Când bătrânețea vine din punct de vedere al biologiei

2024 Autor: Malcolm Clapton | [email protected]. Modificat ultima dată: 2023-12-17 04:09

Se dovedește că este greșit să consideri ca bătrân pe cineva care are mulți ani sau care este foarte bolnav.

Cine poate fi numit un bătrân? Cineva peste 50 de ani? Sau cineva care suferă de afecțiuni „senile”? Biologul și jurnalistul științific Polina Loseva consideră că totul nu este atât de simplu. Lifehacker, împreună cu Editura Alpina Non-Fiction, publică un fragment din capitolul „În căutarea definiției: Who Really Is Old” din cartea Counterclockwise: What is Aging and How to Fight It.

Desenați granița

Să începem cu definiția copilăriei mele: bătrân este cineva care are mulți ani. Dar „mult” nu este cel mai strict concept. Am 30 de ani - este mult? Și 40? Sau 60? Ar fi posibil să se introducă un prag uniform de vârstă pentru toți, dincolo de care o persoană începe automat să fie considerată bătrână. Un astfel de prag poate fi considerat, de exemplu, vârsta de pensionare - dar în multe țări nu coincide, iar în unele țări nu au auzit deloc de pensii. În plus, acest prag trebuie mutat constant în conformitate cu speranța medie de viață: de exemplu, în România este crescut cu un an la fiecare patru ani, iar în Belgia - la fiecare cinci. Și cum, atunci, să înțelegem când și cât de mult să mutați granița bătrâneții? Pentru a face acest lucru, mai trebuie să ne bazăm pe alte semne care nu au legătură directă cu vârsta.

Cu orice prag de vârstă, mai există o problemă: de îndată ce stabilim granița dintre bătrâni și tineri, închidem ochii asupra procesului de îmbătrânire și desemnăm debutul bătrâneții ca un eveniment specific. O persoană împlinește, să zicem, 60 de ani - și exact la aniversarea nașterii sale devine bătrân din pocnetul degetelor. Aceasta este o mișcare bună pentru un basm, dar în viața reală pare incredibil.

În opinia noastră, îmbătrânirea este încă un proces gradual care durează ani de zile și nu are loc instantaneu.

Și dacă considerăm îmbătrânirea ca parte a dezvoltării, atunci, la fel ca majoritatea proceselor de dezvoltare, este logic să o considerăm continuă.

În plus, nu este clar ce să faci cu animalele. Dacă ne așteptăm să testăm tableta noastră veșnică tinerețe pe organisme model, înainte de a trece la oameni, atunci și criteriul nostru de bătrânețe ar trebui să funcționeze pentru ei. Și durata lor de viață este foarte diferită: de la câteva zile la sute de ani, iar în laborator trăiesc adesea mai mult decât în sălbăticie. Prin urmare, va trebui fie să vă setați propriul prag pentru fiecare specie și să-l rafinați constant, în funcție de circumstanțe, fie să veniți cu un punct de referință comun tuturor organismelor.

Judecat după priviri

Deoarece limita de vârstă s-a dovedit a fi un criteriu incomod, puteți încerca să vă îndepărtați de semnele externe ale bătrâneții. Până la urmă, fiecare dintre noi poate identifica un bătrân pe stradă fără să se uite la pașaport: păr cărunt, silueta cocoșată, piele încrețită, mers neuniform, tulburări de memorie.

În același timp, este ușor să dai un contraexemplu oricăruia dintre aceste semne - adică să găsești o persoană care să-l posede și să nu fie un bătrân în ochii celorlalți. De exemplu, unii oameni încep să devină gri când sunt tineri sau chiar chelesc înainte ca părul să-și piardă pigmentarea. Problemele de postură îi afectează nu numai pe bătrâni, ci și pe mulți angajați de birou. Și pielea ridată poate fi găsită printre locuitorii satelor sudice care petrec mult timp în soare deschis.

