Секреты долголетия и тайны бессмертия

Общеизвестным фактом считалось, что интеллектуальная мощь мозга возрастает до наступления старости. Затем довольно резко падает из-за гибели 30-ти % нейронов. Известно также, что по мере старения человека гиппокамп уменьшается, появляются значительные ухудшения в работе памяти и познавательных способностях. Конечно, скорость, с которой это происходит, у всех людей разная, но с уверенностью можно сказать, что все старики проходят через это. Новейшие исследования многих учёных доказали, что пик активности мозга, вопреки расхожему убеждению, наступает как раз к 50-ти – 70-ти годам. Современные исследования показали, что, вопреки общепринятому мнению о безвозвратной потере нейронов в процессе жизнедеятельности, на самом деле нейроны не погибают. Даже если их количество и уменьшается, то происходит это не вследствие возрастных изменений, а в силу влияния поражающих организм факторов, таких как наркомания, алкоголизм, разрушительные стрессовые перегрузки, ударные дозы внешних неблагоприятных воздействий (техногенных и т.п.). С годами элементарно разрушаются связи между нейронами, потому что их не используют. Тренировка нужна и мозгу, а не только мышцам. Достигать пика интеллектуальной активности к 60-ти годам помогает и выработка максимального количества вещества миелина, ответственного за быстроту прохождения сигналов между нейронами.

Еще одно удивительное открытие служит подтверждением возрастающего с возрастом интеллекта. Традиционное разделение ответственности по выполнению задач между полушариями исчезает к 50-ти годам, и проблему решают оба полушария мозга одновременно. Даже фактам забывчивости и уменьшению скорости принятия решений, свойственным пожилым людям, ученые находят положительное объяснение и подкрепляют ими свою теорию. Ведь с возрастом мозг накопил такое количество информации, что принять правильное решение не так легко, поэтому и затрачивается больше времени. А что касается снижения быстроты принятия решений, так это от мудрости и рациональности, которую не перепрыгнешь эмоциональным настроем молодости. Что называется: «семь раз отмерь, но лишь один раз отрежь».

Учёные решили исследовать 165 пожилых людей (109 из них были женщинами) в возрасте от 59-ти до 81-го года. С помощью магнитно-резонансного исследования они провели объёмный анализ правой и левой половин гиппокампа. Также они попросили людей пройти тестирование, позволяющее сделать заключение об их способностях. Выяснилось, что пожилые люди, которые ведут активный образ жизни с большим количеством аэробных нагрузок, на 40% лучше ориентируются в пространстве, что также соотносится с размерами их гиппокампа. Результаты исследования опубликованы в журнале Hippocampus.

«Чем в лучшей спортивной форме они находились, тем больше тканей было в гиппокампе, тем лучше функционировала их пространственная память», – подводит итог в пресс-релизе университета профессор Артур Крамер.

Информация к размышлению

Группа врачей под руководством невролога Жюльена Дюмуржье (Julien Dumurgier) и эпидемиолога Алексиса Эльба (Alexis Elbaz) изучила 3208 пожилых людей обоих полов в возрасте от 65-ти лет и старше, проживающих в трех французских городах. Исследование проводилось на базе Дижонского центра (Dijon Centre) и парижского Университета Пьера и Мари Кюри (University Pierre and Marie Curie). За состоянием здоровья стариков наблюдали в течение пяти лет. За это время умерли 209 испытуемых. Из-за злокачественных опухолей умерло 99 человек, проблемы с сердцем унесли жизни 59-ти участников.

В данной работе внимание акцентировали на способах и скорости передвижения пожилых людей. Так, всех участников разделили на группы в зависимости от того, насколько быстро они ходят. В самую медленную группу включили мужчин, которые передвигались со скоростью менее 1,5 метра в секунду, и женщин, ходивших медленнее 1,35 метра в секунду. И именно среди таких испытуемых оказался наиболее высок процент смертности. Оказалось, что суммарно от всех причин умирает в два раза больше пожилых граждан из «черепашьей» группы. Что касается медлительных «сердечников», то вероятность их смерти почти втрое выше, чем у шустрых старичков. Суммарные же итоги таковы: у медленных пешеходов старше 65-ти лет на 44% больше шансов скончаться от любого заболевания в течение пяти лет.

