понять, кто здесь прав, очень непросто (если вообще возможно решить этот вопрос окончательно). В отличие от клеточных организмов, которые точно имеют общее происхождение и у которых сохранились гены, принадлежавшие их общему предку, у вирусов за схожими процессами не нашлось древних гомологичных генов, по которым удалось бы построить однозначное родственное древо. Хотя вирусы не имеют универсальных генов, у них есть консервативные гены, которые встречаются очень широко и кодируют основные белки, нужные для репликации или постройки симметричных оболочек-капсидов. Попытка Кунина и его коллег разобраться в этой теме привела их к необычным выводам. По данным ученых, самые разные полимеразы происходят из одного и того же типа доменов и могут иметь доклеточное происхождение. А вот «родственники» генов, кодирующих белки капсида, нашлись в клетках. Возможно, вирусы украли «хозяйские» гены. Эти данные — аргумент в пользу «химерного» сценария происхождения вируса, согласно которому доклеточная репликативная машина объединилась со «взбесившимися генами».
«Коронавирус отличается от гриппа больше, чем мы от бактерий»
Любопытно, что представители разных классов вирусов по Балтимору по-разному выбирают хозяев: у бактерий и архей доминируют вирусы с двуцепочечной ДНК, на животных и растения чаще нападают РНК-вирусы. Но старыми методами все разнообразие организмов (и населяющих их вирусов) изучить невозможно: среди известных нам бактерий и архей один из тысяч штаммов способен расти в культуре. Решением этой проблемы стали подходы метавиромики и метагеномики в целом, которые привели к «тектоническому сдвигу в понимании эволюции вирусов». Эти методы позволяют выделить генетический материал из образцов окружающей среды, читать генетические последовательности и узнавать о новых объектах, ни разу не увидев их «вживую». «Этот сдвиг в науке признан официально. Сегодня можно регистрировать новые семейства, группы вирусов, секвенированных только метагеномикой. Больше половины последовательностей РНК-вирусов сегодня известны по метавиромике», — подчеркнул Кунин.
Благодаря изучению консервативного гена РНК-зависимой РНК-полимеразы удалось построить древо для РНК-вирусов. Как отметил вирусолог, связи в нем выглядят довольно необычно: «Родственники SARS-CoV-2 — простые РНК-вирусы, поражающие растения. Вирусы гриппа и лихорадки Эбола тоже имеют негативную полярность, и симптомы заболевания могут напоминать COVID-19. Но они находятся вообще на разных континентах мира вирусов и больше отличаются друг от друга, чем мы от бактерий. Интересно то, что коронавирусы имеют одни из самых больших и сложных РНК-геномов: их размер достигает 30–40 тысяч нуклеотидов». Предковыми ветвями оказались вирусы с одноцепочечной РНК с положительной полярностью. Из них возникли и двунитевые, из двунитевых — РНК-вирусы с негативной полярностью. «Мы проанализировали один образец воды из устья Янцзы и в результате удвоили разнообразие известных РНК-вирусов. Было известно около 5000 последовательностей, стало 10 000. И большая часть этого разнообразия в выделенные нами группы в принципе попадают», — заявил Кунин.

ДНК-вирусы, которые недавно объединили в империю Duplodnaviria, тоже приготовили исследователям немало сюрпризов. Самой большой ее частью оказались представители с привычным нам двуцепочечным ДНК-геномом. У них общих консервативных генов не нашлось, но сети общих генов позволили выделить две огромные группы родственников: к первой относятся бактериофаги с «хвостами» и родственники герпеса, ко второй — бактериофаги без «хвостов» и вирусы-гиганты, нападающие на эукариот (как оспа или мимивирус). Споры вокруг происхождения гигантских вирусов, кажется, разрешены не в пользу редуцированных клеток: родословная огромных вирусов прослеживается до более мелких предков, приобретая гены от хозяина. Ну а маленькие вирусы с одноцепочечными ДНК-геномами, судя по всему, несколько раз происходили из реплицирующихся агентов-плазмид — одноцепочечных кольцевых ДНК.
К настоящему моменту ученым удалось получить четкую и не слишком сложную мегатаксономию вирусного мира с четырьмя империями, каждая из которых включает отдельные царства и типы. Такое предложение исследователей было официально принято Международным комитетом по таксономии вирусов, и более свежие находки в эту схему вписываются. Но перипетий в эволюционной истории этих созданий осталось очень много — изучать и изучать. Эта информация, конечно, помогает не только ответить на экзистенциальные вопросы, но и искать новые способы борьбы с инфекциями и использования вирусов для своих целей.
Победить то, не знаю что
Однако жизни и здоровью человека угрожает не только опасность извне: как рассказал Вадим Гладышев, профессор медицины Гарвардской медицинской школы, профессор факультета биоинженерии и биоинформатики МГУ имени М.В. Ломоносова, нередко основным фактором риска смерти (и неинфекционных болезней тоже) становится возраст. Столетиями человечество бьется над тем, чтобы победить старение, однако до сих пор нет даже общего мнения, что это такое. «В прошлом году мы проводили дебаты с Обри Де Греем в Берлине на эту тему. А когда на конференции геронтологов в Канаде 35 профессионалов в конце опросили, все дали разные определения», — вспомнил Гладышев.
Нельзя пожаловаться на недостаток попыток объяснить этот механизм. Так, идея о программируемом старении Вейсмана (родом из XIX века) гласит, что старение изначально заложено где-то в организме, возможно, закодировано в генах. «Но нет такой ситуации, чтобы обладатели какой-то мутации вдруг перестали стареть, — отмечает Гладышев. Согласно эволюционным теориям Медавара и Вильямса, в организме происходит накопление мутаций и антагонистическая плейотропия. Сначала гены хорошо себя ведут, потом накапливаются повреждения. Но сколько таких генов, как велика их роль? Никто не знает». По Харману, старение случается из-за свободных радикалов, этот подход не учитывает всех других причин повреждений. Лесли Оргел считал причиной транскрипционные и трансляционные ошибки при многократном копировании генов в процессе деления клеток. Но опять же — почему они важнее остальных ошибок? Список можно продолжать. Сам лектор определил старение как накопление вредных изменений. «Во время реакций внутри организма фермент переводит субстрат в продукт, но есть ненулевая вероятность, что фермент будет и побочный продукт создавать (повреждение). Оно не случайно, и его можно назвать запрограммированным, но цели оно не имеет». Главной проблемой различных подходов к изучению старения пока остается односторонность. Нет основного повреждения, основного гена, который можно было бы отключить, чтобы радоваться вечной жизни: в старении участвует весь организм. Пресловутые теломеры — один маленький элемент, и их удлинения недостаточно: нужно изучать все элементы вместе.


Таким образом, отключить процесс насовсем, скорее всего, не выйдет. Но, с точки зрения Гладышева, необязательно удалять все повреждения из клетки: можно их просто разбавлять. «Это должна была быть ключевая стратегия для всей жизни с ее начала. Но тогда старение — это более сложный процесс, чем сама жизнь! Если разбавление невозможно, когда есть невозобновляемые клетки, то старение неизбежно. Но его можно замедлить, омолодить клетки или структуры», — считает ученый. Гладышев и его коллеги исследовали генетические изменения, происходящие в раковых клетках, в качестве модели старения, и выяснили несколько интересных особенностей. Например, если опухоль возникла у ребенка, то у нее было меньше возможностей накопить мутации, у старика — больше времени. При этом скорость накопления у разных раков разная. Каждые восемь лет происходит удвоение вероятности смертности (от зависимости уходят раки репродуктивных органов, так как эти функции организм теряет быстрее других). Разница наблюдалась и между представителями разного пола — и это соответствует тому, что мужчины живут меньше и стареют быстрее.
«Нет ни одной известной интервенции, которая увеличивает продолжительность жизни»
Важно понимать и то, что мутации не только накапливаются с возрастом, но и присутствуют у исходного организма. Для некоторых ультраредких мутаций они могут быть ассоциированы с продолжительностью жизни или здоровой жизни. Также ученые обнаружили связь с возрастом смерти матери (но не отца — хотя отцы могли умереть раньше из-за рискованного поведения или войн, а не по естественным причинам). «У каждого человека вредных мутаций в среднем изначально около шести. Даже если следить на протяжении десяти лет, обладатели дополнительных мутаций умирают быстрее. Каждая подобная мутация в среднем укорачивает жизнь на шесть месяцев. Итак, некоторые приводят к долгой жизни, другие наоборот. В будущем редактирование генома могло бы изменить ситуацию», — предположил Гладышев.
На других организмах возможны и более многообещающие исследования. Но животные используют разные стратегии, и далеко не все они в принципе применимы на человеке. Работа на 33 видах млекопитающих показала, что у «долгожителей» некоторые гены центрального метаболизма в печени сильно подавлены (в почках — меньше, в мозге их работа не меняется). Некоторые исследования на животных выявляют связь продолжительности жизни и питания. В одном из них дрожжи, растущие на среде с добавлением «молодых» дрожжей, жили дольше дрожжей, растущих на среде с добавлением старых. В другом мыши, которым в корм добавляли мясо старого оленя, жили дольше тех, кто ел молодого.
На людях, увы, не все так просто, и подобные закономерности не доказаны. Пока не удалось найти вещество, которое сразу бы меняло все эти показатели в разных органах «как надо» (если предположить, что мы знаем, как надо). Нокаут рецептора гормона роста, еда через день, метформин, рапамицин, ограничение метионина и даже гипоксия — все эти и другие интервенции продолжают изучаться, но дальше модельных организмов успехи не идут. «Для человека нет ни одной известной интервенции, которая увеличивает продолжительность жизни. Мы только знаем, как ее сократить», — резюмировал Гладышев. Однако новые подходы уже позволяют количественно оценивать старение. Возможно, они укажут исследователям направление, в котором стоит двигаться.

