Стареенето – водещата причина за смъртта и страданията по света

Д-р Андрю Стийл е специалист по изчислителна биология. Той е научен сътрудник в института „Франсис Крик“ в Лондон, който използва компютри, за да декодира човешката ДНК и да разгадае тайните, скрити в някои от най-големите бази данни на съвременната биология. Има и докторска степен по физика от Оксфордския университет, където използва ускорители на части­ци, за да вникне в принципите на магнетизма и свръхпроводимост­та. Преходът от физика към биология настъпва, когато осъзнава, че стареенето е основна причина за човешкото страдание, и решава да стори нещо по въпроса. Има публикации и участия в Guardian, Sky News, The One Show, Impossible Engineering и Through the Wormhole на Discovery, както и Inside Science и Newshour на BBC Radio 4.

Публикуваме негови тези относно стареенето, борбата с него и още теми, касаещи хората преди, сега и в бъдеще:

„Със своята сбръчкана кожа, беззъба уста и тромава, поклащаща се походка гигантските слонски костенурки на пръв поглед сякаш няма на какво да ни научат относно красивото стареене. Те живеят на далечните Галапагоски острови – вулканичен архипелаг в Тихия океан, чието име идва от старата испанска дума galápago, означаваща „костенурка“. Тези тромави влечуги достигат тегло над 400 килогра­ма и минават десетилетия, преди да достигнат зрялост със своята диета от листа и лишеи.

Галапагоските острови се прочуват, след като Чарлз Дарвин ги посещава през 1835 г., а уникалната им флора и фауна вдъхновяват неговата теория за еволюцията чрез естествен подбор. Гигантските костенурки са сред многото необичайни животни, които среща, и той събира няколко екземпляра, за да ги върне в Англия за по-нататъшни изследвания. Една от тях, Хариет, става най-старата костенурка с доку­ментирана възраст – тя умира от сърдечен удар чак през 2006 г. на почтената възраст от 175 години, надживявайки Дарвин с повече от век.

Но не впечатляващото дълголетие е най-интересното, що се от­нася до тяхната биология. Може да се каже, че екстремно дългият им живот се дължи на бавния темп на съществуване, а не на някакви специални способности – както една свещ, горяща двойно по-сла­бо, ще гори два пъти по-дълго. По-интригуващо е, че те, както някои други водни и сухоземни костенурки, риби, саламандри и още шепа странни създания, демонстрират така нареченото „пренебрежимо стареене“, тоест, пренебрежимо малка загуба на капацитет с напред­ването на възрастта. При такива организми минаването на годините не оказва явно въздействие върху подвижността и сетивата, нито пре­дизвиква спад в плодовитостта. Хариет е също толкова пъргава на170 години, колкото и на 30, по време на царуването на кралица Вик­тория. Което ще рече не много, защото все пак е гигантска костенурка.

Биологично безсмъртие

Ние, хората, не сме такива късметлии. С остаряването ставаме немощни и набръчкани, а здравето ни се влошава. Откакто свят светува, стареенето е естествена част от живота и предизвиква в нашето съзнание редица асоциации, не всички непременно нега­тивни. Но от биологична гледна точка най-добрата (и определено най-проста) дефиниция на стареенето е експоненциалното нараства­не на смъртността и немощта с течение на времето.

Съгласно тази дефиниция костенурките не стареят – те буквал­но са без възраст. Съответно и терминът „пренебрежимо стареене“ понякога се заменя с друг, по-привлекателен, а именно „биологично безсмъртие“. Как успяват костенурките да не остаряват с времето? И бихме ли могли ние, хората, с помощта на науката, да последваме техния пример? Съвременните проучвания, особено през последните няколко десетилетия, бележат огромен напредък както в разбирането на процеса на стареене, така и в способността за въздействие върху него. Той влияе върху нашия организъм на всяко ниво, от молекули и клетки до органи и цели системи.

Стареенето е водещата причина за смъртта и страданията по света. На пръв поглед твърдението може да звучи нелогично, но ако разгле­даме биологичните аргументи зад него, изводът става неизбежен. С годините телата ни подлежат на добре познат набор от промени – като започнем от повърхностните, като побеляването на косата, бръчките и издължаването на носа и ушите, и стигнем до драматичните – като слабостта, загубата на памет и риска от смъртоносни заболявания.

