Как происходят процессы старения и что с этим делать: научные данные

Механизмы, запускающие старение, — в фокусе передовой науки. Перечислить все из них в одной статье невозможно, поэтому мы вместе с экспертами выделили несколько ключевых и разобрали, как их замедлить.

Кроме известного хронологического возраста, существует понятие biological age, который отражает состояние клеток и тканей организма. С годами в теле каждого человека накапливается определенное количество молекулярных повреждений, которые ускоряют процессы старения, — именно поэтому люди одного возраста могут выглядеть по-разному. Сегодня геронтология — наука, изучающая старение человека — исследует факторы, влияющие на биологический возраст, не только чтобы предотвратить хронические заболевания до их возникновения, но и с целью продлить биологическую молодость.

Каким образом нарушаются функции теломер и митохондрий, что ведет к эпигенетическим изменениям и нарушению процесса аутофагии и как все это связано со старением, «РБК Стиль» выяснил у ученых и медиков. Хорошая новость: на эти процессы можно влиять при помощи относительно простых и всем известных способов.

Митохондриальная теория старения

Теория

Сегодня существует более 20 различных подходов, объясняющих, почему человеческий организм изнашивается со временем, и большая часть из них может быть объяснена с помощью базовой митохондриальной теории старения. После того, как был расшифрован геном человека, фокус исследований внутренних клеточных структур сместился на митохондрии, и количество публикаций на эту тему за последние 20 лет увеличилось в несколько десятков раз. Почему? Митохондрии служат энергетическими станциями наших клеток и участвуют во всех биохимических процессах, происходящих в организме, они важны с точки зрения сохранения жизни, здоровья и молодости.

Пищеварительная и кровеносная системы поставляют в митохондрии углеводы или жиры. Там они окисляются посредством кислорода и начинают вырабатывать молекулы АТФ (аденозинтрифосфорной кислоты, участвующие во всех биохимических процессах клетки и служат ей источником энергии). Чем качественнее работают митохондрии, тем активнее они производят энергию, которая помогает клеткам поддерживать жизнедеятельность в максимально эффективном виде, в том числе сохранять целостность ДНК, защищая ядро клетки от воздействия внешней среды, и поддерживать работу других внутриклеточных структур (рибосом, лизосом, эндоплазматического ретикулума, аппарата Гольджи, цитоскелета клетки).

Каждая клетка выполняет какую-то специфическую функцию, и для этого тоже требуется энергия. Нейроны передают сигналы в центральную и периферическую нервную систему, иммунные клетки борются с микробами и вирусами, клетки печени разлагают попавшие в организм токсины, клетки поджелудочной железы производят инсулин и глюкагон. То есть митохондрии — это основа функционирования любой клетки, и от качества их работы зависит жизнь и здоровье организма.

«Чем старше мы становимся, тем больше внешняя среда негативно влияет на митохондрии, — поясняет Андрей Тарасевич. — Высокоуглеводное дробное питание — главная причина, которая привела к тому, что количество больных ожирением растет ужасающе быстро. Если в 2021 году во всем мире насчитывалось около 520 млн человек, страдающих сахарным диабетом 2 типа, то, по расчетам журнала «Ланцет», к 2050 году таких больных будет более 1 млрд 310 млн человек. Избыточное углеводное питание повреждает митохондрии, что приводит к возникновению большинства хронических заболеваний. Отсутствие физической активности также оказывает неблагоприятное действие на митохондрии: чем меньше мы двигаемся, тем хуже они работают, вследствие чего наступает повреждение митохондрий на уровне организма — преждевременное старение. Добровольная депривация сна, вызванная желанием как можно больше времени выкроить для жизни (сериалы, соцсети, смартфоны) тоже ведет к повреждению митохондрий и провоцирует болезни и старение вне зависимости от возраста».

Угасание функций клеток неизбежно, но мы можем «надавить на педаль газа» и ускорить старение или «надавить на педаль тормоза» и замедлить его. Из-за неправильного образа жизни биологический возраст человека часто больше паспортного. Это и называется ранним старением. Но, улучшив работу митохондрий, мы в состоянии обратить вспять биологический возраст и вернуть назад на пять или семь лет. Единственный способ замедлить старение — внести незначительные, но важные коррективы в свой образ жизни, которые будут способствовать лучшей работе митохондрий в каждой клетке.