«Старение — это более сложный процесс, чем сама жизнь!»

Как мы болеем, выживаем и умираем

https://indicator.ru/thumb/1360x0/fi...5d6ba5ad1a.jpg

Похоже ли старение на рак и можно ли его отключить, зачем организму воспаление, откуда есть пошли вирусы и не появились ли они раньше клеток, кому жить дольше помогает голодание, а кому — кетогенные диеты? Обо всем этом — в репортаже Indicator.Ru с лекций секции «Науки о жизни» на форуме «Наука будущего — наука молодых».

Противоречивые сигналы
Первым с лекцией о воспалительных процессах и гомеостазе (в организме так называют поддержание постоянных условий внутренней среды) выступил Руслан Меджитов, профессор Школы медицины Йельского университета. Ученый попросил слушателей представить состояние гомеостаза как шарик внутри параболической «ямки» нормы. Когда какие-то факторы пытаются вывести систему из равновесия, то под действием регулирующих сил гомеостаз будет «скатываться» обратно — как шарик под действием гравитации. Но слишком сильный разгон шарика (даже ради его стабилизации «на дне») приведет к тому, что тот вывалится за пределы кривой и система уже не сможет вернуться в нормальное состояние. «Так и с воспалительным ответом: он нужен для того, чтобы восстановить равновесие. Но при сильной патологии он только толкнет систему дальше от нормы или приведет к ее стабилизации в состоянии хронической патологии», — отметил биолог.
Воспаление может развиться в ответ на аллергены и яды, поражение тканей, стрессовые для организма условия (факторы окружающей среды, нездоровый образ жизни) и, конечно, инфекцию. Во всех этих случаях такая реакция эволюционно и физиологически имеет смысл (кроме, разве что, воспаления в ответ на неблагоприятные условия): она защищает организм, избавляясь от вредных веществ, воздействий или «завоевателей», восстанавливает повреждения. Но стоит переборщить — и начинаются проблемы: из-за чрезмерной враждебности к незнакомым (пусть и безобидным) чужеродным веществам появляется аллергия, непримиримая борьба с инфекциями доводит до аутоиммунных реакций и даже сепсиса, патология заживления тканей влечет за собой фиброз и рак.

Меджитов рассказал о четырех компонентах процесса: то, что вызывает, то, что засекает, регулятор воспалительного ответа и то, что действует. «Для воспаления эти компоненты не уникальны. Даже в термостате принцип работы такой же: есть сенсоры и то, что меняет значение переменной. Концентрация глюкозы в крови, другие процессы гомеостаза тоже так регулируются, все это системы управления», — привел примеры Меджитов. Ученый предложил смотреть на гомеостаз одновременно с перспективы динамических систем и системы управления. В любой управляемой системе есть количественный параметр, а также процессы, которые его увеличивают и уменьшают. В динамической системе множество элементов меняют свое положение в зависимости от времени, и все целое принимает одно из допустимых состояний. Некоторые сигналы, которые не связаны с параметром, могут приходить извне. Известно также, что если две команды противоречат друг другу, то «зеленый свет» воспалению будет в приоритете. Есть у нас и механизмы негативной обратной связи, когда система будет активно сопротивляться изменению параметров среды. Некоторые компоненты на значение переменных не влияют, но помогают адаптироваться к новым значениям.
Голодная жизнь и сытая смерть
«Это приводит к очень разнообразным вариациям в биологии. При воспалительной реакции сенсоры производят цитокины, но они действуют и на компоненты системы, которые в защите прямой роли не играют. Это нужно для адаптации системы. Существование двух типов эффектов (устранение патогенов и адаптация к ним), приводит к разным стратегиям защиты — сопротивление или привыкание (resistance vs tolerance). Например, наш организм толерантен к огромному количеству бактерий в кишечнике и на коже, но при болезни будет с микроорганизмами бороться», — пояснил ученый. С чрезмерным воспалительным ответом происходит то же самое: организм снижает его силу или адаптируется. Однако для больного второе означает, что процесс может перейти в хроническую форму и доставить немало проблем.
Здесь работает несколько курьезная биология выживания: с эволюционной точки зрения система стабильна при превышении выгоды над затратами. То, что для пациента или доктора выглядит как болезнь, на поверку оказывается стабильной системой, но с гигантскими затратами. Поведение нездоровых животных отклоняется от нормы: возникают потеря аппетита, необщительность, усталость и летаргия, нежелание ухаживать за собой, подавление либидо. Но, как ни парадоксально, ценой этих страданий может быть куплена жизнь.
Изучая эти особенности, Меджитов обнаружил, что мыши с сепсисом переставали есть, чтобы выжить, но погибали, если кормить их насильно (в том числе просто от введения глюкозы). Это происходило даже при «стерильном» воспалении, экспериментально вызванном полисахаридами бактерий. «Когда мыши не ели, они меняли метаболизм: поглощали жиры и производили кетоновые кислоты. Это необходимо при сепсисе от липополисахаридов, — сообщил Меджитов. — За 30 секунд до смерти у мышей были конвульсии — это может быть объяснением, почему при некоторых заболеваниях можно снизить риск конвульсий кетогенными диетами. Также мы установили, что вальпоровая кислота приводит к выживанию».
«Вирусы заражают все»
Поговорили на секции не только о реакциях на заражение, но и о самих инфекционных агентах — вторую лекцию посвятили самым вездесущим из них. Мир вирусов населен удивительными существами (или объектами — в зависимости от того, считать ли живыми эти порции наследственного материала в симметричной белковой коробочке-капсиде). «На Земле в 10 миллионов раз больше вирусных частиц, чем звезд в наблюдаемой Вселенной: если бактерий на Земле 5*1030, то вирусов — 1031. Во всех местообитаниях в 10–100 раз больше вирусов на каждую клетку. Вирусы заражают все, и они удивительно разнообразны», — начал Евгений Кунин, ведущий научный сотрудник Национальной медицинской библиотеки при Национальных институтах здравоохранения США. У всех организмов одна и та же схема репликации (воспроизводства) генетического материала. Но у одних только вирусов существует сразу несколько способов, которыми не пользуется больше никто. РНК или ДНК, одноцепочечные или двуцепочечные, да еще и в разных полярностях — все формы нуклеиновых кислот у них стали генетическим материалом. Только один из классов вирусов по Балтимору (в зависимости от типа наследственного материала) практикует репликацию, как у всех нормальных людей.
Знание, откуда взялись вирусы и как они стали такими необычными, вывело бы науку на новый уровень понимания эволюции и происхождения жизни. Трем предполагаемым схемам происхождения вирусов около 100 лет. Вирусы могли бы быть первыми генетическими системами в природе, появившимися из самовоспроизводящихся элементов-репликонов. Возможно, на них были опробованы все варианты генетических циклов, а затем победил (и достался нам) самый надежный и эффективный, который позволяет создавать более сложные организмы. Вторая группа гипотез — ранние идеи, где вирусы представлялись редуцированными клетками (regression). Действительно, перейдя к паразитическому образу жизни, организмы нередко отбрасывают необходимые для существования на свободе функции как ненужный балласт, чтобы не тратить на них ресурсы. Наконец, третья группа гипотез гласит, что вирусы — это «взбесившиеся» сбежавшие гены, которые обрели автономию. «Все это может представляться пустой спекуляцией, проверить которую нет никакой возможности. И в первые десятилетия так и было», — отмечает Кунин.

