Текст книги "Как победить свой возраст? Восемь уникальных способов, которые помогут достичь долголетия"

Автор книги: Алексей Москалев

сообщить о нарушении

Текущая страница: 4 (всего у книги 12 страниц) [доступный отрывок для чтения: 5 страниц]

Функция слуха

Около трети людей в возрасте старше 65 лет имеют проблемы со слухом, и примерно половина тех, кто старше 85 лет, теряет слух. Эти изменения в большей степени затрагивают мужское население.

Ухудшение слуха может быть вызвано физическими изменениями во внутреннем и среднем ухе, слухового нерва или в способности вашего мозга анализировать звучание. С возрастом внешняя часть ушного канала может чаще забиваться, так как ушная сера становится сухой и липкой. Кроме того, барабанная перепонка утолщается, происходят потеря части сенсорных клеток в улитке внутреннего уха и дегенеративные изменения в нервных волокнах, несущих информацию от сенсорных клеток в головной мозг. В результате увеличивается порог слышимости практически во всех звуковых диапазонах. Верхняя граница слуха, напротив, снижается (рис. 12).

Рис. 12. Верхняя граница слуха (Гц).

Возрастная потеря слуха чаще всего происходит в обоих ушах, затрагивая их одинаково. Потому что потеря является постепенной, вы не можете сразу понять, что вы утрачиваете способность слышать. Признаками ухудшения слуха являются:

● Проблемы со слышимостью при телефонном разговоре.

● Трудности при участии в беседе, когда одновременно говорят два или более человека.

● Необходимо постоянно переспрашивать собеседника.

● Требуется увеличивать громкость телевизора так громко, что другие жалуются.

● Проблема различать голоса и звуки из-за фонового шума.

● Снижается чувствительность восприятия звуков «с», «ш», «ч» и «ф».

● Чувство, что другие не говорят, а бормочут.

● Отсутствует понимание женской и детской речи.

Одновременно с возрастными нарушениями утрате слуха может способствовать слишком громкое или слишком долгое шумовое воздействие. Оно может привести к повреждению волосковых клеток в ухе, которые позволяют нам слышать. После того как эти волосковые клетки повреждены, они уже никогда не регенерируют, и способность слышать уменьшается.

Инфекции, такие как герпес и грипп, также могут привести к нейросенсорной тугоухости. Негативно влияют на слух курение, сахарный диабет 2-го типа и цереброваскулярные заболевания.

Функция пищеварения

С возрастом происходят многочисленные постепенные изменения в морфологии и функциях органов пищеварительной системы. Многие пожилые люди страдают от разнообразных расстройств, таких как затруднение или невозможность глотания, попадание содержимого желудка в пищевод и глотку, снижение активности мышц желудка, задержка стула. Причинами нарушения моторики в желудочно-кишечном тракте у пожилых людей могут быть опухоли, воспалительные или неврологические заболевания, системные нарушения (гипертензия, сахарный диабет 2-го типа) и побочные эффекты лекарственных препаратов.

Начиная с возраста 50–54 лет некоторая часть людей (5 %) страдает от хронического атрофического гастрита, состояния, характеризующегося потерей продуцирующих кислоту клеток стенки желудка, а с возрастом частота случаев этого заболевания быстро растет. Основными следствиями данного заболевания являются размножение бактерии Helicobacter pylori, меньшее количество и пониженная кислотность желудочного содержимого (рис. 13).

Рис. 13. Количество желудочного сока после завтрака (мл).

Другим примером возрастных изменений служит патологическое состояние, при котором выделяется недостаточное количество слюны в ротовой полости, от которого страдают 29–57 % пожилых людей. Оно проявляется сухостью слизистой оболочки рта, жжением и другими неприятными ощущениями, а также нарушением восприятия вкуса. Пациентам с этим заболеванием рекомендуется орошать ротовую полость водой, избегать употребления алкоголя и приема тех видов пищи и напитков, которые провоцируют дальнейшее развитие процесса, например, кофеинизированных напитков.