Учёные считают, что нашли доказательство связи между образом жизни и изменениями умственных способностей в старческом возрасте. «То есть если вы не увиливаете от регулярных физических нагрузок, то и нужные для полноценной повседневной жизни отделы мозга продолжают развиваться и запоминать информацию», – добавляет профессор Кирк Эриксон. (Источник: ScienceDaily).

С момента рождения человека его мозг теряет множество нервных клеток, и этот процесс продолжается на протяжении всей жизни. Однако некоторые клетки способны делиться даже в зрелом возрасте – по крайней мере, учёные отмечали подобные процессы в мозге мышей. По мнению исследователей из Института иммунобиологии им. Макса Планка во Фрайбурге, существуют некоторые типы нейронных стволовых клеток, которые способны создавать новые нейроны. Если в молодом организме они постоянно делятся, то у взрослых животных большинство этих клеток остаются в «спящем» состоянии. Тем не менее, процесс воспроизводства нейронов может возобновиться, например, при повышенной физической активности. Это справедливо для мышей, но также может относиться и к людям. Нейронные стволовые клетки, находящиеся в гиппокампе (отделе головного мозга, который играет ключевую роль в процессах обучения и запоминания), могут производить нервные клетки на протяжении всей жизни. Опыты на мышах показали, что новые нейроны встраиваются в нейронную сеть головного мозга и оказывают значительное влияние на способность к обучению.

«У молодых мышей стволовые клетки делятся в четыре раза чаще, чем у старых. При этом число этих клеток у старых животных лишь не намного меньше. Нейронные стволовые клетки никуда не пропадают с возрастом, а остаются в резерве», — объясняет Вердон Тейлор из Института Макса Планка. Ученые обнаружили большее количество новых нейронов в мозге физически активных мышей по сравнению с их малоподвижными собратьями. Тем не менее, темпы образования новых клеток снижаются с возрастом, и причины этого до настоящего времени были неизвестны.

Таким образом исследователям удалось доказать – в гиппокампе существуют активные и спящие (неактивные) стволовые клетки, и многие из них регенерируются, то есть обновляются, и процесс этот зависит исключительно он нашего желания, усердия и активности.

Действует ли подобное природное самообновление и на других «континентах» нашего организма? Гены бессмертия и гены регенерации – вот из чего состоит АМБРОЗИЯ геронтологов, и это главное направление в современных исследованиях.1

Регенерация – это естественное свойство всех живых организмов восстанавливать поврежденные ткани. Чем выше положение организма на эволюционной лестнице, тем хуже этот организм способен регенерироваться (за некоторыми исключениями). Если саламандре легко удается отрастить удаленную конечность, то человек или другие млекопитающие уже не могут поразить подобными способностями. Любопытно, что саламандры способны регенерировать не только конечности, но и отдельные органы тела, например, глазной хрусталик или кишечник.

Другой прекрасный пример самовосстановления – это аквариумная рыбка, полосатый данио.

Эта рыба давно известна аквариумистам тем, что у нее необычайно быстро вырастают плавники (их любят обкусывать другие обитатели аквариума). Ученые же (намного более кровожадные, чем хищные рыбы) вырезали сердце несчастной рыбы, чтобы проверить, сможет ли оно регенерировать. Их ожидания были не напрасны – за считанные минуты рана затянулась, кровь свернулась, а на месте сердца образовалось дополнительное свободное место, и клетки мышц в нём трансформировались в клетки сердца. При этом там не осталось совершенно никаких шрамов.