Понять, кто здесь прав, очень непросто (если вообще возможно решить этот вопрос окончательно). В отличие от клеточных организмов, которые точно имеют общее происхождение и у которых сохранились гены, принадлежавшие их общему предку, у вирусов за схожими процессами не нашлось древних гомологичных генов, по которым удалось бы построить однозначное родственное древо. Хотя вирусы не имеют универсальных генов, у них есть консервативные гены, которые встречаются очень широко и кодируют основные белки, нужные для репликации или постройки симметричных оболочек-капсидов. Попытка Кунина и его коллег разобраться в этой теме привела их к необычным выводам. По данным ученых, самые разные полимеразы происходят из одного и того же типа доменов и могут иметь доклеточное происхождение. А вот «родственники» генов, кодирующих белки капсида, нашлись в клетках. Возможно, вирусы украли «хозяйские» гены. Эти данные — аргумент в пользу «химерного» сценария происхождения вируса, согласно которому доклеточная репликативная машина объединилась со «взбесившимися генами».
«Коронавирус отличается от гриппа больше, чем мы от бактерий»
Любопытно, что представители разных классов вирусов по Балтимору по-разному выбирают хозяев: у бактерий и архей доминируют вирусы с двуцепочечной ДНК, на животных и растения чаще нападают РНК-вирусы. Но старыми методами все разнообразие организмов (и населяющих их вирусов) изучить невозможно: среди известных нам бактерий и архей один из тысяч штаммов способен расти в культуре. Решением этой проблемы стали подходы метавиромики и метагеномики в целом, которые привели к «тектоническому сдвигу в понимании эволюции вирусов». Эти методы позволяют выделить генетический материал из образцов окружающей среды, читать генетические последовательности и узнавать о новых объектах, ни разу не увидев их «вживую». «Этот сдвиг в науке признан официально. Сегодня можно регистрировать новые семейства, группы вирусов, секвенированных только метагеномикой. Больше половины последовательностей РНК-вирусов сегодня известны по метавиромике», — подчеркнул Кунин.
Благодаря изучению консервативного гена РНК-зависимой РНК-полимеразы удалось построить древо для РНК-вирусов. Как отметил вирусолог, связи в нем выглядят довольно необычно: «Родственники SARS-CoV-2 — простые РНК-вирусы, поражающие растения. Вирусы гриппа и лихорадки Эбола тоже имеют негативную полярность, и симптомы заболевания могут напоминать COVID-19. Но они находятся вообще на разных континентах мира вирусов и больше отличаются друг от друга, чем мы от бактерий. Интересно то, что коронавирусы имеют одни из самых больших и сложных РНК-геномов: их размер достигает 30–40 тысяч нуклеотидов». Предковыми ветвями оказались вирусы с одноцепочечной РНК с положительной полярностью. Из них возникли и двунитевые, из двунитевых — РНК-вирусы с негативной полярностью. «Мы проанализировали один образец воды из устья Янцзы и в результате удвоили разнообразие известных РНК-вирусов. Было известно около 5000 последовательностей, стало 10 000. И большая часть этого разнообразия в выделенные нами группы в принципе попадают», — заявил Кунин.

ДНК-вирусы, которые недавно объединили в империю Duplodnaviria, тоже приготовили исследователям немало сюрпризов. Самой большой ее частью оказались представители с привычным нам двуцепочечным ДНК-геномом. У них общих консервативных генов не нашлось, но сети общих генов позволили выделить две огромные группы родственников: к первой относятся бактериофаги с «хвостами» и родственники герпеса, ко второй — бактериофаги без «хвостов» и вирусы-гиганты, нападающие на эукариот (как оспа или мимивирус). Споры вокруг происхождения гигантских вирусов, кажется, разрешены не в пользу редуцированных клеток: родословная огромных вирусов прослеживается до более мелких предков, приобретая гены от хозяина. Ну а маленькие вирусы с одноцепочечными ДНК-геномами, судя по всему, несколько раз происходили из реплицирующихся агентов-плазмид — одноцепочечных кольцевых ДНК.
К настоящему моменту ученым удалось получить четкую и не слишком сложную мегатаксономию вирусного мира с четырьмя империями, каждая из которых включает отдельные царства и типы. Такое предложение исследователей было официально принято Международным комитетом по таксономии вирусов, и более свежие находки в эту схему вписываются. Но перипетий в эволюционной истории этих созданий осталось очень много — изучать и изучать. Эта информация, конечно, помогает не только ответить на экзистенциальные вопросы, но и искать новые способы борьбы с инфекциями и использования вирусов для своих целей.
Победить то, не знаю что
Однако жизни и здоровью человека угрожает не только опасность извне: как рассказал Вадим Гладышев, профессор медицины Гарвардской медицинской школы, профессор факультета биоинженерии и биоинформатики МГУ имени М.В. Ломоносова, нередко основным фактором риска смерти (и неинфекционных болезней тоже) становится возраст. Столетиями человечество бьется над тем, чтобы победить старение, однако до сих пор нет даже общего мнения, что это такое. «В прошлом году мы проводили дебаты с Обри Де Греем в Берлине на эту тему. А когда на конференции геронтологов в Канаде 35 профессионалов в конце опросили, все дали разные определения», — вспомнил Гладышев.
Нельзя пожаловаться на недостаток попыток объяснить этот механизм. Так, идея о программируемом старении Вейсмана (родом из XIX века) гласит, что старение изначально заложено где-то в организме, возможно, закодировано в генах. «Но нет такой ситуации, чтобы обладатели какой-то мутации вдруг перестали стареть, — отмечает Гладышев. Согласно эволюционным теориям Медавара и Вильямса, в организме происходит накопление мутаций и антагонистическая плейотропия. Сначала гены хорошо себя ведут, потом накапливаются повреждения. Но сколько таких генов, как велика их роль? Никто не знает». По Харману, старение случается из-за свободных радикалов, этот подход не учитывает всех других причин повреждений. Лесли Оргел считал причиной транскрипционные и трансляционные ошибки при многократном копировании генов в процессе деления клеток. Но опять же — почему они важнее остальных ошибок? Список можно продолжать. Сам лектор определил старение как накопление вредных изменений. «Во время реакций внутри организма фермент переводит субстрат в продукт, но есть ненулевая вероятность, что фермент будет и побочный продукт создавать (повреждение). Оно не случайно, и его можно назвать запрограммированным, но цели оно не имеет». Главной проблемой различных подходов к изучению старения пока остается односторонность. Нет основного повреждения, основного гена, который можно было бы отключить, чтобы радоваться вечной жизни: в старении участвует весь организм. Пресловутые теломеры — один маленький элемент, и их удлинения недостаточно: нужно изучать все элементы вместе.