Смърт и средна продължителност на живота

На Земята всеки ден умират около 150 хиляди души, като над 100 хиляди от тях умират от старост. Това означава, че в световен ма­щаб застаряването е причина за над две трети от смъртните случаи, а в богатите страни делът надхвърля дори 90%.

Ние до голяма степен сме изолирани от последиците на стареенето, защото най-старите и немощните са прибрани в болници и стар­чески домове, скрити от погледа на обществото. Докато сме малки деца, нашите баби и дядовци са просто мили, сбръчкани роднини, с чиито здравословни проблеми не сме наясно. Щом пораснем, започ­нем кариера и се сдобием със собствено семейство, отново рядко се включваме в грижите за възрастните. Тази отговорност обикновено пада или на нашите родители, които се грижат за майките и бащи­те си, или на нашите баби и дядовци, които се грижат един за друг. Всичко това означава, че обикновено не виждаме пълната картина, докато собствените ни родители или дори партньори не започнат да се нуждаят от грижи, а към този момент и ние самите вече не сме мла­ди.

Средната продължителност на живота в глобален мащаб е 72,6 години през 2019 г. и продължава да расте.

Ако вече знаете това, значи сте малцинство. Проучванията показват, че въпреки оптимизма относ­но собственото им бъдеще повечето хора са песимисти за състоянието на света и смятат, че продължителността на живота е 10 или 20 години по-ниска. Повечето от нас си представят огромен $развиващ се свят$, където раждаемостта и смъртността са високи – в крайна сметка на това ни учат в училище. Реалността е, че повечето страни се доближават до развития свят по продължителност на живота, ако не и по богатство. Това е удивителен напредък, с който си струва да се гордеем – побе­дили сме много смъртоносни инфекции и сме подобрили качеството и продължителността на живота на цялото човечество. Обратната страна на медала е, че 70 години са достатъчно, за да усетим последиците от стареенето – ето защо и свързаните с възрастта състояния са основна причина за смърт и страдания по света.

Храната

Това е криза, която се разраства, защото тенденциите остават същите и населението на планетата застарява. Ако все още не се е превърнала в глобално предизвикателство, то със сигурност ще се превърне през следващите десетилетия. Въпросът е какво можем да направим сега?

Отговорът се крие в биологията. Всичко започва през 30-те години на миналия век с пробив, променил научната история. Нараства инте­ресът към областта на храненето и започват задълбочени изследвания за въздействието на храната върху растежа на индивида и продължителността на живота. При един от експериментите учените вземат три групи плъхове, като на едната се позволява да яде каквото поже­лае, а на другите две се дават пестеливи диети, но в същото време се гарантира, че получават всички необходими хранителни вещества. Плъховете, ядящи по-малко, са по-дребни от екземплярите в първата група, но с напредване на експеримента става ясно, че размерът не е единственото, което се влияе от намалените дажби. Гризачите, хране­щи се до насита, скоро остаряват и умират, докато онези на диета оце­ляват. И не само продължават да живеят, но и са в добро здравословно състояние, без да посивяват и да боледуват от рак като по-добре хра­нените си колеги. Ограничените калории сякаш ги държат здрави и активни по-дълго време и забавят самия процес на стареене.

Оказва се, че това не е случайност или експериментална греш­ка. Оттогава диетични ограничения са изпробвани при най-различни същества като дрожди (едноклетъчни гъбички, използвани в пекар­ската и пивоварната индустрия), червеи, мухи, риби, мишки, кучета и редица други. Всички те живеят по-дълго и здравословно, ако се хранят по-малко от обичайното. По-активни са и страдат по-малко от болести на стареенето като рак и сърдечни проблеми (поне онези от тях, които имат сърца). Плъховете с намалени дажби имат дори по-добра козина от животните с нормален прием на храна. Естествено, ако отидем твърде далеч, ще предизвикаме изнемощяване, но ако пра­вим всичко както трябва, по-гладните плъхове значително надживяват представителите на своя вид, които ядат до насита, и са в значително по-добро здраве от тях. Подобни открития показват нещо забележи­телно: стареенето не е твърда и неизменна константа в животинското царство и един наглед прост подход може значително да го забави.

