Полина Лосева. Против часовой стрелки. Что такое старение и как с ним бороться. М.: Альпина нон-фикшн, 2020. Содержание
В каком-то смысле парадоксально, что о старости и посвященной этому феномену дисциплине пишет автор, которому в прошлом году исполнилось всего тридцать лет. Но к этой теме Полина Лосева подходит не только как выпускник биофака МГУ и журналист, давно пишущий о естественных науках, — прежде всего ее интересуют не сами биологические процессы старения, а их статистические аспекты и разные мнения специалистов по поводу борьбы с ними. В этом смысле книга Лосевой оказывается не популяризированным рассказом о достижениях геронтологии, а исследованием на стыке биологических и социальных дисциплин.
Чтобы понять, почему тема старости и старения не сводится к собственно биологическим аспектам, стоит вспомнить, что сегодня практически все развитые страны мира имеют государственные программы, направленные на повышение продолжительности жизни и здоровое долголетие. Благодаря развитию медицины человеку действительно удается продлевать жизнь: например, по данным Всемирной организации здравоохранения, с 2000-го по 2016 год средняя ожидаемая продолжительность жизни в мире выросла с 66,5 до 72 лет. Но как высчитывается этот показатель из области «средней температуры по больнице» и как он коррелирует с объективным процессом старения?
Здесь на помощь медикам и биологам приходит математика. Формула для вычисления вероятности смерти в зависимости от возраста была выведена английским математиком и статистиком Бенджамином Гомперцом еще в 1825 году и чуть позже дополнена другим исследователем — Уильямом Мекхемом. Вот она:
F (x) = Bqx + С
В ней х — это биологический возраст человека, а B и q — произвольно введенные коэффициенты, которые сами по себе не имеют биологического смысла: Гомперц подбирал их опытным путем, чтобы уравнять правую и левую части формулы. Показатель С представляет собой независимую компоненту, отражающую фоновый уровень смертности, который можно подсчитать даже для новорожденных: когда возраст равен нулю, вероятность умереть нулю не равна. Все это легко представляется в графическом виде:
Слева — смертность людей растет в соответствии с законом Гомперца. Справа — кривую Гомперца можно сложить из двух кривых: старения и действия раннего отбора. Из Kinzina et al., 2019
Гомперц вычислил, что в течение жизни риск умереть возрастает неравномерно: для каждого определенного возраста человека ожидаемая продолжительность его жизни будет разной. Как указывает Полина Лосева, сегодня возраст минимального риска смерти приходится на девять лет, когда ребенок уже не настолько мал, чтобы случайно выпасть из окна, и не настолько самостоятелен, чтобы водить мотоцикл и разбиться на нем.
Из формулы Гомперца геронтологами и было выведено самое распространенное определение старения — это рост риска смерти от естественных причин. Но как понять, в каком возрасте человек молод, а в каком его уже можно считать старым? Собственно, здесь и возникает одна из принципиальных проблем геронтологии, поскольку достоверного способа определить эту цифру пока нет.
«Тем не менее ученые вовсю пользуются кривой Гомперца (и обратной к ней кривой выживаемости), чтобы измерить старение организма. Они научились обходить проблему отсутствия четкой границы и измеряют не сам факт старения, а скорость, с которой растет риск умереть (или шанс выжить) — то есть, угол наклона кривой. Чем резче график забирает вверх — тем выше темп старения, тем хуже чувствует себя организм. В таких случаях говорят об ускоренном старении. Если же линия становится плавнее, чем у среднестатистического человека или животного, это называют замедленным старением».
Исходя из такого визуального представления о старении, можно предположить, на что именно будет направлена работа по созданию «таблетки от старости» и какими параметрами будут манипулировать государства, чтобы выглядеть более весомо в мировых демографических рейтингах.
Бороться со старением можно разными способами, сдвигая или меняя форму кривых выживаемости. По Anisimov, 2011
Лосева поясняет, что у этого графика есть два параметра, на которые мы можем повлиять: угол наклона (скорость старения) и точка, с которой начинается наклон: «Если мы оставим точку старта неизменной, но сгладим наклон кривой, можно будет говорить о том, что мы замедлили старение и наша продолжительность жизни увеличится. Если же нам удастся сдвинуть точку начала, не влияя на наклон кривой, мы тем самым отложим старение и тоже проживем дольше. Идеальным вариантом, конечно, было бы и отложить начало старения, и замедлить его».