Таким образом, отключить процесс насовсем, скорее всего, не выйдет. Но, с точки зрения Гладышева, необязательно удалять все повреждения из клетки: можно их просто разбавлять. «Это должна была быть ключевая стратегия для всей жизни с ее начала. Но тогда старение — это более сложный процесс, чем сама жизнь! Если разбавление невозможно, когда есть невозобновляемые клетки, то старение неизбежно. Но его можно замедлить, омолодить клетки или структуры», — считает ученый. Гладышев и его коллеги исследовали генетические изменения, происходящие в раковых клетках, в качестве модели старения, и выяснили несколько интересных особенностей. Например, если опухоль возникла у ребенка, то у нее было меньше возможностей накопить мутации, у старика — больше времени. При этом скорость накопления у разных раков разная. Каждые восемь лет происходит удвоение вероятности смертности (от зависимости уходят раки репродуктивных органов, так как эти функции организм теряет быстрее других). Разница наблюдалась и между представителями разного пола — и это соответствует тому, что мужчины живут меньше и стареют быстрее.
«Нет ни одной известной интервенции, которая увеличивает продолжительность жизни»
Важно понимать и то, что мутации не только накапливаются с возрастом, но и присутствуют у исходного организма. Для некоторых ультраредких мутаций они могут быть ассоциированы с продолжительностью жизни или здоровой жизни. Также ученые обнаружили связь с возрастом смерти матери (но не отца — хотя отцы могли умереть раньше из-за рискованного поведения или войн, а не по естественным причинам). «У каждого человека вредных мутаций в среднем изначально около шести. Даже если следить на протяжении десяти лет, обладатели дополнительных мутаций умирают быстрее. Каждая подобная мутация в среднем укорачивает жизнь на шесть месяцев. Итак, некоторые приводят к долгой жизни, другие наоборот. В будущем редактирование генома могло бы изменить ситуацию», — предположил Гладышев.
На других организмах возможны и более многообещающие исследования. Но животные используют разные стратегии, и далеко не все они в принципе применимы на человеке. Работа на 33 видах млекопитающих показала, что у «долгожителей» некоторые гены центрального метаболизма в печени сильно подавлены (в почках — меньше, в мозге их работа не меняется). Некоторые исследования на животных выявляют связь продолжительности жизни и питания. В одном из них дрожжи, растущие на среде с добавлением «молодых» дрожжей, жили дольше дрожжей, растущих на среде с добавлением старых. В другом мыши, которым в корм добавляли мясо старого оленя, жили дольше тех, кто ел молодого.
На людях, увы, не все так просто, и подобные закономерности не доказаны. Пока не удалось найти вещество, которое сразу бы меняло все эти показатели в разных органах «как надо» (если предположить, что мы знаем, как надо). Нокаут рецептора гормона роста, еда через день, метформин, рапамицин, ограничение метионина и даже гипоксия — все эти и другие интервенции продолжают изучаться, но дальше модельных организмов успехи не идут. «Для человека нет ни одной известной интервенции, которая увеличивает продолжительность жизни. Мы только знаем, как ее сократить», — резюмировал Гладышев. Однако новые подходы уже позволяют количественно оценивать старение. Возможно, они укажут исследователям направление, в котором стоит двигаться.

«Старение — это более сложный процесс, чем сама жизнь!»

Как мы болеем, выживаем и умираем


https://indicator.ru/thumb/1360x0/fi...5d6ba5ad1a.jpg

Hybrid Medical Animation/SPL/Rachel Ranosa/ISO Republic/Indicator.Ru






Похоже ли старение на рак и можно ли его отключить, зачем организму воспаление, откуда есть пошли вирусы и не появились ли они раньше клеток, кому жить дольше помогает голодание, а кому — кетогенные диеты? Обо всем этом — в репортаже Indicator.Ru с лекций секции «Науки о жизни» на форуме «Наука будущего — наука молодых».

Противоречивые сигналы
Первым с лекцией о воспалительных процессах и гомеостазе (в организме так называют поддержание постоянных условий внутренней среды) выступил Руслан Меджитов, профессор Школы медицины Йельского университета. Ученый попросил слушателей представить состояние гомеостаза как шарик внутри параболической «ямки» нормы. Когда какие-то факторы пытаются вывести систему из равновесия, то под действием регулирующих сил гомеостаз будет «скатываться» обратно — как шарик под действием гравитации. Но слишком сильный разгон шарика (даже ради его стабилизации «на дне») приведет к тому, что тот вывалится за пределы кривой и система уже не сможет вернуться в нормальное состояние. «Так и с воспалительным ответом: он нужен для того, чтобы восстановить равновесие. Но при сильной патологии он только толкнет систему дальше от нормы или приведет к ее стабилизации в состоянии хронической патологии», — отметил биолог.
Воспаление может развиться в ответ на аллергены и яды, поражение тканей, стрессовые для организма условия (факторы окружающей среды, нездоровый образ жизни) и, конечно, инфекцию. Во всех этих случаях такая реакция эволюционно и физиологически имеет смысл (кроме, разве что, воспаления в ответ на неблагоприятные условия): она защищает организм, избавляясь от вредных веществ, воздействий или «завоевателей», восстанавливает повреждения. Но стоит переборщить — и начинаются проблемы: из-за чрезмерной враждебности к незнакомым (пусть и безобидным) чужеродным веществам появляется аллергия, непримиримая борьба с инфекциями доводит до аутоиммунных реакций и даже сепсиса, патология заживления тканей влечет за собой фиброз и рак.



Читайте также
https://indicator.ru/thumb/0x324/fil...a4f2d8a217.jpg

Найден отвечающий за воспаление при инфекции белок

Меджитов рассказал о четырех компонентах процесса: то, что вызывает, то, что засекает, регулятор воспалительного ответа и то, что действует. «Для воспаления эти компоненты не уникальны. Даже в термостате принцип работы такой же: есть сенсоры и то, что меняет значение переменной. Концентрация глюкозы в крови, другие процессы гомеостаза тоже так регулируются, все это системы управления», — привел примеры Меджитов. Ученый предложил смотреть на гомеостаз одновременно с перспективы динамических систем и системы управления. В любой управляемой системе есть количественный параметр, а также процессы, которые его увеличивают и уменьшают. В динамической системе множество элементов меняют свое положение в зависимости от времени, и все целое принимает одно из допустимых состояний. Некоторые сигналы, которые не связаны с параметром, могут приходить извне. Известно также, что если две команды противоречат друг другу, то «зеленый свет» воспалению будет в приоритете. Есть у нас и механизмы негативной обратной связи, когда система будет активно сопротивляться изменению параметров среды. Некоторые компоненты на значение переменных не влияют, но помогают адаптироваться к новым значениям.
Голодная жизнь и сытая смерть
«Это приводит к очень разнообразным вариациям в биологии. При воспалительной реакции сенсоры производят цитокины, но они действуют и на компоненты системы, которые в защите прямой роли не играют. Это нужно для адаптации системы. Существование двух типов эффектов (устранение патогенов и адаптация к ним), приводит к разным стратегиям защиты — сопротивление или привыкание (resistance vs tolerance). Например, наш организм толерантен к огромному количеству бактерий в кишечнике и на коже, но при болезни будет с микроорганизмами бороться», — пояснил ученый. С чрезмерным воспалительным ответом происходит то же самое: организм снижает его силу или адаптируется. Однако для больного второе означает, что процесс может перейти в хроническую форму и доставить немало проблем.
Здесь работает несколько курьезная биология выживания: с эволюционной точки зрения система стабильна при превышении выгоды над затратами. То, что для пациента или доктора выглядит как болезнь, на поверку оказывается стабильной системой, но с гигантскими затратами. Поведение нездоровых животных отклоняется от нормы: возникают потеря аппетита, необщительность, усталость и летаргия, нежелание ухаживать за собой, подавление либидо. Но, как ни парадоксально, ценой этих страданий может быть куплена жизнь.
Изучая эти особенности, Меджитов обнаружил, что мыши с сепсисом переставали есть, чтобы выжить, но погибали, если кормить их насильно (в том числе просто от введения глюкозы). Это происходило даже при «стерильном» воспалении, экспериментально вызванном полисахаридами бактерий. «Когда мыши не ели, они меняли метаболизм: поглощали жиры и производили кетоновые кислоты. Это необходимо при сепсисе от липополисахаридов, — сообщил Меджитов. — За 30 секунд до смерти у мышей были конвульсии — это может быть объяснением, почему при некоторых заболеваниях можно снизить риск конвульсий кетогенными диетами. Также мы установили, что вальпоровая кислота приводит к выживанию».
«Вирусы заражают все»
Поговорили на секции не только о реакциях на заражение, но и о самих инфекционных агентах — вторую лекцию посвятили самым вездесущим из них. Мир вирусов населен удивительными существами (или объектами — в зависимости от того, считать ли живыми эти порции наследственного материала в симметричной белковой коробочке-капсиде). «На Земле в 10 миллионов раз больше вирусных частиц, чем звезд в наблюдаемой Вселенной: если бактерий на Земле 5*1030, то вирусов — 1031. Во всех местообитаниях в 10–100 раз больше вирусов на каждую клетку. Вирусы заражают все, и они удивительно разнообразны», — начал Евгений Кунин, ведущий научный сотрудник Национальной медицинской библиотеки при Национальных институтах здравоохранения США. У всех организмов одна и та же схема репликации (воспроизводства) генетического материала. Но у одних только вирусов существует сразу несколько способов, которыми не пользуется больше никто. РНК или ДНК, одноцепочечные или двуцепочечные, да еще и в разных полярностях — все формы нуклеиновых кислот у них стали генетическим материалом. Только один из классов вирусов по Балтимору (в зависимости от типа наследственного материала) практикует репликацию, как у всех нормальных людей.
Знание, откуда взялись вирусы и как они стали такими необычными, вывело бы науку на новый уровень понимания эволюции и происхождения жизни. Трем предполагаемым схемам происхождения вирусов около 100 лет. Вирусы могли бы быть первыми генетическими системами в природе, появившимися из самовоспроизводящихся элементов-репликонов. Возможно, на них были опробованы все варианты генетических циклов, а затем победил (и достался нам) самый надежный и эффективный, который позволяет создавать более сложные организмы. Вторая группа гипотез — ранние идеи, где вирусы представлялись редуцированными клетками (regression). Действительно, перейдя к паразитическому образу жизни, организмы нередко отбрасывают необходимые для существования на свободе функции как ненужный балласт, чтобы не тратить на них ресурсы. Наконец, третья группа гипотез гласит, что вирусы — это «взбесившиеся» сбежавшие гены, которые обрели автономию. «Все это может представляться пустой спекуляцией, проверить которую нет никакой возможности. И в первые десятилетия так и было», — отмечает Кунин.

