Kad vecums nāk no bioloģijas viedokļa

2024 Autors: Malcolm Clapton | [email protected]. Pēdējoreiz modificēts: 2023-12-17 04:04

Izrādās, ka ir nepareizi uzskatīt par vecu cilvēku, kuram ir daudz gadu vai kurš ir daudz slims.

Kuru var saukt par vecu cilvēku? Kāds pāri 50? Vai kāds, kurš cieš no "senilām" slimībām? Bioloģe un zinātnes žurnāliste Poļina Loseva uzskata, ka viss nav tik vienkārši. Lifehacker kopā ar izdevniecību Alpina Non-Fiction publicē fragmentu no grāmatas “Pretēji pulksteņrādītāja virzienam: kas ir novecošana un kā ar to cīnīties” nodaļas “Definīcijas meklējumos: kurš patiešām ir vecs”.

Uzzīmējiet robežu

Sāksim ar manu bērnības definīciju: vecs ir kāds, kuram ir daudz gadu. Bet "daudz" nav visstingrākais jēdziens. Man ir 30 - vai tas ir daudz? Un 40? vai 60? Varētu visiem ieviest vienotu vecuma slieksni, pēc kura cilvēks automātiski sāk uzskatīts par vecu. Par šādu slieksni var uzskatīt, piemēram, pensionēšanās vecumu – taču daudzās valstīs tas nesakrīt, un dažās valstīs par pensijām nemaz nav dzirdēts. Turklāt šis slieksnis ir pastāvīgi jāpārvieto atbilstoši vidējam paredzamajam mūža ilgumam: piemēram, Rumānijā tas tiek paaugstināts par gadu ik pēc četriem gadiem, bet Beļģijā - ik pēc pieciem gadiem. Un kā tad saprast, kad un cik daudz jāpārvieto vecuma robeža? Lai to izdarītu, mums joprojām ir jāpaļaujas uz dažām citām pazīmēm, kas nav tieši saistītas ar vecumu.

Pie jebkura vecuma sliekšņa ir vēl viena problēma: tiklīdz mēs nosakām robežu starp veciem un jauniem cilvēkiem, mēs pieveram acis novecošanās procesam un vecuma iestāšanos nosakām kā konkrētu notikumu. Cilvēkam aprit, teiksim, 60 gadu – un tieši dzimšanas gadadienā viņš ar pirkstu spiedzienu kļūst par vecu vīru. Šis ir labs sižeta gājiens pasakai, taču dzīvē tas izskatās neticami.

Mūsuprāt, novecošana joprojām ir pakāpenisks process, kas ilgst gadiem un nenotiek uzreiz.

Un, ja mēs uzskatām novecošanos par attīstības sastāvdaļu, tad, tāpat kā vairums attīstības procesu, ir loģiski uzskatīt to par nepārtrauktu.

Turklāt nav skaidrs, ko darīt ar dzīvniekiem. Ja mēs paredzam pārbaudīt savu mūžīgās jaunības planšeti uz paraugorganismiem, pirms pāriet uz cilvēkiem, tad mūsu vecuma kritērijam vajadzētu darboties arī uz tiem. Un viņu dzīves ilgums ir ļoti atšķirīgs: no dažām dienām līdz simtiem gadu, un laboratorijā viņi bieži dzīvo ilgāk nekā savvaļā. Tāpēc jums būs vai nu katrai sugai jānosaka savs slieksnis un pastāvīgi tas jāprecizē atkarībā no apstākļiem, vai arī jāizdomā kāds visiem organismiem kopīgs atskaites punkts.

Spriežot pēc izskata

Tā kā vecuma ierobežojums izrādījās neērts kritērijs, varat mēģināt atstumties no ārējām vecuma pazīmēm. Galu galā katrs no mums var atpazīt sirmgalvi uz ielas, nepaskatoties pasē: sirmi mati, izliekta figūra, krunkaina āda, nevienmērīga gaita, atmiņas traucējumi.

Tajā pašā laikā jebkurai no šīm pazīmēm ir viegli sniegt pretpiemēru - tas ir, atrast cilvēku, kurš viņu iemantotu un citu acīs nebūtu vecs vīrs. Piemēram, daži cilvēki sāk nosirmot jaunībā vai pat kļūst pliki, pirms viņu mati zaudē pigmentāciju. Stājas problēmas nomoka ne tikai vecāka gadagājuma cilvēkus, bet arī daudzus biroja darbiniekus. Un krunkainu ādu var atrast starp dienvidu ciematu iedzīvotājiem, kuri daudz laika pavada atklātā saulē.

