Полина Лосева - Против часовой стрелки. Что такое старение и как с ним бороться

Таким образом, летучие мыши доказывают Перлу и его последователям, что температура необязательно приближает смерть организма: всегда можно найти механизмы, которые позволят справиться с последствиями высокой скорости жизни – если только этому будет благоприятствовать отбор.

Для некоторых других животных теория скорости жизни также не вполне соответствует [470] Yen K., Mastitis J., Mobbs C. Lifespan is not determined by metabolic rate: evidence from fishes and C. elegans // Exp Gerontol. 2004 Jun; 39 (6): 947–949. действительности. Те же дрозофилы растут быстрее при пониженной температуре, а моллюски и черви производят больше белков при 19 °С, чем при 25 °С. Даже у крыс, которых держали в холоде и которые умерли раньше времени, уровень обмена веществ (то есть количество сожженной энергии в килокалориях) был выше обычного – хотя согласно теории скорости жизни должен был быть ниже.

У прочих млекопитающих, как, впрочем, и у птиц, уровень обмена веществ и продолжительность жизни вообще никак не связаны [471] De Magalhães J. P., Costa J., Church G. M. An analysis of the relationship between metabolism, developmental schedules, and longevity using phylogenetic independent contrasts // Journal of Gerontology: Series A. 2007; 62A (2): 149–160. . А голый землекоп, который живет в условиях пониженной температуры и нехватки кислорода и должен бы являть собой классический пример того, как низкий обмен веществ ведет к низкому окислительному стрессу и долгой жизни, и вовсе не подчиняется никаким правилам. У него в клетках окисленных липидов в 10 раз больше [472] Andziak B. et al. High oxidative damage levels in the longest‐living rodent, the naked mole‐rat // Aging Cell. 2006 Oct; 5 (6): 463–471. , чем у родственных ему короткоживущих мышей.

Что касается человека, то у него скорость обмена веществ с возрастом снижается [473] Kitazoe Y., Kishino H. Tanisawa K., Udaka K., Tanaka M. Renormalized basal metabolic rate describes the human aging process and longevity // Aging Cell. 2019 Jun; 18 (4): e12968. . Недавно ученые построили кривую изменения интенсивности обмена веществ (в пересчете на массу тела) с возрастом и обнаружили, что она полностью совпадает с кривой Гомперца (то есть смертности). Более того, на их графике обмена веществ даже возникло "плато старения" после 108 лет – то самое, существование которого до сих пор под вопросом. Они считают, что это плато соответствует минимальному обмену веществ: снизить его уже невозможно, несмотря на потерю митохондрий, поэтому, заключают они, долгожителям приходится снижать массу тела, чтобы обмен веществ оставался постоянным.

Получается, что количество затраченной организмом энергии не связано напрямую с температурой и не позволяет предсказать продолжительность жизни. Однако это не значит, что обмен веществ и окислительный стресс не играют в долголетии никакой роли. Возможно, дело не в том [474] Munro D. & Parmenter M. Comparative studies of mitochondrial reactive oxygen species in animal longevity: Technical pitfalls and possibilities // Aging Cell. 2019 Jul; 18 (5): e13009. , сколько активных форм кислорода клетка произвела, а в том, сколько из них удалось обезвредить и какую часть повреждений удалось починить.

А поскольку для работы антиоксидантов и систем клеточного ремонта нужна энергия, то оказывается, что продолжительность жизни лучше всего коррелирует [475] См. п. 42. со скоростью роста организма и корреляция эта отрицательная. Это тот самый эффект, с которым мы встречались еще в первой части книги, когда рисовали портрет животного-долгожителя: чем дольше организм развивается, чем длиннее его детство, тем меньше он производит свободных радикалов и тем дольше живет.

Таким образом, усовершенствованная версия теории Перла могла бы звучать так: жизненная сила – это запас сил на рост. Насколько быстро эта сила будет расходоваться, зависит [476] Gribble K. E., Moran B. M., Jones S., Corey E. L., Welch D. B. M. Congeneric variability in lifespan extension and onset of senescence suggest active regulation of aging in response to low temperature // Experimental Gerontology. 2018 Dec; 144: 99–106. от того, как организм распоряжается своими ресурсами, а это уже, в свою очередь, определяется фазой жизни. Чем реже периоды роста или медленнее сам рост – тем целее запас сил и тем дольше жизнь. Например, в клетках голого землекопа действительно много окисленных липидов, но активные формы кислорода он утилизирует [477] Munro D., Baldy C., Parmenter M., Treberg J. R. The exceptional longevity of the naked mole-rat may be explained by mitochondrial antioxidant defenses // Aging Cell. 2019 Feb; 18 (3): e12916. в два – пять раз лучше, чем мышь, и после окончания роста [478] Anisimova A. S., Alexandrov A. I., Makarova N. E., Gladyshev V. N., Dmitriev S. E. Protein synthesis and quality control in aging // Aging. 2018 Dec; 10 (12): 4269–4288. количество поврежденных молекул в его клетках не меняется [479] Pérez V. et al. Protein stability and resistance to oxidative stress are determinants of longevity in the longest-living rodent, the naked mole-rat // PNAS. 2009 Mar; 106 (9): 3059–3064. , в то время как у мыши оно растет в течение жизни.

Так или иначе, наша жизнь неразделимо связана с окислительным стрессом, и стресс же ее сокращает. Логично предположить, что, снизив уровень стресса в клетках, мы можем продлить собственную жизнь. Поэтому в конце ХХ века в моду вошли антиоксиданты, которые выступают в роли добрых сил в этой битве. Люди начали усиленно их поглощать [480] Sadowska-Bartosz I. & Bartosz G. Effect of Antioxidants Supplementation on Aging and Longevity // BioMed Research International. 2014 Mar; 2014: 404680. , например, в составе чеснока, авокадо, бобов, ягод и темного шоколада или пищевых добавок. Появились так называемые зеленые коктейли и косметика с антиоксидантами (такими как коэнзим Q10) – все они были призваны снизить окислительный стресс в клетках и продлить молодость. Заодно вспомнили Лайнуса Полинга, который еще в середине ХХ века предлагал лечить все болезни ударными дозами витамина С. А российский академик Владимир Скулачев, сторонник митохондриальной теории старения, придумал свой антиоксидант (наподобие витаминов С и Е) на все случаи жизни: ион SkQ ("ион Скулачева"), который должен был смягчать окислительный стресс в митохондриях и беречь их смолоду.

За те несколько десятилетий, что антиоксиданты были в моде, накопилось достаточно данных – полученных как в научных экспериментах на животных, так и из наблюдательных исследований на людях – о том, насколько они на самом деле эффективны. Эти данные крайне противоречивы. Оказалось, что без генов, которые кодируют белки-антиоксиданты, животные погибают. Но и обратные манипуляции не помогают: если заставить постоянно работать ген Nrf2 , который отвечает за борьбу клетки с окислительным стрессом, то животные тоже умирают [481] Tsakiri E. N. et al. Hyperactivation of Nrf2 increases stress tolerance at the cost of aging acceleration due to metabolic deregulation // Aging Cell. 2018 Dec; 18 (1): e12845. или по меньшей мере преждевременно стареют. Исключение составляют [482] Cohen A. A., de Magalhães J. P., Gohil K. Ecological, biomedical and epidemiological approaches to understanding oxidative balance and ageing: what they can teach each other // Functional Ecology. 2010; 24: 997–1006. только эксперименты на больных животных: если они страдают, например, нейродегенеративным заболеванием, то антиоксиданты способны им помочь. Но в большинстве экспериментов на здоровых объектах от такого лечения больше вреда, чем пользы.