Долголетие: Теория Скорости Жизни

Что происходит, когда наш обычный обмен веществ сжигает энергию, необходимую для жизни? Часть этой энергии уходит и повреждает ДНК, снижая продолжительность жизни. Некоторые из поврежденных клеток естественным образом завершают свой жизненный цикл и умирают. На их место приходят новые, образовавшиеся в результате деления.

Чем выше метаболизм, тем выше повреждения и тем выше деление.

Каждый раз, когда клетка делится, она вырезает теломера пополам. Теломера - это небольшой участок повторяющихся нуклеотидных последовательностей на каждом конце хромосомы.

Назначение теломеры - удерживать конец хромосомы от разрушения или слияния с другими соседними хромосомами. Во время дупликации хромосом ферменты, осуществляющие дупликацию ДНК, могут сохранять свою дупликационную единицу на конце хромосомы. При этом в каждой дупликации конец хромосомы укорачивается. После слишком большого числа делений теломеры исчезают, и больше нет делений - только смерть. Этот процесс называется старением.

Замедлить этот процесс и увеличить продолжительность жизни можно следующим образом замедление окислительного повреждения с высоким уровнем антиоксиданты в рационе, и мы можем замедлить этот процесс за счет повышения энергоэффективности. Проблема в том, что ничто в природе не является на 100% эффективным. Часть кислорода в наших клетках уходит в виде свободных радикалов и окисляется в других местах.

Окислительный стресс возникает, когда молекула кислорода расщепляется на отдельные атомы с неспаренными электронами. Эти агрессивные молекулы называются свободными радикалами. Они настолько агрессивны, что атакуют ближайшую стабильную молекулу, пытаясь отобрать у нее частицу электрона. Когда атакованная частица останется без электрона, она сама превратится в свободный радикал. Этот процесс приведет к цепной реакции. Если процесс запущен, то конечный результат - разрушение живой клетки.

Свободные радикалы образуются в процессе нормального обмена веществ.

Эндогенные (создаваемые вашим организмом) свободные радикалы образуются под действием четырех различных механизмов. Полностью остановить образование свободных радикалов невозможно. Меня удивляет, что кислород, элемент, необходимый для жизни, также ответственен за нашу смерть.

Непосредственно измерить количество свободных радикалов в организме не представляется возможным. Чем больше топлива мы сжигаем, тем быстрее оно сгорает.

Задавались ли вы когда-нибудь вопросом, сколько ударов сердца приходится на жизнь обычного человека?

Оказывается, у каждого животного происходит около миллиарда ударов. У мелких животных скорость обмена веществ выше, и сердце бьется быстрее. Когда мы подсчитываем количество ударов для разных размеров разных видов животных, получается магическое число - один миллиард. Лошади, кролики, кошки, свиньи, слоны, киты - неважно, всегда один миллиард. За исключением маленьких собак. Им достался короткий конец палки. В отличие от них, люди и куры - чемпионы в том, что мы получаем более чем вдвое больше обычного натурального числа. Около 2,21 миллиарда для нас и 2,17 миллиарда для кур. Чем быстрее ваш метаболизм, тем быстрее вы окисляетесь и тем короче ваша продолжительность жизни.

Она называется теорией скорости жизни. Макс Рубнер впервые предложил эту концепцию в 1908 году. Он заметил, что более крупные животные всегда переживают более мелких и что у крупных животных более медленный метаболизм. Дополнительное подтверждение этим наблюдениям дало открытие Закон Макса Клейбера в 1932 году. Клейбер предположил, что базальная скорость метаболизма может быть корректно предсказана путем отнесения 3/4 мощности к массе тела.

В народе эта теория известна как кривая "мышь - слон". В пользу этой теории свидетельствуют исследования, связывающие снижение базальной скорости метаболизма (что проявляется в снижении частоты сердечных сокращений) с увеличением продолжительности жизни. Большая черепаха может прожить до 150 лет. У колибри самый высокий метаболизм среди всех гомеотермических животных. Их сердце бьется со скоростью более 1263 ударов в минуту. Ночью они впадают в ступор - форму глубокого сна. В состоянии ступора частота сердечных сокращений снижается до 50 ударов в минуту, чтобы сохранить энергию. Средняя продолжительность жизни диких колибри составляет 3-10 лет.

Одним из видов, отличающихся долголетием, являются макаки. В целом продолжительность жизни птиц примерно в 2-3 раза превышает продолжительность жизни млекопитающих. Есть отдельные группы птиц, которые живут еще дольше, чем этот средний показатель. Почему и как - никто не знает. Интересен тот факт, что потребление кислорода в единицу времени в клетках птиц может превышать таковое у млекопитающих в 2,5 раза. Если соединить этот факт высокой скорости метаболизма и потребления кислорода с долгой жизнью птиц, то получится неразгаданный научный феномен. Если посчитать, то получится, что некоторые долгоживущие клетки птиц могут жить в 20 раз дольше, чем некоторые короткоживущие млекопитающие, например мыши, и в 5 раз дольше, чем обычные долгоживущие млекопитающие, такие как человек. Если мы узнаем, как и в чем заключается секрет, то, возможно, сможем увеличить продолжительность жизни в пять раз. Птицы выработали определенную защиту от свободнорадикального повреждения. Они выработали эффективные механизмы защиты от накопления свободных радикалов. Обстоятельства возникновения этих защитных мер пока остаются неуловимыми. Долголетие - большая тема в современных научных исследованиях.

