В среднем лишь один человек из 10000 доживает до 100 лет. Очень часто такое долголетие является семейным, то есть присущим родителям, братьям, сестрам и их детям. В то время как среднестатистический человек имеет 25 %-ный вклад наследственности и 75 %-ный вклад образа жизни и факторов окружающей среды в свою продолжительность жизни, долгожители, способные прожить более 100 лет, имеют существенно большую наследственную компоненту - 33 % (женщины) и 48 % (мужчины). Таким образом, достаточно, чтобы один из родителей был долгожителем, чтобы иметь существенный бонус к здоровью и большой шанс дожить до 100 лет.
К. Франчески выделяет три возможных механизма феномена долгожительства у человека:
● У 90 - 100 летних отсутствуют варианты генов, способствующие развитию возраст-зависимых заболеваний;
● У них имеются варианты генов риска заболеваний, но их образ жизни и окружающая среда не способствовала их проявлению;
● 90 - 100 летние имеют «защитные» варианты генов, противодействующие возникновению возрастных заболеваний.
Существенно меньший вклад факторов среды в долголетие подтвердило американское исследование евреев-ашкенази, согласно которому 100-летние не отличаются от контрольной группы по подверженности основным факторам риска, таким как повышенный индекс массы тела, употребление алкоголя или курение. Еще более удивительно, что менее 20 % долгожителей удается избежать возникновения основных возрастзависимых заболеваний к моменту достижения 100-летнего возраста и 45 % имеют хотя бы одно из этих заболеваний до достижения 65 лет. Тем не менее очевидно, что риск смертности от таких заболеваний у долгожителей существенно снижен или они способны выдерживать большее количество хронических возрастных заболеваний на протяжении многих лет. В США медицинские расходы в течение последних двух лет жизни, приходящиеся на долгожителя свыше 100 лет, в три раза ниже, чем на 70-летнего пожилого человека. Несмотря на присутствие хронических заболеваний, 90 % долгожителей характеризуются отсрочкой нетрудоспособности в среднем до 93 лет, что демонстрирует их более высокие функциональные резервы на фоне возрастзависимых заболеваний. Потомки долгожителей также отличаются меньшей частотой возрастзависимых заболеваний, в частности инсультов (на 83 %), сахарного диабета 2-го типа (на 86 %), болезни Альцгеймера и потери памяти.
По гипотезе демографической селекции Д. Вопела, в той части популяции, которая характеризуется долгожительством, могут быть утрачены аллели (аллели - различные формы одного и того же гена, расположенные в одинаковых участках гомологичных хромосом и определяющие альтернативные варианты развития одного и того же признака ), ассоциированные спреждевременной смертностью от связанных с возрастом заболеваний, и, напротив, накоплены генетические варианты, связанные с замедлением старения и повышенной стрессо-устойчивостью.
Отчасти это так. Известно более 300 генов, которые в разных исследованиях были связаны с долголетием у человека. Например, у всех долгожителей отсутствует «вредный» вариант ε4 гена аполипопротеина E, обладающего антиатеросклеротическим действием. Этот аллель тесно связан с возникновением болезни Альцгеймера, когнитивными нарушениями и возрастзависимой макулярной дегенерацией (физическое нарушение, возникающее в центре сетчатки глаза, в так называемой макуле, которая отвечает за остроту зрения ). Нередко у долгожителей имеются «защитные» варианты гена стрессоустойчивости FOXO3a или генов ферментов репарации ДНК RecQ. Причем гены стрессоустойчивости, ассоциированные с долгожительством у мужчин, часто отличаются от генов долгожительства у женщин. Согласно Дж. Чёрчу из Гарварда, долгожительство человека связано с аллелями таких генов, как LRP5 (отвечает за состояние костей), GHR и GH (канцерогенез), MSTN (состояние мышц), SCN9A (нечувствительность к боли), ABCC11 (запах тела), CCR5 и FUT2 (невосприимчивость к вирусам), PCSK9 и APOC (сердечно-сосудистые заболевания), APP (болезнь Альцгеймера), SLC3 OA8 (сахарный диабет).
Между тем в генетике долголетия человека пока что больше вопросов, чем ответов. В 2014 году, расшифровав геном 17 людей старше 110 лет, генетики не обнаружили каких-либо редких вариаций генов, достоверно отличающих долгожителей от остальной части человечества. Напротив, согласно данным К. Франчески, многие факторы генетического риска серьезных заболеваний присутствуют и у долгожителей. Например, варианты гена p53, предрасполагающие к возникновению рака, обнаруживаются и у совершенно здоровых долгожителей. У одной долгожительницы в возрасте за 110 лет нашли мутацию, которая должна была привести к смертельно опасной патологии правого желудочка сердца, но не привела. В работе Э. Слэгбум 2010 года не обнаружено сколько-нибудь значимых отличий в распределении генетических маркеров (снипов), связанных с рисками метаболического синдрома, сердечно-сосудистых заболеваний и различных видов рака между случаями сверхдолгожительства (как семейными, так и спонтанными) и остальной среднестатистической популяцией. Выполненное под руководством Н. Барзилая исследование показало аналогичную распространенность полиморфизмов возрастных заболеваний (нейродегенеративных, сердечно-сосудистых, опухолевых) у сверхдолгожителей и обычных людей.
