Читать книгу Кодекс долголетия. Что заставляет нас стареть, зачем это нужно и как «обмануть» эволюцию: пошаговое руководство - Крис Вербург - Страница 9

Теперь мы немало знаем о том, почему мы стареем. Мы знаем, что старение существует потому, что в далеком прошлом мы умирали, не дожив до старости. Еще мы знаем, что некоторые мутации (или характеристики), которые делают нас сильнее или плодовитее в молодости, могут заставить нас быстрее стареть после того, как репродуктивный период заканчивается. Кстати, если уж об этом заговорили, вот вам интересный факт о сексе. Ранее мы говорили о мутациях или характеристиках, которые дают преимущество в молодости, но могут оказаться вредными в старости, но сейчас мы обсудим преимущества в фертильности, которые эти мутации дают в молодости, и какой вред они могут нанести в старости. Если говорить вкратце, то разнообразные механизмы, стимулирующие размножение в молодости, могут на более поздней стадии жизни оказаться вредными и ускорить процесс старения. Можно еще так сказать: способность к размножению обратно пропорциональна продолжительности жизни.

Хороший пример – тихоокеанский лосось. Эти рыбы рождаются в верховьях рек Канады или Соединенных Штатов, а потом, подрастая, плывут вниз по течению, в Тихий океан. Там они живут несколько лет, после чего возвращаются огромными косяками к месту рождения, на родную реку. Легче сказать, чем сделать, конечно. Лососям приходится преодолевать сотни километров вверх по течению, и, добравшись до своей родной реки, они нерестятся и откладывают икру. А затем через несколько дней они умирают. Почему? Чтобы совершить это тяжелое путешествие до нерестилища, лососи накачивают себя гормонами (в основном – кортизолом). Гормоны дают рыбам много силы и энергии, чтобы проплыть этот изматывающий путь, а потом совершить еще более изматывающий ритуал размножения. Однако большие дозы кортизола вредны и наносят едва ли не больший ущерб, чем само путешествие. В процессе нереста лососи настолько сильно повреждают свои тела, что целыми косяками умирают в реках, где отложили икру. Они один раз оставляют потомство, а потом умирают. Нигде связь между размножением и смертью так не очевидна, как у этих рыб: для них секс равняется смерти. Размножение и некоторые гормоны, связанные с ним, соответственно, могут уменьшить продолжительность жизни.

Похожие ситуации бывают и у млекопитающих, например, у бурой сумчатой мыши Antechinus stuartii. Этот маленький грызун живет в Австралии. Когда приближается сезон размножения, самцы вырабатывают большое количество тестостерона[9] и кортизола[10], которые делают их сильными, мускулистыми, вспыльчивыми, дикими и агрессивными. Все это нужно им, чтобы в следующие недели драться с самцами-соперниками за внимание самок. Вскоре после всех этих драк и оргий самцы падают и умирают от ран, язвы желудка (вызванной стрессом или кортизолом) и паразитов, которые заражают мышей, потому что кортизол отключает иммунную систему. Биологи называют такой секс «репродуктивным большим взрывом», потому что лососи и бурые сумчатые мыши для размножения устраивают бурное массовое мероприятие, после которого погибают. Поскольку на таких «мероприятиях» животных часто бывает довольно много, его вполне можно назвать еще и «репродуктивной групповухой».

К счастью, люди размножаются менее драматично. Мы не занимаемся сексом раз в жизни, причем прямо перед смертью. Представьте, если бы жених умирал после первой брачной ночи, и все считали это совершенно нормальным. Мы, люди, занимаемся сексом много раз. Тем не менее, похоже, даже у животных, которые размножаются регулярно, избыточное воздействие половых гормонов может сократить продолжительность жизни.