Tāpēc, ja mēs nolemjam aprēķināt vecus cilvēkus pēc viņu īpašībām, tad šajā kategorijā ietilpst visu vecumu cilvēki, kuri nejauši ieguvuši pelēku šķipsnu vai greizu stāju. Turklāt starp "vecajiem cilvēkiem" būs daudz atmiņu zaudējušu invalīdu vai garīgi slimu cilvēku. Un turīgi cilvēki, kuri var atļauties uzraudzīt savas ādas un matu stāvokli, gluži pretēji, šķitīs jaunāki par saviem nabagiem un nekoptiem vienaudžiem.

Acīmredzamākais kritērijs mums izrādās neprecīzs, un tas nav bez iemesla. Fakts ir tāds, ka tas nav tieši saistīts ar novecošanas mehānismiem. Veidojot vidusmēra sirmgalvja portretu, procesu vērtējam pēc tā pēdējām izpausmēm – it kā pēc izplūdušā piena noteiktu putras gatavību. Bet graudaugus var pagatavot, neatstājot pannas robežas, ja ar to rīkojaties uzmanīgi, vai arī tā var piepildīt visu plīti pašā gatavošanas sākumā, ja ieslēdz pārāk augstu uguni. Tāpēc, lai sagrābtu vecuma asti, jāskatās pannas iekšienē, proti, jādodas meklēt novecošanas cēloņus un tās pirmās izpausmes.

Pārbaude kaujā

Pievēršoties galvenajam tautas gudrības avotam - "Vikipēdijai" -, mēs saņemam atbildi: "Vecums ir dzīves periods no vairošanās spējas zaudēšanas un līdz nāvei." Šī definīcija izskatās loģiska, jo atšķirībā no iepriekšējām tā atspoguļo konkrētas izmaiņas organismā. Turklāt šķiet diezgan skaidri – atšķirībā no ārējām vecuma pazīmēm vairošanās spēju var viegli izmērīt: ļaut dzīvniekam pāroties ar citiem indivīdiem un redzēt, vai tas rada pēcnācējus.

Bet cilvēku nav īpaši ērti vērtēt pēc šī kritērija.

Pirmkārt, ne visi cilvēki cenšas nepārtraukti vairoties, demonstrējot savu reproduktīvo potenciālu.

Otrkārt, nav īsti skaidrs, pēc kāda parametra šis potenciāls ir jānosaka: pēc spējas dzemdēt pēcnācējus vai pēc cilmes šūnu skaita krājumā. Mūsdienu reproduktīvās tehnoloģijas ļauj sievietei dzemdēt bērnu un laist pasaulē to 50 vai pat 60 gadu vecumā (Ginesa grāmatā vecākā dzemdētāja ir gandrīz 67 gadus veca), bet olas, vismaz veselas, parasti. beigsies tie kaut kur 40-45 gados.

Treškārt, reproduktīvais kritērijs vīriešiem un sievietēm darbosies atšķirīgi. Spermatozoīdi, atšķirībā no olšūnām, veidojas nepārtraukti, un vīrieša organisms tos spēj ražot līdz pat savai nāvei pat tad, ja vienaudžiem ilgstoši nav palicis neviena dzimumšūna. Tajā pašā laikā ārējas vecuma pazīmes, piemēram, sirmi mati un grumbas, vīriešiem un sievietēm parādās gandrīz vienlaikus, un sievietes, kā likums, dzīvo ilgāk.

Vecuma mērīšana pēc reproduktīvā potenciāla izrādās tikpat neērta kā pēc izskata. Mūsdienu 40 un 50 gadus vecas sievietes izskatās jaunas visos jau uzskaitītajos parametros, taču visbiežāk viņas vairs neuzdrošinās dzemdēt bērnus - un mēs nevaram pārbaudīt, vai viņas to spēj. Un ar kosmetologu un plastikas ķirurgu gādību dažiem izdodas saglabāt savu ārējo jaunību pat 70 gadu vecumā.

Mēs saskaitām mutācijas

Kad lekcijās klausītājiem jautāju, kas ir vecumdienas, viņi man bieži atbild: tie ir sabrukumi un traucējumi organismā. Reproduktīvais kritērijs arī iekļaujas šajā definīcijā: nespēja vairoties ir viens no šiem sadalījumiem. Bet, tā kā tas agri vai vēlu var rasties katrā konkrētā cilvēkā saistībā ar citām novecošanas pazīmēm, nav saprātīgi to padarīt par vecuma mērauklu, ja vēlamies visiem atrast vienu atskaites punktu.