Таким образом, несмотря на выявленную высокую долю наследуемости семейного долголетия (до 50 %), мало что известно о том, какие именно аллели действительно ассоциированы с данным признаком. Возможно, все дело в малой величине исследуемых групп - недостаточной статистике, ведь сверхдолгожителей во всем мире не так много, а полногеномные исследования все еще очень дороги. Однако возможны другие объяснения. П. Себастиани и Т. Пирлс из Бостонского университета выдвинули гипотезу, согласно которой большинство аллелей генов поодиночке оказывают такое слабое воздействие на долголетие, что не проходят высокий порог достоверности, принятый в GWAS-анализе (5*10^-8). Однако, если несколько десятков аллелей встречаются в одном генотипе в очень редких комбинациях, они оказывают сильное воздействие, продлевая человеку жизнь до 100 лет и более, даже несмотря на его образ жизни. В рамках NewEngland Centenarian Study этим же авторам удалось выявить 281 снип, ассоциированный со 130 генами, сочетания которых способны были объяснить долгожительство свыше 100 лет. Большинство из этих генов хорошо известны биогеронтологам, поскольку манипуляции с их эволюционными аналогами (ортологами) уже продлевали жизнь у модельных животных. Прежде всего это гены сигнальных путей гормона роста, инсулиноподобного фактора роста-1 и провоспалительного фактора транскрипции NF-kB, играющих важную роль в механизмах старения.
Таким образом, увеличение продолжительности жизни у долгожителей связано не столько со снижением частоты встречаемости в популяции отдельных аллелей, предрасполагающих к конкретным возрастзависимым заболеваниям, сколько с наличием у индивида комбинаций десятков аллелей, позволяющих противостоять вредным влияниям окружающей среды и нездорового образа жизни, замедлять процессы старения и отсрочивать возраст начала развития патологий. Такой неожиданный поворот еще раз наводит на мысль, что старение - это болезнь, а возрастзависимые патологии - это лишь ее проявления. Еще одно возможное объяснение состоит в том, что измененная активность генов сверхдолгожителей обусловлена отличиями не в строении генов, а в их эпигенетической регуляции.
Исследование рисунка метилирования ДНК 100-летних, выполненное Г. Атцмоном на стволовых CD34+ клетках красного костного мозга, выявило характерные особенности, которые, возможно, и объясняют отличие в активности некоторых генов, наблюдаемое у долгожителей. Ю. Су из колледжа Альберта Эйнштейна обнаружила у 100-летних долгожителей микроРНК miR-142, которая в 18 раз более активна, чем у контрольной популяции. Как оказалось, ее функция состоит в подавлении связанных со старением генов IGF-1-пути. Пониженный уровень IGF-1 в плазме крови и подавление внутриклеточного IGF-1-зависимого сигнального каскада - маркер долголетия. С одной стороны, это существенно снижает риск возникновения опухолевых заболеваний, с другой - способствует саркопении (постепенному уменьшению мышечной массы).
По данным Г. Паолиссо, в отличие от остальных пожилых людей у долгожителей не наблюдается гиперфункция бета-клеток поджелудочной железы и инсулинорезистентность - нарушенный биологический ответ тканей организма на действие инсулина, способствующий развитию сахарного диабета 2-го типа. У 100-летних людей нет признаков развития аутоиммунных заболеваний, у них существенно ниже спектр антител против собственной ткани щитовидной железы, надпочечников, гипофиза и гипоталамуса, разрушающих эти органы и ткани, по сравнению со средне-статистическими 70-летними пожилыми людьми. В то же время, как показали исследования Дж. Пассарино, у наследственных долгожителей снижена функция щитовидной железы.
Гормоны щитовидной железы активизируют метаболизм в тканях тела. Возможно, что некоторое замедление метаболизма в целом способствует замедлению процессов старения. По данным работ проф. А. Барановской-Бик, уровни гормона адипонектина в крови 100-летних значительно превышали показатели женщин из других возрастных групп. Этот гормон регулирует энергетический метаболизм и оказывает антивоспалительный и антиатерогенный эффекты. Как известно, уровень этого гормона понижен при метаболическом синдроме. Снижение экспрессии адипонектина коррелирует с инсулинорезистентностью. У задействованных в исследовании долгожительниц были зафиксированы также пониженные уровни инсулина и лептина в сочетании с низкой инсулинорезистентностью и низким содержанием холестерина.
