем понять о нормальном процессе старения, изучая больных с синдромом Вернера. Мы видим, что если код ДНК считы­вается неправильно, это становится достаточной причи­ной возникновения нарушений, которые могут объяснить ряд старческих изменений. Лабораторные исследования показывают: качество клеток соединительных тканей тесно связано с возникновением старческих заболеваний. Из этого, однако, не следует противоположный вывод, что нормальный процесс старения можно приписать дефектному гену Вернера. Число носителей гена Вернера очень невелико, старение же, напротив, универсальный феномен. Причины нормального процесса старения иные.

Есть и другие, более редкие и более экстремальные синдромы прогерии. У одного новорожденного на несколько миллионов встречается, например, синдром прогерии Хатчинсона–Гилфорда, когда процесс сегментарного старения протекает всего за 10–15 лет!

Облик таких пациентов поражает: дети уже в (самом) раннем возрасте выглядят почти семидесяти-восьмидеся­тилетними стариками. Но все дело именно в словечке «почти». Прогерия — врожденная аномалия, дети больны от рождения. Это совсем другое, нежели нормальный процесс старения, вызванный нарушениями различного рода, медленно накапливающимися после наступления половой зрелости.

 

Кислородные радикалы

Согласно одной из наиболее популярных теорий старения, к нарушениям в тканях нашего тела причастны свободные радикалы. Эта гипотеза лежит в основе разработки многих косметических продуктов. Радикалы представляют собой атомы или молекулы, на внешней оболочке которых находится по крайней мере один неспаренный электрон. Но электроны стремятся существовать в паре. Поэтому радикалы агрессивно присоединяются ко всем биологическим структурам, которые их окружают. Если радикал присоединяется к другой молекуле, он отнимает у нее электрон, так что эта молекула также превращается в радикал, и начинается цепная реакция. Вся внут­ренняя структура клеток и тканей становится таким образом взаимосвязанным целым. Процесс несколько напоминает распространение ржавчины: железо входит в соединение с кислородом и постепенно разрушается. Точно так же протекает процесс старения.

Пример типичного радикала — супероксид, кислородный радикал, возникающий как побочный продукт клеточного обмена веществ. Другой пример — пероксид (перекись) водорода, хорошо известное сильнодействующее средство для осветления волос. Иммунные клетки, в свою очередь, производят радикалы, чтобы окончательно расправиться с возбудителями болезней. В то же время иммунные реакции приводят к повреждениям в организме, — и тот вводит в действие определенное число так называемых антиоксидантов, чтобы перехватить радикалы до того, как они успеют причинить вред организму. Таким антиоксидантом является, например, аскорбиновая кислота, более известная как витамин С.

На связь между кислородными радикалами и старением впервые указал в 1950-е годы американский геронтолог Дэнем Харман. Было известно, что кислород, хотя абсолютно необходим для жизни, при высоком давлении может вызывать очень тяжелые осложнения. Эффект обнаружили, когда пациентам давали дышать воздухом с высокой концентрацией кислорода. Их легкие за короткое время были полностью разрушены. В комбинации с rate of living-theory, теорией «скорости жизни», которая исходит из того, что в течение жизни возможно перенести лишь ограниченное число повреждений, возникла free radical theory of ageing, свободнорадикальная теория старения. Основная ее мысль сводится к тому, что скорость обмена веществ так же влияет на длительность нашей жизни, как размер пламени свечи на скорость, с которой эта свеча сгорает. В последующие годы многие ученые указывали на связь между количеством вырабатываемых в организме кислородных радикалов и многочисленными патологическими процессами, включая рак, атероскле­роз, артроз, диабет, а также и такое дегенеративное невро­логическое заболевание, как деменция.

Радикалы могут непоправимо повреждать ДНК, и это первый шаг к возникновению рака. Радикалы также повреждают белок эластин, придающий эластичность коже, и она теряет упругость с наступлением старости. Но суще­ствуют и многие другие виды повреждений. Среди ученых нет никаких сомнений относительно того, что радикалы причиняют вред организму, вопрос лишь в том — и ответ на него далеко не ясен, — приведет ли снижение оксида­тивных повреждений к замедлению процесса старения и тем самым сможет продлить нашу жизнь.