Понять, кто здесь прав, очень непросто (если вообще возможно решить этот вопрос окончательно). В отличие от клеточных организмов, которые точно имеют общее происхождение и у которых сохранились гены, принадлежавшие их общему предку, у вирусов за схожими процессами не нашлось древних гомологичных генов, по которым удалось бы построить однозначное родственное древо. Хотя вирусы не имеют универсальных генов, у них есть консервативные гены, которые встречаются очень широко и кодируют основные белки, нужные для репликации или постройки симметричных оболочек-капсидов. Попытка Кунина и его коллег разобраться в этой теме привела их к необычным выводам. По данным ученых, самые разные полимеразы происходят из одного и того же типа доменов и могут иметь доклеточное происхождение. А вот «родственники» генов, кодирующих белки капсида, нашлись в клетках. Возможно, вирусы украли «хозяйские» гены. Эти данные — аргумент в пользу «химерного» сценария происхождения вируса, согласно которому доклеточная репликативная машина объединилась со «взбесившимися генами».
«Коронавирус отличается от гриппа больше, чем мы от бактерий»
Любопытно, что представители разных классов вирусов по Балтимору по-разному выбирают хозяев: у бактерий и архей доминируют вирусы с двуцепочечной ДНК, на животных и растения чаще нападают РНК-вирусы. Но старыми методами все разнообразие организмов (и населяющих их вирусов) изучить невозможно: среди известных нам бактерий и архей один из тысяч штаммов способен расти в культуре. Решением этой проблемы стали подходы метавиромики и метагеномики в целом, которые привели к «тектоническому сдвигу в понимании эволюции вирусов». Эти методы позволяют выделить генетический материал из образцов окружающей среды, читать генетические последовательности и узнавать о новых объектах, ни разу не увидев их «вживую». «Этот сдвиг в науке признан официально. Сегодня можно регистрировать новые семейства, группы вирусов, секвенированных только метагеномикой. Больше половины последовательностей РНК-вирусов сегодня известны по метавиромике», — подчеркнул Кунин.
Благодаря изучению консервативного гена РНК-зависимой РНК-полимеразы удалось построить древо для РНК-вирусов. Как отметил вирусолог, связи в нем выглядят довольно необычно: «Родственники SARS-CoV-2 — простые РНК-вирусы, поражающие растения. Вирусы гриппа и лихорадки Эбола тоже имеют негативную полярность, и симптомы заболевания могут напоминать COVID-19. Но они находятся вообще на разных континентах мира вирусов и больше отличаются друг от друга, чем мы от бактерий. Интересно то, что коронавирусы имеют одни из самых больших и сложных РНК-геномов: их размер достигает 30–40 тысяч нуклеотидов». Предковыми ветвями оказались вирусы с одноцепочечной РНК с положительной полярностью. Из них возникли и двунитевые, из двунитевых — РНК-вирусы с негативной полярностью. «Мы проанализировали один образец воды из устья Янцзы и в результате удвоили разнообразие известных РНК-вирусов. Было известно около 5000 последовательностей, стало 10 000. И большая часть этого разнообразия в выделенные нами группы в принципе попадают», — заявил Кунин.

ДНК-вирусы, которые недавно объединили в империю Duplodnaviria, тоже приготовили исследователям немало сюрпризов. Самой большой ее частью оказались представители с привычным нам двуцепочечным ДНК-геномом. У них общих консервативных генов не нашлось, но сети общих генов позволили выделить две огромные группы родственников: к первой относятся бактериофаги с «хвостами» и родственники герпеса, ко второй — бактериофаги без «хвостов» и вирусы-гиганты, нападающие на эукариот (как оспа или мимивирус). Споры вокруг происхождения гигантских вирусов, кажется, разрешены не в пользу редуцированных клеток: родословная огромных вирусов прослеживается до более мелких предков, приобретая гены от хозяина. Ну а маленькие вирусы с одноцепочечными ДНК-геномами, судя по всему, несколько раз происходили из реплицирующихся агентов-плазмид — одноцепочечных кольцевых ДНК.
К настоящему моменту ученым удалось получить четкую и не слишком сложную мегатаксономию вирусного мира с четырьмя империями, каждая из которых включает отдельные царства и типы. Такое предложение исследователей было официально принято Международным комитетом по таксономии вирусов, и более свежие находки в эту схему вписываются. Но перипетий в эволюционной истории этих созданий осталось очень много — изучать и изучать. Эта информация, конечно, помогает не только ответить на экзистенциальные вопросы, но и искать новые способы борьбы с инфекциями и использования вирусов для своих целей.
Победить то, не знаю что
Однако жизни и здоровью человека угрожает не только опасность извне: как рассказал Вадим Гладышев, профессор медицины Гарвардской медицинской школы, профессор факультета биоинженерии и биоинформатики МГУ имени М.В. Ломоносова, нередко основным фактором риска смерти (и неинфекционных болезней тоже) становится возраст. Столетиями человечество бьется над тем, чтобы победить старение, однако до сих пор нет даже общего мнения, что это такое. «В прошлом году мы проводили дебаты с Обри Де Греем в Берлине на эту тему. А когда на конференции геронтологов в Канаде 35 профессионалов в конце опросили, все дали разные определения», — вспомнил Гладышев.
Нельзя пожаловаться на недостаток попыток объяснить этот механизм. Так, идея о программируемом старении Вейсмана (родом из XIX века) гласит, что старение изначально заложено где-то в организме, возможно, закодировано в генах. «Но нет такой ситуации, чтобы обладатели какой-то мутации вдруг перестали стареть, — отмечает Гладышев. Согласно эволюционным теориям Медавара и Вильямса, в организме происходит накопление мутаций и антагонистическая плейотропия. Сначала гены хорошо себя ведут, потом накапливаются повреждения. Но сколько таких генов, как велика их роль? Никто не знает». По Харману, старение случается из-за свободных радикалов, этот подход не учитывает всех других причин повреждений. Лесли Оргел считал причиной транскрипционные и трансляционные ошибки при многократном копировании генов в процессе деления клеток. Но опять же — почему они важнее остальных ошибок? Список можно продолжать. Сам лектор определил старение как накопление вредных изменений. «Во время реакций внутри организма фермент переводит субстрат в продукт, но есть ненулевая вероятность, что фермент будет и побочный продукт создавать (повреждение). Оно не случайно, и его можно назвать запрограммированным, но цели оно не имеет». Главной проблемой различных подходов к изучению старения пока остается односторонность. Нет основного повреждения, основного гена, который можно было бы отключить, чтобы радоваться вечной жизни: в старении участвует весь организм. Пресловутые теломеры — один маленький элемент, и их удлинения недостаточно: нужно изучать все элементы вместе.