Это иллюстрирует хорошо известный эксперимент с мушками-дрозофилами. То был первый научный эксперимент, который продлил продолжительность жизни животных в течение многих поколений. Он проходил следующим образом: каждый раз ученые брали только последние отложенные яйца, чтобы вывести из них следующее поколение дрозофил. Сначала исследователи взяли яйца, отложенные старыми мушками (им было 45 дней), и вырастили новых мушек только из них. Затем они взяли яйца мушек, которые те отложили в возрасте 47 дней, и так далее. С помощью этого процесса дрозофил заставили стареть медленнее, чтобы они могли размножаться в более старшем возрасте, потому что для следующего поколения всегда выбирали только самые последние яйца. Таким способом ученым удалось за несколько поколений удвоить продолжительность жизни мушек. Как мушкам-дрозофилам удалось жить дольше? Это стало возможным, потому что, когда мушки были молодыми, они были не очень фертильными. Соответственно, они тратили меньше энергии на размножение, оставляя больше на поддержку организма (читай: более медленное старение). На более поздней стадии эксперимента фертильность долгоживущих дрозофил тоже увеличилась, – скорее всего, потому, что если всегда выращивать потомство только из яиц самых старых мушек, отбор идет не только по продолжительности жизни, но и по фертильности.

Половые гормоны объясняют и связь между сексом и старением. Лабораторные животные, получающие больше тестостерона, умирают быстрее. Верно и обратное. Существует эффективный способ уменьшить количество половых гормонов в организме: кастрация. Кастрация – это удаление половых желез, в частности, яичек у мужчин и яичников у женщин. Учитывая то, что мы уже знаем о старении и сексе, нас не должно удивлять, что кастрированные животные живут дольше. Если кастрировать нашего самца бурой сумчатой мыши, о которой речь шла чуть ранее, он проживет дольше почти на шесть месяцев. Неплохо для мыши, которая в среднем живет всего год. Ветеринары давно знают, что кастрированные коты и собаки живут дольше. То же самое верно и для людей. Доказательства этому можно найти в старинных документах о евнухах, мужчинах-придворных, которых кастрировали, чтобы они не посягали на честь жен императора. Евнухам часто удаляли не только яички, но и половой член, так что им приходилось мочиться через узкую щелочку. Судя по этим документам, евнухи часто жили дольше, чем не кастрированные придворные. Одно исследование было посвящено судьбе 81 корейского евнуха, сменявших друг друга при дворе в течение нескольких столетий. Оказалось, что евнухи, кастрированные до полового созревания, жили в среднем на семнадцать лет дольше, чем их ровесники из того же социального класса. Один евнух, как говорят, дожил до 109 лет (3). Другое исследование было посвящено умственно отсталым мужчинам, которых кастрировали по приказу правительства. Это исследование показало, что кастрированные мужчины в среднем жили на четырнадцать лет дольше (4). Впрочем, в этой книге мы обсудим другие, менее радикальные способы продления жизни.

Роль секса в старении также, возможно, позволит нам ответить на такой вопрос: в каком возрасте мы на самом деле начинаем стареть? Многие считают, что стареть мы начинаем около 30 лет. Появляются первые седые волосы, кожа становится менее эластичной, а после бурной ночи в клубе становится труднее просыпаться по утрам. Но, судя по всему, в действительности мы начинаем стареть не в этом возрасте. Внешние признаки старения в самом деле начинают появляться к тридцати годам, но процесс старения должен начинаться раньше, чтобы эти признаки вообще появились. Кто-то утверждает, что мы начинаем стареть сразу после рождения, что тоже неверно. Похоже, на самом деле люди начинают стареть примерно в одиннадцать лет. Как ученые вывели эту цифру? Оказывается, в одиннадцать лет у нас наименьшие шансы умереть, а потом, после одиннадцати, риск начинает возрастать. На Западе в младенческом возрасте риск смерти составляет примерно 1/1000. Этот риск уменьшается до одиннадцати лет, когда его значение равно 1/40 000. С таким молодым и здоровым телом мы могли бы спокойно жить 1200 лет – если, конечно, наш риск смерти оставался бы постоянным. Один человек из тысячи, может быть, доживал бы даже до 10 000 лет. Если бы этим человеком был ваш дедушка, он бы мог рассказать вам, как охотился на мамонтов. Но таких старых дедушек не существует, потому что с одиннадцати лет риск смерти начинает возрастать.