Разобравшись с тем, на что именно должна быть направлена борьба со старостью, автор переходит ко второй, уже собственно биологической части книги, где разбирает человека буквально по клеткам, объясняя, как выглядит процесс старения на всех организменных уровнях. Прежде всего речь идет о накоплении мутаций митохондриальной ДНК, которые влияют на общее старение организма. Каждая хромосома имеет по краям так называемые теломеры, которые при каждом делении истончаются, и в конце концов клетка перестает делиться — наступает старость. Еще одно важное для понимания этого феномена определение — эпигенетические часы, совокупность меток ДНК, позволяющая определить биологический возраст ткани, клетки или органа.
В итоге мы вновь — уже с биологической точки зрения — приходим к пониманию того, что старость — понятие относительное: наш организм стареет неравномерно, у каждой его части свой цикл жизни. А значит, невозможно придумать единый механизм омоложения организма, но столь же сложно и омолаживать его, меняя «запчасти» на новые. К примеру, ученые научились точечно удалять «старые», так называемые сенесцентные клетки, но стало известно и то, что некоторые из них нужны для нормальной жизнедеятельности организма. То есть их нельзя удалять без механизма, который бы выявлял «нужные» и «ненужные» клетки.
Итак, единого маркера старения организма нет. «Когда же мы пытаемся найти один маркер для всего организма, сразу возникает вопрос: что именно мы измеряем на самом деле? Теломеры свидетельствуют о том, готовы ли клетки делиться, эпигенетические часы — о том, насколько хорошо клетка чинит свою ДНК или насколько хорошо поддерживает гены в раскрученном состоянии. Два этих маркера практически никогда не совпадают друг с другом в предсказаниях. Возможно, это говорит о том, что каждый маркер измеряет толщину своего собственного столпа старения, — и тогда бессмысленно пытаться увязать их воедино».
Масштаб проблемы по устранению признаков старости попросту огромен, как и разброс теорий причин старения, которым посвящена третья часть книги. Их несколько сотен, и Полина Лосева, пожалев читателей, объединила их в четыре категории: старение как изнашивание, старение как защита, старение как программа и старение как побочный эффект.
Остановимся на последней, не самой «раскрученной» группе теорий: старение как побочный эффект, по сути, обратная сторона молодости. Деградация организма рассматривается здесь не как эффект программы старения, а как следствие программы молодости. В качестве одной из иллюстраций для этой группы теорий Лосева приводит концепцию геронтолога Михаила Благосклонного, у которого старость 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».
Теория запрограммированного старения, признает Полина Лосева, не имеет сегодня большой популярности, но прекрасно объясняет процессы, происходящие в организме с течением времени. Кроме того, она не противоречит и другим теориям — например, антагонистической плейотропии, согласно которой все, что в старом организме кажется патологией, в начале жизни работает, наоборот, на пользу здоровья, защищая тело от инфекций, опухолей и стресса.
В конце почти пятисотстраничной книги, кажется, должен был бы разместиться тот самый рецепт молодости или хотя бы его отдельные компоненты, но ничего подобного там нет: сегодня у геронтологии есть лишь понимание, что борьба со старением требует самых разных инструментов и методик. Однако работа по выявлению состава «коктейля молодости» не прекращается: например, на людях уже ставятся эксперименты по восстановлению такого важного для регулирования процесса старения органа иммунной системы, как тимус (вилочковая железа). Можно ждать подобные открытия, затаив дыхание и читая журналы Nature или Science, но лучше не подвергать свой организм таким стрессам и относиться к процессу старения философски, как это и делает Полина Лосева:
«В некотором смысле наше старение — это плата за бурную молодость и насыщенную интеллектуальную жизнь, в том числе за возможность написать и прочитать эту книгу о старении. Еще в начале ХХ века зоолог и эмбриолог Евгений Шульц писал: „Природа обладала всеми средствами сделать индивидуум бессмертным, но она выбрала для него смерть. <...> Она отняла у нас бессмертие и взамен его дала нам любовь”. Поэтому не стоит винить тело в том, что с годами оно терпит поражение за поражением. С рыцарским энтузиазмом оно ведет войну со временем, которая заведомо обречена, но эта война — как и заведено у рыцарей — во имя любви».