Исследования в этих областях защиты от окислительного действия свободных радикалов пока ограничены, а полученные данные умеренно противоречивы. В фармацевтике она будет иметь большое значение, уже имеет. Универсальный сильный антиоксидант и ограничение калорийности таблетку, все, что мы можем съесть, и при этом получить пользу. Существует множество веществ, над которыми проводятся эксперименты в фармацевтической промышленности, например, одно из них называется Compound SRT1720. SRT1720 имитирует ограничение питания, уменьшая многие вредные последствия высокожировой диеты и ожирения без признаков токсичности даже после 80 недель лечения. Купить этот препарат пока нельзя.

Что мы можем сделать, так это провести диетическое вмешательство для того, чтобы оптимизировать потребление антиоксидантов. Что мы можем иметь в настоящее время, так это нечто в виде сильных универсальных антиоксидантов, таких как Астаксантин, Куркумин, или MegaHydrate и увеличить потребление антиоксидантов из пищи. Уже имеются обширные исследования, посвященные оптимизации нашего питания. Уровни диетического потребления ORAC рекомендуется всем, особенно людям, страдающим воспалительными процессами, а также в качестве профилактики хронических заболеваний, таких как рак, старение, диабет, сердечно-сосудистые заболевания, проблемы с печенью и почками, нейродегенеративные заболевания (Неха и др., 2019).

В научной среде больше не ведется дискуссия по поводу списка антиоксидант прием. Необходимо было провести дополнительные исследования, особенно для того, чтобы выяснить, оказывает ли высокая норма диетических антиоксидантов неблагоприятное воздействие на иммунные клетки, использующие высвобождение свободных радикалов кислорода, таких как макрофаги. Имеются также данные о том, что антиоксиданты, такие как бета-каротин, могут нанести нам вред, если не принимать их в виде цельного продукта питания способ. В будущем, вероятно, будет проведено еще много исследований в этой области.

В одном из исследований, которое я упомяну (Флэнэри и др., 2005) они проанализировали один вид сосны щетинистой, Pinus longaeva. Это самый старый из известных живых эукариотических организмов, возраст которого в 2015 году составил 4780 лет. В этом исследовании ученые подробно изучили длину теломер и активность теломеразы. Теломераза это рибонуклеопротеиновый фермент, который добавляет к концу теломер зависящую от вида последовательность теломерных повторов. Это приводит к удлинению теломер. Некоторые клетки, но не все, могут поддерживать длину теломер за счет действия этого фермента, тем самым сохраняя себя от гибели. Выводы, сделанные в ходе исследования, подтверждают предположение о том, что:

"Увеличение длины теломер и активности теломеразы может прямо/косвенно способствовать увеличению продолжительности жизни и долголетия, наблюдаемому у долгоживущих сосен (2000-5000 лет жизни)".

(Флэнэри и др., 2005)

В будущем, возможно, мы будем принимать какие-то таблетки, но до тех пор нам необходимо корректировать свой образ жизни. Одним из способов может быть периодическое голодание. Оно поможет нам не меньше, чем физические упражнения, и не меньше, чем правильное питание.

Однако кто будет этим заниматься? Монахи-аскеты. В масштабах популяции это нежизнеспособно, и на самом деле в масштабах популяции мы видим обратное действие. Для нас же речь идет о том, как преодолеть метаболизм и адаптацию к калориям, чтобы есть больше, худеть быстрее, иметь пресс и картошку фри одновременно. Многие люди описывают диета - это на 50% физиологическая и на 50% психологическая борьба и они не так уж далеки от истины, если только вы не можете справиться с интенсивной тягой к еде. Большинство людей, сидящих на диете, испытывают дефицит калорий примерно на 500 калорий ниже нормы. После того как произойдет метаболическая адаптация, мы увидим, как быстро будет происходить снижение веса. Кроме того, не за горами дни рождения, праздники и, конечно же, "жульничество". В питании ради удовольствия нет ничего нового.

Ссылки:

1. Линтс, Ф. А. "Теория уровня жизни пересмотрена". Геронтология vol. 35,1 (1989): 36-57. doi:10.1159/000212998
2. Brys, Kristel et al. "Проверка теории старения на основе скорости жизни/окислительного повреждения в модели нематоды Caenorhabditis elegans". Экспериментальная геронтология vol. 42,9 (2007): 845-51. doi:10.1016/j.exger.2007.02.004
3. Неха, Кумари и др. "Медицинские перспективы антиоксидантов: Обзор". Европейский журнал медицинской химии vol. 178 (2019): 687-704. doi:10.1016/j.ejmech.2019.06.010
4. Флэнэри, Барри Е. и Гюнтер Клетечка. "Анализ длины теломер и активности теломеразы у древесных видов с различной продолжительностью жизни и с возрастом у сосны щетинистой Pinus longaeva". Биогеронтология vol. 6,2 (2005): 101-11. doi:10.1007/s10522-005-3484-4