Вот что на самом деле значит «старение»: риск вашей смерти, или показатель смертности, который повышается год за годом, когда ваше тело слабеет. Каждые восемь лет риск вашей смерти удваивается. Соответственно, 38-летний человек рискует умереть вдвое больше, чем 30-летний, а 88-летний – вдвое больше, чем 80-летний. Этот принцип применим и к мужчинам, и к женщинам. Это значит, что женщины стареют так же быстро, как и мужчины. Тем не менее женщины в среднем живут на шесть лет дольше мужчин, а женщин, доживших до 100 лет, по крайней мере вчетверо больше, чем мужчин. Как это возможно? Женщины изначально «сконструированы» лучше мужчин. Несмотря на то, что они стареют так же быстро, как и мужчины, их тела более крепкие и лучше выдерживают испытание временем.

Каждые восемь лет риск смерти удваивается. При этом женщины живут дольше мужчин, а мужчины – качественнее, если говорить о состоянии здоровья.

Еще одно доказательство того, что слабый пол – это мужчины, состоит в том, что риск смерти у мужчин вдвое выше, чем у женщин. Этот риск у мужчин всегда выше, но одинаково растет и у мужчин, и у женщин: удваивается каждые восемь лет, как мы уже видели. Эта разница в риске смерти вызывается менее надежной конструкцией мужского тела, а также тем, что мужчины более склонны рисковать. Вовсе не случайностью является то, что риск смерти у мужчин выше всего в возрасте 11–23 лет. В этом возрасте у мужчин риск смерти втрое выше, чем у женщин. Ученые иногда называют этот период «тестостероным слабоумием». Эта специфическая половая форма излечимой деменции характеризуется рискованной ездой, драками в барах, злоупотреблением алкоголем или наркотиками и другими моделями поведения «настоящего мужика», которые значительно повышают риск смерти.

Изучая риск смерти, ученые сделали вывод, что мы начинаем стареть с одиннадцати лет. Это вполне резонно, потому что нужно постареть примерно лет на двадцать, чтобы начали проявляться первые внешние признаки старения вроде седины и морщин под глазами. Одиннадцать лет – это не произвольно выбранный возраст, потому что вскоре после него начинается половое созревание. Организм накачивается половыми гормонами, которые стимулируют рост мышц, изменение голоса, оволосение тела, рост грудей и созревание половых органов. В обмен на способность размножаться мы начинаем резко стареть. Мы чем-то напоминаем тихоокеанских лососей, разве что наш репродуктивный период составляет не два-три дня, а несколько десятков лет. В обмен на это, однако, мы сокращаем нашу продолжительность жизни с весьма щедрых 1200 лет всего лишь до 80. Мы обмениваем бессмертие (ну, почти) на секс.

Таким образом, между размножением и продолжительностью жизни существует явная связь. Чем больше энергии вы тратите на размножение, тем быстрее стареете. Значит ли это, что если меньше заниматься сексом, то вы проживете дольше? На самом деле нет. Неважно, занимаетесь вы сексом или нет: ваш организм постоянно вырабатывает половые гормоны и другие вещества, которые влияют на продолжительность жизни. Чтобы он перестал это делать, нужно хирургически удалить репродуктивные органы – то есть сделать кастрацию или стерилизацию. Я не думаю, что на это согласятся слишком многие, особенно учитывая побочные эффекты (бесплодие, снижение либидо, приливы жара и приступы плача, причем и у мужчин, и у женщин). Более того, не все половые гормоны созданы равными. В частности, мы видим, что избыток мужских половых гормонов, например, тестостерона, может уменьшить продолжительность жизни, а вот некоторые женские половые гормоны могут даже защищать от определенных возрастных заболеваний. Например, эстроген. Стоит, правда, отметить, что мы говорим о биоидентичных женских гормонах, а не о синтетических, которые иногда прописывают для гормональной терапии после менопаузы.