Var izveidot sarakstu ar problēmām, kas raksturīgas vecajam organismam. Šo principu izmanto Searle S. D., Mitniski A., Gahbauer E. A., Gill T. M., Rockwood K. Standarta procedūra vājuma indeksa izveidošanai // BMC Geriatrics. 2008 Sep; 8. (pie tiem atgriezīsimies nodaļā par bioloģisko vecumu), ko bieži izmanto mediķi, kas pēta novecošanos. Trausluma indekss ir simptomu un ar vecumu saistītu slimību kopums, ko uzkrājis konkrētais pacients. Jo augstāka indeksa vērtība, jo tuvāk vecumam.

Ar indeksu var gadīties tāds pats traucēklis kā ar vecuma ārējām pazīmēm: ja mēs koncentrējamies uz ietekmi, nevis cēloni, bagāti cilvēki vidēji ir jaunāki par saviem nabadzīgajiem vienaudžiem.

Tas gan nenozīmē, ka novecošanas problēmu var vienkārši “pārpludināt ar naudu”: galu galā bagātie mirst tāpat kā nabagie un ir ne mazāk ieinteresēti savas dzīves pagarināšanā.

Tāpēc būs jāskatās dziļāk – atsevišķās šūnās un molekulās, un jāmeklē novecošanās pazīmes jau mikroskopiskā līmenī.

Punktu mutāciju DNS, tas ir, viena “burta” (nukleotīda) aizstāšanu tā “tekstā” (secībā) ar citu, var uzskatīt par vecuma molekulārās pazīmes piemēru. Vairumā gadījumu šādas atsevišķas aizstāšanas neietekmē šūnas dzīvi, jo ģenētiskais kods ir lieks un nodrošināts pret nejaušām kļūdām. Taču sabrukums var notikt arī nozīmīgā gēna vietā – tad tas vai nu pārstās darboties pavisam, vai arī izrādīsies deformēts proteīns, ko tas kodē. Mutants proteīns reizēm pilda savas funkcijas labāk vai sliktāk nekā parasti, un abos gadījumos tas var izraisīt organismam nepatīkamas sekas, piemēram, audzēja attīstību.

Ne visas punktu mutācijas ietekmē organisma dzīvi, taču ir diezgan grūti noteikt, kādu efektu katrs no tiem rada atsevišķi. Tāpēc vienkāršības labad jebkuru punktu mutāciju var uzskatīt par sadalījumu. Galu galā jebkurš no tiem padara DNS šūnā atšķirīgu no "oriģinālā", sākotnējā ģenētiskās informācijas nesēja.

2018. gadā rakstus publicēja divi Bae T. et al. Dažādi mutāciju ātrumi un mehānismi cilvēka šūnās pirmsgastrulācijas un neiroģenēzes laikā // Zinātne. 2018. gada februāris; 359 (6375): 550–555. grupas Lodato M. A. et al. Novecošana un neirodeģenerācija ir saistīta ar palielinātām mutācijām atsevišķos cilvēka neironos // Zinātne. 2018. gada februāris; 359 (6375): 555-559. zinātnieki, kuri ticēja punktu mutācijām cilvēku nervu šūnās. Pētnieki jautāja, kurā brīdī šīs mutācijas rodas un cik daudz no tām uzkrājas dzīves laikā. Lai to izdarītu, viņi paņēma vairākas blakus esošās nervu šūnas no pieaugušo smadzenēm - un smadzeņu rudimentu embrijiem (zinātnieki strādāja ar materiālu, kas iegūts aborta rezultātā) un nolasīja viņu DNS. Ideālā gadījumā visās mūsu ķermeņa šūnās nukleotīdu secībai DNS jābūt vienādai. Bet dzīves laikā katra šūna neatkarīgi no pārējām uzkrāj "viena burta" aizvietojumus. Tāpēc, ja mēs salīdzinām divas šūnas savā starpā, punktu atšķirību skaits DNS tekstā būs vienāds ar mutāciju skaitu katrā šūnā.