Хотя радикалы весьма нестабильны — они внезапно возникают и вскоре вновь исчезают, — организм располагает множеством антиоксидантов для того, чтобы перехватить их и нейтрализовать, пока они еще не привели к повреждениям. В недавнее время были проведены эксперименты с круглыми червями и дрозофилами, ко­гда выработка организмом антиоксидантов отключалась с помощью генетических манипуляций. Можно было ожидать, что число кислородных радикалов возрастет, возникнет больше повреждений и продолжительность жизни сократится. Последнее, однако, не произошло. Как правило, генетическая манипуляция не оказывала никакого влияния на продолжительность жизни червей и плодовых мушек; при некоторых экспериментах она даже увеличивалась.

Публика проявляет большой интерес к натуральным, содержащимся в пище антиоксидантам вроде витамина А, витамина Е и бета-каротина. Они составляют основу бесчисленных хваленых «здоровых» диет. Диета, разрабо­танная в 1950 году нидерландским врачом Корнелисом Мурманом, одна из самых известных. Другие ученые, как, скажем, американский нобелевский лауреат Лайнус Полинг, ратовали за то, чтобы принимать в больших дозах витамин С или витамин Е. Хотя многочисленные исследо­вания подтверждали оздоровительную ценность витамини­зированной пищи, из этого нельзя было выве­сти прямую причинную связь между приемом дополнительных вита­минов и улучшением состояния здоровья. Несмотря на очень большое число рандомизированных экспериментов, в ходе которых половина испытуемых принимали таблетки с дополнительными витаминами, а другая половина принимала таблетки, не содержащие витаминов, подтверждений влияния увеличенного приема витаминов получено не было. Некоторые исследова­ния показали даже повышение смертности среди тех, кто принимал дополни­тельные витамины. В общем и целом свободнорадикальную теорию старения не следует отно­сить к сфере фанта­зий, но идея, что старение происходит всего лишь из-за недостаточного количества антиоксидантов в организме или в пище, вескими доказательствами не подкрепляется.

 

Инсулин и гормон роста

Первые результаты экспериментов с круглыми червями в 1990-е годы произвели эффект разорвавшейся бомбы. В лабораторных условиях круглые черви нормально живут в среднем 20 дней, но после внесения небольшого изменения в их ДНК они жили вдвое дольше. Не только средняя продолжительность их жизни возросла до сорока дней, но также максимальная продолжительность жизни составила более пятидесяти дней. Вскоре после этого и другие лаборатории смогли подтвердить полученные результаты. Появились публикации о других, сходных, изменениях в ДНК, которые также влияли на увели­чение продолжительности жизни червей. Сопоставление друг с другом данных различных исследований привело к открытию ряда взаимосогласованных генов, совместно формирующих путь передачи сигнала, который определяет продолжительность жизни круглых червей. Если при скрещивания множества различных круглых червей возникали варианты с различными аномалиями ДНК, продолжительность жизни их потомков могла возрасти в 4, а то и в 8 раз! До сих пор никто не предполагал, что горстка генов может так сильно влиять на продолжительность жизни. Открытие вызвало подлинный бум в проведении научных исследований.

Непосредственное объяснение увеличившейся продолжительности жизни было найдено в том, что эти гены регулируют длительность стадии личинки (см. гл. 1) круг­лого червя. Круглые черви проходят различные стадии развития, так же как гусеницы и бабочки. В стадии личинки круглые черви живут долго, но не размножаются. Окончательное объяснение долгой жизни круглых червей сводится к тому, что при неблагоприятных условиях они могут переходить в стадию личинки. Отказываться на короткое время от размножения и выжидать, пока условия не станут более благоприятными, — с помощью этой стратегии круглые черви повышают шансы на индивидуальное выживание и приспособляемость вида в целом.