Кроме того, влияние секса на продолжительность жизни – это результат не только циркулирующих по организму половых гормонов, но и тысяч лет эволюции. Если вы лично будете меньше заниматься сексом, это никак не повлияет на гены, определяющие продолжительность вашей жизни, потому что вы с этими генами родились.

В жизни женщин, однако, существует период, который характеризуется потерей репродуктивных качеств (что, правда, не обязательно сказывается на количестве секса): менопауза. Это переходный период, в течение которого фертильная женщина навсегда становится бесплодной. Менопауза – на самом деле довольно интересный феномен. Во-первых, она редка: менопауза встречается лишь у очень немногих животных. У шимпанзе, например, есть что-то похожее на менопаузу, но она обычно наступает лишь под самый конец жизни. Женщины, однако, становятся бесплодными после менопаузы, иной раз прожив всего половину жизни. Природа разве не крутится вокруг секса и размножения? Не странно ли, что у людей наблюдается долговременное бесплодие?

Одна популярная теория гласит, что бесплодные женщины после менопаузы по-прежнему остаются полезными, потому что могут ухаживать за детьми и внуками. Женщины слишком полезны, поэтому природа решила их спасти, гарантировав, что по достижении определенного возраста они точно больше не забеременеют, потому что беременность в преклонном возрасте слишком рискованна. В доисторические времена женщины сильно рисковали смертью от инфекций и других осложнений во время и после родов. Поскольку люди ходят на двух ногах, у них сравнительно узкий таз, так что ребенку довольно трудно через него пройти. Если слишком узкого таза вам недостаточно, вот еще кое-что: у младенцев Homo sapiens большой мозг. Поскольку роды представляют собой такой большой риск для женщин, природа, возможно, решила, что лучше всего будет, если старые женщины не будут беременеть и вместо этого воспользуются своими знаниями и опытом, чтобы помочь растить внуков.

Возможно, именно поэтому люди вообще доживают до того, чтобы стать бабушками и дедушками. Поскольку люди – это очень умные и общественные животные, которые умеют говорить, им очень легко делиться знаниями. Соответственно, пожилые люди имеют большую ценность: они накопили большой жизненный опыт и могут поделиться им с помощью языка. Когда ученые исследовали зубы сотен древних скелетов, что позволило определить их возраст, они обнаружили, что около 40 000 лет назад внезапно увеличилось число бабушек и дедушек (пропорция между старыми и молодыми людьми стала расти экспоненциально). Возможно, совсем не совпадением является то, что в этот же период люди добились огромных культурных прорывов: они внезапно начали разрабатывать более сложные инструменты, появились более сложные украшения для тел и рисунки. Некоторые ученые подозревают, что это произошло потому, что больше бабушек и дедушек стали делиться своими знаниями с потомками, и, в конечном итоге, это привело к культурной революции.

Соответственно, пожилые люди превратились в важный актив. Именно благодаря им человеческий род и цивилизация стали развиваться намного быстрее. Сегодня же все совсем иначе: вместо того, чтобы играть роль мудрых старейшин племени, которые обладали опытом и знаниями о климате, травах, инструментах и человеческих отношениях, старики для нашего общества стали совершенно неважны. Их отправляют в дома престарелых, поселяют в специальных коммунах для стариков или вообще отправляют на заграничные курорты. Это прискорбно, потому что пожилые люди сыграли большую роль в важнейшем культурном скачке, когда-либо сделанном человечеством, – он произошел 40 000 лет назад, когда люди на самом деле стали людьми. Старики заслуживают чего-то большего, чем бесплатный проезд на автобусе.

