Книга о долголетии

Как разум постиг сердце

До середины XX века причины болезни сердца оставались для медицинского сообщества тайной за семью печатями. Большинство теорий строилось на домыслах; отсутствие надежных данных не позволяло найти способ предотвращения болезни-убийцы. В 1948 году Национальный институт сердца (один из Национальных институтов здоровья) запустил проект, который и поныне признается одним из самых важных медицинских достижений эпохи: фремингемское исследование сердца. Более 5000 мужчин и женщин из города Фремингем, штат Массачусетс, в возрасте от тридцати до шестидесяти двух лет были отобраны для участия в долговременном исследовании, призванном оценивать здоровье этих людей каждые два года на протяжении нескольких десятилетий. (Исследование продолжается до сих пор; в 1971 году к нему подключилась еще одна группа из более чем 5000 человек – детей участников первого набора; в 2002 году присоединились и внуки.) Мониторинг такой большой выборки в течение длительного времени позволил ученым прийти к выводу, что болезнь сердца провоцирует ряд факторов, прежде всего повышенное кровяное давление, курение и высокий уровень холестерина. Это масштабное исследование, ставшее моделью для многих других, позволило медикам выявлять потенциальных «сердечников» и разработать профилактические меры. Отметим, что впервые в истории участницами серьезного исследования стали и женщины – важный момент, позже мы на нем остановимся.

Когда фремингемское исследование только начиналось, лечение хронических заболеваний пожилого возраста было в основном симптоматическим: оно позволяло облегчить состояние пациента, однако причины болезни не устраняло. Но в 1950-х годах хирургия открыла перед врачами новые горизонты. Очень пригодился опыт, накопленный хирургами во время Второй мировой войны. У врачей появились новые диагностические инструменты, технология анестезии, системы переливания крови. Доступность антибиотиков снизила риск во время сложных хирургических операций. Хирурги обрели неведомую прежде уверенность – и наконец подступились к человеческому сердцу.

К 1960-м годам становится ясно, что операция по пересадке сердца – это лишь дело времени. В середине 1960-х человеку успешно пересадили сердце шимпанзе, а в конце десятилетия была проведена первая трансплантация человеческого сердца. Подобные революционные методики наряду с появлением в больницах отделений интенсивной терапии для больных с острой коронарной недостаточностью, прогрессом в лечении гипертонии и улучшением медицинской помощи при ишемической болезни стали ответом на угрозу, которую представляли собой сердечно-сосудистые заболевания.

В период с 1950-х годов и до конца XX века сердечно-сосудистые заболевания по-прежнему оставались убийцей номер один, однако смертность от этих болезней сократилась наполовину. Одновременно стремительными темпами шло развитие клеточной биологии. Научные открытия в области биохимии и физиологии позволили качественно улучшить диагностику и терапию с применением ультразвука и компьютерной томографии. Каждая новация предоставляла врачам и ученым возможность все глубже проникать в тайны человеческого тела, в результате всякий раз добавляя дополнительные годы к средней продолжительности человеческой жизни.

ВСЕ НАЧИНАЕТСЯ ДОМА

Многие врачи утверждают, что самое сложное – это уговорить людей вести здоровый образ жизни. Врачи могут давать нам рекомендации или прописывать лекарства, но они не могут принудить нас выполнять свои предписания.

Уже несколько десятилетий подряд чиновники американского здравоохранения постоянно информируют население о вреде курения, неправильного питания и недостаточной физической активности. Тем не менее почти 20 % американских взрослых продолжают курить, почти 70 % взрослых страдают ожирением или имеют избыточный вес, а ежедневно употребляют в пищу рекомендуемые ВОЗ пять порций фруктов или овощей менее 40 %. Иными словами, работы впереди непочатый край.

Реальность такова, что у многих просто-напросто нет выбора. Здоровые продукты продаются не везде и стоят недешево. А недостаточный уровень просвещения лишь усугубляет проблему. Семьи с низким доходом вынуждены питаться фастфудом и полуфабрикатами, напичканными вредными жирами и солью, скрытыми сахарами и консервантами. На сегодня важнейшей задачей для общества является претворение знаний в действие и устранение препятствий на пути всех и каждого к здоровому питанию.

Важно помнить: факторы риска во многом определяются образом жизни. Если средняя продолжительность жизни родителей перестает расти, а у поколения детей даже снижается, значит, что-то не в порядке дома.

