Британский биолог-геронтолог, математик и информатик Обри ди Грей всю свою жизнь посвятил науке, в частности, возможности продления жизни человека. Он сформулировал 7 типов повреждений, как основные причины старения организма. Также он предложил пути решения этой проблемы, которые способны продлить активность и отсрочить неизбежную смерть.
Причины старения: мутации ДНК, приводящие к раку
Мутационные и эпимутационные изменения в ДНК – одна из важнейших причин старения. Они могут привести к неконтролируемому делению аномальных клеток – раку.
Если ученым удастся найти вещество, предотвращающее и исправляющее мутации ДНК, то можно будет победить одну из страшнейших болезней – рак.
Мутации митохондриальной ДНК
Митохондрии – это источники энергии внутри наших клеток, такие себе «батарейки». Они преобразуют питательные вещества в АТФ, необходимые практически для всех биологических процессов организма. В митохондриях имеется своя собственная цепочка ДНК. Она может поражаться продуктами жизнедеятельности в процессе выработки энергии. В результате этого наши «батарейки» садятся. Энергии вырабатывается меньше. Это становится причиной старения. А следствие этого процесса – появление различных возрастных заболеваний.
Доктор ди Грей предлагает решить эту проблему путем копирования митохондриального ДНК и последующего присоединения его к ядру клетки.
Причины старения: накопление в клетках продуктов жизнедеятельности
Причиной старения организма может стать накопление продуктов жизнедеятельности. В нашем организме есть специальная функция, которая обеспечивает вывод из тела клетки отработанных белков. Но, если она дает сбой, то накопление ненужных веществ приводит к увеличению клетки, а впоследствии к ее разрушению. Понятно, что ничего хорошего от этого человеку ожидать не следует.
Накопление «мусора» вне клеток
Скопление в межклеточном пространстве белковых образований, которые не выполняют свою функцию, а просто создают некую сеть, также является причиной старения. Межклеточная белковая сеть мешает нормальному функционированию органов и систем. Она связывает и не дает усваиваться полезным белкам. Называется такая сеть амилоидом.
В каком органе накапливаются амилоиды, в том и появляются проблемы. Бляшки в сосудах головного мозга приводя к болезни Альцгеймера, в сердце – к амилоидозу сердца. Также это может стать причиной развития сахарного диабета.
Над решением этой проблемы работают многие ученые. Но, по мнению Обри ди Грея, наиболее перспективное направление – это активация собственного иммунитета человека для борьбы с амилоидами.
Причины старения: потеря клеток
Одной из причин старения человека является потеря клеток. Этот процесс происходит на протяжении всей жизни. Поврежденные по той или иной причине клетки уничтожаются организмом. Этот процесс называется аутофагия. Часть из них вывести не удается, и они так и остаются в теле человека в поврежденном состоянии.
До определенного возраста утраченные клетки могут частично замещаться стволовыми. Однако этот процесс постепенно затухает. Больше всего страдают органы, которые состоят из долгоживущих клеток. Это сердце, мозг, мышцы.
В итоге мы наблюдаем видимые причины старения – сердечную недостаточность, болезнь Паркинсона, саркопению (потерю скелетных мышц). Также происходит уменьшение тимуса – железы, отвечающей за производство иммунных частиц. Человек становится более восприимчив к вирусным заболевания.
Обри ди Грей видит решение этой проблемы старения в замещении утраченных, запрограммированными на нужную функцию в лабораторных условиях, стволовыми клетками.
Старение на клеточном уровне
С возрастом в организме человека появляются клетки, уже отработавшие свой ресурс. Они не являются раковыми, но нормальному функционированию органов и систем мешают. Это тоже причина биологического старения. К этой категории относятся иммунные, сенестцентные клетки и жировая ткань.
Для решения этой проблемы ученые разрабатывают препараты, которые будут вызывать апоптоз – самоуничтожение стареющих клеток. Некоторые из таких препаратов уже опробованы на лабораторных мышах и показали неплохие результаты.
Образование внеклеточных перекрестных связей
Некоторые органы нашего организма состоят из долгоживущих белков. Они работают на протяжении всей жизни человека. Но, со временем, они могут вступать в реакцию с молекулами глюкозы. В итоге возникает процесс гликирования. То есть, два белка, которые ранее работали независимо друг от друга, связываются воедино. Такая «сшивка» приводит к потере их подвижности, что становится препятствием для нормального функционирования.
Создание внеклеточных перекрестных связей – одна из причин старения организма, так как она приводит к потере эластичности артерий, кожи, помутнению хрусталика. Итогом становится повышение артериального давления, инсульты, катаракта и т. д.
Ученым еще предстоит создать препараты, которые будут способны разрушать нежелательные белковые сшивки, не влияя на здоровые клетки. Только тогда эта причина старения будет устранена.