C возрастом наблюдается снижение функций тонкой кишки. Как правило, всасывание углеводов не нарушается, а абсорбция липидов немного снижается, что вызвано пониженным током крови через этот орган. Функции поджелудочной железы часто оказывается достаточно, так как для удовлетворительного пищеварения требуется только 10–20 % ее ферментов. Пожилые пациенты часто жалуются на непереносимость фруктозы. Даже здоровые люди не могут усвоить более 25–50 г фруктозы за раз, а люди с непереносимостью фруктозы усваивают менее 25 г за раз. Усвоение молочного сахара лактозы снижается у всех взрослых людей.

Для профилактики нарушений пищеварения необходимо отказаться от курения и избыточного употребления алкоголя, избегать чрезмерного стресса и переедания. Следует поддерживать нормальный индекс массы тела. Употребление достаточного количества клетчатки в виде овощей и фруктов служит профилактикой нарушений моторики кишечника.

Помимо изменений физиологии и морфологии органов пищеварения, изменяется населяющая ее микрофлора. Проникновение патологических бактерий через стенку кишечника в кровь или лимфу может сопровождаться высвобождением эндотоксинов[114]114
  Эндотоксины – компоненты клеточной стенки некоторых бактерий, при ее разрушении высвобождающиеся и вызывающие воспаление в зараженном организме.


[Закрыть].

Микробиом

В нашем теле обитает бесчисленное множество невидимых помощников. Рот, носоглотку, пищевод, кожу, кишечник, вагину населяют от 10 до 100 триллионов различных бактерий. Количество генов и метаболических путей, которые несут наши симбионты[115]115
  Симбиоз – сожительство двух организмов разных видов, приносящее им взаимную пользу.


[Закрыть] и квартиранты[116]116
  Квартирантство (комменсализм) – отношения, полезные одному, но безразличные другому симбионту.


[Закрыть], превышает наше собственное в 150 раз. Только в кишечнике здоровых людей обнаруживается более 500 видов микроорганизмов. Общая масса микрофлоры кишечника составляет от 1 до 3 кг. Большинство бактерий-симбионтов живет в толстой кишке и составляет 35–50 % ее содержимого.

В микробных сообществах, относящихся к нормальной микрофлоре человека, эволюционно сформировались межклеточные и межвидовые сети, представляющие систему трофических[117]117
  Связанный с обменом веществ и питанием.


[Закрыть] и энергетических взаимосвязей внутри кишечного микробиоценоза[118]118
  Микробиоценоз – устойчивое сообщество микроорганизмов в определенной среде обитания.


[Закрыть]. Практически ни один доступный биосубстрат не используется только в интересах одной видовой популяции микроорганизмов. Микробиота[119]119
  Микробиота – бактериальная микрофлора.


[Закрыть] кишечника представляет собой как бы отдельный орган человеческого организма. Обмен веществ человека обеспечивается работой ферментов, кодируемых не только его геномом, но и геномами всех симбиотических микроорганизмов.

Функциональную значимость здоровой микрофлоры трудно переоценить. Конкурируя за доступные питательные вещества и необходимое пространство, полезная микробиота:

1) подавляет рост патогенов;

2) обеспечивает питание, выживание и деление эпителиальных клеток;

3) осуществляет взаимодействие с иммунной и нервной системами, развитие и созревание связанной с кишечником лимфоидной системы, формирование иммунологической памяти;

4) вызывает ферментирование неусваиваемых пищевых остатков, синтез короткоцепочечных жирных кислот, аминокислот и витаминов для нашего организма.

Воспалительные процессы в кишечнике приводят к системному выбросу воспалительных цитокинов, которые, попадая в мозг, активизируют глиальные клетки[120]120
  Глиальные клетки – вспомогательные клетки нервной ткани, играющие роль в защите и питании нейронов.