По данным Д. Монти и коллег, по сравнению с молодыми людьми у долгожителей повышен уровень стресс-гормонов - кортизола, кортикотропин-релизинг гормона, адренокортикотропного гормона. У них увеличен уровень провоспалительных цитокинов, в частности интерлейкина-6 и лейкотриенов. Одновременно наблюдается активизация противовоспалительных и детоксификационных механизмов, подавляющих перекисное окисление липидов мембран. Одна из причин более низкой пероксидации липидов - преобладание в мембранах клеток долгожителей мононенасыщенных жирных кислот над полиненасыщенными. Обладая всего одной двойной связью в своей молекуле вместо нескольких, мононенасыщенные жиры сохраняют свою текучесть, однако менее подвержены прогорканию. Согласно исследованию С. Коллино, у долгожителей наблюдается особенный профиль метаболитов крови. В частности, они отличаются величиной концентраций 41 вида липидов. У них отмечается относительно низкий уровень липида глицерофосфохолина и аминокислоты триптофана, и высокий - сфингомиелинов, N-ацетил-гликопротеинов, глутамина, цитрата, креатинина и фенилаланина. Низкий уровень триптофана сопряжен с более высоким уровнем функционирования иммунной системы, поскольку продукты его катаболизма угнетают иммунитет.
По данным С. Рампелли, в микрофлоре кишечника долгожителей по сравнению со среднестатистическими пожилыми людьми преобладают бактерии родов Escherichia и Ruminococcus. В связи с этим у микрофлоры долгожителей наблюдается повышенная активность генов триптофанового метаболизма. Утилизация триптофана микробиотой является возможным механизмом его пониженного уровня в крови.
Американский ученый А. Лиф обследовал горные районы Абхазии и горные районы в Андах (Эквадор) и пришел к выводу, что условия жизни людей в этил районах очень схожи, а долголетие здесь можно отнести за счет наследственности и отсутствия у некоторых жителей так называемых «вредных генов», увеличивающих опасность заболеваний. В маленьких замкнутых сообществах, подобных изолированным горным селам, некоторые жители, у которых отсутствовали эти гены стали родоначальниками отдельных кланов долгожителей. Становится очевидным, что наследственность в вопросе долгожительства играет очень важную роль.
На протяжении ряда лет автору книги довелось общаться с некоторыми долгожителями и с ближайшими родственниками из поколений моей семи. Интересен тот факт, что по мужской линии мой дед был десятым ребёнком из одиннадцати детей в семье, а бабушка – последним, четырнадцатым ребенком. Мой отец был пятым ребенком из десяти детей. Среди братьев и сестер отца Элизабет (Елизавета) прожила около 80 лет, Абрам - 81 год, Елена – почти 96 лет. До последних дней жизни она жила полнокровной жизнью, много читала, выполняла домашнюю работу, любила разговаривать по телефону. По женской линии – бабушка была пятым ребенком из девяти детей, а дедушка – шестым из восьми детей. Моя мать – шестая из четырнадцати детей в семье. Многие братья и сестры матери достигли 80-летнего рубежа жизни. Стоит сказать и об экологических условиях проживания этих семей – это горные районы поселков Шемаха и Чухур-Юрт Азербайджана, холмистая местность Голландии и равнинная русского Поволжья.
Долголетие обусловлено генетическими факторами. Эта гипотеза со времен английских ученых М. Битони и К. Пирсона, которые установили существенную связь между долголетием предков и потомков во многих семьях английских аристократов, не вызывает серьезных сомнений. Доказана наследственная предрасположенность как к долгожительству, так и к вероятности появления болезней старости (атеросклероз, ишемическая болезнь сердца и др.). Но также известно, что сочетание благоприятных факторов способствует долголетию и даже несколько сглаживает значение наследственных основ. И, наоборот, в менее благоприятных условиях «плохие» генные изменения реализуются быстрее. Хотя долгожительство и не является чисто генетической проблемой, в литературе широко обсуждаются предположения о существовании наследственной «продленной программы» жизни, или наследственного комплекса морфо-функциональных показателей, способствующих потенциально хорошему здоровью, или же об отсутствии факторов риска в отношении ряда важнейших возрастных заболеваний.
Николай Басов в книге «Ключ к раздельному питанию» высказывает мысль, что
что семья не просто передает хорошие, живучие гены, но и прививает мораль долгожителя, манеру долгоживущего, ломает психологию «свечки», а обучает выдерживать все перипетии и обеспечивает намеренье жить в стиле «бесконечного продолжения»… Вместе с образом жизни, привито отношение к столу, как к месту, где кормят тело, а не желудок, где стыдно быть неумеренным, и очень вредно есть что-то с чем-то, от чего болит живот. То есть, я думаю, что помимо генов семьи передают долгожителям что-то не менее ценное – практический опыт, который касается всех сторон жизни, и который впоследствии служит так надежно и так долго.
Наследственность, отсутствие в нескольких поколениях «семейных» заболеваний. Здоровые гены предков – это немаловажный фактор в долголетии потомков. Если бабушки и дедушки и по материнской, и по отцовской линии вели обычный, но здоровый образ жизни, не страдали сердечнососудистыми или онкологическими заболеваниями, то это маленький залог долголетия не только их детей, но и внуков.