Prin urmare, dacă decidem să calculăm bătrânii după caracteristicile lor, atunci oamenii de toate vârstele care au dobândit accidental o șuviță gri sau o postură strâmbă vor intra în această categorie. În plus, printre „bătrâni” vor fi și mulți invalizi sau bolnavi mintal care și-au pierdut memoria. Iar oamenii bogați care își pot permite să monitorizeze starea pielii și a părului, dimpotrivă, vor părea mai tineri decât colegii lor săraci și neîngrijiți.

Cel mai evident criteriu pentru noi se dovedește a fi inexact și acest lucru nu este fără motiv. Cert este că nu are legătură directă cu mecanismele îmbătrânirii. Compunând un portret al bătrânului obișnuit, evaluăm procesul după manifestările sale finale - ca și cum am determina gradul de pregătire al terciului de laptele scăpat. Dar cerealele pot fi gătite fără a părăsi limitele tigaii, dacă o manipulezi cu grijă, sau poate umple toată aragazul chiar de la începutul gătitului, dacă aprinzi un foc prea mare. Prin urmare, pentru a apuca coada bătrâneții, trebuie să ne uităm în interiorul tigaii, adică să mergem în căutarea cauzelor îmbătrânirii și a primelor sale manifestări.

Verificarea în luptă

Revenind la principala sursă a înțelepciunii populare - „Wikipedia” - primim răspunsul: „Bătrânețea este perioada vieții de la pierderea capacității de a procrea și până la moarte”. Această definiție pare logică, deoarece, spre deosebire de cele anterioare, reflectă schimbări specifice în interiorul corpului. În plus, pare destul de clar - spre deosebire de semnele exterioare ale bătrâneții, capacitatea de a se reproduce poate fi măsurată cu ușurință: permiteți unui animal să se împerecheze cu alți indivizi și să vedeți dacă produce descendenți.

Dar o persoană nu este foarte convenabilă pentru a evalua după acest criteriu.

În primul rând, nu toți oamenii se străduiesc să se reproducă continuu, demonstrându-și potențialul de reproducere.

În al doilea rând, nu este foarte clar prin ce parametru este necesar să se determine acest potențial: prin capacitatea de a da naștere a urmașilor sau după numărul de celule germinale din stoc. Tehnologiile moderne de reproducere permit unei femei să poarte un copil și să-l nască la 50 sau chiar 60 de ani (Cea mai în vârstă persoană care a născut recordul are aproape 67 de ani în Guinness Book), dar ouăle, cel puțin cele sănătoase, de obicei a ramas fara ele undeva in cei 40-45 de ani.

În al treilea rând, criteriul de reproducere va funcționa diferit pentru bărbați și femei. Spermatozoizii, spre deosebire de ouă, se formează în mod constant, iar corpul unui bărbat îi poate produce până la moartea sa, chiar și atunci când semenul său nu mai are celule germinale pentru o lungă perioadă de timp. În același timp, semnele externe ale bătrâneții, cum ar fi părul gri și ridurile, apar la bărbați și femei aproape simultan, iar femeile, de regulă, trăiesc mai mult.

Măsurarea bătrâneții în ceea ce privește potențialul de reproducere se dovedește a fi la fel de incomod ca și în aparență. Femeile moderne de 40 și 50 de ani arată tinere în toți parametrii pe care i-am enumerat deja, dar cel mai adesea nu mai îndrăznesc să aibă copii - și nu putem verifica dacă sunt capabile de acest lucru. Și cu grija cosmetologilor și chirurgilor plasticieni, unii reușesc să-și păstreze tinerețea exterioară chiar și la 70 de ani.

Numărăm mutațiile

Când la prelegeri îi întreb pe ascultători ce este bătrânețea, ei îmi răspund adesea: acestea sunt defecțiuni și tulburări ale corpului. În această definiție se încadrează și criteriul reproductiv: incapacitatea de a se reproduce este una dintre aceste defecțiuni. Dar, din moment ce poate apărea la fiecare persoană anume mai devreme sau mai târziu, din legătură cu alte semne ale îmbătrânirii, este nerezonabil să o facem o măsură a bătrâneții dacă vrem să găsim un singur punct de referință pentru toți.