[Закрыть], имеющие иммунное происхождение и поэтому способные при своей активизации вызывать воспаление в ткани головного мозга. Эти процессы ускоряют старение всего организма и возникновение когнитивных нарушений. Прицельное подавление воспаления в гипоталамусе мозга способствовало увеличению продолжительности жизни мышей до 20 %. В свете вышесказанного не вызывает удивления причинная связь нарушения микрофлоры с серьезными расстройствами, такими как ожирение, сахарный диабет 2-го типа, сердечно-сосудистые заболевания, аллергия, колоректальный рак, а также депрессия, аутизм, деменция.

Идея о роли кишечного микробиома в старении принадлежит нобелевскому лауреату И.И. Мечникову. Он предположил, что с возрастом в толстом кишечнике развивается патогенная микрофлора, которая отравляет организм, вызывая патологическое ускоренное старение. Именно его исследования заложили научную основу для применения кисломолочных продуктов питания в оздоровлении организма. И сейчас микробиом человека рассматривается как важная терапевтическая мишень. Лечение дисбаланса микробиоты играет все более важную роль в профилактической медицине.

Закон Эшби гласит: чем разнообразнее экосистема, тем она устойчивее, а следовательно, менее подвержена разрушительным влияниям. Согласно исследованиям С. Рампелли, в кишечнике с возрастом снижается биоразнообразие микрофлоры. Уменьшается количество представителей нормофлоры клостридий и бифидобактерий и возрастает доля патобионтов[121]121
  Патобионт – болезнетворный микроорганизм.


[Закрыть] – энтеробактерий и грибов, которые способствуют воспалительным процессам кишечника. Больше всего от подобных изменений страдает бактериальный синтез короткоцепочечных органических кислот – пирувата и бутаноата, необходимых для питания эпителиальных клеток стенки кишечника. С возрастом снижается сахаролитический[122]122
  Расщепление углеводов.


[Закрыть] потенциал микробиоты, однако возрастает протеолитический[123]123
  Разложение белков.


[Закрыть]. Проникновение эндотоксинов[124]124
  Эндотоксин – компонент наружной части клеточной мембраны бактерий, высвобождающийся при их разрушении и вызывающий воспалительные процессы.


[Закрыть] патологических бактерий через стенку кишечника в кровь или лимфу может сопровождаться системным воспалением.

Сегодня с помощью технологий высокопроизводительного параллельного секвенирования[125]125
  Секвенирование – определение полной нуклеотидной последовательности ДНК.


[Закрыть] можно анализировать особенности микробных метаболических путей и «сигнальных систем». Фундаментальным прорывом в развитии метагеномики[126]126
  Метагеномика – раздел молекулярной генетики, изучающий метагеном – генетический материал, получаемый напрямую из образцов среды.


[Закрыть] микробиома человека можно считать создание двух консорциумов: MetaHIT (Metagenome of Human Intestinal Tract) в Европе и HMP (Human Microbiome Project) в США. Ученые из MetaHIT совместно с коллегами из Пекинского института генома создали каталог из 3,3 миллиона бактериальных генов кишечника человека. В это же время исследователями из США были опубликованы геномы микроорганизмов (бактерий и архей), найденных в микробиоте человека. Недавно был создан Русский метагеномный проект (http://www.metagenome.ru), основным участником которого является НИИ физико-химической медицины Минздравсоцразвития РФ. На основе метагеномных данных проводится предсказание риска развития патологий, связанных с дисбалансом микробиоты.

Омиксные биомаркеры старения

Как мы увидели, не существует «идеального» биомаркера старения. В связи с удешевлением современных высокопроизводительных методов изучения биологических молекул многообещающим подходом может стать полный анализ и сопоставление профилей ДНК, РНК, белков и метаболитов[127]127
  Метаболиты – органические вещества, синтезируемые организмом.


[Закрыть] людей разных возрастов с разным спектром хронических заболеваний.

