Болезни старости и старость как болезнь
«В будущем нас ждет комплексная терапия, нацеленная на все базовые процессы старения». Член-корреспондент РАН Алексей Москалев – о биологических основах старения и о том, как с ним бороться.
Очередной номер журнала «Популярная механика» посвящен современным биотехнологиям. Готовя материал о технологиях продления жизни, мы решили отдельно поговорить о том, что происходит со стареющим телом. Наш собеседник – один из ведущих мировых экспертов, доктор биологических наук и член-корреспондент РАН Алексей Москалев, заведующий лабораторией геропротекторных и радиопротекторных технологий Института биологии ФИЦ Коми НЦ УрО РАН.
Для чего в эволюции жизни возник процесс старения? Почему организму просто не умирать от какого-нибудь гормонального шторма?
Наше сознание пытается упорядочивать окружающий мир, обнаруживая в нем причинно-следственные связи. Кажется, что если есть старение, значит оно зачем-то нужно эволюции. Однако для закрепления эволюционно-обусловленных программ появляются определенные гены, гормоны или органы. При этом не известно ни гена, ни органа, функция которого состояла бы в том, чтобы старить организм человека. В этом смысле старение подобно болезни – оно не привносит ничего принципиально нового в наше устройство, являясь лишь фактором нарушения регуляторных процессов, поддерживающих постоянство внутренней среды – гомеостаз.
А вот продолжительность жизни – это эволюционно адаптивный признак у множества видов организмов. Ведь чем дольше индивидуум живет, тем больше он может оставить потомства. Поэтому как только вид попадает в оптимальные условия, естественный отбор работает в пользу долголетия. Постепенно он освобождает популяцию от наследственных задатков, способствующих возрастным заболеваниям и благоприятствует накоплению генетических вариантов, которые противодействуют старению. Это продемонстрировано, в частности, в нашей работе по сравнению активности ДНК в тканях долгоживущих китов с короткоживущими млекопитающими. Оказалось, что их отличает высокая экспрессия генов, участвующих в поддержании целостности и починке ДНК, контроле состояния внутриклеточных белков, удалении поврежденных клеток, иммунном ответе.
Какие конкретно изменения происходят в стареющем организме?
Начать стоит с самого глубокого уровня, молекулярного и клеточного . Старение здесь связано с нарушением активности генов, регуляторным хаосом, когда в норме «молчащие» последовательности генома начинают активно и бессмысленно работать, перегружая действительно важные механизмы и ресурсы. Отчасти это происходит из-за накопления «ДНК-шрамов» в местах устранения случайных разрывов хромосом. Другая причина - постепенное укорочение теломер (концевых участков хромосом) с каждым делением. В какой-то момент клетка начинает воспринимать укороченный конец как невосстановимый разрыв ДНК, и останавливает работу генов роста и деления. Это навсегда отнимает у клетки способность к делению, вызывая клеточное старение.