Aprēķinu rezultāti izrādījās biedējoši. Pašā embrija attīstības sākumā, kad apaugļotā olšūna sadalās pirmajās šūnās, tā sadalās aptuveni reizi dienā. Katrs šāds dalījums, kā izrādījās, jau nes sev līdzi vidēji 1, 3 jaunas mutācijas. Vēlāk, kad nervu sistēma sāk veidoties – līdz 15. attīstības nedēļai – katra diena šūnām pievieno vēl aptuveni piecas mutācijas. Un līdz neiroģenēzes beigām, tas ir, šūnu dalīšanās lielākajā daļā jaunattīstības smadzeņu apgabalu - tas ir aptuveni 21. nedēļa - katrā šūnā jau ir 300 unikālas punktu mutācijas. Līdz brīdim, kad cilvēks piedzimst, tajās šūnās, kas turpina dalīties, uzkrājas līdz 1000 mutāciju. Un tad dzīves laikā DNS mutācijas notiek lēnāk, ar ātrumu aptuveni 0,1 kļūda dienā, un līdz 45 gadu vecumam šūnās ir aptuveni 1500 mutāciju, bet 80 gadu vecumā - 2500 katrā.

Ja mēs, kā vienojāmies, katru mutāciju uzskatām par sabrukumu, tas ir, par vecuma pazīmi, tad izrādās, ka cilvēks sāk novecot uzreiz pēc ieņemšanas, no pirmās apaugļotas olšūnas dalīšanās brīža. Bet kā struktūra, kas vēl nav izveidojusies, var kļūt noplicināta?

Molekulārā līmenī apstiprinās mūsu intuitīvā izpratne par novecošanu: tas nav notikums, bet gan nepārtraukts process.

Mutācijas nerodas pēkšņi, bet uzkrājas no pirmās attīstības dienas līdz dzīves beigām. Un kur novilkt "jauniešu DNS" līniju, ir pilnīgi nesaprotami. Ja vecumu skaita no pirmās mutācijas parādīšanās, tad vairāku šūnu kaudze būs jāatzīst par vecu. Un, ja mēģināsim noteikt mutāciju skaita sliekšņa vērtību, tad saskarsimies ar to pašu problēmu kā pensijas vecuma gadījumā: lai robeža mūs nepārsteidz, nāksies paļauties uz citām vecuma pazīmēm. - izskats, spēja vairoties vai kaut kas cits., - kas, kā mēs jau zinām, ir neuzticami.

Varētu koncentrēties nevis uz kļūdu parādīšanās brīdi, bet gan uz mutācijas ātrumu - piemēram, piezvanīt vecajam, kura mutācijas sāk parādīties ātrāk. Bet arī šeit mūs sagaida āķis: nervu šūnas uzkrāj kļūdas pirms dzimšanas ātrāk nekā pēc tam. Līdz dzimšanas brīdim tajos jau ir vairāk nekā trešdaļa no visām mutācijām, kuras viņiem izdosies iegūt visas dzīves laikā. Varētu spriest, ka tā ir nervu audu šūnu īpatnība, kas embrionālajā periodā gandrīz pilnībā izveidojas un pēc bērna piedzimšanas gandrīz vairojas. Bet nē, pieauguša cilvēka zarnu vai aknu šūnu dalīšanās mutē Blokzijl F. et al. Audiem specifisku mutāciju uzkrāšanās cilvēka pieaugušā cilmes šūnās dzīves laikā // Daba. 2016. gada oktobris; 538: 260-264. apmēram tādā pašā tempā kā nervozajiem - aptuveni 0,1 kļūda dienā. Un tas nozīmē, ka kļūdu skaitīšana netuvina mūs vecuma definīcijai.

Mēs veicam diagnozi

Šķiet, ka nevarēsim viennozīmīgi definēt vecumdienas un vecu cilvēku: novecošana ir pakāpenisks process, ar beigām, bet bez sākuma. Tomēr ir cilvēki, kuri turpina cīnīties ar novecošanu, neskatoties uz definīciju trūkumu – tie ir ārsti. Viņi atpazīst vecumu pēc īpašām izpausmēm: ar vecumu saistītām slimībām un cīnās, kad vien iespējams, tieši ar tām. Viss, ko ārsts šodien var izdarīt vecāka gadagājuma pacienta labā: nomainīt zobus, ievietot dzirdes aparātu, izārstēt sirdi vai pārstādīt radzeni - sīki ķermeņa remontdarbi, atsevišķu daļu nomaiņa. Tāpēc vecums no ārsta viedokļa ir biežāko defektu kopums, ko iespējams labot.

Ir vērts pievērst uzmanību medicīniskajai pieejai: līdz šim tas ir visefektīvākais veids, kā pagarināt dzīvi.

