Что ускоряет старение организма и как замедлить этот процесс?

Старение — это сложный и многогранный процесс, в котором задействовано множество взаимосвязанных молекулярных механизмов и клеточных систем. На фенотипическом уровне (фенотип — это совокупность всех признаков и свойств организма, сформировавшихся в процессе его индивидуального развития) процесс биологического старения сопровождается постепенной утратой клеточных функций и системным ухудшением состояния многих тканей. В конечном счёте это создаёт предрасположенность к заболеваниям, связанным со старением.

Из-за чего стареет организм человека?

Новые данные свидетельствуют о том, что старение тесно связано со следующими процессами в организме:

• укорочением теломер;
• повреждением ДНК;
• дисфункцией митохондрий;
• снижением уровня никотинамидадениндинуклеотида (НАД или NAD+);
• нарушением макроаутофагии;
• истощением стволовых клеток;
• воспалением;
• нарушением баланса белков;
• нарушением восприятия питательных веществ;
• изменением межклеточной коммуникации;
• нарушением композиции кишечной микробиоты.

Важно отметить, что эти изменения децентрализованы и взаимосвязаны, а не независимы друг от друга. Повреждение ДНК — это основной внутренний фактор, который приводит к нестабильности генома, эпигенетическим изменениям, белковому стрессу, нарушению функции митохондрий и дисфункции теломер. Многие исследования на моделях млекопитающих подтвердили неразрывную связь между повреждением ДНК и старением.

С возрастом способность ДНК к репарации (исправлению химических повреждений и разрывов) постепенно снижается, и основным маркером старения становится повышенный молекулярный фенотип геномной нестабильности. Теломеры — защитные концы хромосом — постепенно укорачиваются при каждом делении клетки. Когда теломеры полностью исчезают, клетка теряет способность к делению и погибает. Этот механизм действует как биологические часы клетки.

В целом дефекты в системе репарации повреждений ДНК напрямую приводят к постоянному накоплению геномных мутаций, которые лежат в основе многих сегментарных форм преждевременного старения у людей. Это указывает на тесную связь между целостностью генома и старением.

Митохондрии — единственные органеллы, сохраняющие собственный геном, а также механизмы транскрипции и трансляции. Они играют важную роль в преобразовании энергии в клетке и передаче сигналов. На функциональную целостность митохондрий влияют внутримитохондриальное сворачивание белков, динамика митохондриальных мембран, митоз (клеточное деление, необходимое для замены старых и поврежденных клеток) и продукты внутриклеточного стресса.

Одной из классических особенностей старения является постепенное снижение активности митохондрий и их устойчивости к стрессу. Учитывая чувствительность митохондрий к окружающей среде, митохондриальная дисфункция была признана важным фактором, провоцирующим старение и связанные со старением метаболические заболевания.

Аутофагия — неотъемлемая часть клеточного метаболизма, которая обеспечивает деградацию и выведение дефектных клеточных компонентов (очищение организма от клеточного «мусора»), в том числе повреждённых нуклеиновых кислот, неправильно свёрнутых белковых агрегатов, аномальных липидов и органелл — для поддержания гомеостаза, дифференцировки, развития и выживания клеток с помощью лизосом. Среди молекулярных фенотипических изменений, происходящих во время клеточного старения, нарушение аутофагии стало важной физиологической особенностью и имеет причинно-следственную связь с возрастными заболеваниями.

Снижение детоксикационной функции микрофлоры при возрастном дисбиозе увеличивает нагрузку на ферментативные системы печени и способствует возникновению в ней метаболических и структурных изменений. Клеточное старение, разумеется, не обходит стороной и клетки печени — гепатоциты. Возрастные количественные изменения гепатоцитов происходят постепенно:

• в возрасте 45–50 лет число гепатоцитов в поле зрения при микроскопии уменьшается на 6 клеток;
• после 70 лет — сокращение на 3–4 клетки;
• к 80 годам — развитие атрофических процессов;
• после 90 лет — уменьшение количества гепатоцитов на 5 клеток.

Клеточное старение гепатоцитов характеризуется постоянной остановкой клеточного цикла, морфологическими изменениями, разрушением ядерной мембраны, повышенной активностью β-галактозидазы, экспрессией ингибиторов клеточного цикла.

Как стеатоз печени способствует старению?