Как не странно это звучит, но – многодетные семьи. Именно в многодетных семьях выстраивается своеобразная цепочка взаимопомощи и поддержки ближнего, дружбы и заботы. Истинная дружба членов семьи побуждает каждого к доброте и благим поступкам; здесь есть смысл и цель жизни каждого – помочь самому родному человеку и знать, что и ты получишь такую же помощь, когда будешь в ней нуждаться.
Генетики выяснили, почему люди живут дольше мух и обезьян
Люди живут значительно дольше насекомых и даже животных аналогичных размеров и массы благодаря особому устройству генов, связанных с подавлением клеточного стресса, говорится в статье, опубликованной в журнале Nature Communications (Carroll et al., Oxidation of SQSTM1/p62 mediates the link between redox state and protein homeostasis).
«Когда мы вставили в ДНК мушек человеческий ген p62, отвечающий за реакцию на стресс, такие насекомые прожили дольше, чем их сородичи, при высокой окислительной нагрузке. Это говорит о том, что способность реагировать на клеточный стресс могла подарить людям их относительно долгую жизнь», – рассказывает Виктор Корольчук из университета Ньюкасла (в пресс-релизе How did we evolve to live longer? – ВМ).
Считается, что продолжительность жизни млекопитающих взаимосвязана с типичной массой их тела. Так, небольшие грызуны живут относительно недолго, тогда как киты, слоны и крупные кошки, живут десятки и даже сотни лет. Иногда эта закономерность нарушается, примером чего служат 30-ти граммовые капские землекопы и ночницы Брандта, чья масса не превышает 8 граммов, живущие около 30-40 лет.
Другим большим исключением в этом плане, как рассказывает Корольчук, является человек – в среднем, люди живут в 1,5-2 раза дольше шимпанзе и других обезьян, а также хищников с сопоставимой массой и размерами тела. Ученые достаточно давно пытаются понять, что заставило наших предков жить дольше, и как с этим могут быть связаны различные возрастные проблемы со здоровьем, такие как рак и болезнь Альцгеймера.
Британские молекулярные биологи и их коллеги из Европы нашли возможное объяснение этому необычному качеству человека, изучая различные гены, связанные с так называемой аутофагией – процессом «переработки» ненужных и поврежденных белков клетки внутри лизосом, своеобразных внутриклеточных «биореакторов».
Аутофагия, как сегодня считают ученые, играет важную роль в защите клеток от стресса. Под этим словом биологи понимают не психологическую нагрузку, а накопление в организме окислителей и различных агрессивных молекул, которые повреждают белки, ДНК и другие важнейшие компоненты клеток. Подобные разрушения могут закончиться фатально для них, и поэтому клетки постоянно вырабатывают целый набор антиоксидантов, которые нейтрализуют окислители, и превентивно уничтожают уже поврежденные «молекулы жизни».
Внимание ученых привлек ген p62, один из «дирижеров» аутофагии, повреждение которого приводит к развитию бокового амиотрофического склероза, «болезни Стивена Хокинга», при которой человека охватывает полный паралич из-за массовой гибели клеток мозга.
Подобная связь натолкнула Корольчука и его коллег на мысль, что p62 может играть важную роль в выживании клеток мозга, большая часть которых не обновляется и живет с человеком всю его жизнь. Ученые попытались раскрыть роль этого гена и белка, пересадив его в ДНК мушек и проследив за тем, как поменялась работа их клеток после такой «операции».
Как показал этот эксперимент, p62 играет двоякую роль в работе клеток мозга – он одновременно является и «датчиком кислорода», и своеобразным «спусковым крючком», который запускает процесс «сборки мусора» и его утилизации внутри лизосом. Человеческая версия этого белка гораздо сильнее и точнее реагирует на повышения и понижения в концентрации агрессивных молекул внутри нейронов, что заметно продлевает им жизнь в неблагоприятной обстановке.
Корольчук и его коллеги считают, что подобные улучшения в работе систем очистки клеток от оксидантов и последствий их взаимодействия с «молекулами жизни» постепенно накапливались в ДНК предков человека, что позволило им постепенно выйти на тот уровень долголетия, который сегодня характерен для нашего вида, и отсутствует у обезьян и других млекопитающих.
назад
Читать также:
09 Декабря 2015Спасибо бабушкам за «гены долголетия»
Бабушки и дедушки оказались настолько важными для выживания человеческого рода, что возникли особые генные варианты, защищающие людей от болезни Альцгеймера и других возрастных заболеваний.
читать 07 Сентября 2017Эволюция человека продолжается
Ученые выяснили, что естественный отбор до сих пор влияет на представителей нашего вида, элиминируя носителей вредных мутаций.
читать 23 Ноября 2016Мужчины запрограммированы умирать раньше женщин
Несмотря на очень сильное повышение продолжительности жизни человека в целом, продолжительность жизни у мужчин все равно остается более низкой, чем у женщин.
читать 19 Декабря 2014Цель нашей жизни – благополучие нашей микрофлоры?