Быть евнухом[11] или женщиной – это хороший способ продлить себе жизнь, но можно вообще стать бессмертным, если размножаться иначе. В природе существуют организмы, которые с виду вообще не стареют и кажутся бессмертными. В качестве примера можно взять гидру. Эти маленькие полипы вообще не демонстрируют никаких признаков старения, и это опять-таки связано с сексом. Эти организмы кажутся бессмертными, потому что размножаются не так, как смертные млекопитающие вроде людей. Ученые называют это «бесполым размножением». Вместо того, чтобы устраивать с помощью секса встречу женской яйцеклетки и мужского сперматозоида, которые затем объединяются и создают новый организм, гидра поступает проще. Она просто выпускает одну из своих клеток, клетка уплывает, и из нее вырастает новая гидра. Никакой суеты, никаких незаинтересованных партнерш, никаких накачанных тестостероном соперников-мужчин или утомительных ритуалов спаривания. Выпускаешь клетку – все, твоя репродуктивная работа выполнена.

Поскольку любая клетка в организме гидры может стать основой для нового полипа, этим клеткам нельзя стареть. Представьте, что они будут стареть и, например, десятилетняя гидра выпустит десятилетнюю клетку. В этом случае полипу, который из нее вырастет, уже будет десять лет, и всем его клеткам тоже будет десять лет. Вот почему стволовые клетки гидры не стареют: их клетки должны оставаться молодыми и свежими, чтобы из них получились репродуктивные клетки. Гидры вечно остаются молодыми. То же самое можно сказать и о некоторых медузах. Turritopsis dohrnii – это маленькая медуза длиной около четырех миллиметров; ее можно найти в большинстве мировых океанов, и она не стареет. Более того, она может даже поступить наоборот. Когда медуза Turritopsis чувствует себя старой и усталой, она может магическим образом сделать свое тело молодым. Биологи изумились, узнав об этой способности. Она переворачивает всю идею жизненного цикла (ты рождаешься, вырастаешь, стареешь и умираешь) с ног на голову. Это примерно то же самое, как если бы бабочка превратилась обратно в гусеницу или курица залезла обратно в яйцо, а потом вылезла из него цыпленком, когда условия улучшатся. Turritopsis иногда называют «Бенджамином Баттоном среди медуз» – по мотивам известного рассказа о человеке, который родился старым и морщинистым, постепенно становился все моложе и умер младенцем.

Пресноводные полипы и медузы – эти бессмертные организмы кажутся очень далекими от нас. Однако наш организм тоже содержит клетки, которые не стареют и являются бессмертными. В каждом из нас есть клетки, которые живут на протяжении тысяч поколений, но не постарели ни на день. Это наши репродуктивные клетки – яйцеклетки у женщин и сперматозоиды у мужчин. Эти клетки остаются молодыми. Репродуктивным клеткам нельзя стареть, иначе дети родятся старыми. Представьте, что бы было, если бы репродуктивные клетки старели: яйцеклетке 30-летней матери и сперматозоидам 30-летнего отца было бы по 30 лет. Соответственно, когда у них родится ребенок, ему с самого начала будет 30 лет. После того, как ребенок, выросший из 30-летних клеток, вырастет и сделает своего ребенка (его клетки станут еще на 30 лет старше), клетки этого ребенка будут уже 60-летними, и так далее. Если бы репродуктивные клетки старели, то дети рождались бы с морщинами или болезнью Альцгеймера, или умирали в два года от сердечных приступов. Но такого не происходит: младенцы выглядят свежими, юными и здоровыми. Природа не позволяет яйцеклеткам и сперматозоидам стареть или, если точнее, гарантирует, что репродуктивные клетки стареют очень медленно и могут сами себя омолаживать. Дело, естественно, не в том, что каждая конкретная репродуктивная клетка может прожить тысячу лет. Репродуктивные клетки постоянно делятся, как и клетки кожи, кишечника или печени. Но, в отличие от этих клеток организма, репродуктивные клетки не стареют, несмотря на то, что делятся. Биологи называют это «бессмертной линией клеток» в противоположность смертным клеткам тела, например, кожи, кишечника или печени. Некоторые люди могут возразить, что яйцеклетки и сперматозоиды все-таки стареют, и это повышает, в частности, риск врожденных дефектов, особенно если мать не очень молода, но главное, что нужно знать, – репродуктивные клетки могут поддерживать и омолаживать себя, так что здоровые дети рождаются в возрасте нуля лет поколение за поколением вот уже сотни тысяч лет.

