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

Практически любой процесс, который нам кажется патологическим, может принести пользу для организма. Метилирование ДНК и потеря доступа к генетической информации важны для развития [626] Horvath S. & Raj K. DNA methylation-based biomarkers and the epigenetic clock theory of ageing // Nature Reviews Genetics. 2018 Apr; 19: 371–384. : дети, которые рождаются с повышенным эпигенетическим возрастом, лучше растут и набирают вес, чем их более "молодые" с точки зрения метилирования сверстники. Перемещение ретротранспозонов по ДНК, с одной стороны, вызывает мутации, а с другой – способствует развитию нервных клеток (об этом говорилось в главе "Молекулы: мусорная катастрофа"). Воспаление полезно [627] Franceschi C. et al. Inflammaging and anti-inflammaging: A systemic perspective on aging and longevity emerged from studies in humans // Mechanisms of Ageing and Development. 2007 Jan; 128 (1): 92–105. для борьбы с инфекцией и уборки мусора, но в стареющем организме превращается в оружие борьбы с самим собой.

Геронтолог из Ливерпуля Жуан де Магальяеш назвал [628] De Magalhães J. P. Programmatic features of aging originating in development: aging mechanisms beyond molecular damage? // The FASEB Journal. 2012 Sep; 26 (12): 4821–4826. этот феномен "близоруким часовщиком". Это, безусловно, отсылка к "слепому часовщику" – метафоре, которую придумал Ричард Докинз для естественного отбора, чтобы показать, что этот принцип позволяет вслепую собрать точный и совершенный объект, живой организм. Но с точки зрения геронтологов отбор не столько слеп, сколько недальновиден: отбирая то, что приносит пользу здесь и сейчас, он "не задумывается" о последствиях, и за его поспешные решения нам всем предстоит расплачиваться в старости.

Такая точка зрения может казаться пессимистичной, но только на первый взгляд. Ведь если старение вызвано накоплением конкретных вредоносных мутаций, то что мешает [629] Nelson P. & Masel J. Intercellular competition and the inevitability of multicellular aging // PNAS. 2017 Dec; 114 (49): 12982–12987. назвать его генетической болезнью и относиться к нему соответственно? Можно представить себе, что мы сейчас находимся еще на этапе изучения этой болезни и пока только собираем информацию о генах, которым свойственна антагонистическая плейотропия. А потом, вероятно, научимся их чинить и заменять на более благоприятные для долгой жизни варианты. Правда, исправлять такие гены придется не в начале жизни, а в середине [630] Gems D. The aging-disease false dichotomy: understanding senescence as pathology // Frontiers in Genetics. 2015 Jun; 6: 212. , но это и к лучшему: методы генной терапии у взрослых сейчас вызывают гораздо меньше вопросов – как с точки зрения этики, так и по части методологии, – чем редактирование генов у эмбрионов.

Если теория антагонистической плейотропии верна, то это значит, что в старом организме протекают те же процессы, что и в молодом. В таком случае старение можно рассматривать как непосредственное и излишнее продолжение развития. Поэтому американский геронтолог Михаил Благосклонный предложил [631] Blagosklonny M. V. Answering the ultimate question "What is the Proximal Cause of Aging?" // Aging. 2012 Dec; 4 (12): 861–877. считать деградацию организма результатом не программы старения, а программы молодости, или квази-программы. Этот подход позволяет объяснить два, казалось бы, противоречивых факта: старение вытекает из одних и тех же процессов, но в каждом организме проходит по-своему. Именно потому, что развитие запрограммировано жестко, а старение лишь намечено общими контурами, первое проходит у всех примерно одинаково, а второе, напротив, крайне гетерогенно. М. Благосклонный сравнивает старение с хождением вслепую: "…чем дольше вы блуждаете с закрытыми глазами, тем сильнее отклоняетесь от намеченной траектории".

Старость, по Благосклонному, предстает в виде гиперфункции, гипертрофированного проявления программы развития. Каждое нарушение, которое возникает с возрастом, можно объяснить через преувеличенное, избыточное или ненужное продолжение какого-либо процесса развития. Например, старческая гипертония – это итог непрерывного повышения давления. Человек появляется на свет с низким артериальным давлением, и это оправдано его небольшим размером – сердцу не нужно сильно прокачивать кровь, чтобы она дошла до кончиков пальцев. По мере того как ребенок растет, а тело его становится длиннее, мышечные волокна в стенках сосудов постепенно сжимаются, уменьшая просвет сосуда и увеличивая давление. Так оно достигает значений, характерных для взрослого здорового человека. Но, будучи один раз запущена, программа не выключается, – и давление продолжает расти, пока не превращается в гипертонию, типичное возрастное состояние.

То же происходит и со зрением: пока ребенок маленький, ему важно рассматривать близко расположенные объекты, и минимальное фокусное расстояние – то, на котором он различает предмет, – у него всего несколько сантиметров. С возрастом для человека становятся важны и более далекие объекты, поэтому хрусталик (линза, которая преломляет свет в глазу) растет и становится жестче и минимальное фокусное расстояние достигает 16 см в 40 лет, а к 60 может дойти до 100 см. Так развивается дальнозоркость, которую часто можно встретить у пожилых людей.

Подобные механизмы можно найти в составе самых разных возрастных болезней. Чрезмерное свертывание крови вызывает тромбоз, избыточное воспаление – аутоиммунные реакции, неумеренное накопление жирных кислот – ожирение. Все это Благосклонный считает следствием того, что у программы развития нет естественного выключателя. Чем быстрее растет организм, тем лучше для размножения, и так ли важно, что будет потом? Поэтому нет никакого повода обзаводиться системой сдержек, и если маховик раскручен, организму уже не под силу его остановить.

В отличие от теории квазипрограммы, которая напрямую продолжает идею антагонистической плейотропии, теория гиперфункции пока не нашла большой поддержки в научном сообществе. Геронтолог из Гарварда Вадим Гладышев, например, считает [632] См. п.178. , что гиперфункция плохо стыкуется с накоплением молекулярных повреждений. Если старение вызвано чрезмерной активностью клеток, то как быть с системой внутриклеточного ремонта, которая, наоборот, с возрастом работает все хуже?

К тому же если главная причина старения – в гиперфункции, а молекулярный мусор не так важен для продолжительности жизни, то системы, которые этот мусор производят, должны ускользать из-под контроля естественного отбора. В таком случае они должны производить все больше и больше мусора (потому что ломать гораздо дешевле, чем чинить) – пока поломок не станет так много, что они начнут сокращать жизнь наравне с гиперфункцией органов. Это тот же аргумент про бочку с вытекающей водой и короткой дощечкой, с которого я начала разговор о причинах старения: ни одна не может быть главной, все системы защиты от старости работают одинаково плохо.