«Выбивая» стареющих особей, микрофлора (по крайней мере, отчасти) создала оптимальную для собственного выживания демографическую структуру Homo sapiens. Но если раньше микробы убивали стариков, то сейчас, благодаря достижениям цивилизации, они лишь снижают качество их жизни.
читать 10 Октября 2014Эволюция полового диморфизма в продолжительности жизни человека (литература)
Почему люди живут дольше других высших приматов? Почему женщины живут дольше мужчин? В чем значимость менопаузы? Ответы на эти вопросы могли бы объяснить механизмы, лежащие в основе эволюции старения человека.
27 Мая 2016Для танго нужны двое
Human longevity: Genetics or Lifestyle? It takes two to tango
Giuseppe Passarino et al., Immunity & Ageing, 2016
Перевод Евгении Рябцевой
Здоровое старение и долголетие людей определяются удачной комбинацией генетических и негенетических факторов. Семейные исследования продемонстрировали, что вариабельность продолжительности жизни человека примерно на 25% зависит от генетических факторов. Поиск генетической и молекулярной основ старения привел к идентификации генов, коррелирующих с поддержанием жизнедеятельности клетки и ее базового метаболизма, как основных генетических факторов, оказывающих влияние на индивидуальную вариабельность фенотипа старения. Помимо этого, исследования, посвященные изучению эффектов низкокалорийной диеты и генов, ассоциированных с регистрирующими питательные вещества сигнальными путями, показали, что низкокалорийная диета и/или генетически эффективный метаболизм питательных веществ могут корректировать продолжительность жизни посредством обеспечения эффективного поддержания жизнедеятельности клеток и организма. Проведенные недавно эпигенетические исследования продемонстрировали, что эпигенетические модификации, модулируемые как генетическим профилем, так и образом жизни, очень чувствительны к процессу старения и могут как выступать в роли биомаркеров качества старения, так и оказывать влияние на скорость и качество старения.
В целом результаты современных исследований свидетельствуют о том, что вмешательства, изменяющие взаимодействие между генетическим профилем и окружающей средой, необходимы для определения шансов индивидуума на долголетие.
Предпосылки
Количество исследований, посвященных изучению старения и в особенности поиску факторов, определяющих успешное старение и активное долголетие, в течение последних десятилетий непрерывно увеличивалось, в том числе из-за растущей нагрузки на социальную и медицинскую сферы, коррелирующей с постепенно возрастающей продолжительностью жизни людей в развитых странах и, соответственно, ростом популяции пожилых людей. Одним из основных вопросов в данной области является корреляция между генетическим профилем и образом жизни в определении шанса человека на отсрочку старения (возможно без возрастных болезней и инвалидности) и долголетие. Полученные биогеронтологами за эти годы результаты, освещающие большинство биологических и биохимических механизмов, вовлеченных в процесс старения, обеспечили лучшее понимание данной корреляции. Это привело к появлению сложных важных стратегий, целью которых является разработка возможных вмешательств, направленных на улучшение образа жизни с целью увеличения шансов на долголетие путем модулирования базовых молекулярных механизмов старения.
Генетика старения
До 1990-х годов широкое распространением имела гипотеза, согласно которой старение неотвратимо и не регулируется генетическими факторами. С этой точки зрения важной была идея, согласно которой старение происходит по окончании репродукции, когда уже нет не только необходимости, но и возможности для отбора, действующего на гены, экспрессируемые на поздних этапах жизни .
Первым исследователем, посвятившим свою работу изучению генетики старения и долголетия, был Том Джонсон (Tom Johnson), работавший с популяциями круглых червей C.elegans, в которых он мог отделять долгоживущих особей от короткоживущих. На основании результатов изучения гибридных организмов, полученных при скрещивании разных линий червей, он установил, что продолжительность жизни на 20-50% обусловлена наследственностью . После этого он начал изучать особенности различных мутантов и, совместно с М.Классом (M. Klass), идентифицировал несколько мутантов, обладающих заведомо увеличенной продолжительностью жизни. Дальнейшие исследования показали, что большинство долгоживущих мутантов имели мутации гена age1 . Оказалось, что этот ген кодирует каталитическую субъединицу фермента фосфатидилинозитол-3-киназы I класса (PI3K).
