Главное заблуждение в подобных рассуждениях – мы стареем, потому что в организме заканчивается какой-либо важный компонент (неважно, удары сердца, митохондрии или гормоны), – состоит в том, что сразу можно задать вопрос: а какова причина старения в данном случае? Если старение вызывается изменениями в митохондриях, что вызывает эти изменения? Если оно вызывается ограниченным количеством ударов сердца, то что управляет этим ограничением? Если бы старение вызывалось, допустим, тем, что ключевая эндокринная железа теряет жизненную силу, – что заставляет саму эту железу стареть?
Гормональная теория старения
Идея, что старение вызывается гормональным дефицитом, до сих пор довольно популярна. Самые ранние работы на эту тему появились в китайской медицине. В западной медицине отрасль эндокринологии – диагностика и лечение заболеваний, связанных с гормонами, – расцвела в XIX веке. Эндокринология быстро стала и основным направлением науки, и общепризнанным клиническим методом. Но, как и в случае со многими достижениями медицины, к сожалению, за этим последовали необоснованные заявления и выдача желаемого за действительное.
Самые эффектные заявления были связаны со старением в половой сфере. Их авторы использовали яички (или, реже, яичники) молодых животных; пациентам либо давали эти половые органы в пищу, либо приживляли, либо делали инъекции их экстрактов. Самым выдающимся лидером нового направления эндокринологии был Шарль-Эдуар Броун-Секар – всемирно знаменитый врач, практиковавший во Франции, Англии и США в середине XIX века. Он говорил, что «восстановил половые силы путем приема в пищу экстрактов обезьяньих яичек». Те из нас, кто придерживается шутливой рекомендации Марка Твена – съедать на завтрак живую лягушку, потому что ничего хуже в этот день уже не случится, – явно не были знакомы с подходом Броун-Секара к самосовершенствованию!
Правда оказалась даже страннее вымысла: появилась еще более причудливая антивозрастная терапия – пересадка яичек шимпанзе мужчинам (и обезьяньих яичников женщинам). Врач Сергей Воронов делал эти операции по всему миру; в 1930-х годах началась настоящая терапевтическая мания. Операции были настолько популярны, что французское правительство даже запретило охоту на обезьян в своих колониях; после этого Воронов пытался разводить обезьян специально для этих целей. Похожие эксперименты распространились и в США: там набрали популярность инъекции подкрашенной воды и пересадка козлиных яичек.
Даже сейчас многие верят, что тестостерон и эстрогены могут обратить старение вспять. В определенной степени эта идея основана на эмпирических данных: уровень этих стероидных гормонов действительно уменьшается с возрастом. У большинства мужчин уменьшение проходит постепенно; у большинства женщин оно более заметно и происходит после менопаузы.
Распространенное мнение – если уровни гормонов снижаются с возрастом, то гормональное замещение снова сделает меня молодым (молодой), – не только основано на плохой логике, но и опровергается медицинскими данными. Заявления о том, что гормонозамещающая терапия (ГЗТ) помогает некоторым людям почувствовать себя моложе, ничем не отличаются от заявлений вековой давности о том, что тот же эффект оказывают обезьяньи яички, рог носорога и подкрашенная вода.
ЦЕННОСТЬ ГОРМОНОВ РОСТА
На конференции в Марокко, посвященной проблемам старения, меня спросили, какую ценность для борьбы со старением представляет гормон роста. «Он, несомненно, ценен, – ответил я. – Правда, главная ценность – не в покупке гормона роста, а в его продаже. Он ничего не делает со старением, но рынок создался довольно обширный». Фармацевтическая компания, продававшая гормон роста, больше не приглашает меня на свои конференции.
Могут ли гормоны иногда иметь полезный терапевтический эффект? Да, безусловно.
Могут ли гормоны замедлить, остановить или обратить вспять старение? Нет.
Митохондриальная (свободнорадикальная) теория старения
Возможно, самое широко известное объяснение старения – это митохондриальная (свободнорадикальная) теория, впервые опубликованная Денхамом Харманом в 1972 году. Свободные радикалы имеют естественное происхождение; это побочный эффект метаболизма, особенно метаболизма, происходящего в наших митохондриях. Как вы, возможно, помните из школьного курса биологии, митохондрии – это «энергетические станции» клеток. Подобно мощным ядерным реакторам, митохондрии вырабатывают большое количество энергии. И, опять-таки подобно ядерным реакторам, при этом возникает немало отходов.