Вначале исследователи полагали, что следовало говорить об особом механизме приспособляемости круглых червей и не переносить полученные данные на другие виды живых существ. Поэтому опять-таки стало большим сюрпризом, когда молекулярный механизм был шаг за шагом разгадан. Гены пути передачи сигнала, позволяюще­го круглым червям пребывать в стадии личинки, не были уникальными и имели большое сходство с генами, кодирующими инсулин и гормон роста. Речь идет о нейромедиаторах, используемых другими живыми существами, млекопитающими и человеком в управлении обменом веществ и развитием организма. Отмечаемое сходство, возможно, указывает на то, что такой путь передачи сигнала может в других, более высокоорганизованных, организмах приводить к подобному эффекту продления жизни. В последующие годы эта гипотеза подтверждалась все больше и больше. Сначала было показано, что у дрозофил меньшая активность сигналов инсулина и гормона роста приводила к появлению более мелких особей с большей продолжительностью жизни. Исследования не ограничивались насекомыми: генетические эксперименты были повторены на мышах. И у них пониженный сигнал инсулина и гормона роста давал эффект продления жизни при уменьшении размеров особей. В настоящее время уже ясно, что личиночный, регулирующий продолжительность жизни путь передачи сигнала «эволюционно законсервирован» и схожий биологический механизм встречается у различных видов живых существ. Воздействие его, однако, меняется в зависимости от вида. У круглых червей оно очень сильно, у дрозофил выражено слабее, у мышей сравнительно невелико.

Разумеется, вопрос в том, как подобный механизм действует у человека. Инсулин и гормон роста управляют ростом и развитием. Они участвуют в сжигании сахаров и жиров, от них зависит сохранение энергии в жировой ткани; они влияют на целый ряд процессов, имеющих решающее значение для жизни. Но оказывают ли влияние инсулин и гормон роста на ее продолжительность?

Самое первое указание на то, что меньшая активность сигналов гормона роста может быть благоприятной для человека, было получено при наблюдении пациентов с редкой врожденной аномалией, так называемым синдро­мом Ларона. Такое отклонение прежде всего встречается в семьях, где родители находятся в родстве друг с другом, в большинстве случаев синдром проявляется у одного ребенка из четырех. В этом случае оба родителя передают поврежденный ген ребенку. Родители сами являются носителями поврежденного гена, но они не больны, пото­му что также располагают и хорошо функционирующим геном, у них все хромосомы двойные, кроме Y-хромосомы отца. Причина возникновения синдрома заключается в том, что молекула, к которой поступает гормон роста, повреждена, и сигнал роста дальше не передается. Физическое и умственное развитие детей тормозится, развивается карликовость. Можно было бы ожидать, что затронутые болезнью члены семьи рано умрут, однако многие из них наделены высокой ожидаемой продолжительностью жизни. В высшей степени поразительно то, что они чрезвычайно редко болеют диабетом и раком, болезнями, типичными для других людей в пожилом возрасте. В этом отношении у таких пациентов, пожалуй, скорее есть что-то общее с долгоживущими карликовыми мышами или карликовыми летучими мышами, хотя сигнал гормона роста у них прерывается в другом месте. Вообще говоря, из вышесказанного следует, что дольше живет тот, кто обходится меньшим количеством гормона роста, но тогда он останется малорослым.

В Лейдене группы исследователей, возглавляемые Элине Слагбоом и мною, выясняли, влияют ли генетиче­ски обусловленные варианты инсулина и гормона роста на скорость нормального старения человека. У испытуемых преклонного возраста мы исследовали гены, задейст­вованные в инсулине и гормоне роста. Благодаря быстро возросшим возможностям прочтения ДНК, нам удалось установить тончайшие генетические различия у людей восьмидесятипятилетнего возраста. Варианты, возникшие благодаря механизму полового размножения, биоло­гически могут рассматриваться как результат случайных генетических экспериментов. Те испытуемые, которые были носителями одного или нескольких тонких разли­чий и у которых сигнал инсулина и гормона роста был поэтому менее активен, были малорослы, и смертность у них была ниже, так, как мы уже видели у червей, плодовых мушек и мышей. Другие исследователи на примере столетних получили подобные результаты.

Эволюционно законсервированный механизм, влияю­щий на продолжительность жизни червей, дрозофил и мышей, активен и у человека. Но в сравнении с генетическими экспериментами в лаборатории естественные генетические различия среди населения в целом невели­ки и влияние их (в отличие от червей и дрозофил) ограниченно.