Проведенные Джонсоном исследования четко продемонстрировали, что генетическая вариабельность действительно может оказывать влияние на продолжительность жизни. Это стимулировало проведение множества исследований на модельных организмах, целью которых была расшифровка различных биохимических механизмов, способных оказывать влияние на продолжительность жизни, а также идентификация генов, кодирующих белки, вовлеченные в эти механизмы. В качестве моделей преимущественно использовались дрожжи, круглые черви C.elegans, плодовые мухи-дрозофилы и мыши (с последней версией списка таких генов можно ознакомиться на сайте GenAge http://genomics.senescence.info/genes/models.html). Бόльшая часть этих генов имеет отношение к поддержанию целостности клетки (в особенности целостности ДНК). Однако у C.elegans некоторые из основных модулирующих продолжительность жизни генов (daf2, daf16) ассоциированы со способностью входить в состояние дауэра – это состояние покоя или «сна» (обычно характерное для условий дефицита питательных веществ) с минимальными энергетическими затратами, приводящее к прекращению репродуктивного процесса и позволяющее организму прожить дольше «в ожидании» появления питательных веществ. На основании этого логично предположить, что долголетие может достигаться путем эффективного поддержания жизнедеятельности клетки, а также посредством перераспределения ресурсов с процесса размножения на поддержание жизнедеятельности, что согласуется с более ранними результатами, согласно которым низкокалорийная диета может увеличивать продолжительность жизни. После описания этих генов у C.elegans было установлено, что у мышей ортолог гена daf16 (FOXO) также может оказывать влияние на продолжительность жизни. У млекопитающих FOXO коррелирует с сигнальной осью инсулин/инсулиноподобный фактор роста-1, стимулируемой доступностью питательных веществ и, посредством FOXO активизирует процесс синтез белков .
Следует отметить, что, по предположениям некоторых авторов, эти модулирующие продолжительность жизни молекулярные механизмы могут быть обусловлены плейотропным эффектом генов, появившихся в ходе эволюции для решения различных задач (таких как гены сигнального пути, опосредуемого инсулинподобным фактором роста-1, появившимся в ходе эволюции в качестве механизма, реагирующего на доступность/отсутствие питательных веществ), однако в конечном итоге способных оказывать влияние на продолжительность жизни. Другие высказали предложение, что некоторые гены могли появиться в ходе эволюции для реализации программы старения и исключения «бессмертия», так как оно препятствовало бы непрерывной замене старых особей новыми, более молодыми представителями вида .
Очевидно, что фокус исследований, посвященных изучению генетических основ долголетия, неизбежно сместился на человека и выяснение способности распространенных в человеческих популяциях генетических вариантов влиять на межиндуивидуальные различия продолжительности жизни, а также выявление потенциальной корреляции между генами, увеличивающими продолжительность жизни модельных организмов, и продолжительностью жизни человека.
Что касается первого вопроса (Влияют ли распространенные генетически варианты на продолжительность жизни и, в особенности, определяют ли они долголетие?), он изучался с помощью двух подходов. Первый заключался в реконструкции семейного древа долгоживущих людей и сопоставлении кривых выживаемости его членов с кривыми выживаемости контингентов лиц, родившихся в одном и том же году в тех же регионах. Этот подход продемонстрировал, что братья и сестры долгоживущих людей имели четкое преимущество в плане выживания (в любом возрасте) относительно общей популяции. Второй подход, с использованием внутрисемейных контролей, начал применяться Montesanto et al. для разграничения между генетическим и «семейным» эффектами и заключался в сопоставлении функции выживаемости братьев долгожителей с соответствующими параметрами для их шуринов, то есть мужчин, женатых на их сестрах. Предполагалось, что эти мужчины жили в условиях, схожих с условиями жизни братьев долгожителей. С помощью этого подхода было установлено, что братья долгожителей не полностью разделяли свои преимущества в выживании с мужьями своих сестер, несмотря на то, что на протяжении большей части жизни жили в аналогичных условиях. Эти результаты свидетельствовали о том, что помимо семейного окружения на выживание и, соответственно, продолжительность жизни оказывают влияние генетические факторы. Интересен тот факт, что в данном исследовании кривая выживаемости для сестер долгожителей не отличалась от кривой долгожителей для жен их братьев, что свидетельствует о более выраженной роли генетического компонента в выживаемости мужчин, чем в выживаемости женщин. Генетический компонент продолжительности жизни человека также анализировался путем сопоставления возраста на момент смерти однояйцовых и двуяйцовых близнецов. На основании полученных результатов было установлено, что вариабельность долголетия человека примерно на 25% обусловлена генетическими факторами, а также то, что этот компонент более выражен на поздних этапах жизни и более важен для мужчин, чем для женщин .
