старение
Если где-то и существуют лаборатории, способные впечатлить опытного любителя ужасов, то в них, несомненно, занимаются парабиозом — хирургическим соединением организмов через их кровеносные системы. Этот равно уважаемый и устрашающий метод появился в науке с середины XIX века, когда французский физиолог Поль Бер срезал у пары крыс-альбиносов по кусочку кожи и соединил их, заставив срастись поврежденными местами. Пик популярности парабиоза пришелся на 1970-е и позволил сделать немало интересных находок, связанных с работой кровеносной системы, иммунитетом, трансплантацией и даже развитием кариеса: было показано, что из двух крыс с «общей» кровеносной системой зубы испортятся только у той, которая сидит на диете с повышенным содержанием сахара.
По мере развития современных методов генетики и молекулярной биологии (и по понятным причинам) парабиоз практически перестал использоваться учеными. Лишь в последнее десятилетие метод соединения кровеносных систем нашел неожиданное возрождение в области исследований старения. Сегодня в целом ряде лабораторий продолжают традиции этих пугающих, но очень ценных экспериментов в поисках неуловимого фактора, содержащегося в крови и способного замедлить старение — а может, и вовсе развернуть его вспять.
Связанные одной кровью
Еще в 1950-х, соединив кровеносные системы крыс разного возраста, Клайв Маккей показал, что за несколько месяцев к старшим участникам таких «тандемов» возвращается былое здоровье костной ткани. Двумя десятилетиями позже Фредерик Людвиг и Роберт Элашофф повторили процедуру, подтвердив увеличение продолжительности жизни у крыс, получавших «молодую» кровь.
В начале 2000-х на полузабытый парабиоз обратил внимание стэнфордский исследователь старения Томас Рэндо. Он обнаружил, что под действием «молодой крови» упавшая было активность стволовых клеток частично восстанавливается, обеспечивая обновление мышечной ткани. Его коллега Эми Уэйджерс продемонстрировала способности крови стимулировать регенерацию поврежденной нервной ткани и замедлять возрастные изменения сердечной мышцы животных. Было показано и обратное влияние «старой» крови на состояние молодых нейронов и мускулов, что, впрочем, уже не так увлекательно.
«Все это, конечно, довольно провокативно, но заставляет и задуматься, — сказал тогда нейрофизиолог из Института старения в Мэриленде Марк Мэттсон. — Может, и мне стоит заморозить немного крови своего внука, чтобы быть во всеоружии, когда у меня самого начнутся когнитивные проблемы». Если же говорить всерьез, то существует масса доводов против применения такой процедуры на людях — хотя бы тот, что смертность подопытных животных при парабиозе очень высока, иногда превышая треть соединенных пар. Но ученых интересует не парабиоз и даже не сама кровь, а те вещества, которые содержатся в ней и могут «запускать» омоложение.
Максим Скулачев, ведущий научный сотрудник биофака МГУ, директор НИИ Митоинженерии МГУ:
«Вся эта история с парабиозом, «омоложением кровью» — лишь надводная часть айсберга, часть более широкой проблемы регуляции скорости старения. Я считаю, что скорость нашего старения находится под контролем специального центра, выполняющего определенную «процедуру», «программу» старения. Например, через некоторый набор факторов, гормонов, он «сообщает» организму текущий возраст, и наши органы, ткани и даже клетки соответственно на это реагируют. Скорее всего, основная часть этих факторов доставляется до места назначения с кровью, что и может вызывать наблюдаемые эффекты парабиоза. Но что это за факторы, как они работают — с этим еще предстоит разобраться».
Игры с плазмой
В самом деле, точно тем же чудесным действием обладает и плазма крови, которая отфильтрована от белых и красных клеток и содержит лишь растворенные в воде белки и другие молекулы. «Нам не нужно менять всю кровь, — заключил профессор Стэнфордского университета Тони Висс-Корей после очередных опытов, показавших стимулирование роста нервной ткани «молодой» плазмой. — Она сама действует как лекарство».
Это заявление еще не стоит считать призывом к действию. Лучше вспомнить, что знаменитый советский физиолог Александр Богданов пытался «омолаживаться» кровью еще в 1920-х и погиб при очередном переливании. Однако эффектное восстановление нейронов, которое продемонстрировал Висс-Корей, вселило надежду в анонимного бизнесмена из Гонконга, семья которого страдает от болезни Альцгеймера, связанной с разрушением нервной ткани. Бизнесмен обеспечил финансирование — и уже с конца 2014 года стартап Alkahest, основанный американским ученым и его новым партнером, ведет клинические испытания трансфузии плазмы для лечения болезни Альцгеймера. «Исследования завершатся в начале 2017 года, потом мы проанализируем и опубликуем результаты, — рассказал нам профессор Висс-Корей. — Пока же могу сказать лишь то, что переливание плазмы оказалось совершенно безопасным и не вызывает побочных эффектов».