Lai kādi būtu novecošanās pamatā esošie mehānismi, mēs joprojām nezinām, kā ar tiem cīnīties, taču mēs varam viegli uzveikt daudzus tiešus nāves cēloņus: attīstīto valstu iedzīvotāji vairs masveidā nemirst no infekcijām, paralīze jau sen vairs nav spriedums, un, lai tiktu galā ar augstu asinsspiedienu vai cukura līmeni asinīs, tagad var veikt ar tabletēm. Vidējais paredzamais dzīves ilgums pēdējā gadsimta laikā ir palielinājies. Federālais valsts statistikas dienests. Statistikas biļetens 2007. gandrīz dubultojies. Šajā ziņā cīņa ar vecumu, neskatoties uz skaidras ienaidnieka definīcijas trūkumu, jau rit pilnā sparā.

Bet, kad mēs runājam par novecošanās novēršanu, mēs diez vai varam iedomāties mūžīgo cīņu ar ar vecumu saistītām slimībām. Mēs, visticamāk, vēlētos, lai tie pat nerastos. Tāpēc tablete vecumdienām, ja tādu izdomāsim, visticamāk, būs jāizdzer vēl pirms satraucošo simptomu parādīšanās. Tas nozīmē, ka tabletei būs jācīnās ar slimību, kas vēl neeksistē. Tas, ko tagad sauc par "vecumu" Starptautiskajā slimību klasifikācijā (dokuments, ko reizi 10 gados publicē Pasaules Veselības organizācija, lai apvienotu medicīniskās diagnozes dažādās valstīs), apraksta standarta ar vecumu saistītu simptomu kopumu: "vecums., senils vājums, senils astēnija." Bet pati mūsdienu medicīna neuzskata novecošanos par slimību.

Labs vai slikts ir strīdīgs jautājums. No vienas puses, šāds stāvoklis nopietni kavē zinātnes attīstību. Pat ja gerontologi Speciālisti, kas ārstē un pēta cilvēku, kas vecāki par 60 gadiem, veselību. vienojas par to, kurš tiek uzskatīts par vecu un kurš ir jauns, tagad viņi nevar veikt klīniskos pētījumus par vienu tableti vecumdienām un pārbaudīt, vai tas darbojas vai nē. Par šādu pārbaudi viņi nesaņems ne naudu, ne atļauju no ētikas komitejām. Lai apietu šo problēmu, viņi izmēģina zāles ar vecumu saistītas slimības, piemēram, locītavu iekaisuma, ārstēšanai. Ja pacientiem vairs nesāpēs locītavas, tas jebkurā gadījumā būs labi. Un, ja tajā pašā laikā viņi dzīvo ilgāk nekā vidēji, tas būs vēl labāk.

No otras puses, iedomāsimies, ka vecums joprojām oficiāli tiek klasificēts kā slimība. Tad uzreiz kļūs skaidrs, ka ievērojama daļa pasaules iedzīvotāju ir slimi un neārstējami. Un, ja novecošanu mēra pēc mutāciju skaita, tad visi būs slimi. No mediķa viedokļa tas ir absurds: slimība ir novirze no normas, bet kur meklēt normu, ja veselu cilvēku nav?

Pagaidām gerontologi un ārsti nav spējuši vienoties: pirmais publicē Bulterijs S., Hull R., Björk V., Roy A. Ir pienācis laiks klasificēt bioloģisko novecošanos kā slimību // Frontiers in genetics. 2015. gada jūnijs. aicina atzīt novecošanu par slimību, pēdējie spītīgi pretojas. Tomēr man ir aizdomas, ka agri vai vēlu ārstiem nāksies padoties: šur tur atsevišķi biohakeri sāk eksperimentēt ar sevi, un drosmīgi pētnieki uz pašu subjektu rēķina uzsāk privātus klīniskus izmēģinājumus ar tabletēm vecumdienām. Cīnīties ar šo haosu ir bezjēdzīgi, tāpēc kādu dienu mediķu aprindām tas būs jāvada un vecums jāatzīst par vienu no daudzajām cilvēces slimībām, un tajā pašā laikā jāvienojas par vienotu definīciju.

Poļina Loseva pēc izglītības ir bioloģe, absolvējusi Maskavas Valsts universitātes Bioloģijas fakultātes Embrioloģijas nodaļu. Raksta rakstus portāliem "Bēniņi", "N + 1", "Elementi", OLYA un popularizē zinātni. Grāmatā Pretēji pulksteņrādītāja virzienam viņa stāsta par novecošanas mehānismiem, mēģinājumiem izveidot "tableti vecumdienām" un veidiem, kā aizkavēt neizbēgamo.