Параллельно с описанными выше работами многие исследователи занялись поиском генетических вариантов, ответственных за модулирование долголетия человека. Такие работы проводились преимущественно с использованием метода «случай-контроль», заключавшегося в сопоставлении частоты встречаемости определенных полиморфизов у долгоживущих людей и более молодых членов группы контроля, живущих в той же географической зоне. Логическое обоснование подобного дизайна исследований заключается в том, что по мере старения популяции благоприятные для выживания аллели у долгоживущих людей будут встречаться с более высокой частотой, тогда как неблагоприятные аллели будут отсеиваться . Проанализированные с помощью этого подхода гены-кандидаты относились либо к генам, вовлеченным в развитие возрастных болезней (таким как ген аполипопротеина Е (APOE), вовлеченный в формирование предрасположенности к развитию болезни Альцгеймера и других возрастных патологий), или к генам, задействованным в сигнальных путях, ассоциированных с долголетием при проведении исследований на модельных организмах (инсулиноподобный фактор роста-1 (IGF-1), FOXO, сиртуины) . Такие исследования действительно привели к обнаружению многочисленных полиморфных генов, вариабельность которых оказывает влияние на долголетие. Однако, как оказалось, каждый из таких полиморфизмов объяснял лишь незначительную часть вариабельности долголетия. И действительно, недавно проведенные высокопроизводительные полногеномные анализы выявили множество генов, имеющих положительную связь с долголетием, однако лишь очень немногие из них выдержали множественные тесты на проверку статистической значимости и воспроизвели свои результаты в различных исследованиях, проведенных для разных популяций . Расслоение популяций и неадекватные размеры выборок оказались наиболее правдоподобными объяснениями этого . Внедрение инновационного дизайна исследований и разработка новых статистических и вычислительных инструментов для эффективной обработки генетических данных, получаемых при применении высокопроизводительных ДНК-технологий, помогут лучше разобраться в сложной генетической архитектуре, лежащей в основе долголетия человека .
Новый подход к изучению генетических данных был предложен Raule et al. , анализировавшими полные последовательности митохондриальной ДНК долгоживущих людей родом из разных регионов Европы. Наличие в распоряжении авторов полных последовательностей впервые позволило оценить кумулятивные (накопительные) эффекты специфичных сопутствующих мутаций митохондриальной ДНК (мтДНК), в том числе тех, которые по-отдельности оказывают малое или очень малое влияние. Результаты проведенного анализа показали, что наличие единичных мутаций в комплексе I мтДНК может быть полезно с точки зрения долголетия, тогда как наличие сопутствующих мутаций сразу на двух комплексах I и III или I и V может снижать шансы человека на долголетие. Ранее проведенные анализы единичных мутаций на комплексе I (специфичных мутаций или мутаций, определяющих группы гаплотипов) принесли противоречивые результаты, в одних случаях демонстрируя ассоциацию с долголетием, а в других – ее отсутствие. Вероятно положительные результаты были получены для популяций, в которых мутации комплекса I не были ассоциированы с мутациями комплексов III или V, тогда как отрицательные результаты были получены для популяций с высокой частотой встречаемости гаплотипов мтДНК, несущих мутации комплекса I в ассоциации с мутациями комплексов III и V. Полученные с помощью этого подхода результаты подтвердили, что бόльшая часть генетических вариантов оказывает очень ограниченный эффект на долголетие, и что только их кумулятивный эффект может лечь в основу стабильных значимых проявлений. Помимо этого они свидетельствуют о том, что пределом возможности применяемых ранее методов анализа было выявление отдельных мутаций, а не кумулятивных эффектов. С другой стороны, очень сложно рассуждать об использовании данного подхода, применявшегося для изучения митохондриальной ДНК, к геномной ДНК, за исключением анализа небольших фракций (или специфичных регионов, содержащих гены, вовлеченные в соответствующие сигнальные пути).
В целом результаты исследований генетических ассоциаций свидетельствуют о том, что в случае человека мутации генов, ассоциированных с поддержанием жизнеспособности клетки и ее базового метаболизма, также являются основополагающими в модулировании продолжительности жизни. И действительно, было установлено, что гены, вовлеченные в восстановление повреждений ДНК , поддержание длины теломер , реакцию теплового шока , а также регулирование уровней свободных радикалов , способствуют долголетию или, в случае сниженной функциональности, ускоренному вхождению в фазу физиологического старения (клеточного старения) и последующему старению организма. Помимо этого, как показали результаты исследований на мышах, сигнальные пути, вовлеченные в регистрацию питательных веществ и регулирование транскрипции, такие как ось инсулиноподобный фактор роста-1/инсулин и белок-мишень рапамицина (TOR), принимают участие в модулировании долголетия человека. Согласно результатам параллельно проводимых работ, в особенности клинических исследований, кроме этих генов, вовлеченных в поддержание жизнедеятельности/метаболизма клеток и физиологическое старение, большой вклад в старение и долголетие могут вносить гены, задействованные в важных организменных процессах. Например, было установлено, что гены, вовлеченные в метаболизм липопротеинов (в особенности аполипопротеина Е), гомеостаз сердечно-сосудистой системы, иммунитет и воспаление, играют важную роль в старении, развитии возрастных болезней и долголетии организма .
Долголетие человека и образ жизни
В западных странах ожидаемая продолжительность жизни при рождении на протяжении почти всего последнего тысячелетия увеличивалась благодаря непрерывному улучшению качества медицинского обслуживания, условий жизни (в особенности доступа к чистым безопасным воде и пище), а также продуктов питания. Например, в Италии ожидаемая продолжительность жизни увеличилась с 29 лет в 1861 году до 82 лет в 2011 году (изменения этого показателя для женщин и мужчин представлены в таблице 1). Аналогичным образом за эти годы возрасли и показатели исключительного долголетия. Количество переваливших 100-летний рубеж долгожителей (также в Италии) значительно увеличилось с 165 в 1951 году до более чем 15 000 в 2011 году. Эти результаты преимущественно были достигнуты за счет снижения заболеваемости инфекционными болезнями, что, в свою очередь, сильно снизило как младенческую смертность, так и смертность среди взрослых людей. Фактически в 2011 году менее 10% смертей пришлось на людей младше 60 лет, тогда как в 1872, 1901 и
Учёные давно наблюдают за людьми перевалившими столетнй рубеж, это так называемые долгожители . До сих пор считалось, что заслуга в этом, в большинстве случаев, принадлежит их родителям, которые при зачатии заложили в них ген долгожителя.