Соответственно, прямо в наших телах содержатся клетки, которые обманули старость. В течение миллионов лет они перепрыгивают из поколения в поколение, оставаясь молодыми. Наше тело стареет и умирает, но бессмертные репродуктивные клетки передаются дальше и продолжают существовать. Если подумать, то можно понять, что всем клеткам, из которых состоит ваше тело, на самом деле почти четыре миллиарда лет, потому что первая жизнь на Земле появилась около 3,8 миллиарда лет назад в виде одноклеточных организмов. Каждая клетка в вашем теле – это результат предыдущего деления клеток. Эти клетки делились снова и снова, эволюционировали и работали вместе, формируя бесчисленное множество организмов, от медуз до рептилий и людей. Каждый организм состоит из клеток, которые постоянно делились миллиарды лет. Вы появились из оплодотворенной яйцеклетки вашей матери; эта клетка много раз делилась, чтобы сформировать ваше тело, а ваша мать появилась из яйцеклетки вашей бабушки; и эта клетка, в свою очередь, появилась из яйцеклетки вашей прабабушки, и так далее. Каждая клетка вашего организма происходит от клеток, которые бесчисленное количество раз делились в течение почти четырех миллиардов лет, от клеток далеких одноклеточных, рыбообразных, пресмыкающихся, обезьяноподобных предков, из которых, в конце концов, получились вы. Когда вы умрете, эта цепь будет разорвана впервые за почти четыре миллиарда лет. Клетки, из которых состоит ваше тело, навсегда исчезнут. Поскольку любая клетка может появиться только из ранее существовавшей клетки, гонка длиной четыре миллиарда лет внезапно закончится – если, конечно, вы не дали потомства. Тогда по крайней мере одна из ваших репродуктивных клеток продолжит эту гонку.

Осознав это, вы поймете, насколько на самом деле умна природа: она помогла жизни (в виде клеток) просуществовать миллиарды лет с помощью бесчисленных делений клеток, из которых получилось изобилие организмов, населяющих землю, воду и небо. Поскольку клетки могут продолжать жить, постоянно обновляя себя, нет никакой причины, которая не должна давать организму (состоящему из клеток) существовать вечно.

Кроме репродуктивных клеток, в нас могут поселиться и другие бессмертные клетки, правда, вам их вряд ли захочется в себе иметь: речь идет о раковых клетках. Скопление раковых клеток, или опухоль, состоит из раковых клеток, которые являются бессмертными – в том смысле, что могут продолжать делиться, не демонстрируя признаков старения. Сначала раковые клетки образуют небольшой комочек где-нибудь в легком курильщика или на коже человека, любящего слишком много загорать. Раковые клетки продолжают расти, пока не находят кровеносный сосуд, а по кровеносной системе они могут перемещаться по всему телу – обосноваться, например, в костях, печени или мозге и создать новые опухоли. В долгосрочной перспективе эти опухоли становятся настолько большими, что сдавливают кровеносные сосуды, нервы или участки мозга, и больной умирает. Раковые клетки – это клетки, которые узнали, как стать бессмертными. Однако это стремление к бессмертию затем наказывается, что показывает, насколько умной и при этом тупой бывает эволюция. Чтобы клетка стала раковой, должна произойти куча очень умных вещей. Клетка проходит через сотни мутаций, причем каждый раз в конкретных генах (участках ДНК), которые регулируют рост, метаболизм или выработку белков в клетке. Раковые клетки обладают всеми этими мутациями, с помощью которых обманывают организм. С другой стороны, постоянно делясь и думая только о себе, раковые клетки, в конце концов, уничтожают себя, убивая своего носителя.