Наука, изучающая структуру и функции совокупности всех наших генов, – геномика, белков, – протеомика, метаболитов, – метаболомика. Опираясь на сходство окончаний в этих терминах, биомаркеры, разрабатываемые в рамках этих наук, называют омиксными. Старение – слишком сложный процесс, чтобы полагаться на изменение одного-двух показателей. Поэтому, опираясь на современные технические возможности, исследователи стали анализировать «омики», то есть все совокупности генов, транскриптов, метаболитов и белков (табл. 2).

Таблица 2. Омиксные исследования человека

¹ Присоединение метильной группы к цитозину в составе CpG-динуклеотида молекулы ДНК без изменения самой нуклеотидной последовательности ДНК.

² Класс ядерных белков, выполняющих две основные функции: они участвуют в упаковке нитей ДНК в ядре и в эпигенетической регуляции таких ядерных процессов, как транскрипция, репликация и репарация.

³  Белки, структура которых в основном совпадает со структурой гистона, но свойства несколько изменены из-за различий в аминокислотной последовательности.

⁴ Закономерная регулярность, образец, рисунок.

⁵ Малые молекулы РНК, не кодирующие белок, принимающие участие в транскрипционной и посттранскрипционной регуляции активности генов путем РНК-интерференции.

¹ Матричная РНК, содержащая информацию о первичной структуре (аминокислотной последовательности) белков.

Геномика

Наиболее развит и доступен каждому уже сейчас геномный подход. Строго говоря, исследования генома не дают нам биомаркеров старения. В геноме лишь кроется ключ к наследственным задаткам, которые достались нам от родителей и свидетельствуют, например, о потенциальном риске синдромов ускоренного старения (наследственных болезнях, при которых в 30 лет люди становятся глубокими старцами) или предрасположенности к тому или иному возрастзависимому заболеванию (раку, сахарному диабету 2-го типа, нейродегенерации). Учет таких рисков и коррекция в соответствии с ними образа жизни и частоты профилактических обследований – залог здорового долголетия. В ряде случаев, когда речь идет о накопленных с возрастом соматических мутациях[128]128
  Классический пример – ген «защитника генома» белка р53, мутации в котором встречаются в 50 % всех злокачественных опухолей.


[Закрыть], анализ генома какой-либо ткани (например, клеток крови или кожи) может помочь спрогнозировать риск развития патологии, например опухоли, или оценить общий темп старения.

В основе определения генетической предрасположенности лежит несколько видов анализа.

Во-первых, это исследование снипов – вариаций последовательности ДНК, когда один из нуклеотидов в геноме одного индивидуума отличается от другого. Анализ предрасположенности по снипам стал возможен благодаря масштабным исследованиям ассоциации между заболеваемостью и последовательностью генома у большого количества людей по всему миру.

Полногеномные ассоциативные исследования (GWAS) привели к обнаружению многих снипов, тесно связанных с хроническими заболеваниями, являющимися основными причинами смерти человека (ишемическая болезнь сердца, рак, сахарный диабет 2-го типа) (рис. 14). В настоящее время одновременный анализ сотен тысяч снипов позволяет оценивать риск развития около трех сотен хронических (разные формы рака, сердечно-сосудистые, нейродегенеративные заболевания, сахарный диабет 2-го типа) и наследственных (включая синдромы ускоренного старения Вернера и Хатчинсона – Гилфорда) заболеваний.

Рис. 14. Результаты 1675 GWAS исследований позволили выявить 5303 снипов социально значимых заболеваний (по Hnisz et al., Cell 2013).

Все хронические заболевания являются многофакторными, потому что помимо генетической основы в их развитии важную роль играет образ жизни. Людям, у которых высокий генетический риск данных заболеваний, крайне важно следить за своим питанием и физической активностью, потому что своевременное вмешательство в образ жизни способно не дать риску реализоваться.