Практика

Первое, что советует эксперт: перейти на низкоуглеводную диету. «Это можно сделать безопасно, комфортно, без насилия, — заверяет Андрей Тарасевич. — Такой переход значительно замедлит скорость старения, улучшит состояние здоровья, восстановит силы и энергию и, конечно, отразится на внешнем виде. Второе: внедрить в свою рутину небольшие физические активности, которым можно уделять по пять минут в день. Третье: нормализовать сон и, самое главное, восстановить количество часов глубокой фазы сна. Именно он крайне важен для восстановления работы митохондрий, улучшения энергоснабжения клеток и замедления скорости старения в организме в целом».

Аутофагия

Теория

В 1974 году бельгийский цитолог и биохимик Кристиан де Дюв получил Нобелевскую премию за открытие лизосом, а в 2016 японский молекулярный биолог Есинори Осуми — за изучение процесса аутофагии.

Интенсивность аутофагии должна соответствовать уровню поступающих веществ, необходимых для жизнедеятельности. Если клетка подвергается воздействию ультрафиолетового облучения, а возможности усилить интенсивность аутофагии у нее ограничены, процесс будет пробуксовывать, а клетка будет наполняться балластными недопереваренными веществами. «Большинство токсинов, с которыми клетка сталкивается в своей жизни, синтезированы или образованы в самой клетке из-за воздействия каких-либо неблагоприятных факторов внешней среды, таких как правильная физическая природа, или нарушения обменных процессов», — отмечает Алексей Прокопов.

Аутофагия может изменяться в зависимости от образа жизни, питания, окружающей среды и других факторов. Здоровая микробиота защищает от патогенов, участвует в процессе метаболизма, в то время как ее дисбаланс (дисбиоз) может приводить к различным проблемам: от синдрома раздраженного кишечника до онкологических и сердечно-сосудистых заболеваний, как показало исследование, опубликованное в журнале Molecular Metabolism.

Практика

Противодействовать этим процессам помогает диета, в основе которой — продукты, обладающие противовоспалительным эффектом. Среди них черника, яблоки и листовые зеленые овощи, богатые антиоксидантами и полифенолами.

Микробиота

Теория

Микробиота — это совокупность всех микроорганизмов (бактерий, вирусов, грибков и других), которые обитают в организме, преимущественно в кишечнике. Эти микробы играют важную роль в поддержании здоровья, помогая перерабатывать пищу, защищая организм от патогенных бактерий и участвующие в различных физиологических процессах, например, таких как иммунный ответ и обмен веществ.

Микробиота может изменяться в зависимости от образа жизни, питания, окружающей среды и других факторов. Здоровая микробиота защищает от патогенов, участвует в процессе метаболизма, в то время как ее дисбаланс (дисбиоз) может приводить к различным проблемам: от синдрома раздраженного кишечника до онкологических и сердечно-сосудистых заболеваний, как показало исследование, опубликованное в журнале Molecular Metabolism.

ДНК-автограф

«Длина теломер часто метафорически рассматривается как биологические часы или счетчик делений клеток. С возрастом их средняя длина у большинства людей уменьшается. Если укорочение происходит слишком быстро, то в теории возможен ускоренный переход клетки в состояние старения (сенесценции). Такой механизм защищает организм от раковой трансформации клеток с потенциально поврежденной ДНК. Теломеры играют роль счетчика клеточных делений, ограничивая число делений нормальных клеток, поскольку накопление старых (сенесцентных) клеток в тканях приводит к снижению способности ткани к регенерации, нарушению функций органов и появлению возрастных заболеваний, включая нейродегенеративные патологии, таких как болезнь Паркинсона или Альцгеймера, когда в нервных клетках накапливаются токсичные вещества белковой природы. Аутофагия также имеет непосредственное отношение к оздоровлению других органов — печени, желудочно-кишечного тракта, мочевыводящих и иммунной систем и других.

Практика

Как и в других случаях, поддерживать длину теломеров помогут регулярная умеренная физическая нагрузка, снижение уровня стресса и нормализация психического благополучия, а сбалансированное питание (богатое антиоксидантами, витаминами и микроэлементами) защищает от оксидативного воздействия. Важно и отказ от вредных привычек (курения, злоупотребления алкоголем), так как токсины и продукты горения могут ускорять повреждение ДНК и теломер.