Таким образом, отключить процесс насовсем, скорее всего, не выйдет. Но, с точки зрения Гладышева, необязательно удалять все повреждения из клетки: можно их просто разбавлять. «Это должна была быть ключевая стратегия для всей жизни с ее начала. Но тогда старение — это более сложный процесс, чем сама жизнь! Если разбавление невозможно, когда есть невозобновляемые клетки, то старение неизбежно. Но его можно замедлить, омолодить клетки или структуры», — считает ученый. Гладышев и его коллеги исследовали генетические изменения, происходящие в раковых клетках, в качестве модели старения, и выяснили несколько интересных особенностей. Например, если опухоль возникла у ребенка, то у нее было меньше возможностей накопить мутации, у старика — больше времени. При этом скорость накопления у разных раков разная. Каждые восемь лет происходит удвоение вероятности смертности (от зависимости уходят раки репродуктивных органов, так как эти функции организм теряет быстрее других). Разница наблюдалась и между представителями разного пола — и это соответствует тому, что мужчины живут меньше и стареют быстрее.
«Нет ни одной известной интервенции, которая увеличивает продолжительность жизни»
Важно понимать и то, что мутации не только накапливаются с возрастом, но и присутствуют у исходного организма. Для некоторых ультраредких мутаций они могут быть ассоциированы с продолжительностью жизни или здоровой жизни. Также ученые обнаружили связь с возрастом смерти матери (но не отца — хотя отцы могли умереть раньше из-за рискованного поведения или войн, а не по естественным причинам). «У каждого человека вредных мутаций в среднем изначально около шести. Даже если следить на протяжении десяти лет, обладатели дополнительных мутаций умирают быстрее. Каждая подобная мутация в среднем укорачивает жизнь на шесть месяцев. Итак, некоторые приводят к долгой жизни, другие наоборот. В будущем редактирование генома могло бы изменить ситуацию», — предположил Гладышев.
На других организмах возможны и более многообещающие исследования. Но животные используют разные стратегии, и далеко не все они в принципе применимы на человеке. Работа на 33 видах млекопитающих показала, что у «долгожителей» некоторые гены центрального метаболизма в печени сильно подавлены (в почках — меньше, в мозге их работа не меняется). Некоторые исследования на животных выявляют связь продолжительности жизни и питания. В одном из них дрожжи, растущие на среде с добавлением «молодых» дрожжей, жили дольше дрожжей, растущих на среде с добавлением старых. В другом мыши, которым в корм добавляли мясо старого оленя, жили дольше тех, кто ел молодого.
На людях, увы, не все так просто, и подобные закономерности не доказаны. Пока не удалось найти вещество, которое сразу бы меняло все эти показатели в разных органах «как надо» (если предположить, что мы знаем, как надо). Нокаут рецептора гормона роста, еда через день, метформин, рапамицин, ограничение метионина и даже гипоксия — все эти и другие интервенции продолжают изучаться, но дальше модельных организмов успехи не идут. «Для человека нет ни одной известной интервенции, которая увеличивает продолжительность жизни. Мы только знаем, как ее сократить», — резюмировал Гладышев. Однако новые подходы уже позволяют количественно оценивать старение. Возможно, они укажут исследователям направление, в котором стоит двигаться.

Как мы стареем? У ученых есть новое объяснение

11 марта
9,2 тыс. дочитываний
3,5 мин.







Cтарение — это естественный процесс, при котором части организма и вся система в целом постепенно деградируют. Однако эти процессы можно замедлить, если разобраться в том, как они протекают. Группа американских ученых из Университета Калифорнии раскрыла основные механизмы старения и разработала генетические методы продления жизни. Рассказываем, как новое исследование повлияет на наши знания о старении.
https://avatars.mds.yandex.net/get-z...55d/scale_1200



Что такое старение с научной точки зрения?
Это естественный биологический процесс разрушительного характера. Постепенно во время старения нарушается работа организма, снижается его выживаемость в окружающей среде. Это приводит к ограничению общих возможностей организма, появлению возрастных хронических заболеваний и нарастанию риска возможности умереть. Помимо физической деградации, происходит также снижение умственных способностей.
Существует ряд факторов, которые влияют на продолжительность жизни: наследственность, состояние внутренних органов и систем, социально-экономическое положение и степень заинтересованности человека в сохранении бодрости и здоровья. Поэтому биологический возраст человека не всегда совпадает с прожитыми годами.
По рекомендации ВОЗ выделяют следующие возрастные категории:

• 45–59 лет — средний возраст;
• 60–74 года — пожилой;
• 75–90 лет — старческий;
• свыше 90 лет — долгожители.

Сколько лет максимум можно прожить?
Ученые установили, что генетически жизнь человека запрограммирована не более чем на 150 лет. Теперь перед наукой стоит задача не только продления жизни, но и улучшения ее качества. Генетики и гериатры считают, что добиться этого вполне реально.
Почему мы стареем?

• Из-за накопления мутаций

Оно основывается на том, что гены способны изменяться (мутировать), накапливая эти изменения на протяжении жизни. А так как каждый ген отвечает за несколько признаков (плейотропия), мутационные изменения влекут за собой изменения в физиологии человека. Мутации могут происходить как без причины, так и при воздействии различных факторов внешней среды (стрессов, инфекционных возбудителей и т. д.). Механизм действует на разных стадиях угасания. При накоплении большого количества мутаций человек умирает.

• Из-за токсичного воздействия свободных радикалов

В этом случае причиной старения является химический процесс, при котором на клеточном уровне образуются агрессивные молекулы с непарным электроном. Сталкиваясь с другими молекулами, они забирают себе недостающий электрон, становясь нейтральными, но разрушают другие молекулы.
Причины старения человека связаны с избытком свободных радикалов. Ученые выявили фермент, нейтрализующий свободные радикалы (супероксиддисмутаза — СОД), от количества которого зависит скорость возрастной деградации. Эта теория хорошо обоснована. Но ученые уверены, что свободные радикалы — не единственная причина угасания.

• Из-за механизма апоптоза

В новом организме все виды клеток обновляются быстро и полностью заменяют погибшие, так как в каждой клетке заложен механизм апоптоза — самоуничтожения через определенное время.
Однако у более старых особей этот механизм дает сбой, и вновь образованных клеток в организме становится все меньше, чем погибших, что и приводит к общей деградации организма. Апоптоз может ускоряться при повреждении клеток. Так, при повреждении быстро делящихся стволовых клеток (в том числе клеток костного мозга) воздействием радиации увеличивается риск развития злокачественных опухолей.

• Из-за теории теломеров

Теория заключается в том, что в ядре каждой клетке содержится 23 пары хромосом, которые представляют собой закрученные спирали с небольшими наконечниками на концах — теломерами.
Согласно этой теории, теломеры точнее всего определяют биологический возраст человека, так как сокращаются при каждом делении клеток. Чем короче теломеры, тем большее время отделяет его от первичной материнской клетки. Эта теория очень достоверна, но она не объясняет, почему нервные и мышечные клетки зрелого организма не делятся, теломеры в них не изменяют своего уровня, но клетки стареют так же, как все остальные.
Как мы стареем на клеточном уровне, что было известно ранее?

• Клетки, которым свойственно первичное старение.
• Клетки, у которых старение является сплавом собственных возрастных изменений, а также внешнего влияния.
• Клетки, у которых в естественных условиях существования старение в основном вторично и опосредованно.