У нынешнего поколения есть шанс прожить еще дольше. Сегодня мы гораздо лучше понимаем причины многих возрастных заболеваний, учимся облегчать их симптомы и, главное, предотвращать некоторые из этих болезней. Современные методы диагностики позволяют вовремя выявить рак и другие хронические заболевания, прежде чем они перейдут в летальную стадию. Доступны многочисленные лекарства от гипертонии. И сегодня вред курения – общеизвестный факт, такой же, как необходимость мыть руки.

Эти бонусные годы с их праздниками и каникулами, днями рождения и юбилеями достались нам не сами собой, не в силу случайной мутации генов. Продление человеческой жизни явилось результатом более глубокого понимания мира, в котором мы живем, и его опасностей. Оно достигнуто усилиями множества людей, которые трудятся в университетах, больницах и других исследовательских центрах и каждый день задаются вопросом «почему». Благодаря знаниям, добытым человечеством за последние 150 лет, мы преспокойно называем свои сорок лет «серединой жизни», нимало не греша против истины.

Цена серебряного цунами

Возможность прожить дольше, провести больше времени на этой планете вместе со своими родными и близкими – огромная удача. Но у нее, как и у всякой удачи, есть своя цена.

Сегодня на нашей планете – впервые в истории! – людей старше шестидесяти пяти лет больше, чем детей в возрасте до пяти лет. Исследователи называют этот феномен «серебряным цунами».

Серебряное цунами затрагивает каждого, вне зависимости от даты рождения. Как мы уже отмечали, на протяжении большей части человеческой истории люди не доживали до глубокой старости, поэтому основную часть населения составляла молодежь – детей вокруг всегда было больше, чем стариков. Но все идет к тому, что эта статистика скоро изменится, и мы должны оценить возможные социально-экономические последствия, чтобы справиться с новой демографической ситуацией.

В CUT А первой волной наступающего цунами станут беби-бумеры – поколение американцев, которое первым воспользовалось успехами современной медицины. За ними последуют новые волны. С появлением еще более сложных медицинских технологий наука, скорее всего, в очередной раз отодвинет горизонт продолжительности жизни. Но за долголетие придется платить. Здоровые взрослые смогут работать дольше, а значит, властям придется пересматривать возраст выхода на пенсию и социальные гарантии, а руководителям компаний – менять условия набора сотрудников. Традиционная иерархия может радикально измениться. Многие пожилые люди, возможно, окажутся на более низких социальных позициях и в подчинении у тех, кто моложе.

Следует учитывать и другой фактор: увеличение продолжительности жизни влечет и рост числа больных и немощных, поэтому стареющее население потребует новых расходов на здравоохранение. Это станет дополнительной нагрузкой не только для бюджета, но и для частных страховых компаний, и для многих женщин. Почему для женщин? Да потому что именно на них ложится основная тяжесть забот по уходу за больными и стареющими супругами, родителями, родственниками и друзьями. В США 66 % ухаживающих за больными, инвалидами и стариками – женщины. В ближайшие годы этот показатель будет только расти, и для еще большего количества женщин уход за престарелыми родственниками станет обязанностью, сказывающейся на физическом и финансовом благополучии.

В США 66 % тех, кто ухаживает за больными, инвалидами и стариками, – женщины. В ближайшие годы этот показатель будет только расти, и для еще большего количества женщин уход за престарелыми родственниками станет обязанностью, сказывающейся на физическом и финансовом благополучии.

В США стоимость ухода за престарелыми, который обеспечивают женщины, оценивается в сумму от 148 до 188 миллиардов долларов ежегодно. Учитывая, что уход за стариками сокращает количество рабочих часов примерно на 40 %, со временем он обойдется такой сиделке в 300 000 долларов. Известно, что люди, долгое время ухаживающие за больными, страдают от пагубных последствий стресса и чаще выходят на пенсию раньше срока, причем из-за меньшего количества отработанных часов пенсия у них будет ниже.

Серебряное цунами затронет каждого из нас, и его последствия проявятся на личном и национальном уровне, физически и психологически, экономически и социально-политически. Они скажутся даже на состоянии окружающей среды: за человеческое долголетие придется заплатить и нашей планете, поскольку имеющихся природных ресурсов явно не хватит для обеспечения стольких жизней.

Быть может, этим прогнозом я омрачила вашу эйфорию по поводу долголетия? На самом деле я лишь призываю вас принять эту информацию к сведению и добавить ее в ту формулу старения, которую вы выводите для себя, и потом сделать все возможное, чтобы не только оценить дарованное вам дополнительное время жизни, но и узнать как можно больше об уходе за собой. Призвать родных и близких, которые вместе с вами совершают это путешествие в будущее, заботиться о себе наилучшим образом. На мой взгляд, это наиболее разумная стратегия. Да и, пожалуй, единственно возможная.

