Продолжительность жизни за последние века сильно возросла. Но нам хочется жить ещё дольше, причём оставаться при этом сильными и энергичными. Биолог Алексей Москалёв рассказал блогеру Борису Веденскому, нужны ли эволюции долгожители и как выглядят процессы старения с точки зрения эпигенетики. Видеозапись их беседы выложена на YouTube‑канале «ОСНОВА», а Лайфхакер сделал её конспект.
Алексей Москалёв Доктор биологических наук, профессор и член-корреспондент РАН.
Что такое эпигенетика и почему она важна
Приставка «эпи» в переводе с греческого означает «над». Можно сказать так: остальные разделы генетики изучают, какая наследственная информация передаётся потомкам от предков. Эпигенетика же добавляет знания о том, как именно эта информация включается и работает, как реализуются те или иные функции генов, почему одни из них остаются активными, а другие — нет.
Мы знаем, что каждый живой организм получает генетическую информацию от своих родителей. Причём все его клетки имеют одинаковую ДНК, с одним и тем же записанным кодом.
У каждого из нас в ДНК хромосом есть примерно 19 тысяч белок‑кодирующих генов. Но в клетках организма работают не все гены сразу, а только часть — несколько тысяч в каждой. Остальные неактивны. Какие именно гены включены, а какие выключены, зависит от предназначения клетки, от её функции в организме.
Нейронам головного мозга нужны одни белки, клеткам печени — совсем другие. Значит, в них включаются разные участки кода. Именно эпигенетика изучает, какие гены активизируются в клетках каждого органа или системы.
Во всех клетках нашего тела — это больше 30 триллионов — одинаковая ДНК. А вот набор работающих генов для каждого типа клеток свой. Я использую такие аналогии: гены в хромосомах — это поваренная книга. В зависимости от предпочтений, разные клетки берут разные рецепты из этой книги. Или же что это фортепиано, а клавиши — это гены, но музыка извлекается пианистом. Можно сыграть абсолютно разные мелодии в разных стилях. И это уже эпигенетика.
Алексей Москалёв
Именно эпигенетические знания помогают выяснить, почему в нашем организме происходят процессы старения и как именно они запускаются.
Как с точки зрения эпигенетики выглядит старение
Разберёмся, как этот процесс происходит у большинства представителей вида и у долгожителей.
Человек должен успеть передать генетическую информацию потомкам
Можно сказать, что в наших очень сложно устроенных телах есть два основных типа клеток: половые и соматические.
В очень упрощённой форме схему эволюции вида можно представить так. Половые клетки необходимы, чтобы передать информацию следующему поколению. Соматические — чтобы организм был в состоянии дожить до момента передачи генетической информации и успешно выполнил эту задачу.
С точки зрения эволюции мы едим, пьём, строим дома, знакомимся с другими людьми, чтобы выполнить главную цель — сделать так, чтобы наша генетическая линия не прервалась и продолжилась в будущем. То есть кишечник, почки, мышечные волокна, сосуды, печень — органы, которые необходимы для выживания, а значит, для благополучной передачи генетической информации.
Процессы старения запускаются эпигенетическими ошибками
Линия половых клеток практически бессмертна: они снова и снова воспроизводятся в потомках в практически неизменном виде. А вот с соматическими, которые обеспечивают выживание и активное развитие организма, всё гораздо сложнее. В течение жизни наши клетки постоянно делятся. Бывает, что в этом процессе случаются ошибки.
С вероятностью один нуклеотид на миллион возникают опечатки. Потому что при каждом делении клеток соматических нужно переписать книгу, состоящую из более трёх миллиардов букв. Опечатки при переписывании — это мутации.
Алексей Москалёв
Один на миллион — это очень маленькая вероятность ошибки. Но к генетическим опечаткам добавляются эпигенетические. Если считать, что ДНК — это поваренная книга с закладками на страницах с любимыми рецептами, то недостаточно лишь правильно скопировать все буквы. Нужно ещё после переписывания вставить на место все закладки. То есть верно воспроизвести эпигенетическую информацию. А здесь промахи случаются гораздо чаще.
Именно эпигенетические ошибки накапливаются с возрастом. Причём уже у пятилетнего ребёнка их больше, чем у годовалого. И со временем число неточностей в распределении закладок только растёт. А значит, клетка, а потом и орган начинают работать с ошибками. Именно так запускаются процессы старения.
А теперь о долгожителях. У них гораздо меньше именно эпигенетических ошибок. То есть опечатки в тексте книги тоже встречаются, но закладки распределяются гораздо точнее. Поэтому сбоев в работе поваров‑клеток меньше. А значит, процессы старения идут медленнее.
Можно ли исправить эпигенетические ошибки
Оказывается, можно. Вернуть хотя бы часть эпигенетических закладок на нужные страницы помогают хорошо известные правила здорового образа жизни. Да, те самые, о которых мы уже много раз слышали.
Но даже здоровым людям не стоит немедленно внедрять каждый совет из области ЗОЖ, который кажется им правильным. Если что‑то менять, то постепенно. А все радикальные нововведения в питании или образе жизни можно вводить только после консультации с лечащим врачом.
Возможно, режим питания — первое, что порекомендует изменить доктор. Для начала — удлинить промежутки между приёмами пищи, чтобы увеличить метаболическую гибкость. Так организм привыкнет получать энергию не только из постоянно поступающих углеводов, но и из запасов жира.
Начать с того, чтобы расширять промежутки между приёмами пищи. А потом, если почувствовал, что есть улучшение, есть бодрость, есть силы для того чтобы дальше двигаться, можно попробовать интервальное голодание.
Алексей Москалёв
Но ещё раз стоит повторить: сначала обязательно проконсультируйтесь с врачом. Есть множество деталей, о которых неспециалисты просто не знают. Например, резко поменяв режим питания, можно получить проблемы с оттоком желчи.
Ещё один совет — увеличить физическую активность. Тоже без экстремальных перемен — просто двигаться чуть больше и специально выделять время на прогулки, фитнес, танцы. И не злоупотреблять алкоголем.
Как будет меняться продолжительность жизни в будущем
Человек — один из немногих видов, которые выскочили из‑под давления неблагоприятных внешних обстоятельств. Те виды, представители которых часто погибают — например, их съедают хищники, — должны передать свои гены как можно раньше. Успеть, пока живы. А потом, когда вся информация передана наследникам, эволюции уже нет до них дела. Поэтому многие животные после окончания репродуктивного периода быстро умирают.
Чем меньше у вида врагов, тем дольше живут его представители, тем больше генетической информации они могут передать. Значит, этот вид будет развиваться. Поэтому эволюции нужны долгожители.
Люди сумели создать для себя безопасную среду — научились не зависеть от природных условий, от количества хищников и даже от многих болезней. Длительность нашей жизни продолжает увеличиваться. Поэтому отодвигается начало репродуктивного периода: уже не обязательно рожать детей как можно раньше.
Когда‑то наши предки становились родителями в 15–17 лет. Сегодня есть много людей, которые становятся мамами и папами в возрасте за 30. Такие предпочтения, в свою очередь, тоже влияют на продолжительность жизни.
Это приведёт к тому, что через 20–30 поколений старение отсрочится и будет ещё большее продление жизни. Этот процесс запущен.
Алексей Москалёв
Обложка: cosmaa / Shutterstock / Лайфхакер