Уже в конце 2016 года молодой медик Джесс Кармазин объявил о начале собственных опытов с переливанием плазмы крови — интересно, что для участия в них добровольцы должны не только быть здоровы, но и заплатить немаленькую сумму в $8000. Сейчас стартап Ambrosia набирает группу из 600 желающих старше 35 лет, которые в течение двух дней получат около 1,5 л «молодой» плазмы, чтобы затем ученые отследили изменения в содержании более чем 100 биомолекул в их крови. Проект Кармазина вызвал немало гневных возражений, так что часть денег Ambrosia направит на этическое обоснование готовящихся экспериментов.
Ускользающий фактор
Тем временем другие ученые продолжают поиски загадочных факторов плазмы, которые могут запускать омоложение. Одну из таких молекул еще в 2008 году обнаружила Ирина Конбой, и ею оказался обыкновенный окситоцин. С возрастом выработка вещества, которое с некоторой помпой называют «гормоном любви», действительно падает. Инъекциями окситоцина в мускулы старых мышей ученые стимулировали их омоложение, активируя работу сохранившихся стволовых клеток. Тони Висс-Корей рассказал нам, что его команде удалось выделить еще один фактор, белок TIMP2, и сообщение об этой находке готовится к печати.
Последовательно и целенаправленно действует Эми Уэйджерс, которая тоже начинала с Томасом Рэндо, а сегодня возглавляет собственную лабораторию в Гарварде. Исследовательница показала, что кровь молодых мышей снижает у их парабиотических партнеров гипертрофию сердечной мышцы, довольно частую у старых грызунов. Детальное изучение состава крови указало на возможного виновника этих изменений — белковый фактор роста GDF11. Эта сигнальная молекула действительно крайне важна для нормального роста и формирования тканей, а с возрастом организм производит ее все меньше. Уэйджерс показала, что одних лишь инъекций GDF11 достаточно для «омоложения» сердца, скелетных мышц и нервной ткани. Вскоре на перспективную молекулу накинулись все.
К сожалению, при ближайшем рассмотрении все оказалось далеко не так однозначно. И хотя Уэйджерс смогла дополнительно подтвердить роль этого фактора, ученым из фармацевтического гиганта GlaxoSmithKline получить такие результаты не удалось. А исследователи из Novartis и вовсе заявили, что содержание GDF11 в крови у старых мышей, наоборот, повышается — вместе с ослаблением способностей к регенерации мускульной ткани. Сложности идентификации белка среди массы родственников до сих пор не позволяют закрыть вопрос о роли GDF11. Однако ясно, что этим белком список веществ, которые могут обеспечивать омолаживающие свойства плазмы, далеко не исчерпан. В крови есть кое-что еще, что привлекает не только вампиров, но и ученых в поисках лекарства от старости.
источник
Немецкие ученые надеются раскрыть секреты старения человека, изучив геном рыбок нотобранх Фурцера (Nothobranchius furzeri), обитающих во временных водоемах Зимбабве и Мозамбика. Исследователи нашли, в частности, изменения в гене IGF1R, отвечающем за долголетие.
Как пишет журнал Nature, африканские рыбки нотобранх Фурцера, обитающие во временных водоемах Зимбабве и Мозамбика, вызывают интерес у ученых, начиная с 1970-х годов. Эксперименты, которые потребуется проводить годы на мышах и на приматах, можно провести всего за несколько месяцев на этих рыбках.
Нотобранх Фурцера живут в водоемах, которые заполняются водой во время сезона дождей в Зимбабве и Мозамбике. Когда водоем пересыхает, все рыбки погибают. Их икра в состоянии анабиоза хранится около года. Максимальная длина тела самцов – 6,5 см, самки немного меньше. На третий месяц жизни у рыб проявляются признаки старения, и они умирают в возрасте 3–4 месяцев.
Генетики из института Макса Планка в Кельне (Германия) с помощью изменения генома надеются понять механизм старения этих африканских рыбок, а затем и людей. Ученые обнаружили, что у рыбок в ходе эволюции произошли изменения в генах, участвующих в репарации ДНК и старении. Одним из таких генов является IGF1R. Именно он, согласно другим исследованиям, связан с долголетием гренландских китов (живут более 200 лет) и летучей мыши Брандта (продолжительность жизни около 40 лет). Также подобные мутации были замечены в гене, который у людей запускает механизм развития деменции. «Возможно, эти гены играют основную роль в выживании, – предполагают генетики. – У некоторых видов они могут ускорить старение, у других – замедлить его».
Источник:
Молодым людям пожилые могут казаться забывчивыми сварливыми стариками с морщинистыми лицами, но наука рисует другую, более подробную картину старения: пожилые люди, как правило, становятся счастливее, либеральнее во взглядах и остроумнее.
1. Вы станете либеральнее
Считалось, что с появлением морщин люди становятся более закостенелыми во взглядах, однако исследование, проведённое в период с 1972-го по 2004-й год, показывает, что это не совсем так: за это время исследователи опросили 24 тыс человек, и полученные результаты демонстрируют изменение отношения к миру в разных возрастных группах.