Риск возникновения многофакторного заболевания, выявленный по результатам генетического теста, обозначает лишь то, что у человека имеются такие снипы – генетические особенности, которые при проведении масштабного исследования полногеномных (то есть всего генома человека) ассоциаций значительно чаще встречались в группе людей с заболеванием, чем в контрольной группе здоровых. Таким образом, это никакой не приговор, а рекомендация уделить своему здоровью, диагностике и профилактике конкретного заболевания больше внимания.

Генотипирование помогает выявить генетическую предрасположенность к тем или иным заболеваниям для того, чтобы заранее заняться его профилактикой. Часто бывает достаточно изменить образ жизни, чтобы не провоцировать заболевание. Риск, даже если он высокий, – это не будущий диагноз, и это важно понимать.

Для правильного понимания выявленных рисков необходимо построить генеалогическое древо с врачом-генетиком, изучить имеющиеся медицинские документы (анализы, выписки из медицинской карты и др.). Только в совокупности с данными об образе жизни, генеалогии[129]129
  Аналогичных болезней у близких родственников.


[Закрыть] и медицинской истории можно прогнозировать повышение или снижение тех или иных рисков.

Кроме того, по данным генетического теста выявляется индивидуальная реакция на десятки лекарственных препаратов, наследуемость личных качеств, особенности переносимости тех или иных продуктов питания (алкоголя, лактозы, глютена[130]130
  Глютен – клейковина, сложный белок, входящий в состав многих злаковых культур, в частности пшеницы, ячменя и ржи.


[Закрыть] и т.д.).

Во-вторых, в основе анализа генетической предрасположенности лежит изучение вариации количества копий (CNVs) – изменение количества копий (удвоение или выпадение) одного или нескольких участков ДНК. Самым ярким представителем заболеваний этого класса является болезнь Хантингтона. Многократное умножение повтора нуклеотидов ЦАГ в гене IT-15 приводит к образованию токсичного белка хантингтина, вызывающего гибель нервных клеток и тяжелое расстройство нервной деятельности. Избыток или недостаток определенных участков ДНК на хромосомах, как теперь ясно, играет роль в возникновении различных типов опухолей, возрастной макулярной дегенерации, болезни Альцгеймера.

Анализ на снипы и CNVs можно пройти в клиниках, предоставляющих услуги по созданию персонального генетического паспорта.

Генотипирование сегодня получает все более широкое распространение. Теперь даже необязательно обращаться к врачам, чтобы пройти генетическое тестирование. Достаточно заказать комплект для сбора слюны, из которой потом в лаборатории выделят ДНК и проведут анализ. Самый распространенный в России тест подобного рода – это генетический тест «Атлас». Набор для сбора слюны – это пробирка, в которую необходимо собрать один миллилитр собственной слюны. Затем пробирку надо закрыть. При этом высвобождается консервант, находящийся в ее крышке, который и сохранит ДНК в целости, пока пробирка не поступит в лабораторию. Через три недели (именно столько времени занимает процесс выделения ДНК и ее анализа) человек получает информацию обо всех основных генетических рисках на личную интернет-страницу, защищенную паролем. Очень важно отметить, что одновременно он получает рекомендации по профилактике этих рисков, составленные врачом-генетиком. Соблюдение подобных рекомендаций позволяет отсрочить или даже избежать развития возрастзависимых заболеваний. Для того чтобы быть в курсе, не появились ли начальные признаки заболевания, человеку необходимо будет внимательно отнестись к выявленным рискам, обследоваться и наблюдаться у врача, к специальности которого относится выявленная предрасположенность, с периодичностью не реже чем раз в год.

Раньше прием у врача, который бы разбирался в результатах генетического тестирования, можно было пройти только в Европе или США. Но сегодня благодаря появлению персонализированной медицины в России это можно сделать, не уезжая за границу. Самым известным медицинским центром, в котором врачи обладают знаниями по работе с генетическим тестом, является медицинский центр «Атлас». Каждый врач перед выходом на работу проводит определенное время на семинарах, посвященных технологии исследования и процессу расчета риска. Врач учится правильно интерпретировать данные генетического теста, чтобы уметь работать не только с уже развившимся заболеванием, но и с риском его возникновения.