Сжигая метаболическое топливо (например, глюкозу), наши организмы создают свободные радикалы – заряженные молекулы, которые нарушают работу других молекул. К счастью, подавляющее большинство свободных радикалов создаются внутри митохондрий и остаются там, вдали от важнейших молекул наших клеток и еще дальше от ДНК и наших генов, надежно спрятанных в ядре клетки. Но вот свободные радикалы, которым удается вырваться из митохондрий, повреждают сложные биологические молекулы в наших клетках – ДНК, мембранные липиды и важнейшие ферменты.
Митохондриальная (свободнорадикальная) теория весьма авторитетна. Некоторые из важнейших изменений, происходящих в стареющих клетках, непосредственно вызываются свободными радикалами и повреждениями, которые они наносят. Когда наши клетки стареют, происходят четыре важных изменения, связанных со свободными радикалами: в их производстве, улавливании, уборке и ремонте.
ОТЕЦ СВОБОДНОРАДИКАЛЬНОЙ ТЕОРИИ
Денхам Харман, «отец свободнорадикальной теории» и первый сторонник митохондриальной теории старения, был выдающимся человеком. (К сожалению, он умер в ноябре 2014 года.) Он родился почти век назад, получил степень кандидата наук, затем заинтересовался причинами старения, получил второе высшее образование, стал доктором медицины в Стэнфорде, а потом всю оставшуюся жизнь проработал профессором медицины, пытаясь понять и объяснить старение человека. В 1970 году он помог основать Американскую ассоциацию антистарения (AGE). В 1985 году Харман основал Международную ассоциацию биомедицинской геронтологии (IABG). Работая с Денхамом в советах директоров AGE и IABG, я видел, как он мог часами прислушиваться к мыслям окружающих – даже менее знающих и мудрых – с бесконечной вежливостью и терпеливостью. Лишенный всякого высокомерия, Харман был заботливым, добрым, уважаемым и даже обожаемым в отрасли борьбы со старением.
Первое изменение – рост производства свободных радикалов. Молодые митохондрии производят меньше свободных радикалов и много энергии. В старых клетках, однако, на единицу произведенной энергии приходится больше свободных радикалов. А чем больше появляется свободных радикалов, тем больше и повреждений.
Второе изменение – улавливание. Большему количеству свободных радикалов удается «сбежать» из митохондрий в другие части клетки, в том числе в ядро. Это происходит, потому что липидные мембраны, из которых состоят стенки митохондрий, с возрастом становятся все «дырявее».
Третье изменение связано с уборкой. В молодых клетках уборщики свободных радикалов эффективно захватывают свободные радикалы. В старых клетках вырабатывается меньше уборщиков, так что свободных радикалов остается больше, и они наносят более значительный урон.
Четвертое изменение состоит в том, что старые клетки менее способны ремонтировать повреждения, нанесенные свободными радикалами, так что стареющие клетки не только получают больше повреждений от свободных радикалов – из-за повышенного их производства и проблем с улавливанием и уборкой, – но и медленнее ремонтируют эти повреждения. (В случае с ДНК замедляется скорость ремонта; в случае со всеми остальными молекулами замедляется скорость замены.)
Эти процессы создают замкнутый круг. Все четыре процесса – производство, улавливание, уборка и ремонт – взаимосвязаны, и в результате стареющие клетки начинают функционировать все хуже и хуже.
Считать этот лавинообразный процесс метаболических повреждений причиной старения, конечно, очень заманчиво, но на самом деле подобные выводы ничем не обоснованы. Свободнорадикальная теория, конечно, весьма элегантна, и с ней согласна широкая публика, но эта теория страдает от одной важной проблемы: она объясняет многое из того, что происходит при старении клетки, но не объясняет причины всех этих изменений. Почему эти четыре процесса – производство, улавливание, уборка и ремонт – меняются с возрастом? Из-за чего эта лавина вообще сходит с горы?
В некоторых клетках, например, человеческих гаметах (половых клетках), подобных изменений не наблюдается, несмотря на непрерывную линию наследования, уходящую на несколько миллиардов лет назад. Почему же свободным радикалам хватает нескольких лет, чтобы необратимо повредить одни клетки, а вот с половыми клетками или одноклеточными организмами они ничего не могут сделать в течение миллиардов лет?