Почему же, будучи более эволюционно развитыми существами, мы не обладаем подобными способностями по восстановлению своих органов? Естественная регенерация постоянно происходит в человеческом организме, и мы можем наблюдать этот процесс на примере клеток кожи, миллиарды которых стареют, умирают и восстанавливаются каждый день. Точно такую же работу организм проделывает с клетками печени и кишечника. Учёные вычислили, что наше тело постепенно и полностью перерождается за семь лет. С мышцами также происходят интересные процессы. Клетки мускул по форме напоминают длинные нити и, соединенные вместе, они формируют своеобразные жгуты. Внутри этих жгутов находятся сателлитные клетки, которые также являются стволовыми (это своеобразный строительный материал). При стимуляции мышц во время физических упражнений эти стволовые клетки приобретают «специализацию» и становятся мускульными. Когда мы молоды, сателлитные клетки быстро превращаются в мышечную массу и накачивание мышц дается легко и быстро. В старости стволовые клетки теряют былую эффективность и быстроту превращения, и именно поэтому у пожилых людей без постоянных физических нагрузок мускулы не омолаживаются и в результате теряют тонус и слабеют.

Но если поранить сердечную мышцу людям или другого млекопитающего, то на поврежденной поверхности образовывается шрам, который потом мешает работе сердца, заставляя его изнашиваться намного быстрее. Сейчас уже доказано, что такого рода регенерация, как у саламандр и полосатого данио, невозможна у млекопитающих в принципе, потому что кровь, сворачиваясь, образует защитную мембрану, а эта мембрана впоследствии превращается в шрам. За весь процесс сворачивания крови и образования шрама ответствен ген p21. Этот многозначительный ген также останавливает рост раковых клеток. Без него бы не прекращался рост новообразований. Не будь этого гена, быть может процесс регенерации происходил бы по-другому, но в природе всё по факту, здесь не бывает сослагательных наклонений. Постепенно мы приходим к выводу о том, что именно кровь играет весьма значительную роль в омоложении организма, при этом кровяная плазма содержит глюкозу, белок, вещество, обеспечивающее сворачиваемость крови, минералы, гормоны и постоянно обновляется. Возможно, наша переменная долголетия это именно гормоны омоложения, находящиеся в крови? Но кровь в основном состоит из воды. А вода моментально воспринимает на себя информацию, которая поступает в неё извне, в том числе и от мысленного настроя человека, от его переживаний и речевых вибраций.

информация к размышлению

Чем больше на вашем теле родинок, тем дольше вы проживете

В исследовании, проведенном специалистами Королевского колледжа Лондона, приняли участие 900 пар близнецов. Учёные подсчитали родинки на теле участников, и измерили длину теломер хромосом в их клетках. Теломеры – концевые фрагменты хромосом, не несущие наследственной информации. Их основной функцией является защита клеточной ДНК от деформаций и повреждений. Длина теломер была признана основным индикатором старения организма после того как было доказано, что эти участки хромосом сокращаются с каждым делением клетки

В среднем на теле взрослого человека можно найти от 30 до 100 родинок, однако в некоторых случаях их может быть более 400. Исследователям удалось обнаружить статистически значимую корреляцию по длине теломеров между участниками с менее чем 25 родинками и теми, у кого их было более 100. В последней группе теломеры были значительно длинней, и это означало, что клетки этих людей «моложе» приблизительно на 6—7 лет. Выводы ученых весьма неожиданны, поскольку до последнего времени главной особенностью людей с избытком родинок на теле считалась повышенная склонность к раку кожи – меланоме. По словам ведущего автора исследования доктора Вероник Батай, незначительный риск злокачественных новообразований, связанный с большим количеством родинок, с лихвой компенсируется меньшей склонностью к возрастным заболеваниям – болезням сердца, остеопорозу и т. д.

Наступление глий и защита нейронов

Нейроглия (от греч. neuron – жила, нерв и греч. glia – клей) – совокупность всех клеточных элементов нервной ткани, кроме нейронов. Сокращенно часто называют просто клетками глии – это клетки в головном и спинном мозге, заполняющие пространство между нейронами и мозговыми капиллярами и не обладающие способностью к проведению нервных импульсов. Служат для защиты и опоры нейронов, обеспечивает реактивные свойства нервной ткани (образование рубцов, участие в реакции воспаления), обеспечивая условия для генерации и передачи нервных импульсов, а также осуществляя часть метаболических процессов самого нейрона.