В качестве примера использования генетического теста для выявления вероятности долголетия можно вспомнить о гене APOE, определенные варианты которого никогда не встречаются у долгожителей. Это значит, что такие варианты предрасполагают к развитию возрастзависимых заболеваний. Вариант гена APOE, который называется e4, связан с более высоким риском развития атеросклероза и болезни Альцгеймера. Но даже наличие этого варианта не приговор, так как на его проявление можно влиять изменением образа жизни – начиная со всем известных рекомендаций по здоровому питанию и физической активности, уменьшению употребления алкоголя и отказу от курения и заканчивая рекомендациями по употреблению продуктов питания, богатых омега-3.

Транскриптомика

Активность генов при старении сопровождается усилением хаотичности, «информационного шума». Те гены и даже бессмысленные повторяющиеся последовательности генома, которые в норме должны «молчать», активизируются, что сбивает тонкую настройку клеточного метаболизма. По-видимому, это связано со снижением точности регуляции активности генов. Такого рода изменения активности многих генов могут лежать в основе большинства возрастных заболеваний.

В проекте EuroBATs обследовали около 900 женщин-близнецов разного возраста из Великобритании. У них брали образцы жировой ткани, кожи, лимфобластоидные клетки и цельную кровь. По данным доктора А. Винуэлы, наиболее статистически значимые изменения с возрастом отмечались в коже: 3,3 % всех генов (их у нас порядка 20000) меняло свою активность. Например, изменялся уровень мРНК генов, которые регулируют окислительно-восстановительный баланс, синтез РНК, функционирование митохондрий, метаболизм жирных кислот и холестерина. Это обнадеживающий результат, так как кожа отражает глубинные возрастные процессы, при этом являясь одним из наиболее доступных для лабораторного анализа органов. К тому же она – удобная мишень для антивозрастных терапий, эффективность которых возможно будет оценивать по вновь выявленным маркерам старения клеток кожи.

Жоао-Педро де Магалхаес из Ливерпульского университета сопоставил большие массивы данных, относящихся к различным тканям человека (головному мозгу, почкам и скелетным мышцам) и обнаружил закономерные изменения в активности десятков генов. Во всех тканях перечисленных органов с возрастом происходит активация генов, связанных с подавлением процессов клеточного роста и упаковкой белков, генов факторов воспаления, ответа на оксидативный стресс и воздействие тяжелых металлов. Кроме того, в головном мозге активируются гены клеточной гибели. Напротив, в изученных тканях подавлены гены, связанные с выработкой АТФ в митохондриях.

Ученые из медицинской школы университета Эксетера использовали транскриптомный подход, чтобы подобрать воспроизводимый набор генов, меняющих свою активность в разных тканях (мышцы, кожа, ткань головного мозга) при старении практически здоровых людей в возрасте старше 65 лет. При этом анализ активности этих генов можно проводить, ограничиваясь лишь забором крови пациента. Таких генов, составляющих универсальный профиль старения, оказалось всего 150.

Помимо изменения активности генов, кодирующих белок, с возрастом меняется уровень экспрессии[131]131
  Это процесс, в ходе которого наследственная информация от гена (последовательности нуклеотидов ДНК) преобразуется в функциональный продукт – РНК или белок.


[Закрыть] определенных регуляторных микроРНК. Такие РНК не кодируют белки, а выполняют функцию регуляторов, как правило, выключая биосинтез некоторых белков, подавляя активность их генов. Как показали онкологические исследования, профили микроРНК обладают даже большей предсказательной силой, чем профили матричной РНК. Под профилем понимается определенный набор изменений в спектре молекул мРНК в данной клетке или ткани.