Зачем мы стареем?

В науке многие говорят, что вопрос «зачем?» неправильный, нужно задавать вопрос «почему?». Для темы старения это тоже актуально, так что давайте сначала разберёмся с «почему?», а потом поищем «зачем?»

Старение организма, а я буду говорить в первую очередь о человеческом организме – он нам ближе, сложный многофакторный процесс, мы до сих пор не всё о нём знаем. Но некоторые его элементы нам уже известны, например, предел Хейфлика.

Почему клетки организма стареют?

Суть предела Хейфлика заключается в том, что соматические клетки, то есть все клетки тела, кроме половых, могут делиться только определенное количество раз. С каждым делением хромосомы в ядре укорачиваются, при этом уменьшается количество ДНК.

Сначала это никак не сказывается на организме, так как эволюция позаботилась о защите хромосом. Они имеют на концах специальные последовательности, которые ничего не кодируют, и их частичная потеря не сказывается на функциях ДНК. Однако, когда проходит достаточное количество делений, теломеры кончаются и хромосомы начинают терять полезную информацию, а также нарушается их динамика, концы становятся липкими и хромосомы слипаются между собой, что приводит к нарушению деления клетки и её смерти.

Быстрее всего стареют этим путём ткани, в которых идет активное обновление клеток. Это прежде всего кровь, иммунная система, кишечный эпителий, кожа и прочее.

Была изучена кровь одной долгожительницы в возрасте 115 лет – анализ показал, что почти все её лейкоциты происходят от двух стволовых клеток. Все остальные стволовые клетки (несколько тысяч) погибли, как раз из-за достижения предела Хейфлика. То же самое может произойти с предшественниками эритроцитов, что вызовет сильную анемию. Полученные данные говорят о том, что предел длительности жизни человека около 120 лет – к этому времени лимита Хейфлика достигают стволовые клетки многих систем и организм уже не может обновляться.

Тут вспоминаются многочисленные лекарства и БАДы, которые стимулируют иммунную систему, активизируя деление клеток. Сейчас нам, может быть, станет получше, но до 120 лет мы уже не доживём. Вот и выбирайте, что вам больше нравится. Причём, эффективность этих средств в борьбе с болезнями весьма сомнительна.

Почему другие органы не живут дольше?

Многие органы не доживают до лимита Хейфлика, так как в них клетки делятся значительно реже, но страдают от иных причин. Даже без деления клетки ДНК может повреждаться многими агентами, часть из них называют «канцерогенами», так как они вызывают различные виды рака повреждая ДНК.

Чем больше живет клетка, тем больше негативных воздействий она испытывает, и тем больше кумулятивный эффект, как на ДНК, так и на другие внутриклеточные системы. Из-за изменений ДНК клетка может стать раковой или уйти в апоптоз – запрограммированную клеточную смерть. Изменения в других частях клетки приводят к нарушению выполняемых функций.

Ещё можно упомянуть изменение внеклеточного веществ, которые клетки выделяют в межклеточное пространство, в первую очередь – коллаген и эластин, обеспечивающие прочность и эластичность соединительных тканей.

Матрикс становится жестче, меняется его гидрофильность – это изменяет характер происходящих в нем процессов, что, в свою очередь, влияет на состояние ткани и клеток, входящих в её состав. Один из примеров изменения внеклеточного вещества – помутнение хрусталика, которое происходит у очень многих пожилых людей.

Часть этих процессов связана с активными формами кислорода. Вообще, кислород – сильный яд, но в малых дозах он нам жизненно необходим для дыхания, то есть получения энергии. В организме имеется много систем по уменьшению вреда кислорода, но со временем, с одной стороны, эти системы «ломаются», с другой – копится то, чему эти системы не успели помешать.

Так для чего мы стареем?

Мы бегло перечислили некоторые причины, почему мы стареем, но почему всё так криво устроено? На самом деле не так уж и криво. Лимит Хейфлика, как считают ученые, является защитой от рака. Даже если клетка начнет мутировать и неконтролируемо делиться, она сможет это сделать ограниченное количество раз, а затем все ее потомки погибнут, с ними даже не нужно будет бороться.

Из-за этого значительно меньшее количество клеток может стать действительно раковыми – требуются более сложные мутации. А с точки зрения эволюции, отбора, было совершенно не важно, что человек не проживёт больше 120 лет. Пожалуй, это единственное «зачем?», которое я могу вспомнить, остальные причины старения почти полностью объясняются одним «почему?»

Эволюция игнорирует старость

Дело в том, что длительное время, миллионы и десятки миллионов лет, эволюция шла на недолго живущих организмах – видах, от которых мы произошли. Человек ещё совсем недавно, с эволюционной точки зрения, жил совсем немного – не более 40 лет. Почему именно 40 лет? Если все заводят детей в 16-18 лет, то к 40 человек становится дедушкой или бабушкой со стажем, следовательно, уже не нужен с точки зрения эволюции. Да, позднее появилась культура, знания, которые нужно передавать новым поколения – тогда оказалось, что пожилые люди ещё как нужны, но это случилось совсем недавно.

С другой стороны, для эволюции почти не важна судьба организма вышедшего из фертильного возраста – он уже всё равно не оставит потомства, так что неважно, что с ним случается. То есть в 40 лет предки человека и сам человек не были нужны для размножения и для выращивания потомства. Следовательно, если в геноме появлялись какие-то ошибки, проявляющиеся после 40, то они не отбраковывались и могли накапливаться, как и все нейтральные, с точки зрения эволюции.

Ну и действительно, какая разница, что вероятность старческой деменции увеличится, если до старости никто не доживает? А если единицы и доживают, то это не повышает приспособленность группы. Всё это говорит о том, что искусственно продлив жизнь мы сталкиваемся с побочными эффектами эволюции, с тем, что миллионами лет копилось, как копятся вещи в квартире – до тех пор пока не начинают мешать. Сможем ли мы выкинуть весь мусор из нашей ДНК – большой вопрос.

Ранее мы рассказывали, как замедлить старение.