Эндрю Стил - Бессмертные. Почему гидры и медузы живут вечно, и как людям перенять их секрет

По всему телу клетки постоянно общаются, бесконечно обмениваясь молекулярными сообщениями с соседними клетками или теми, что находятся в другой части организма. Эта химическая телекоммуникационная сеть оказывает огромное влияние на физиологию: от половых гормонов до сна, роста и координации работы иммунной системы. Все эти эффекты вместе известны как система клеточных сигналов – и, конечно, с возрастом и тут начинают возникать неисправности.

Растущая дисфункция системы клеточных сигналов – одна одной из причин, по которой старение происходит сразу после десятилетий, проведенных в целом в хорошем состоянии здоровья. Поскольку эти сигналы распространяются по всему телу, рассеиваются в крови, то могут синхронизировать вредные эффекты в тканях. Хуже того, это порочный круг – по мере того как состояние клеток ухудшается, портится работа постаревшей системы клеточных сигналов, поэтому химические вещества, которые они выделяют, ухудшают ситуацию еще больше. Этот негативный кумулятивный эффект способствует экспоненциальному увеличению риска смерти в пожилом возрасте.

Одно из главных изменений сигналов в стареющем теле происходит из-за процесса, к которому мы будем неоднократно возвращаться в этой книге, известному как воспаление. Воспаление – это первая линия защиты организма от инфекции и травмы, которая часто приводит к тому, что в месте повреждения возникает отек. Воспалительный ответ – это молекулярный эквивалент вспышки болезни, призывающий клетки иммунной системы броситься в бой с захватчиками или начать заживление раны. В молодости нормальный процесс воспаления жизненно важен для избавления от инфекции и борьбы с травмами.

В пожилом возрасте воспалительная реакция может застопориться на слишком высоком уровне готовности, известном как «хроническое воспаление», что на самом деле подпитывает процесс старения.

Этот процесс постепенного усиления воспаления с возрастом настолько распространен, что его окрестили «воспалительным старением». Вы можете увидеть это в результатах анализа крови: концентрация С-реактивного белка, уровень которого врачи часто измеряют, чтобы проверить, есть ли у вас инфекция, и интерлейкина-6, еще одной молекулы, используемой для сигнальных путей иммунной системы, как известно, увеличивается с возрастом. Не только это, но и наличие высоких значений воспалительных маркеров в данном возрасте коррелирует с риском развития многих заболеваний, связанных со старением, с которыми мы уже очень хорошо знакомы: рака, болезней сердца, деменции и так далее. По-видимому, большинство возрастных изменений так или иначе усугубляются воспалением.

Причины такого постепенного нарастания воспаления многообразны. Мы уже обсуждали один источник этой спиральной деградации системы клеточных сигналов: стареющие клетки и токсичный SASP. Некоторые компоненты SASP – это именно те иммунореализующие молекулы, что способствуют общему состоянию повышенной готовности, а уровень тревоги возрастает с неуклонным накоплением стареющих клеток в процессе взросления. Есть также возрастные повреждения, такие как окисленные, гликированные или иным образом разрушенные белки, которые мы обсуждали. Как и в случае со стареющими клетками, работа иммунной системы состоит в том, чтобы избавиться от этих поврежденных молекул. В конце концов, по мере того как их становится все больше, по всему телу постоянно раздается низкий гул криков о помощи. Есть также персистирующие инфекции, которые организм может держать под контролем, но никогда полностью не искоренит (подробнее об этом в ближайшее время). Опять же, это приводит к постоянному низкоуровневому фону иммунной гиперактивности с пагубными результатами.

У пациентовс хроническими воспалительными заболеваниями часто развивается инсулинорезистентность.

Когда дело доходит до системы клеточных сигналов, существует также тесная связь между реакцией организма на пищу и вредными химическими сигналами, связанными со старостью. Это известно как нерегулируемое восприятие питательных веществ, потому что тела теряют способность воспринимать питательные вещества и адекватно реагировать на их присутствие. И ключевыми экспериментами, лежащими в основе этого, являются исследования пищевого ограничения, с которым мы познакомились в предыдущей главе. Отчасти это связано с инсулинорезистентностью – предвестником диабета: состоянием, когда тело не реагирует должным образом на гормон инсулин, который программирует клетки вытягивать сахар из крови и хранить его для последующего использования. Мы все сейчас живем в среде с легким доступом к еде или напиткам, включая множество очень сладких продуктов. Из-за этого многие из нас подвержены риску развития диабета, особенно с возрастом [39] В частности, они связаны с диабетом 2-го типа, который обычно ассоциируется со старением. Диабет 1 – го типа – это аутоиммунное заболевание, при котором иммунная система в первую очередь атакует клетки, вырабатывающие инсулин. – Примеч. авт. . У людей с инсулинорезистентностью или диабетом инсулин становится гормоном, который кричит «Волк [40] Отсылка к басне Эзопа «Мальчик, который кричал «Волк!». Басня рассказывает о пастухе, который часто обманывал жителей своей деревни, крича «Волк!» и зовя на помощь, когда на самом деле никакой угрозы не было. Со временем люди перестали верить и реагировать на крики, и, когда пришел настоящий волк, никто не спас стадо овец. – Примеч. науч. ред. !». И, даже если вырабатывается больше инсулина, его призыв к оружию остается без внимания. Мышечные, жировые и печеночные клетки, которые обычно связывают сахар, игнорируют сигнал инсулина и оставляют глюкозу в крови, где она может нанести вред.

Однако диабет вызван не только чрезмерным потреблением сахара и высоким уровнем инсулина. Как иначе объяснить продолжающееся распространение заболевания, если не все мы с возрастом превращаемся в сладкоежек? Теперь известно, что инсулинорезистентность и диабет также обусловлены воспалением. Один из факторов, связывающих их, состоит в том, что у пациентов с тяжелыми инфекциями часто быстро развивается инсулинорезистентность и сопутствующий ей заоблачный уровень сахара в крови из-за массивной воспалительной реакции, которая направлена на борьбу с инфекцией. При старении хроническое воспаление вызывает аналогичный процесс в замедленном темпе.

Помимо воспаления и нерегулируемого потребления питательных веществ, в организме есть множество иных сигналов, которые со временем возникают и затухают. Они включают в себя другие гормоны, такие как окситоцин, «факторы роста», которые указывают клеткам, когда пролиферировать и строить ткани, а когда останавливаться, и сообщения в бутылке, известной как экзосомы, в которых клетки посылают маленькие послания как соседям, так и клеткам по всему телу. Из-за широкого диапазона изменений всех этих типов сигналов с возрастом эти молекулы-мессенджеры начинают играют важную роль в процессе старения.