Волна надвигается, и главное, что мы можем сделать для себя и наших близких, – это стать достаточно сильными, чтобы оседлать ее.

Глава 3
Новая наука о старении. Как изучают старение сегодня

Поскольку старение человечества началось недавно, логично предположить, что и наука о старении пока еще переживает период младенчества. Подразделение ведущего агентства США по исследованию и осмыслению старения – практически мой ровесник: Национальный институт по проблемам старения (NIA), – один из двадцати семи институтов и центров, которые составляют Национальные институты здоровья (NIH), – был создан только в 1974 году.

Национальный институт проблем старения финансирует исследования, позволяющие лучше понять процессы старения и улучшить здоровье человека в преклонном возрасте. Помимо этого, он – главный спонсор исследований болезни Альцгеймера – на целевые гранты в год выделяется почти миллиард долларов. Всего на финансирование исследований проблем старения направляется 1 /400 от общего бюджета Национальных институтов здоровья. В 2007 году часть бюджета была потрачена на стимулирование зарождающейся геронтологической науки; Институт проблем старения имени Бака – некоммерческий биомедицинский научно-исследовательский центр – получил 25 миллионов долларов на исследование проблем старения и его связи с хроническими заболеваниями.

Когда мы ездили по стране в ноябре и декабре 2014 года, собирая материал для этой книги, нам удалось встретиться с группой исследователей, которые как раз готовили к публикации совместный научный доклад под названием «Геронаука» (при желании вы можете посмотреть его и прочитать онлайн на сайте журнала Cell). В этой работе приводятся убедительные аргументы в пользу нового, междисциплинарного подхода к исследованию старения.

Среди его авторов – ученые с мировым именем. Некоторые из них, как, например, доктор Брайан Кеннеди из Института имени Бака, руководят исследовательскими программами для некоммерческих организаций, занимающихся проблемами старения. Другие, подобно доктору Элиссе Эпель из Калифорнийского университета, преподают и ведут научную работу в крупных университетах. Есть среди них и руководители государственных учреждений – как доктор Фелипе Сьерра, возглавляющий отдел биологии старения Национального института проблем старения. Впервые ученые из частных лабораторий, академических институтов, правительственных и независимых организаций объединили свои усилия, чтобы совместно разработать новый подход к изучению процесса старения. И впервые в истории ученые, представляющие самые разные дисциплины – от клеточной биологии до генетики, от эндокринологии и фармакологии до математики, – провели совместную работу ради общей цели.

Авторы доклада предложили действительно революционную идею: будущие исследования должны подходить к различным возрастным болезням, исходя из их общей причины – старения.

Возможности геронауки

Геронаука занимается связью между старением и возрастными заболеваниями. Название образовано от имени греческого бога старости, Гераса. В классической древнегреческой мифологии большинство богов обладают вечно юными, красивыми и крепкими телами, а Гераса, наоборот, изображают дряхлым стариком. Но вместо могучего телосложения Герас – само его имя переводится как «почетный дар» – наделен иными преимуществами. Ведь взамен быстротечной молодости приходят достоинство, мужество, мудрость и опыт.

Поэтому термин «геронаука» представляется вполне удачным, ведь Герас – олицетворение нашего отношения к старости: мы боимся физической немощи и в то же время понимаем, что без прожитых лет и накопленного опыта нельзя в полной мере оценить щедрость жизни и ее даров. Сегодня геронаука пытается разрешить это противоречие, исследуя возможности организма сохранять силу и жизнеспособность на протяжении долгих лет.

Геронаука ставит вопрос радикально: возможно ли выработать новый подход к старению – и в результате замедлить его?

Старение с точки зрения геронауки является основным фактором риска для целого ряда хронических заболеваний – сердечно-сосудистых, онкологических, диабета второго типа, остеопороза и нейродегенеративных (в том числе болезни Альцгеймера). На протяжении десятилетий медицина занимается изучением хронических возрастных заболеваний отдельно от собственно старения. Однако, рассматривая кардиологические заболевания отдельно от рака или болезни Альцгеймера, мы упускаем шанс увидеть то, что их, вероятно, объединяет. Геронаука ставит вопрос радикально: возможно ли выработать новый подход к старению – и в результате замедлить его?