К первой группе следует отнести нервные клетки, многие соединительнотканные элементы; ко второй — мышечные волокна, клетки железистых образований, печени, почек; к третьей — эпидермис, эпителий во многих органах и другое. Клеткам третьей группы тоже свойственны свои возрастные изменения, однако темп и выраженность регуляторных сдвигов предваряют во многом эти изменения.
Что стало известно о старении?
Новую теорию предложили молекулярные биологи и биоинженеры в Университете Калифорнии в Сан-Диего. Они изучили клеточные процессы у дрожжей Saccharomyces cerevisiae. С помощью методов микрогидродинамики и компьютерного моделирования ученые выяснили, что около половины клеток стареют в процессе постепенного снижения стабильности ядрышка — региона в ядерной ДНК, где происходит образование ключевых компонентов для синтеза белков. У другой половины клеток развивается дисфункция митохондрий, энергетических станций клетки.
Согласно данным исследования, клетки дрожжей встают на один из путей старения в раннем возрасте и следуют им всю жизнь. В ходе исследования эксперты обнаружили, что клетки с одинаковой ДНК и в той же среде могут стареть совсем по-разному.
Ученые пытались разобраться, как принимается решение, по какому пути будет происходить старение. Они смогли обнаружить молекулярную схему, контролирующую этот процесс. Затем при помощи компьютерного моделирования успешно перепрограммировали эту схему и создали еще один путь старения, при котором увеличилась продолжительность жизни клетки.
Специалисты намерены продолжить подобные исследования на других клетках и организмах, в том числе тканях человека.

https://dzen.ru/video/watch/66c4c94c...97584075.29631


Ученые обнаружили, что старение человека происходит не постепенно, а резкими скачками примерно в 44 и 60 лет. В 44 года замедляется метаболизм, появляются морщины и проблемы со сном. В 60 лет изменения становятся более заметными: ухудшается работа сердечно-сосудистой системы, кости становятся хрупкими, снижаются когнитивные функции. Процесс старения индивидуален, но знание об этих критических периодах позволяет лучше подготовиться к ним, проходя регулярные обследования, правильно питаясь и занимаясь физической активностью. При правильном подходе к здоровью можно оставаться активным и наслаждаться жизнью долгие годы.

У людей 45 лет выявили масштабные молекулярные сдвиги

В чем они заключаются?
https://resizer.mail.ru/p/62ea429d-8...Q6K_-QDs3M.jpg





Источник: Unsplash.com
Ученые Медицинского центра Стэнфордского университета выявили масштабные молекулярные сдвиги в организме человека в два периода жизни: после 40 и около 60 лет. Результаты исследования опубликованы в журнале Nature Aging.


Специалисты проанализировали данные 108 участников, которые регулярно сдавали кровь и другие биологические образцы в течение нескольких лет. Отслеживались изменения уровня более чем 135 тысяч различных молекул и микроорганизмов.


Оказалось, что изменения в обилии молекул и микробов в организме происходят не постепенно, а в виде резких скачков. Эти скачки могут оказывать значительное влияние на здоровье человека, в том числе повышать риск сердечно-сосудистых заболеваний и ухудшать функции иммунитета.


Уровень 81 процента всех изученных молекул претерпел нелинейные колебания, что указывает на значительные изменения в определенные периоды жизни. Большая часть этих сдвигов наблюдались в возрасте около 45 и 60 лет.


Изначально ученые предполагали, что изменения в середине пятого десятка жизни могут быть связаны с менопаузой у женщин, однако дальнейший анализ показал, что аналогичная картина наблюдается и у мужчин. Это указывает на наличие других, пока неизвестных факторов, влияющих на молекулярные изменения у обоих полов.


В итоге исследователи подчеркнули важность внимательного отношения к своему здоровью в возрасте 40 и 60 лет, рекомендуя увеличение физических упражнений и снижение потребления алкоголя в эти периоды для поддержания здоровья и предотвращения возрастных заболеваний.

https://dzen.ru/a/ZrIDsqQlZWTq_P5M?from_site=mail
Деформационный тип старения лица: главные признаки. Что делать и чего НЕ делать — объясняет нейрокосметолог

7 минут
355,7 тыс прочтений
6 августа





Заметно «поплывший» овал, одутловатое лицо, брыли и опущенные веки… Со страниц журналов нам часто рассказывают про «благородное старение» с точеными чертами лица и мелкой сеточкой морщин. Но на самом деле проявление старения во многом зависит от нашего генетического морфотипа. Ведущий эксперт нашего женского пространства, биохимик и нейрокосметолог Алевтина Коротовская рассказывает про один из самых распространенных морфотипов старения у славянок и европеек — деформационный. Как он проявляется, что с ним делать, и чего делать нельзя? Давайте разбираться!
Главные угрозы и признаки деформационного типа старения

Деформационный тип старения более характерен для женщин с жирной или комбинированной кожей лица, а также гиперстеническим типом телосложения:

• крупные «широкие» кости
• объемные плечи
• широкая грудная клетка и\или пышные бедра
• склонность к лишнему весу и медленный обмен веществ

При этом в молодости черты лица этого типа невероятно миловидные: мягкое и по-детски «припухлое» лицо (знаменитый «бэйби фэйс»), гладкая и ровная кожа, мягкая женственная мимика. Деформационный типаж также очень долго не беспокоят морщины, кожа лица остается гладкой и упругой.


Но, к сожалению, в будущем эта «детская припухлость» становится главной проблемой.
Дело в том, что деформационный тип лица обладает более объемными и выраженными жировыми пакетами — подкожно-жировой клетчаткой между мышцами и глубокими слоями кожи.


И сразу несколько деструктивных процессов «бьют» по этой мишени:

• Деформация «каркаса лица». С возрастом у нас ослабевает связочный аппарат — «каркас» из очень плотных коллагеновых волокон, который проходит через мягкие ткани и формирует овал лица. Именно связки поддерживают наши жировые пакеты в своих «комнатах». Но с возрастом связки растягиваются и хуже восстанавливаются на фоне снижения выработки коллагена. И жировые пакеты начинают мигрировать. А на фоне действия гравитации опускаются они вниз, к нижней трети лица.
• Снижение выработки питательных веществ. Ситуацию с миграцией жировых пакетов усугубляет еще один важный фактор. Уже после 25–30 лет у нас заметно снижается выработка коллагена и эластина в глубоком слое кожи (дерме). Это структурные белки, которые поддерживают плотность, упругость и эластичность нашей кожи. И когда их становится меньше, кожа начинает терять свой тонус, провисает — и хуже поддерживает жировые пакеты.
• Лишний вес. Гиперстенический («ширококостный») тип телосложения в принципе «тяготеет» к набору лишнего веса, а с возрастом регулировать свой вес становится все сложнее. К тому же, у этого типажа всегда есть повышенный риск развития сахарного диабета и ожирения. Поэтому к процессам старения стоит добавить и увеличение объема жировых пакетов. И эту дополнительную нагрузку принимают на себя ослабленные связки и потерявшая тонус кожа.
• Отечность. Жировая прослойка — сама по себе очень рыхлая мягкая ткань. И эта ткань крайне гидрофильна — она на треть состоит из воды и служит своеобразным «водным резервом» организма, удерживая жидкость в межклеточном пространстве. И по этой же причине деформационный тип более склонен к отечности: жировая прослойка активно вбирает в себя лишнюю воду и увеличивается в объеме. И особенно активно этот процесс происходит на фоне соленой пищи (соль притягивает и удерживает воду), и возрастного нарушения работы лимфатических сосудов, которые в норме обязаны забирать лишнюю жидкость из межклеточного пространства.

На фоне всех этих процессов мы получаем характерные признаки деформационного типа старения:

• «поплывший» овал, одутловатое лицо с быстрой потерей четкости очертаний, частая отечность (особенно по утрам)
• рыхлая кожа, расширенные поры на фоне растяжения кожи при миграции жировых пакетов
• нависающее веко (птоз век) и объемные мешки под глазами
• объемные носогубные складки с характерными жировыми «валиками»
• брыли и второй подбородок
• объемные складки и отечность шеи, эффект «короткой шеи»

Так деформационный тип становится самой яркой иллюстрацией «перевернутого треугольника молодости».


Как бороться с деформационным типом старения?

Деформационный тип старения — один из самых сложных в коррекции: нужно применять комплексные меры, и при этом остерегаться некоторых популярных способов омоложения. Давайте разбираться.
1. НЕ делаем филлеры с гиалуроновой кислотой

Начнем разбор со сторого табу.
Увы, деформационному типу не подходит объемная коррекция нижней трети лица при помощи филлеров гиалуроновой кислоты.
Да, соблазн велик, и первый эффект от уколов может порадовать глаз. Но это очень обманчивое впечатление.
Дело в том, что гиалуроновая кислота — гидрофильное вещество. Ее молекулы притягивают из межклеточного пространства воду и удерживают ее. В результате филлеры лишь усугубляют отечность, делают лицо еще более одутловатым.