Puteți face o listă cu problemele tipice pentru vechiul organism. Acesta este principiul folosit de Searle S. D., Mitniski A., Gahbauer E. A., Gill T. M., Rockwood K. O procedură standard pentru crearea unui indice de fragilitate // BMC Geriatrics. 2008 septembrie; 8. (vom reveni asupra lor în capitolul despre vârsta biologică), care sunt adesea folosite de medicii care studiază îmbătrânirea. Indicele de fragilitate este un set de simptome și boli legate de vârstă pe care le-a acumulat un anumit pacient. Cu cât valoarea indicelui este mai mare, cu atât mai aproape de bătrânețe.

Aceeași pacoste se poate întâmpla cu indicele ca și cu semnele externe ale bătrâneții: când ne concentrăm pe efect, nu pe cauză, oamenii bogați sunt, în medie, mai tineri decât colegii lor săraci.

Acest lucru, însă, nu înseamnă că problema îmbătrânirii poate fi pur și simplu „inundată de bani”: în cele din urmă, bogații mor la fel ca săracii și nu sunt mai puțin interesați să-și prelungească viața.

Prin urmare, va trebui să ne uităm mai adânc - în celulele și moleculele individuale și să căutăm semne de îmbătrânire deja la nivel microscopic.

O mutație punctuală a ADN-ului, adică înlocuirea unei „literi” (nucleotide) din „textul” (secvența) cu o alta, poate fi considerată un exemplu de semn molecular al bătrâneții. În cele mai multe cazuri, astfel de substituții unice nu afectează viața celulei, deoarece codul genetic este redundant și este asigurat împotriva erorilor accidentale. Cu toate acestea, o defalcare poate apărea și într-un loc semnificativ al unei gene - atunci fie va înceta să funcționeze cu totul, fie proteina pe care o codifică se va dovedi a fi deformată. O proteină mutantă își îndeplinește uneori funcțiile mai bine sau mai rău decât de obicei, iar în ambele cazuri acest lucru poate duce la consecințe neplăcute pentru organism, cum ar fi dezvoltarea unei tumori.

Nu toate mutațiile punctuale afectează viața unui organism, dar este destul de dificil să se determine efectul pe care fiecare dintre ele îl produce în mod individual. Prin urmare, pentru simplitate, orice mutație punctuală poate fi considerată o defalcare. În cele din urmă, oricare dintre ele face ca ADN-ul din celulă să fie diferit de „originalul”, purtătorul original al informațiilor genetice.

În 2018, articole au fost publicate de doi Bae T. et al. Diferite rate și mecanisme mutaționale în celulele umane la pregastrulare și neurogeneză // Știință. Februarie 2018; 359 (6375): 550–555. grupuri Lodato M. A. et al. Îmbătrânirea și neurodegenerarea sunt asociate cu mutații crescute în neuronii umani unici // Știință. Februarie 2018; 359 (6375): 555-559. oamenii de știință care credeau mutații punctuale în celulele nervoase ale oamenilor. Cercetătorii s-au întrebat în ce moment apar aceste mutații și câte dintre ele se acumulează în timpul vieții. Pentru a face acest lucru, au luat mai multe celule nervoase vecine din creierul adulților - și rudimentul creierului din embrioni (oamenii de știință au lucrat cu material obținut în urma avortului) și le-au citit ADN-ul. În mod ideal, în toate celulele corpului nostru, secvența de nucleotide din ADN ar trebui să fie aceeași. Dar în timpul vieții, fiecare celulă, independent de celelalte, acumulează substituții „cu o literă”. Prin urmare, dacă comparăm două celule una cu alta, numărul de diferențe de puncte din textul ADN va fi egal cu numărul de mutații din fiecare celulă.