Отложение жира в клетках печени является следствием избыточного синтеза свободных жирных кислот, снижения скорости их β-окисления в митохондриях, торможения образования липопротеинов очень низкой плотности (ЛПОНП). Нарушения белкового обмена, связанные с возрастным уменьшением синтеза белка и замедлением метаболизма, усугубляют нарушения липидного обмена, а также способствуют снижению скорости выведения триглицеридов из гепатоцитов. Все эти процессы напрямую связаны с развитием митохондриальной дисфункции в печёночных клетках. Митохондрии — это маленькие структуры, которые называют энергетическими станциями клеток, так как они производят большую часть энергии.

Хорошо работающие митохондрии обеспечивают бодрость, ясность ума, стабильный вес и крепкий иммунитет. От состояния митохондрий также зависит замедление процессов старения, поскольку они являются ключевым звеном в поддержании молодости и силы организма. С возрастом их способность вырабатывать АТФ естественным образом снижается, что приводит к энергетическому дефициту и ослаблению клеточных функций. Однако стеатоз печени способен форсировать события и вывести митохондрии из строя даже в молодости. Весомый довод в пользу профилактического обследования печени, согласны?

К факторам, ускоряющим старение гепатоцитов, относят:

• неблагоприятную экологию;
• нерациональное питание;
• длительный прием лекарств;
• хронические заболевания печени;
• воспалительные процессы в желудочно-кишечном тракте;
• нарушение кровообращения;
• хронические инфекции.

Функционально это проявляется угнетением антитоксической функции, нарушением детоксикационной функции, развитием фиброзных изменений, снижением интенсивности кровоснабжения печени.

Как замедлить старение организма?

Что же в настоящее время предлагается для предупреждения старения? Конечно, в первую очередь, это модификация образа жизни:

• ограничение калорийности питания при сохранении полноценного рациона;
• регулярная физическая активность;
• качественный сон и управление стрессом.

Профилактические меры:

• своевременное лечение хронических заболеваний;
• регулярные медицинские осмотры;
• поддержание здорового веса;
• отказ от вредных привычек.

Основные медицинские подходы для предупреждения старения связаны с поддержанием здоровья митохондрий, защитой ДНК от повреждений, стимуляцией работы системы репарации ДНК, поддержкой функции стволовых клеток. Большое значение имеют социальные меры. Так, в РФ работает программа «Активное долголетие», начатая в 2019 году в рамках национального проекта «Демография». Программа направлена на повышение качества жизни пожилых граждан, укрепление их физического и психического здоровья и многое другое.

Для лечения и профилактики заболеваний печени, связанных со старением организма, целесообразно применять препараты с разнонаправленным действием. Предпочтение отдаётся препаратам, обладающим способностью выводить избыток жира из гепатоцитов, устранять митохондриальную дисфункцию, улучшать состояние липидного, белкового и минерального обмена, стимулировать регенераторные процессы, повышать функциональную активность физиологической антиоксидантной системы и поддерживать кишечный микробиоценоз. Подобными эффектами в полной мере обладает урсодезоксихолевая кислота (УДХК), она применяется в лечении целого ряда заболеваний печени и билиарной системы, входит в клинические рекомендации.

Комплексные меры, направленные на предупреждение преждевременного старения, оказывают позитивный эффект на здоровье. На практике это выражается в удлинении продолжительности активной жизни, раннем выявлении заболеваний, их лёгком лечении и лучшем прогнозе.

Источники:

1. Li Y, Tian X, Luo J, Bao T, Wang S, Wu X. Molecular mechanisms of aging and anti-aging strategies. Cell Commun Signal. 2024 May 24;22(1):285. doi: 10.1186/s12964-024-01663-1. PMID: 38790068; PMCID: PMC11118732;
2. Lehr U. Social- and behavioral-scientific gerontology; age and ageing as a social problem and individual theme. Z Gerontol Geriatr. 2005;38(3):218–218;
3. Shabashova NI, et al. Demographic, social and medical problems of the aging population. Vopr Onkol. 2001;47(5):523–35;
4. Барановский А.Ю. Болезни пожилых / А.Ю. Барановский – М.: ЗАО «Центрполиграф», 2002. – 633 с;
5. Радченко В., Селиверстов П. Возрастные изменения печени. Март 2017; Вестник Северо-Западного государственного медицинского университета им. И.И. Мечникова, 9(1):110-116 DOI:10.17816/mechnikov201791110-116;
6. https://национальныепроекты.рф/new-opportunities/stat-uchastnikom-programmy-aktivnoe-dolgoletie.