Миллиарды нейронов окружены массой глиальных клеток (их раз в десять больше, чем нейронов), в которые только вплетены скопления нейронов. Наука определила этим клеткам роль пассивных участников мозгового обмена веществ и как бы соединительной ткани, поддерживающей вкрапления нейронов. Довольно упрощенный взгляд на предназначение гигантского количества клеток, помещенных в самом важном центре живого организма? Но при этом одним из учёных ещё более 70 лет назад была выдвинута идея о том, что глия есть носитель разума, потому что размеры ее возрастают от низших животных к высшим.

Еще один повод к размышлениям: деятельность нейронов измеряется в тысячных и сотых долях секунды, самое наглядное проявление их работы – посылка, передача или временная задержка короткого электрического сигнала-импульса. А где же хранится необъятная наследственная информация: инстинкты, навыки, системы обработки сигналов, врожденные модели поведения? Не глиальные ли клетки служат хранилищем всех этих программ, организуя и направляя кратковременную работу нейронов, хранят архивы нашей памяти? Ведь нейронная теория не в состоянии объяснить факт запоминания элементарных слов, чисел, символов.

Известно, что тела нервных клеток, нейронов, образуют кору – слой серого вещества, покрывающего большие полушария мозга и мозжечка2. Большинство остальных участков мозга, лежащих в его стволе ниже коры, состоит из белого вещества – пучков аксонов, которые тянутся вдоль спинного мозга и связывают одну область серого вещества с другой. Полушария соединены между собой мозолистым телом.

Специфические отклонения в структурах мозга3 выражаются в усиленном росте глии («опорной» ткани, в которой расположены нейроны), понижении количества корковых нейронов во фронтальной коре и поясной извилине, а также в уменьшении размеров миндалины и гиппокампа и увеличении желудочков мозга – полостей, заполненных спинномозговой жидкостью.

Профессор Виктор Зуев из НИИ эпидемиологии и микробиологии им. Н. Ф. Гамалеи считает, что замедлить ход старения можно, остановив рост глиальных клеток, «составляющих серое» вещество человеческого мозга.

– Процесс старения в человеческом мозге исследователи традиционно обрисовывали так: мол, под гнетом прожитых лет все больше и больше нейронов погибает, а их место заполняется размножающимися клетками глии, – рассказывает Зуев. – Но я задаю резонный вопрос: почему же нейрон должен погибнуть первым? Ведь каждая такая «умная» клетка защищена в нашем организме как никакая другая! У нейрона даже система питания особая – все другие клетки в организме получают строительные и энергетические материалы благодаря тому, что плотно прилегают к стенкам капилляров кровеносной системы, а вот между нейронами и мозговыми капиллярами имеется для этой цели специальный «посредник» – звездчатая клетка (астроцит).

Может быть, причинно-следственная связь уже упомянутых явлений при старении совершенно противоположная? Сначала в мозгу стартует так называемый глиоз – все более активное размножение клеток глии. Их разрастающаяся масса в замкнутом пространстве черепной коробки начинает сильнее и сильнее давить на астроциты, так что в конце концов какие-то из них разрушаются, тем самым обрекая свои «подшефные» нейроны на «голодную смерть». Но что же провоцирует глиоз? Нам удалось выявить этот фактор, который мы назвали фактором старения. Опыты проводились на лабораторных мышах, – отметил ученый.