В Лейдене, где в нашем распоряжении сведения о многих семьях долгожителей, мы задались вопросом, имеют­ся ли там генетические варианты с менее активным сигналом инсулина и гормона роста. Прямой взаимосвязи мы не обнаружили. Результат вовсе не был для нас неожиданностью. В ходе исследований мы могли убедиться, что члены семей долгожителей выглядели точно так же, как и те люди, которых мы называем «нормальными». Они были такого же роста и такой же комплекции, нисколько не меньше — в отличие от генетических вариантов червей, дрозофил и мышей. Как же соотносятся негативные результаты для семей долгожителей с позитивными результатами для восьмидесятипятилетних? Мы думаем, что семьи долгожителей обладают другим — генетически обусловленным — биологическим механизмом, который позволяет им прожить в среднем более долгую и здоровую жизнь. Вероятно, есть различные пути передачи сигнала — разно­образные непосредственные причины — для достижения подобного благоприятного воздействия на состояние нашего организма. Иногда кажется, что пути передачи сигнала пересекают друг друга, сцепляются. Так, например, мы смогли показать, что у выходцев из семей долгожителей реже встречается диабет, у них более низкий уровень сахара в крови и лучший метаболизм, как раз те самые биохимические характеристики, которые часто встречаются и у мышей-долго­жителей.

Отметим, что с менее активным сигналом инсулина и гормона роста, как правило, связаны благоприятные биологические эффекты и более долгая жизнь. Инсулин и гормон роста абсолютно необходимы для нормального развития и для выживания. Но в преклонном возрасте они, очевидно, могут оказывать неблагоприятное действие. Мы вновь сталкиваемся с примером антагонистической плейотропии (см. гл. 6). Воспалительная реакция — другой пример того же феномена. Хотя активная иммунная систе­ма способствует выживанию, в преклонном возрасте такая особенность может приводить к нежелательным побочным эффектам. То, что как следует наладить наш организм в преклонном возрасте вряд ли удастся, нас не должно удивлять. Ведь в течение бесконечно длинной цепи поко­лений оптимизировались только начало жизни, фаза развития и период взросления. Завершающий период жизни с точки зрения эволюции — всего лишь довесок к ней.

Чего во всяком случае не следует делать, так это упрямо настаивать, что все должно оставаться так, как было на ранней стадии нашей взрослой жизни. Мы знаем, что человеку в пожилом возрасте вредно повышать низкую концентрацию гормона роста до уровня, существовавшего в период наступления половой зрелости. Глядя в зеркало, кажется, что из-за явного роста мышечной ткани выглядишь более сильным, однако твои силы вовсе не возросли в том же объеме, и сахарный метаболизм выведен из равновесия. Возможно также, что прием гормона роста повышает риск заболевания раком. Уже есть подтверждение, что к тому же приводит «нормализация» с помощью гормональных таблеток пониженного уровня эстрогена во время менопаузы.

Наше тело и наш мозг — сложные системы, и мы увере­ны, что в ближайшем будущем сможем лучше их регули­ровать, особенно в пожилом возрасте. Но от предлагаемых сегодня чудодейственных средств не следует ожидать слишком многого. И человек не будет дольше оставаться здоровым, глотая гормоны, витамины, аминокислоты и минералы, кроме, конечно, тех случаев, когда восполнить недостаток этих веществ действительно необходимо.

 

Нужно ли меньше есть?

Одна из теорий старения, быстро завоевавшая популярность, утверждает, что мы живем дольше, если меньше едим. Если раньше периодически не хватало пищи, то сей­час, благодаря инновациям в сельском хозяйстве и живот­новодстве, в развитых странах обеспечено повсеме­стное изобилие пищевых продуктов, которые навязывают нам и днем и ночью. Короткая жизнь из-за нехватки пищи сменилась болезнями и смертью в результате пере­едания. Мы должны стараться избегать обильной еды, и, как следствие, избыточного веса, в противостоянии бесконечным соблазнам, которые повсюду нас окружают; нужно потреб­лять как можно меньше калорий и как можно больше сжи­гать. Мы сжигаем гораздо меньше калорий, чем раньше, потому что наши физические нагрузки сильно уменьшились. Окружающая нас среда больше не соответствует биологическому оснащению, полученному нами в ходе естественного отбора. Вовсе не обязательно быть худым как щепка, и во всяком случае не в пожилом возрасте. Если в молодости и в среднем возрасте болезни или смерть в меньшей степени угрожают стройным, поджарым людям, то к старости даже полезно несколько прибавить в весе. Вероятно, в пожилом возрасте мы сможем использовать наши (жировые) резервы, если нас постигнет «удар», внут­ренний или внешний, из-за болезни или несчастного случая. Другого объяснения (пока) не имеется.

