Эффект теломер: революционный подход к более молодой, здоровой и долгой жизни
Шрифт:
Рис. 5. Гнилое яблоко в бочке. Представьте себе бочку с яблоками. Состояние всех яблок в бочке зависит от состояния каждого из них. Одно-единственное гнилое яблоко выделяет газы, из-за которых начинают гнить все остальные яблоки. Одна старая клетка посылает сигналы окружающим ее клеткам, вызывая распространение воспалительной реакции и других вредных факторов, что можно назвать гниением клеток.
Рис. 6. Путь от коротких теломер к болезни. Сокращение теломер – один из коротких путей к развитию хронических заболеваний. Из-за коротких теломер клетки стареют и либо продолжают оставаться в организме, либо – если нам повезет – выводятся из него. Хотя клетки могут стареть по многим причинам, повреждение
Мы привели всего пару примеров, демонстрирующих разрушительную силу воспалительного процесса, но этот список можно продолжать еще долго. Хроническое воспаление играет печальную роль в развитии заболеваний сердца, головного мозга, десен, болезни Крона, целиакии, ревматоидного артрита, астмы, гепатита, рака и т. д. Вот почему ученые связывают процессы воспаления и старения. Первое действительно вызывает второе.
Если вы хотите замедлить старение и как можно дольше оставаться здоровыми, то следует сделать все возможное, чтобы предотвратить хроническое воспаление. Прежде всего надо позаботиться о своих теломерах. Поскольку клетки со слишком короткими теломерами непрерывно посылают сигналы, стимулирующие воспаление, нужно во что бы то ни стало поддерживать оптимальную длину теломер.
Каждая из наших артерий – от самой крупной до самых маленьких – выстлана изнутри слоем клеток под названием «эндотелий». Чтобы сердечно-сосудистая система оставалась здоровой, клетки эндотелия должны непрерывно обновляться, сохраняя его целостность и не позволяя иммунным клеткам проникать через стенки артерий.
У людей, в чьих лейкоцитах слишком короткие теломеры, возрастает риск сердечно-сосудистых заболеваний (как правило, наличие коротких теломер в клетках крови означает, что они слишком короткие и в других тканях, в том числе в эндотелии). Люди с распространенными генетическими вариациями, которые приводят к сокращению теломер, также в большей степени подвержены проблемам с сердцем и сосудами {14}. Если вы относитесь к той трети человечества, у представителей которой теломеры короче, чем у остальных, то вероятность развития у вас сердечно-сосудистых заболеваний увеличивается на целых 40 % {15}. Почему так происходит? Все механизмы нам доподлинно неизвестны, но одним из них является клеточное старение. Когда из-за коротких теломер клетки стареют раньше времени, эндотелий перестает обновляться и уже не может надежно защищать кровеносные сосуды. Они становятся более слабыми и уязвимыми для болезней. Исследуя ткань кровеносных сосудов с холестериновыми бляшками, можно обнаружить, что теломеры ее клеток действительно короткие.
Кроме того, короткие теломеры клеток крови могут вызывать воспаление, которое также создает благоприятные условия для развития сердечно-сосудистых заболеваний. Воспаленные клетки в стенках артерий начинают притягивать к себе молекулы холестерина, из-за чего образуются бляшки, а существующие бляшки становятся менее стабильными. При разрыве бляшки вокруг нее может образоваться тромб, который закупоривает артерию. Если подобное случается с коронарной артерией, то перекрывается доступ крови к сердцу – и развивается сердечный приступ.
У людей с бронхиальной астмой, хронической обструктивной болезнью легких (ХОБЛ) и фиброзом легких (очень серьезное необратимое заболевание, при котором из-за разросшейся в легких соединительной ткани возникают проблемы с дыханием) теломеры иммунных клеток и клеток легких короче, чем у здоровых людей. Связь между фиброзом легких и сокращением теломер наиболее очевидна. Так, этим заболеванием страдают люди с редкой наследственной мутацией гена, отвечающего за состояние теломер. Есть и другие не менее убедительные доказательства этой зависимости; все вместе они явно указывают на то, что повреждение теломер вносит существенный вклад в развитие ХОБЛ, астмы, легочных инфекций и дисфункции легких. И это касается всех людей без исключения, а не только тех, у кого имеется упомянутая выше мутация. Если не поддерживать теломеры в нормальном состоянии, то кровеносные сосуды легких начинают стареть – утрачивают способность обеспечивать их всем необходимым. Старение иммунных клеток способствует развитию воспалительного процесса, в результате легкие истощаются еще сильнее и выполняют свои прямые обязанности все хуже и хуже.
Преждевременное старение клеток: насколько молодо вы себя чувствуете?
Вернемся к вечеру встречи выпускников – на этот раз через 40 лет после окончания школы, когда всем вам под 60. У некоторых ваших бывших одноклассников уже наблюдаются признаки угасания когнитивных функций. Сложно сказать, что именно не так с этими ребятами, но вы наверняка заметите, что они слегка заторможены и чуточку не в себе, что у них проблемы с концентрацией внимания, да и с обычным общением. Возможно, им пришлось хорошенько поднапрячься, чтобы вспомнить ваше имя. Проблемы с памятью, как ничто другое, заставляют человека почувствовать себя по-настоящему старым.