Нещо, което през по-голямата част от човешката история се е възпри­емало като природна даденост, всъщност може да бъде променено, ако се яде по-малко. В добавка, изглежда, че стареенето е съгласуван процес, защото екстремните диети предотвратяват не само едно-единствено за­боляване, свързано с възрастта, а всички наведнъж, като същевременно отлагат слабостта и смъртта. Защо тогава да не си представим лекар­ства, които биха могли да забавят или дори да обърнат „стареенето“, а не само отделните му компоненти? Това е зараждането на биогеронто­логията, или науката за биологията на стареенето.

В организмите ни има тиктакащ часовник

От научна гледна точка фактът, че стареенето е поне донякъде съгласуван процес, е достатъчно очевиден. С възрастта започваме да страдаме едновременно от цял набор заболявания, всяко със своите сложни първопричини. Запушените артерии, предизвикващи сърдечни проблеми, умиращите мозъчни клетки при деменцията и излез­лите от контрол клетки на рака нямат много общо, но се появяват наведнъж. Би могло да изглежда като жестоко съвпадение, ако не бяха нашите дълголетни, гладни плъхове, при които всички тези проблеми дружно забавят появата си. Това предполага, че в организмите ни има тиктакащ часовник, който с удивителен синхрон отприщва цяла фа­ланга от напасти.

Ако се научим да контролираме стареенето, бихме могли да спа­сим и подобрим милиарди животи. Целта на тази област от медици­ната е да възпроизведе при хората онова, което вече сме виждали при други видове в резултат на диетичните ограничения: да ги поддържа по-дълго здрави и в добра форма, без болести и увреждания.

Ограничението на храненето е само началото. В края на краищата – когато първите резултати са публикувани през 1935 г., учените все още не познават структурата на ДНК и дори не са напълно уверени, че ДНК е носител на наследствеността. В днешно време можем за броени часове да разчетем целия генотип на даден организъм. Разби­рането за това как функционира животът нараства експоненциално благодарение на набор от биологични инструменти и техники, които биха звучали фантастично преди век. Биогеронтологията, както всяка наука, дължи развитието си на изследователи, които стъпват върху постиженията на своите предшественици, а проучванията покриват редица области – от екологията до лабораторната биология.

Интригуващи резултати дават и лабораторните изследвания. При малките нематодни червеи например промяната в един ген, буквално на една буква от кода на ДНК, може да удължи живота десетократ­но. При мишките, чиято физиология е далеч по-сходна с нашата, вече можем рутинно да подобряваме стареенето по десетки различни на­чини. Открити са препарати, способни да забавят процеса или дори да връщат часовника назад, като някои от тях вече се изпробват при пациенти.

Бъ­деще, в което стареенето ще се лекува

Тази изкусителна серия от наблюдения и доказателства вещае бъ­деще, в което стареенето ще се лекува. Моментът вероятно дори не е толкова далеч – през последните едно-две десетилетия най-сетне успяхме да кажем със сигурност що е стареене. А след като веднъж вникнем в същността на даден феномен, остава само да се научим да го контролираме.

Съвременното виждане е, че стареенето не е единичен процес, а съвкупност от биологични промени, които правят старите организми различни от младите. Тези явления засягат всички части от организма – от гени и молекули до клетки и цели системи. Те причиняват слабости и неразположения, влошаване на зрението, бръчки и заболявания у възрастните хора. Сега сме на етап, когато можем да съставим списък с въпросните промени и да търсим терапии, които да забавят или да обърнат всяка една от тях.

Идеите за третиране на процесите на стареене не са някакви аб­страктни теории – дори в момента те се тестват в лаборатории и бол­ници по целия свят. Добре познат феномен е натрупването на „старе­ещи“ клетки в телата ни. Те са малко, докато сме млади, но с времето броят им расте и се асоциира с редица заболявания. Още през 2011 г. е доказано, че премахването им при мишките подобрява здравословно­то състояние и удължава живота. Към 2018 г. лекарства, унищожава­щи тези клетки, са подложени на клинични изпитвания и при хора“.