В ходе экспериментов над мышами исследователи обнаружили, что глиальные клетки начинают размножаться гораздо быстрее при добавлении в их среду биоэкстракта, приготовленного из мозга старых мышей. Подобная же субстанция, добытая из мозга мышек среднего возраста, дает куда менее заметный эффект, а вот мозговой экстракт от юных мышат и вовсе не стимулирует клетки глии к размножению. «А вот что запускает процесс глиоза (все более активное размножение клеток глии в старости), ученым еще предстоит выяснить. Пока же выявлен фактор старения – гибель нейронов, вызванная усиленным размножением клеток глии». Аналогичная картина была выявлена профессором Зуевым и при экспериментах с кровью. Проведенные опыты показали, что сыворотка, приготовленная из крови мышей разного возраста, оказывает аналогичное воздействие на процесс размножения глиальных клеток, хотя и не столь мощное, как экстракт мозга. У молодых мышек, в организм которых вводили сыворотку крови старых мышей, через некоторое время тоже начинали обнаруживаться явные признаки преждевременного увядания.

Перенеся эксперименты с грызунов на человеческий организм, ученый обнаружил абсолютно схожую с мышиными случаями картину. Взяв образцы крови людей разного возраста – от 10 до 78 лет, ученый выделил из них сыворотку и добавил к одинаковому количеству глиальных клеток, помещенных в пробирки.

Сыворотка крови 10-20-летних не спровоцировала никакого роста количества глиальных клеток, кровь людей среднего возраста уже дала заметную активизацию этого процесса, а вот сыворотка, полученная от старших возрастных групп, обеспечила бурное разрастание клеток глии. Основываясь на первых показателях экспериментов, профессор Зуев считает, «что при переливании крови обязательно следует учитывать возрастной фактор, так как кровь от пожилых людей, перелитая молодым, может запустить у них процесс старения». Сейчас главная задача – как можно точнее определить, что же именно запускает в ход этот возрастной фактор и из чего он складывается, исходя из биохимии процессов и реакций на внешние воздействия. Тогда можно попытаться определить ген или нечто другое, что отвечает за запуск этого фактора, и искать методы либо торможения, либо снижения биологической активности фактора старения в организме.

Информация к размышлению

Американские ученые надеются разгадать загадку старения, расшифровав геном 17-летней девочки, которую уникальная генная мутация навсегда «заморозила» в теле ребенка. Американка Брук Гринберг в свои 17 лет выглядит на 1 год при весе в 7 кг и росте 76 см: умственно она остается на уровне однолетнего ребенка, девочка не способна жить самостоятельно, ей нужен круглосуточный уход и присмотр родителей.

Исследования ДНК Брук навели научных работников на мысль, что она не растет из-за сбоя в генах, которые отвечают у нормальных людей за старение. Ричард Уолкер из Медицинской школы Университета Южной Флориды, который руководит исследованиями, надеется, что на примере Брук удастся идентифицировать такие гены, проникнуть в механизмы их работы, «научиться ими руководить».

«Мы считаем, что у нее обнаружена мутация в генах, которые отвечают за старение и развитие, поэтому она, в определенном смысле, „заморожена во времени“. Если мы сравним ее геном со стандартным образцом, мы сможем научиться обнаруживать эти гены и понимать, что именно и каким образом они контролируют», – отметил профессор.

Пациентка, невзирая на затянувшееся младенчество, страдает сердечно-сосудистыми заболеваниями, в том числе припадками, а также язвой. Особенность состояния Гринберг в том, что при общем детском уровне развития головного мозга кости ее тела являются намного «взрослее». Эксперты не знают, как долго пациентка сможет прожить при такой аномалии.

В другом случае с похожей генетической мутацией, ситуация обстоит гораздо благоприятнее, хотя календарный возраст девочки отличается от биологического в 35 раз!

Свое совершеннолетие Тина Дженкинс, по расчетам специалистов, при таких темпах развития отпразднует где-то в 2388 году, если ученые в ближайшие годы так и не разбудят спящий ген молодости.

Знаменитая американка Тина Дженкинс лепечет и играет с куклами, как самый обычный младенец. Между тем она родилась в 1970 году и ей уже 35 лет. Ученые заявляют, что это совершенно нормальная здоровая девочка с физиологией и поведением годовалого ребенка. И добавляют, что если она и впредь будет развиваться такими черепашьими темпами, то имеет все шансы прожить 1500 лет. При таком раскладе ей удастся в полной мере насладиться жизнью и на себе ощутить все чудеса и новшества отдалённого будущего.