Доктор Гордон Литгоу, эксперт в области старения и генетики, научный руководитель и директор Междисциплинарного исследовательского консорциума по геронауке Института имени Бака, показал нам, как прежние открытия, которые уже увеличили продолжительность человеческой жизни, перекликаются с сегодняшними прорывными идеями о старении. В XIX веке средняя продолжительность жизни возросла, когда ученые поняли, что многие смертоносные болезни имеют общую природу. Туберкулез, оспа и грипп, может, и различаются по симптомам, но все они возникают в результате контакта человека с микроорганизмами (тогда еще никому не известными). Открытие бактерий и вирусов позволило разработать эффективные методы лечения вызываемых ими заболеваний.

Сегодня наука все больше склоняется к тому, что такой же подход применим и к болезням пожилого возраста. Сердечные приступы, рак и диабет проявляются по-разному, но если удастся понять их общую причину, то, возможно, нас ждет не только долгая жизнь, но и здоровая старость.

Задумайтесь об этом. Если в основе хронических заболеваний лежит старение и мы сумеем раскрыть его механизм на клеточном уровне, перед нами откроется возможность жить в полную силу до самой глубокой старости и спокойно умереть во сне. Наше тело слабеет естественным образом, и старение повышает риск тяжелых заболеваний, но риск – еще не диагноз. Он – лишь побуждение действовать, бороться, быть начеку. Знание рисков позволит нам моделировать собственную старость.

Как изучают старение

Наше старение пришлось как раз на то время, когда наука вплотную подступила к вопросу «Что такое старение?».

Его решают в лабораториях и конференц-залах, за рабочими столами и электронными микроскопами. Участники исследований пунктуально принимают лекарства, испытывают на себе разные режимы питания, физических упражнений и сна либо, пожертвовав правом на частную жизнь, отвечают на все мыслимые вопросы – все ради того, чтобы мы могли лучше понимать, как старение влияет на наш организм. Контрольные группы формируются в количестве от ста человек до сотен тысяч. Узнавая об очередных сенсационных открытиях в области старения, будь то из соцсетей, утренних новостей или даже первополосных публикаций в газетах, – важно понимать степень чистоты эксперимента и статистическую выборку. А это во многом зависит от количества участников, формы проведения исследования и параметров контроля: на точность результата могут влиять самые разные факторы, от времени и температуры до пола и возраста испытуемых.

Клинические исследования различаются по степени вмешательства. Так, обсервационное (наблюдательное) исследование позволяет оценить, как повседневный выбор людей влияет на их здоровье. Некоторые обсервационные исследования (например, Фремингемское исследование сердца), охватывающие длительный период, принято называть долговременными, или продольными. Они могут длиться в течение десятилетий и дают ценнейшую информацию о природе старения.

Обсервационные исследования могут проводиться с группами (когортами) людей, после чего результаты сравнивают по группам. Так, в одном когортном исследовании сравнивали пожилых людей с похожими профилями здоровья, чтобы оценить последствия дефицита витамина D (когда этого витамина не хватает, у нас портится настроение и снижается ясность мышления).

ЧТО ТАМ СО СТВОЛОВЫМИ КЛЕТКАМИ?

В последнее время повышенный интерес вызывает еще одна новая область исследований – регенеративная медицина, которая использует стволовые клетки для лечения и восстановления поврежденных и больных органов. Вокруг лечения стволовыми клетками немало ажиотажа, не утихают и споры о сомнительных способах их получения.

Существуют два основных типа стволовых клеток естественного происхождения: эмбриональные и взрослые. Эмбриональные стволовые клетки крайне ценны для медицинских исследований, поскольку обладают неограниченной способностью к делению и могут превращаться в любые специализированные клетки. Они происходят из человеческого эмбриона на ранней стадии формирования и могут дифференцироваться в один из трех первичных клеточных слоев (эктодерму, эндодерму и мезодерму), а затем превращаться в клетки любого органа, от кожи до мышц и нервов. Однако практика получения эмбриональных стволовых клеток вызывает немало вопросов этического характера.

Существуют и взрослые стволовые клетки – они находятся в наших тканях. Взрослые стволовые клетки уже найдены в головном и костном мозге, кровеносных сосудах, коже, зубах, сердце, кишечнике, печени, яичниках и семенниках. Они всегда начеку и, чтобы заживлять и ремонтировать соответствующий орган, они способны стать теми клетками, которые ему нужны в данный момент. Взрослые стволовые клетки могут оставаться в состоянии покоя в течение длительного времени, пока они не понадобятся для воспроизводства клеток или до тех пор, пока болезнь или травма не пробудит их к активным действиям. Некоторые взрослые стволовые клетки можно активировать физическими упражнениями (вдруг вам не хватает стимулов, чтобы больше двигаться!). Но лечить болезни взрослыми стволовыми клетками не так просто: во-первых, их в наших тканях не так много, а во-вторых, даже если их извлечь в лабораторную чашку Петри, из них не так-то просто что-то вырастить.