2. Следим за питанием

Можно очень много писать об омолаживающих процедурах, — но одна из самых главных угроз для деформационного типа располагается в области питания:

• Простые (быстрые) углеводы. Фастфуд, полуфабрикаты, промышленная выпечка и сладости — все это быстроусваиваемые углеводы, которые провоцируют резкие скачки глюкозы в крови, стимулируют набор лишнего веса и развитие инсулинорезистентности. Большое количество простых углеводов в рационе увеличивает объем подкожно-жировой клетчатки и ускоряет деформацию овала лица.
• Соленая пища. Любовь к соленой пище и разнообразным соленьям и копченостям усугубляет нашу проблему с отечностью. Натрий притягивает к себе и удерживает воду, делает лицо еще более одутловатым.

Но это вовсе не означает, что нам нужно садиться на строгие безуглеводные диеты (на самом деле, они еще более вредны).
Нам лишь нужно грамотно регулировать свой рацион и включать в него сложные углеводы, которые не вызывают резких скачков сахара в крови и дают более долгое ощущение сытости: гречка, рис, запеченый и отварной картофель, цельнозерновой хлеб, овсянка, твердые сорта пшеницы, фрукты и сухофрукты.
И нам также важно включать в рацион белки с аминокислотами, которые нужны для синтеза коллагена в коже (лизин, глицин, гидроксипролин, гидроксилизин):

• красное мясо (говядина, баранина)
• птица (курица, индейка, яйца)
• субпродукты (говяжья\куриная печень, сердце, куриная кожа)
• мясные бульоны (костные, наваристые)
• рыба (тунец, треска, лосось)
• соя (соевое молоко, сыр тофу, соевые бобы)
• орехи (кешью и фисташки)

Также можно использовать добавки коллагена, о них мы писали здесь.


3. Следим за осанкой

В случае с деформационным типом старения это особенно важно.
Дело в том, что при сутулости у нас повышается нагрузка на целый ряд мышц, тесно связанных с овалом лица: прежде всего лопаточно-подъязычная мышца, и мышца шеи платизма. А при гипертонусе эти мышцы сжимаются, укорачиваются и тянутся к своему основанию — вниз, к ключицам и лопаткам.




В результате подкожно-жировая клетчатка, расположенная над мышцами, опускается вниз вслед за ними. И мы получаем еще более выраженные носогубные складки, брыли и второй подбородок.
Поэтому регулярные упражнения для поддержки осанки — это одна из ключевых «процедур омоложения» для деформационного типа. Чудес не бывает.
4. Боремся с поверхностным отеком

Одна из ключевых угроз деформационного типажа — отечность. И с ней нужно бороться не только нормализацией рациона, но и регулярным массажем.
И это вполне осуществимо даже в домашних условиях. Нам понадобится массаж Гуаша или даже ручной массаж лица по массажным линиям, от центра к периферии лица. Даже такие методы при регулярном применении доказано дают лимфодренажный эффект и уменьшают поверхностную отечность.


5. Укрепляем каркас лица и подтягиваем жировые пакеты

К сожалению, при выраженных возрастных изменениях домашнего массажа уже будет недостаточно. Нужны специализированные техники на укрепление связочного аппарата и подтяжку мягких тканей лица.
Их объединяет в себе миофасциальный массаж (остео-лифтинг). Эта комплексная методика сочетает сразу несколько важных эффектов:

• Устраняет мышечные зажимы и не позволяет лицу «тянуться вниз» на фоне гипертонуса мышц шеи и нижней трети лица
• Стимулирует кровоснабжение и питание клеток дермы, которые вырабатывают коллаген и эластин
• Укрепляет связочный аппарат и помогает удерживать жировые пакеты
• Воздействует на фасции (соединительную ткань, которая связывает все уровни каркаса лица) и обеспечивает лифтинг-эффект
• Помогает разглаживать заломы и морщины

Такой массаж мы проводим в нашей московской студии. Подробнее о нем читайте здесь. Будем рады вас видеть)
А вы сталкивались с деформационным типом старения? Поделитесь своим опытом в комментариях!
Другие статьи по теме:
Обвисшая кожа лица: главные причины. Как подтянуть и уплотнить кожу?
Брыли на лице: почему они появляются, и как убрать «бульдожьи щечки»?
Милые девушки! Вы — наш главный источник вдохновения. Подписывайтесь, делитесь своим опытом в комментариях, задавайте вопросы!
И мы с радостью ждем вас в нашем женском пространстве IQ Ladies.

В чем секрет старения и как его остановить: ответ ученых


2 минуты
17,1 тыс прочтений
11 ноября 2024


Команда ученых из Китайской академии наук и BGI Research совершила прорыв в изучении механизмов старения, выявив роль иммуноглобулинов как ключевого фактора. Исследование проливает свет на двойственную роль этих белков в процессах системного старения и предлагает высокоточный атлас старения, охватывающий разные органы.
Оценка системных биомаркеров и ключевых факторов старения — давняя задача в геронтологии. В новой работе исследователи впервые смогли составить пространственные транскриптомные карты старения.
С помощью анализа миллионов пространственных точек на образцах из девяти органов лабораторных мышей ученые создали подробные карты распределения клеточных типов. Такие карты демонстрируют закономерности возрастных изменений в тканях, выделяют основные признаки старения — нарушение структуры тканей и утрату идентичности клеток.



Схема старения

«Эта работа представляет собой значительный шаг вперед в понимании старения, позволяя выявить его признаки в разных органах. Мы установили, что накопление иммуноглобулинов является одной из ключевых характеристик и движущих сил старения», — отметил профессор Лю, один из авторов исследования.
Для анализа пространственных структурных изменений ученые применили метод организационной структурной энтропии. Этот метод помог обнаружить, что нарастание структурного беспорядка и утрата клеточной идентичности характерны для всех органов, подверженных старению.
В исследовании также были выявлены так называемые сенситивные к старению точки — зоны в тканях, более подверженные процессам старения. В областях, прилегающих к этим точкам, наблюдается самый высокий уровень нарушений структуры ткани и утраты идентичности клеток. Особенно примечательны изменения в органах иммунной системы, где именно клетки, ответственные за синтез антител, образуют микросреду, склонную к старению. Специалисты обнаружили, что в таких областях повышена экспрессия генов, связанных с иммуноглобулинами.
Наибольшее внимание ученых привлек иммуноглобулин G (IgG), который накапливается в тканях и органах с возрастом как у людей, так и у мышей. Они установили, что повышение уровня IgG может стать новым биомаркером старения. Более того, IgG оказывает прямое влияние на старение клеток иммунной системы — макрофаги и микроглию, приводя к выбросу воспалительных факторов. При введении IgG молодым мышам исследователи наблюдали процессы старения в их тканях, что подчеркивает его роль как мощного фактора старения.
Чтобы проверить возможность замедления старения, команда разработала стратегию с использованием антисмысловых олигонуклеотидов, которые способны снижать содержание IgG в тканях мышей, что привело к замедлению старения сразу нескольких органов.
Новый феномен, обозначенный как фенотип старения, ассоциированный с иммуноглобулинами, открывает путь для дальнейших исследований в области старения, а также для разработки новых стратегий его замедления и профилактики связанных заболеваний.
Ранее ученые рассказали, сколько нужно спать для «здорового старения».

Назван возраст резкого старения организма

Биоинженер Крушельцкий: В 45 и 65 лет организм резко стареет.

https://resizer.mail.ru/p/09f85d21-e...i7Zn3AceIk.jpg





Источник: https://ru.freepik.com
Австралийский профессор биомедицинской инженерии Карл Крушельцкий уверен, что старение — это не линейный процесс, а одномоментное явление. Возраст резкого старения организма он назвал в видеоролике, опубликованном в TikTok-аккаунте телеканала ABC Health, пишет Daily Mail.


Ученый уточнил, что старение происходит в два этапа. Первый наступает примерно в 45 лет и характеризуется заметным ухудшением качества кожи, потерей мышечной массы и, как следствие, замедлением метаболизма. Ученый уточнил, что после этого возраста появляются первые глубокие морщины, а организм хуже перерабатывает жиры и алкоголь.


По словам биоинженера, второй раз организм резко стареет в 65 лет. Это влечет за собой снижение защитной функции иммунной системы.


Ученый подчеркнул, что названный им возраст приблизительный. У некоторых людей старение может произойти на десять лет раньше, а у других на десять лет позже. Поэтому ученый призвал вести здоровый образ жизни и заниматься спортом в течение всей жизни, чтобы отсрочить наступление возрастных изменений.