Rezultatele calculelor s-au dovedit a fi înfricoșătoare. La începutul dezvoltării embrionului, când ovulul fertilizat este împărțit în primele celule, se împarte aproximativ o dată pe zi. Fiecare astfel de diviziune, după cum sa dovedit, aduce deja cu ea o medie de 1, 3 mutații noi. Mai târziu, când sistemul nervos începe să se formeze - până în a 15-a săptămână de dezvoltare - fiecare zi adaugă încă aproximativ cinci mutații celulelor. Și până la sfârșitul neurogenezei, adică diviziunea celulară în majoritatea zonelor creierului în curs de dezvoltare - aceasta este aproximativ a 21-a săptămână - fiecare celulă poartă deja 300 de mutații punctuale unice. Până la nașterea unei persoane, până la 1.000 de mutații se acumulează în acele celule care continuă să se divizeze. Și apoi, în timpul vieții, ADN-ul mută mai lent, cu o rată de aproximativ 0,1 erori pe zi, iar până la vârsta de 45 de ani celulele conțin aproximativ 1.500 de mutații, iar până la vârsta de 80 - 2.500 fiecare.

Dacă, după cum sa convenit, considerăm fiecare mutație o defecțiune, adică un semn de bătrânețe, atunci se dovedește că o persoană începe să îmbătrânească imediat după concepție, din momentul primei diviziuni a unui ovul fertilizat. Dar cum poate o structură care nu s-a format încă să devină decrepită?

La nivel molecular, înțelegerea noastră intuitivă a îmbătrânirii este confirmată: nu este un eveniment, ci un proces în desfășurare.

Mutațiile nu apar brusc, ci se acumulează din prima zi de dezvoltare până la sfârșitul vieții. Și unde să trageți linia „ADN-ului tineretului” este complet de neînțeles. Dacă bătrânețea este socotită de la apariția primei mutații, atunci o grămadă de mai multe celule va trebui să fie recunoscută ca bătrână. Și dacă încercăm să stabilim o valoare de prag pentru numărul de mutații, atunci ne vom confrunta cu aceeași problemă ca și în cazul vârstei de pensionare: pentru ca granița să nu ne surprindă, va trebui să ne bazăm pe alte semne ale bătrâneții. - aspectul, capacitatea de a se reproduce sau altceva., - care, după cum știm deja, nu sunt de încredere.

Ar fi posibil să ne concentrăm nu pe momentul apariției erorilor, ci pe rata mutației - de exemplu, să-l numim pe cel vechi ale cărui mutații încep să apară mai repede. Dar și aici ne așteaptă o captură: celulele nervoase acumulează erori înainte de naștere mai repede decât după. Până la naștere, ele conțin deja mai mult de o treime din toate mutațiile pe care vor reuși să le facă în toată viața. S-ar putea decide că aceasta este o caracteristică a celulelor țesutului nervos, care se formează aproape complet în perioada embrionară, iar apoi, după nașterea copilului, cu greu se înmulțesc. Dar nu, celulele divizate ale intestinului sau ficatului la un adult suferă de mutații Blokzijl F. și colab. Acumularea de mutații specifice țesuturilor în celulele stem adulte umane în timpul vieții // Nature. Oct 2016; 538: 260-264. cam în aceeași rată ca și cei nervoși – aproximativ 0,1 greșeli pe zi. Și asta înseamnă că numărarea erorilor nu ne aduce mai aproape de definiția bătrâneții.

Facem un diagnostic

Se pare că nu vom putea defini fără ambiguitate bătrânețea și o persoană în vârstă: îmbătrânirea este un proces treptat, cu un sfârșit, dar fără început. Cu toate acestea, există oameni care continuă să lupte împotriva îmbătrânirii în ciuda lipsei de definiții - aceștia sunt medici. Ei recunosc bătrânețea prin manifestări specifice: boli legate de vârstă și se luptă – ori de câte ori este posibil – direct cu ei. Tot ce poate face un medic astăzi pentru un pacient în vârstă: înlocuirea dinților, introducerea unui aparat auditiv, vindecarea inimii sau transplantarea corneei - reparații minore ale corpului, înlocuirea părților individuale. Prin urmare, bătrânețea din punctul de vedere al medicului este o colecție a celor mai frecvente defecte care pot fi corectate.

Merită să-i acordăm abordării medicale cuvenitul: până acum, acesta este cel mai eficient mod de a prelungi viața pe care o avem.