Попробуйте ввести в поисковик «индуцированные стволовые клетки (иСК)». В 2012 году Нобелевская премия была присуждена за открытие, суть которого сводится к тому, что зрелые клетки – обычные, взрослые, скажем, клетки кожи – можно перепрограммировать так, чтобы они стали незрелыми, схожими с эмбриональными, и вновь обрели способность развиваться в специализированные клетки. В дальнейшем подобная «клеточная машина времени» сможет помочь при лечении любого органа. После этого научного прорыва ученые всего мира стали создавать иСК, стимулируя их к делению и образованию клеток разных тканей – например костной, эпителиальной или мышечной, – чтобы увидеть, насколько они способны формировать новые кости, кожу и сердечную мышцу.

Особая привлекательность иСК вызвана тем, что они позволяют обойти щекотливую тему получения эмбриональных клеток и обеспечивают неограниченный запас взрослых стволовых клеток для исследований и лечения. Важно и то, что эти клетки можно взять у самого больного. То есть случись у вас инфаркт, необходимые вам новые клетки миокарда сделают из ваших собственных клеток. Или, например, вырастят из них новые нейроны с дофаминовыми рецепторами, если у вас диагностируют болезнь Паркинсона.

В ближайшие годы мы услышим еще много любопытного о перспективах регенеративной медицины и трансплантологии: в этом смысле потенциал индуцированных стволовых клеток поистине огромен.

Другие исследования предполагают более активное вмешательство. Для интервенционных исследований отбирают две группы людей. Одной группе задают некую модель поведения, а другую используют в качестве контрольной. Скажем, чтобы выяснить, как уровень физической активности влияет на память, был проведен эксперимент с участием шестидесяти двух здоровых пожилых людей. Их разделили на три группы. В течение шести месяцев одна группа получала физическую нагрузку средней интенсивности, другая – низкой, а третья группа вообще не занималась физическими упражнениями. Исследование показало, что любые физические упражнения увеличивают объем памяти и скорость мышления, причем разница между группами с низкой и средней нагрузкой оказалась незначительной.

Наше тело слабеет естественным образом, и старение подвергает нас опасности тяжелых заболеваний, но риск – еще не диагноз. Он – лишь побуждение действовать, бороться, быть начеку. Знание рисков позволит нам моделировать собственную старость.

Изучая старение, ученые не ограничиваются наблюдением за людьми. Они исследуют клетки человека и животных, бактерии и грибы. Они ставят эксперименты с лабораторными животными (иногда и с дикими) – от губок и червей до мышей, обезьян и голых землекопов. Исследования генов животных позволяют лучше понять причины старения человека. Хотя черви нематоды или плодовая мушка дрозофила с виду и не похожи на людей, они имеют множество генов и биологических механизмов, сходных с человеческими. Подобно людям, черви и мушки стареют, хоть и гораздо быстрее. Это позволяет провести в течение года несколько экспериментальных циклов, тогда как наблюдение за человеческим старением занимает целую жизнь – ни один ученый не располагает таким временем.

Важную информацию дает и сравнительная (компаративная) биология. Продолжительность жизни голых землекопов – жутковатых на вид грызунов размером с мышь – составляет от семнадцати до двадцати восьми лет, в то время как привычные нам мыши и крысы живут всего от трех до пяти лет. В чем причина? Сравнение похожих животных со столь разными показателями продолжительности жизни может помочь идентифицировать специфические гены, определяющие долголетие у некоторых млекопитающих.

Так давайте разбираться сами. Постараемся понять, как наши ежедневные решения влияют на наши клетки, как изменения в них сказываются на нашем здоровье и на том, как оно меняется с возрастом. Знание все-таки сила!

Получив обнадеживающие результаты, ученые их бесконечно проверяют и перепроверяют, применяя все более сложные методики, прежде чем опробовать препараты или процедуры на людях. Если манипуляции с определенными генами, молекулярными цепочками или гормонами увеличивают продолжительность жизни мушки, это еще не означает, что то же самое произойдет с мышью, не говоря уже о человеке.

И не все, что годится для мужчины, благотворно влияет на женский организм, но об этом мы еще поговорим.