– Всем кажется, что Тина – грудной ребенок, – говорит ее 60-летняя мама Санди Дженкинс. – Но я родила ее в 1970 году, и, если бы все шло как обычно, она была бы сейчас взрослой женщиной. Но она все еще ребенок, с виду самый обычный – и ничем не отличается от таких же детей.

Родители генетического чуда заявляют, что с момента рождения Тина была самым нормальным ребенком. Врачи не находили никаких отклонений. Однако через некоторое время родители были озадачены тем, что их дочь заметно отстает в развитии.

– Обратились к педиатру, – рассказывает отец девочки. – И он был удивлен так же, как и мы. Несколько месяцев подряд нашу дочурку обследовали всеми известными в науке методами. Но безрезультатно. Но Тину нельзя назвать недоразвитой. Любой посторонний человек скажет, что ей около 12 месяцев. И для этого возраста она – умненький и подвижный ребенок. Конечно, и нормальной ее не назовешь.

Нормальной в нашем, тривиальном представлении о развитии человеческого организма. Но Природа ничего не совершает без какой-либо цели и всё, что она совершает, не может быть анормальным. Когда происходят подобные генетические чудеса, это – еще один звонок Человечеству от чудотворной Природы, напоминание о невообразимых возможностях и непредсказуемых последствиях. Значит, пришло время задуматься, и возможно стараниями учёных вскоре еще одна потайная дверь будет раскрыта, и мы обретём поистине сказочные возможности?

Примечания

В нейроглии различают макроглию и микроглию. В состав макроглии входят астроглия, олигодендроглия и эпендима. Астроглия построена из звездчатых клеток – астроцитов, выполняющих трофическую и опорную функции, осуществляет транспорт веществ из капиллярного русла к нейрону. Их отростки формируют сеть, в петлях которой находятся нейроны. Концевые отростки астроцитов подходят к кровеносным сосудам, изолируя их от нейронов. Олигодендроглия построена из клеток олигодендроцитов, имеющих слабо ветвящиеся отростки. Олигодендроциты секретируют миелин, участвуют в трофике нейронов, имеют отношение к водному обмену нервной ткани. Эпендимная глия выстилает центральный канал спинного мозга и полости мозговых желудочков.

Микроглия представлена микроглиоцитами – клетками с короткими отростками, на которых имеются мелкие выросты. Клетки микроглии выполняют фагоцитарную функцию.

Таким образом, нейроглия выполняет опорную, трофическую, секреторную, разграничительную и защитную функции.

Глиальные клетки количественно значительно преобладают над нервными и занимают весь объем между сосудами и нейронами. Каждый нейрон окружен несколькими клетками глии, которая равномерно распределена по всему мозгу и составляет около 40% его объёма. Большинство центральных нейронов настолько тесно окружены клетками нейроглии, что нередко трудно отделить нейрональную фракцию от нейроглиальной. Число их в центральной нервной системе (ЦНС) млекопитающих около 140 млрд. – они мельче нейронов в 3—4 раза и отличаются от них по морфологическим и биохимическим признакам. С возрастом количество нейронов в ЦНС уменьшается, а клеток глии увеличивается, т.к. они, в отличие от нейронов, сохраняют способность к делению. Тесная морфологическая взаимосвязь является основой для физиологических и патологических взаимодействий глии и нейронов. Глия не является лишь трофическим клеточным компонентом нервной системы, а принимает активное участие в специфическом функционировании нервной ткани:

а) вносит значительный вклад в электрогенез мозга, в норме тормозя гиперактивность нейронов;

б) регулирует адекватный энергетический поток при активации нейронов путем потребления глюкозы.

Глия благодаря избирательно повышенной проницаемости для ионов калия регулирует активацию ферментов, необходимых для поддержания метаболизма нейронов, а также для удаления медиаторов и других агентов, выделяющихся в процессе нейрональной активности.