Вас, наверное, уже не удивит тот факт, что у людей с ранними нарушениями когнитивных функций теломеры чаще всего оказываются слишком короткими. Эта зависимость сохраняется по мере того, как люди становятся старше. Одно исследование, в котором участвовали здоровые в целом 70-летние люди, показало, что наличие укороченных теломер однозначно свидетельствует о высокой вероятности угасания когнитивных функций спустя несколько лет {16}. У молодых людей связи между длиной теломер и уровнем когнитивных функций не наблюдалось, но значительное сокращение теломер приблизительно за десять лет позволяло прогнозировать более заметное угасание когнитивных функций в будущем {17}. Ученых поразила возможная связь между длиной теломер и остротой ума человека. Неужели короткие теломеры могут предсказать старческое слабоумие или болезнь Альцгеймера?
Ученые из Техаса, задавшись целью ответить на этот вопрос, организовали масштабное исследование {18}. Они просканировали мозг почти 2000 взрослых людей из округа Даллас. В рамках исследования учитывался не только возраст, но и другие факторы, влияющие на работоспособность мозга: курение, пол, а также наличие аллели гена ApoE-e4 (ее принято называть просто ApoE), которая значительно повышает риск развития у человека болезни Альцгеймера. Как и следовало ожидать, с возрастом мозг почти каждого участника исследования уменьшился в объеме. Но затем ученые принялись изучать отделы мозга, непосредственно задействованные в работе памяти и проявлении эмоций. Гиппокамп, например, представляет собой участок головного мозга, который помогает формировать, сортировать и хранить воспоминания, а заодно привязывать их к эмоциям и чувствам. Именно благодаря ему запах только что открытой коробки с ластиками мысленно возвращает вас в начальную школу. Только благодаря ему вы вообще помните о том, как учились в начальной школе. К своему удивлению, техасские ученые обнаружили, что у людей с укороченными теломерами в лейкоцитах (а по ним можно судить о длине теломер остальных клеток организма) размер гиппокампа оказался меньше, чем у тех, чьи теломеры были длиннее. Гиппокамп состоит из клеток, которые нуждаются в постоянной регенерации, а значит, чтобы вы сохранили хорошую память, организм должен быть в состоянии эффективно обновлять клетки гиппокампа.
У людей с короткими теломерами оказался меньше не только гиппокамп. Все остальные отделы лимбической системы головного мозга также были меньшего размера, в том числе височная и теменная доли. Эти участки мозга наряду с гиппокампом помогают контролировать память, эмоции и уровень стресса, и именно они атрофируются у людей с болезнью Альцгеймера. Таким образом, исследователи из Далласа пришли к выводу, что короткие теломеры в клетках крови – явный признак стареющего мозга. Вполне вероятно, что за старением клеток – возможно, одного только гиппокампа, а может, и по всему организму, – скрывается важный механизм развития деменции. Особенно важно заботиться о своих теломерах людям, которые являются носителями аллели гена ApoE, повышающей риск развития болезни Альцгеймера. Так, в ходе еще одного исследования было установлено, что у людей с этой аллелью и укороченными теломерами риск преждевременной смерти повышается в девять раз по сравнению с теми, у кого теломеры при наличии ApoE-4 достаточно длинные {19}.
Возможно, короткие теломеры служат прямой причиной возникновения болезни Альцгеймера. Существуют распространенные генетические вариации (аллели генов под названием TERT и OBFC1), приводящие к тому, что теломеры в клетках человека становятся слишком короткими. Примечательно, что наличие даже одной из этих аллелей значительно повышает вероятность развития у человека болезни Альцгеймера {20}. Это довольно слабая зависимость, но она демонстрирует существование явной причинно-следственной связи: короткие теломеры оказываются не просто маркерами протекающих в организме процессов или сопутствующим симптомом, они частично предопределяют процесс старения мозга, повышая риск развития нейродегенеративных заболеваний. Первостепенная задача генов TERT и OBFC1 – сохранять длину теломер.
Если вы хотите, чтобы и в старости разум вас не подводил, то вам нужно всерьез озаботиться здоровьем своих теломер. А если вы желаете поучаствовать в исследовании механизмов старения головного мозга, то можете изучить примечания в конце книги {21}.
Если бы вы пришли на встречу выпускников спустя 40 лет после окончания школы, поднялись на сцену и попросили поднять руки всех, кто действительно чувствует себя на 60, то получили бы весьма любопытный результат. Большинство людей – порядка 75 % – заявили бы, что чувствуют себя моложе своих лет. Годы идут, и дата рождения в паспорте указывает на то, что мы стареем, но многим из нас это не мешает чувствовать себя молодыми {22}. Все дело в адаптации к процессу старения. Когда человек чувствует себя моложе своих лет, он получает больше удовольствия от жизни, достигает большего и успешнее взаимодействует с окружающими {23}.