Oricare ar fi mecanismele de bază ale îmbătrânirii, încă nu știm cum să le facem față, dar putem învinge cu ușurință multe cauze directe de deces: locuitorii țărilor dezvoltate nu mai mor în masă din cauza infecțiilor, paralizia a încetat de mult să mai fie o sentință, iar pentru a face față hipertensiunii arteriale sau nivelurilor de zahăr din sânge se poate face acum cu o pastilă. Speranța medie de viață a crescut în ultimul secol. Serviciul Federal de Stat de Statistică. Buletinul Statistic 2007. aproape dublat. În acest sens, bătălia cu bătrânețea, în ciuda lipsei unei definiții clare a inamicului, este deja în plină desfășurare.

Dar când vorbim despre inversarea îmbătrânirii, cu greu ne putem imagina lupta eternă cu bolile legate de vârstă. Cel mai probabil ne-am dori ca ele să nu apară. Prin urmare, o pastilă pentru bătrânețe, dacă venim cu una, va trebui probabil să fie luată chiar înainte de apariția simptomelor alarmante. Aceasta înseamnă că pilula va trebui să lupte cu o boală care încă nu există. Ceea ce acum se numește „bătrânețe” în Clasificarea Internațională a Bolilor (un document care este publicat la fiecare 10 ani de către Organizația Mondială a Sănătății pentru a unifica diagnosticele medicale în diferite țări), descrie un set standard de simptome legate de vârstă: „vârsta senilă”., slăbiciune senilă, astenie senilă. Dar medicina modernă în sine nu consideră îmbătrânirea ca fiind o boală.

Bun sau rău este un punct discutabil. Pe de o parte, această stare de fapt împiedică serios dezvoltarea științei. Chiar dacă gerontologi Specialiști care tratează și studiază sănătatea persoanelor peste 60 de ani. se pun de acord asupra cine este considerat bătrân și cine este tânăr, acum nu pot face studii clinice cu o singură pastilă pentru bătrânețe și verifică dacă funcționează sau nu. Pentru un astfel de test, ei nu vor primi nici bani, nici permisiunea de la comitetele de etică. Pentru a rezolva această problemă, ei încearcă medicamente pentru o boală legată de vârstă, cum ar fi inflamația articulațiilor. Daca pacientii nu mai au dureri articulare, va fi bine in orice caz. Și dacă în același timp trăiesc mai mult decât media, va fi și mai bine.

Pe de altă parte, să ne imaginăm că bătrânețea este încă clasificată oficial ca o boală. Atunci va deveni imediat clar că o parte semnificativă a populației lumii este bolnavă și incurabilă. Și dacă măsori îmbătrânirea după numărul de mutații, atunci toată lumea va fi bolnavă. Din punctul de vedere al medicului, acest lucru este absurd: o boală este o abatere de la normă, dar unde să cauți o normă atunci când oamenii sănătoși nu există?

Până acum, gerontologii și medicii nu au reușit să fie de acord: primul publică Bulterijs S., Hull R., Björk V., Roy A. Este timpul să clasificăm îmbătrânirea biologică ca o boală // Frontiers in genetics. 2015 iunie. cheamă să recunoască îmbătrânirea ca o boală, acestea din urmă rezistă cu încăpățânare. Cu toate acestea, bănuiesc că mai devreme sau mai târziu medicii vor trebui să renunțe: ici și colo, biohackeri individuali încep să experimenteze pe ei înșiși, iar cercetătorii curajoși lansează teste clinice private cu pastile pentru bătrânețe în detrimentul subiecților înșiși. Este inutil să luptăm cu acest haos, așa că într-o zi comunitatea medicală va trebui să-l conducă și să recunoască bătrânețea ca una dintre numeroasele boli ale omenirii și, în același timp, să convină asupra unei singure definiții.

Polina Loseva este biolog de studii, absolventă a Departamentului de Embriologie, Facultatea de Biologie, Universitatea de Stat din Moscova. Scrie articole pentru portalurile „Mansarda”, „N + 1”, „Elemente”, OLYA și popularizează știința. În sens invers acelor de ceasornic, ea vorbește despre mecanismele îmbătrânirii, încercările de a crea o „pilulă pentru bătrânețe” și modalitățile de a întârzia inevitabilul.