Но истинные поборники того, чтобы есть поменьше, вовсе не склонны округляться в пожилом возрасте. Они мечтают о том, чтобы жить дольше, поскольку едят на 20–30 % меньше, чем в среднем рекомендуется. В результа­те они худые, постоянно испытывают голод и вечно зябнут. Люди, следующие столь строгой диете, утверждают, что чувствуют себя великолепно.

Идея ограничения калорий основывается на наблюдении, что лабораторные мыши живут дольше, если потребляют на 30 % меньше калорий. Они явно дольше остаются здоровыми и погибают позже мышей, которые могут есть столько, сколько им хочется. Явление, впервые описанное еще в 1930-х годах, представляет собой один из наиболее изученных механизмов, с помощью которого пытаются противостоять старению.

Снижение калорий срабатывает не только у мышей, но и у других подопытных животных, в том числе и у дрозофил. Хотя благоприятный эффект многократно подтверждался и указывает на реально существующий механизм, действие его проявляется не у всех мушек и мышей. В достаточно большом количестве генетических вариантов снижение калорий не дает никакого эффекта и даже может сокращать продолжительность жизни. Это указывает на nature-nurtur феномен, так как воздействие от снижения калорий (nurture) зависит от генетических характеристик (nature) подопытных животных. Очевидно, что внутри одного и того же вида для каждого генетического варианта существует оптимальный приток калорий. Если предположение правильно, то для организма было бы неблагоприятно получать и слишком много пищи, и слишком мало. Оптимальное количество устанавливается опытным путем.

Конечно, нам хочется знать, как обстоит дело у челове­ка. Хорошо ли есть (намного) меньше, чем рекомендуется? Ответ на вопрос мы находим в длительном эксперименте с макаками-резус, видом, эволюционно нам достаточно близким. В этом эксперименте одна поло­вина отобран­ных по жребию обезьян получает нормальное питание, а другая всего лишь 70 % от этого количества. Но здесь ограничено только количество калорий; качество питания остается таким же, а иногда даже чуть лучше, чтобы не было недостатка в витаминах или других важных пита­тельных веществах. Опыт проводится в США, в двух различных местах, двумя независимыми исследовательскими коллективами. Он продолжается не один десяток лет, и воздействие питания на продолжительность жизни можно мало-помалу отслеживать, потому что заметное число животных за это время уже умерло, и риск смерти для обеих групп обезьян вполне поддается оценке.

Что же удалось выяснить? Обезьяны, в течение длительного времени получавшие малокалорийную пищу, выглядят моложе, они более энергичны и менее подвержены типичным болезням пожилого возраста, например диабету. Результат эксперимента позволяет предполагать, что процесс старения у них замедлен. Однако на продолжительности жизни это еще никак не сказывается. Независимо от причины смерти, нисколько не подтвержда­ется, чтобы обезьяны с менее калорийной диетой жили заметно дольше. Тем не менее наблюдения продолжаются, и последнее слово пока что не сказано. Подобные необычные эксперименты требуют времени, чтобы полностью раскрыть их возможности.

Не только король Артур искал Священный Грааль. Многие ученые надеются однажды открыть некий волшеб­ный напиток, с помощью которого можно будет положить конец наступлению старости. Но все это пустые надежды. Число биологических механизмов, приводящих к повреж­дениям в организме, — число непосредст­венных причин — бесконечно велико. И не существует какого-либо одного способа, могущего остановить процесс старения. Поэтому некоторые ученые выступают за то, чтобы избрать другое направление и прилагать больше усилий для развития возможностей исправления и восстановления, то есть прибегать к внешним воздейст­виям, когда сам организм оказывается бессильным. Этот метод уже приносит плоды. Замена глазного хрусталика и восстановление тазобедренного сустава осуществляются без особых усилий. Вырисовывается медико-техниче­ское решение устранения диабета в детском возрасте. При диабете разрушаются клетки, вырабатывающие инсулин, однако островки Лангерханса — источники этих клеток — могут восстанавливаться. Так шаг за шагом мы идем вперед.