Учёные геронтологи доказали, что чем больше у человека повреждённых генов, тем меньше он живёт. У долгожителей же таких генов практически не наблюдается. Вывод однозначен: ген долгожительства передаётся по наследству.
Общеизвестным считается то обстоятельство, что продолжительность жизни находится в преимущественной зависимости от тех особенностей, которые человек получает в миг зачатия. Эти особенности дают энергию и определяют форму человеческого строения (крепкое или слабое).
Факторы влияющие на продолжительность жизни будующего ребёнка
- Один из партнёров страдает хроническими заболеваниями;
- в роду у партнёров были нервные заболевания;
- в анамнезе многократные выкидыши или повторное рождение мёртвого ребёнка;
- если в семье уже есть ребёнок с отклонениями;
- будующая мама принимала лекарства, которые вызывают мутацию в генах;
- пара - кровные родственники(брат, сестра и т.д.);
- Один из партнёров работает на вредном производстве.
Продолжительность жизни, по сути, является производным от бодрого состояния родителей человека и мгновения, в которое его зачатие свершилось. Удача хорошо родиться – это добро, которое можно желать каждому, но, к сожалению, не каждым по достоинству оцененное.
Обратимся к трём составляющим, влияющим на длительность жизни: родительское здоровье, момент зачатия и период беременности.
Родительское здоровье.
Человек – подобие своих отца и матери не только внешне, но и внутренне. Слабости и пороки их внутренних органов передаются детям. Телосложение старшего поколения способствует их предрасположению к разным заболеваниям, что может также передаваться и детям. Например, заболевание подагрой, туберкулёзом и геморроем, склонность к образованию камней в желчном пузыре и почках могут стать родовыми проблемами.
Возраст отца и матери может негативно влиять на длительность и качество жизни их детей. Речь идёт о слишком молодых или очень старых людях. Вступление в ранний брак , раньше 24 лет для мужчины и 18 для женщины, создаёт угрозу расстройства их собственного состояния, что неминуемо повлияет на рождение слабых детей. В особенности это касается женщин.
Момент зачатия.
Этот миг имеет значительное воздействие на рождённого человека как со стороны его телесного, так и нравственного восприятия. Время зачатия чрезвычайно важно, и мама с папой не должны об этом забывать. Именно в этот миг зарождается новая жизнь.
Природа не зря придаёт этому мигу наивысшую степень восторженности. Известны ведь случаи, когда ребёнок, зачатый от лиц, находящихся в опьянении , рождается откровенным глупцом.
Крайность порождает крайность. Ребёнок, зачатый в минуты недоброго душевного расположения либо беспокойства, может в своей жизни в большей или меньшей степени страдать от такого морального или физического состояния.
Доктор Писклаков рассказывает о профилактике будующих мам, начиная с детского возраста:
Период беременности.
Отец, безусловно, основной виновник происхождения новой жизни. Но развитие тела будущего ребёнка напрямую зависит лишь от матери. Через мать зародыш получает всё необходимое для правильного развития.
Слабый мужчина может произвести крепкого ребёнка, если женщина наделена отменным здоровьем. И, наоборот, от слабой женщины никогда не родится крепкий и бодрый ребёнок, каким бы сильным ни был мужчина.
Беременность – это особый момент в жизни женщины. Исключение нервозности , пагубных пристрастий , умение отказаться от излишеств и удовольствий, способных навредить будущему ребёнку, дают шанс для рождения человека с хорошими жизненными перспективами.
Наследственная генетика относится к средствам продления жизни, не находящимся во власти человека, но в его власти находится возможность передать последующему поколению предрасположенность к продолжительной жизни .
Но не всё так просто, ведь доказано, что продолжительность жизни состоит из трех состовляющих, это наследственные факторы, влияние на организм внешней среды и образ жизни человека. Если человек, получивший прекрасные гены при рождении, будет постепенно убивать себя , то ему не помогут никакие гены, он их попросту разрушит.
Думая о будущем ребёнке, не забывайте о себе. Больше двигайтесь, чаще выезжайте на природу , не сокращайте качество и продолжительность сна (на сколько это возможно). Всё в Ваших руках, нужно всего лишь лечь чуть пораньше и встать на полчаса раньше обычного. Вместо душного автобуса до работы доехать на велосипеде или хотя бы одну-две остановки пройти пешком.
Здоровая семья - залог здоровья детей
