Биологические аспекты старения человека - психиатрия позднего возраста
Видео: Геронтология - Управление возрастом ! Как не стареть!!
I фундаментальные научные основы
1 Биологические аспекты старения человека
Алан Биттлс
Введение
Общая цель этого раздела — дать обзор современных знаний о биологических процессах, которые управляют старением человека, а также животных некоторых других биологических видов. В нем найдут отражение основные гипотезы упомянутых здесь исследователей, методики экспериментов, которыми они пользовались, а также их научные интересы в специальных областях.
Главный, ключевой вопрос, который при этом нам необходимо разобрать, — это вопрос о природе взаимосвязи старения и эволюции. Следует ли рассматривать старение как адаптивный либо неадаптивный признак? Иными словами, процесс старения — это прямой результат естественного отбора, направленного на ограничение продолжительности жизни, или же увеличение продолжительности жизни — следствие каких-то случайных событий, которые, как можно предположить, обычно сокращали жизнь? На уровне биологического вида старение расценивается как полезный процесс, поскольку создаются возможности и благоприятные условия для смены поколений. Тем не менее только очень немногие дикие животные доживают до старости. При этом трудно понять, почему кодирующие старение гены, которые практически столь редко себя проявляют, смогли сохраниться за длительную эволюцию.
Одно из предлагаемых объяснений этого заключается в том, что ответственные за старение гены (возможно, плейотропные, полезные, когда человек находится в периоде молодости или ранней репродуктивной взрослости) определяют неблагоприятные последствия, когда человек вступает в пострепродуктивный период. В этих условиях даже относительно небольшое преимущество в ранний период жизни, когда им способны воспользоваться многие индивиды, может быть вполне сопоставимо с весьма вредным действием этих генов в позднем периоде жизни, которое ощущает на себе гораздо меньше людей, доживших до старости.
Хотя у адаптивных теорий и есть некоторые привлекательные стороны, неадаптивные теории, согласно которым старение расценивается как побочный продукт эволюционного процесса, получили более широкое распространение (Johnson, 1988- Kirkland, 1989). Теоретическая дихотомия между двумя этими подходами во взглядах на причины старения и является основой многочисленных расхождений в различных теориях, краткий обзор которых будет изложен ниже.
Второй принципиальный вопрос касается старения, а точнее времени, когда оно наступает, его хронологической последовательности. Является ли старение млекопитающих и животных других видов частью общего процесса развития, начинающегося зачатием или родами, или в более поздние периоды жизни происходит некое специфическое переключение или изменение в развитии? Вопрос этот в какой-то степени возвращает к загадке об адаптивном либо неадаптивном типе старения. По той же причине мысль о специфических генах старения и их активации у взрослых выглядит не слишком убедительной. Несмотря на этот недостаток некоторые ранние теории старения базировались на предположении об уменьшении со временем содержания в организме основных метаболитов, чему сопутствуют развитие и нарастание проявлений фенотипа старения. Очевидные корреляции между временем, необходимым для достижения половой зрелости, продолжительностью репродуктивного периода и долгожительством индивидуумов разных биологических видов обусловили появление варианта этой концепции, которым позднее пытались объяснить менопаузу у женщин.
Понимание природы взаимоотношений старения и продолжительности жизни чрезвычайно важно как в биологическом, так и в клиническом и демографическом плане. Хотя старение не может быть описано лишь как продолжительность жизни, на основании результатов популяционных исследований можно высказать ценные догадки относительно процесса старения. Как было установлено, максимальная продолжительность жизни млекопитающих разных видов колеблется от одного года (у дымчатой землеройки) до 118 лет (у человека) (Brown, 1988). При этом повсеместно признано, что эта величина является конституциональным признаком фенотипа того или иного биологического вида (Martin, 1985).
Увеличение потенциала максимальной продолжительности жизни в эволюции семейства гоминид было рассчитано на основании аллометрических регрессий массы мозга и тела (Sacher, 1959). Данные, полученные с использованием этого метода изучения ископаемых останков ранних гоминид, позволяют предположить, что потенциальная максимальная продолжительность жизни за последние 3 млн. лет примерно удвоилась, причем наибольшее ее увеличение произошло примерно 100 тыс. лет назад (Cutler 1975,1979- Brown 1988). На основании этих данных было бы опрометчиво заключать, что сегодняшняя максимальная продолжительность жизни — фиксированная величина, хотя любое значительное ее изменение, которое не сопровождалось бы существенной генетической или структурной адаптацией, неправдоподобно, а сообщения об очень высокой продолжительности жизни жителей Эквадора и различных регионов России так и не нашли достаточного подтверждения (Mazess & Forman, 1979- Medvedev, 1986).
Планируя будущую потребность людей позднего возраста в медицинской и социальной помощи, Fries (1980) исходил из максимальной продолжительности жизни человека, равной примерно 85 годам. На основании этого он предсказал будущее уменьшение уровня смертности и болезненности в популяциях людей. Если бы это предположение было действительно верно, то в будущем, вероятно, не возникало бы ощутимого роста числа людей очень позднего возраста. Кроме того, уменьшилась бы средняя продолжительность периода дряхлости людей позднего возраста, а на период хронических болезней стала бы приходиться меньшая часть общей продолжительности жизни. Это привело бы к общему снижению потребности пожилых людей в медицинской помощи (см. также главу 4). Несмотря на то, что отмечавшийся в течение XX столетия быстрый рост средней ожидаемой продолжительности жизни населения экономически развитых стран достиг, вероятно, своего пика (Olshansky et al., 1990), похоже, что мало кто сомневается в том, что как в развитых, так и в развивающихся странах число людей очень позднего возраста (скажем, старше 85 лет) существенно возрастет. Действительно, такие изменения в разных странах уже были документально подтверждены (Kannisto et al., 1994). Кроме того, поскольку на аутопсиях людей 85 лет и старше, по крайней мере, у 30% из них не обнаруживают фатальных изменений (Kohn, 1982г.), можно предположить, что у многих индивидов основные причины смерти тесно связаны с нормальными процессами, обусловленными старением. Поэтому повсеместно признается, что любое увеличение числа людей очень позднего возраста будет сопровождаться непропорциональным более значительным увеличением числа индивидов с тяжелыми патологическими нарушениями, обусловленными старением (Schneider & Brody, 1983- Brody, 1985).
В связи с этими исследованиями возникает еще одна проблема оценки старения: проблема разграничения так называемого нормального старения и различных патологических состояний, которые с возрастом учащаются. Во многих ранних работах среди болезней старости обычно назывались атеросклероз, различные формы рака, сахарный диабет II типа и дегенеративные артриты. Хотя положительная корреляция между заболеваемостью этими болезнями и поздним возрастом болеющих действительно существует (Rogers, 1995), гораздо труднее выявить специфические причинно-следственные механизмы этой корреляции. Один из аргументов иммунных теорий старения — увеличение количества случаев диагностики различных форм рака у пожилых людей. Тем не менее каких-либо убедительных и детальных доказательств того, что старение является прямым причинным фактором возникновения злокачественных опухолей или диабета, получено не было. Еще сложнее применять эти теории в отношении малоизученных болезней, особенно у людей позднего возраста, у которых часто обнаруживают всевозможные неясные, неопределенные признаки болезни. Кроме того, в диагностических и прогностических целях бывает крайне важно разделить симптомы старения и симптомы болезни, чтобы обосновать границы «нормы» в разные периоды жизни человека.