Так, чем взрослее был человек, тем более либеральным становилось его отношение к политике, экономике, расовой принадлежности, полу, религии и сексуальности.
2. Ваши стволовые клетки стареют вместе с вами
Становится хуже не только кожа — все клетки организма изменяются с возрастом: несмотря на постоянное обновление стволовых клеток и замену старых или повреждённых клеток новыми, они также изнашиваются. Исследование, опубликованное в журнале «PLoS Biology» в 2007-м году, показывает, что регенеративная способность стволовых клеток снижается при достижении определённого возраста.
В ходе исследования учёные изучили стволовые клетки костного мозга, взятые у молодых и старых мышей — эти клетки пересадили тем мышам, у которых ранее клетки костного мозга погибли. Сначала стволовые клетки как молодых, так и старых мышей восстанавливались и делились примерно с одинаковой скоростью, но потом регенерация старых клеток значительно замедлилась по сравнению с регенерацией молодых. Учёные считают, что дело в генетике — гены, отвечающие за стресс и болезни, с возрастом в старых клетках стали активнее.
3. Потребность во сне снизится
Было проведено исследование с участием 110-ти здоровых людей разных возрастов: им было разрешено спать в среднем по восемь часов в сутки. При этом старшая группа (от 66-ти до 83-х лет), как правило, спала на 20 минут меньше, чем средняя группа (от 40-ка до 55-ти лет), а те, в свою очередь, на 20 минут меньше младшей группы (от 20-ти до 30-ти лет). Самое простое объяснение этому в том, что пожилым людям нужно меньше времени на то, чтобы выспаться.
Есть и другое подтверждённое исследованиями объяснение: пожилым людям требуется больше времени, чтобы заснуть — они не могут сделать этого сразу, кроме того, они проводят меньше времени в фазе глубокого сна, и у них возникает больше сложностей для поддержания сна.
На самом деле больше половины опрошенных мужчин и женщин в возрасте от 65-ти лет жалуются на бессонницу.
4. Вы будете чаще отвлекаться
Если у вас возникают проблемы с тем, чтобы абстрагироваться от посторонней информации, — от мигающих рекламных щитов до чужой болтовни по телефону-то возраст вряд ли сослужит вам хорошую службу: по мере старения способность человека игнорировать отвлекающие факторы ухудшается.
Карен Кемпбелл, докторант в области психологии в Университете Торонто, и её коллеги обнаружили, что старики, однако, всё же могут сосредоточиться. Пожилые люди получают уникальную возможность «гипер-привязки»: они связывают незначительную информацию с более важной, поступающий к ним в тот же момент, — такая способность улучшает память.
5. Ухудшится состояние кожи
Ваша кожа дрябнет по достижении 50-ти лет: с возрастом эпидермис, внешний слой кожи, истончается, одновременно кожа становится менее эластичной, а жировых клеток на лице в глубинных слоях кожи становится меньше — результатом является появление морщин и складок.
Различные инъекции могут на некоторое время «омолодить» лицо, но исследователи считают, что косметических процедур может быть недостаточно.
Дело в том, что челюстные кости, глазницы и скулы тоже изнашиваются, что приводит к обвисанию верхних век, западанию щёк и челюстей. Возможно, через некоторое время эту проблему смогут решить костные имплантаты, но, как и при любой операции, существует риск получить инфекцию или онемение.
6. Ваше чувство юмора не изменится
Смех полезен для организма, и для пожилых людей, которые по-прежнему ценят юмор, это хорошая новость — при условии, что они это понимают: по мнению Пратибы Шамми, психолога из центра гериатрической помощи «Baycrest», старение не влияет на эмоциональную реакцию на юмор.
Сохранение аффективного реагирования важно, поскольку является неотъемлемой частью социального взаимодействия, и, кроме того, уже давно известно, что смех улучшает качество жизни, помогает справляться со стрессом и правильно воспринимать процесс старения.
Ложка дёгтя в том, что пожилые люди с пониманием юмора обычно испытывают больше трудностей, чем молодёжь, — они менее восприимчивы к сути шутки.
7. Возможно, вы станете позитивнее относиться к жизни
Стереотипные картины сварливых стариков не нашли научного подтверждения — преклонный возраст может принести счастье многим людям, хотя насколько справедлив этот вывод, пока сказать сложно.
Например, исследование, опубликованное в 2008-м году Янгом, социологом из Чикагского университета, предполагает, что увеличение продолжительности жизни, наблюдаемое с 1970-го года, связано с тем, что количество счастливых лет возросло, однако в то же время здоровье и доход, важные факторы счастья, с возрастом уменьшаются. Некоторые исследователи отмечают, что если принимать во внимание эти два факта, то пожилые люди не так счастливы, как молодые.
Но даже если люди в старости не получают благополучия, то возраст всё равно может оказать влияние на отношение человека к миру — исследования показали, что пожилые люди склонны смотреть на своё прошлое через розовые очки и они оптимистичнее молодых людей.