Гормезис – это явление, при котором низкие дозы факторов стресса, которые обычно являются ядовитыми, вместо этого укрепляют организм и развивают в нем сопротивляемость к большим дозам тех же токсинов или факторов стресса. Поклонники фильма «Принцесса-невеста», возможно, вспомнят, как главный герой Уэстли много лет принимал небольшие дозы яда, чтобы получить к нему иммунитет. А потом, когда Уэстли подмешал яд в напитки и Виззини, и себе, Уэстли выжил. Вот что такое гормезис.
Гормезис – это не теория старения, но он имеет огромное значение для других теорий. Главный закон токсикологии – «Все есть яд и все есть лекарство, то и другое определяет доза». Малая доза «токсина» может сделать вас здоровее.
Физические упражнения и ограничение калорий – это тоже гормезис. Упражнения, например, вызывают мышечный стресс, заставляя организм реагировать, наращивая мышечную массу. Силовые упражнения нагружают кости, заставляя организм укреплять их. Если вы не встаете с постели или оказались в невесомости, как космонавт, это приводит к быстрому ослаблению мышц и костей.
Ограничение калорий можно считать фактором стресса, потому что оно вызывает повышение кортизола, который обычно называют гормоном стресса. Повышение уровня кортизола увеличивает производство белков теплового шока (семейство белков, которое помогает стабилизировать новые белки или восстановить поврежденные) и сопротивление последующему стрессу [17]. Так что ограничение калорий тоже отвечает требованиям гормезиса. Поскольку и физические упражнения, и ограничение калорий – это формы стресса, они вызывают производство свободных радикалов.
Гормезис – это не редкий феномен. Алкоголь, например, тоже действует благодаря гормезису. Умеренное употребление алкоголя обычно ассоциируется с более хорошим здоровьем, чем полное воздержание. Но вот обильные возлияния приводят к ухудшению здоровья, а зачастую – и к болезням печени. Физические упражнения полезны для здоровья, но вот экстремальные нагрузки могут ухудшить здоровье и привести к стрессовым переломам. Небольшие дозы радиации могут помочь поправить здоровье, а вот большие дозы вас убьют [18].
Некоторые пищевые продукты, возможно, приносят пользу именно благодаря гормезису. Полифенолы – это вещества, содержащиеся во фруктах и овощах, а также кофе, шоколаде и красном вине; они, судя по всему, улучшают здоровье в том числе потому, что действуют подобно малым дозам токсинов и повышают выработку естественных эндогенных антиоксидантных ферментов организма.
Почему гормезис важен для старения? Другие теории старения предполагают, что все повреждения вредны и накапливаются со временем. Но феномен гормезиса показывает, что организм обладает мощными восстановительными механизмами, которые приносят пользу при активации. Возьмем для примера физические упражнения. Поднятие тяжестей вызывает микроскопические разрывы мышц. Звучит довольно неприятно, но вот процесс восстановления делает мышцы сильнее. Сила тяготения нагружает наши кости. Силовые тренировки, например бег, приводят к образованию микротрещин в костях. В процессе восстановления кости становятся крепче. В условиях невесомости в космосе ситуация противоположна. Без стресса, вызываемого гравитацией, кости ослабевают, и развивается остеопороз.
Не всякие повреждения вредны – более того, небольшие повреждения могут быть даже полезны. Мы говорим здесь о цикле обновления. Гормезис вызывает разрушения тканей – например мышц и костей, – которые затем восстанавливаются таким образом, чтобы лучше выдержать будущий стресс. Мышцы и кости могут стать сильнее, но без разрушения и восстановления здесь не обойтись.
Вердикт. Есть немало доказательств тому, что гормезис – это настоящая биологическая реакция на небольшие повреждения.
Рост против продолжительности жизни
Гормезис, как и теория одноразовой сомы, говорит нам о существовании фундаментального компромисса между ростом и продолжительностью жизни. Чем крупнее и быстрее вырастает организм, тем быстрее он стареет. Возможно, какую-то роль играет и антагонистическая плейотропия: некоторые гены, полезные на раннем этапе жизни, становятся вредными на позднем. Если сравнить продолжительность жизни внутри одного и того же вида, например мышей [19] или собак, то выяснится, что животные меньших размеров (те, которые меньше растут) живут дольше [20]. Женщины, которые в среднем меньше мужчин, тоже живут дольше, а невысокие мужчины живут дольше высоких [21]. Представьте себе столетнего человека. Кого вы представили – двухметрового богатыря или миниатюрную старушку?
Но вот если сравнивать одни виды с другими, то более крупные животные живут дольше. Слоны, например, живут дольше мышей. Но эту разницу можно объяснить тем, что крупные животные медленнее развиваются [22]. Крупные животные сравнительно реже страдают от нападения хищников, так что эволюция отдала предпочтение более медленному росту и старению. Мелкие животные, на которых хищники охотятся реже, чем на других животных сравнимого размера (например, летучие мыши), тоже живут дольше.
Старение не запрограммировано в нас изначально, но его вызывают те же самые физиологические механизмы, что и рост. Старение – это просто продолжение той же самой программы роста, им управляют те же факторы роста и питательные вещества. Если вы заведете двигатель на полную мощность, то очень быстро разовьете огромную скорость, но если вы и дальше будете ехать на полных оборотах, то двигатель скоро сгорит. Это, по сути, та же самая программа, только на более коротком временнóм отрезке: краткосрочная эффективность против продолжительности жизни. Все теории старения указывают на этот фундаментальный компромисс. Это очень важная информация, потому что некоторые программы приносят пользу только на определенных этапах жизни. В детстве, например, нам нужно расти. А вот в среднем и старшем возрасте программа быстрого роста может вызвать преждевременное старение, так что рост лучше всего будет замедлить. Поскольку в этом программировании важную роль играет пища, мы можем вносить продуманные поправки в рацион питания, чтобы увеличить продолжительность здоровой жизни.
2. Ограничение калорий: палка о двух концах
Общество ограничения калорий, в которое входят более 7000 человек, часто ограничивает себя в пище, надеясь прожить подольше. Не звучит ли это как обычная фантазия? На самом деле ограничение калорий – это едва ли не лучше всего задокументированная методика продления жизни; исследования на животных ведутся уже не одно десятилетие. Ограничение калорий (ОК) при получении достаточного количества питательных веществ – возможно, самое эффективное антивозрастное средство из ныне известных [1].
Еще в 1917 г. исследования на животных показали, что ограничение калорий может продлить жизнь. Ограничение употребления пищи у молодых самок крыс задерживает менопаузу и намного дольше сохраняет у них плодовитость. В 1935 г. ученый Клайв Маккей заметил, что в условиях ограничения калорий белые крысы вырастают до меньших размеров, но это увеличивает их продолжительность жизни [2]. Однако животные не должны страдать от плохого питания. Недостаточное употребление в пищу необходимых витаминов и минералов вызывает самые разные болезни, и при плохом питании мыши обычно умирают в молодом возрасте. Ограничение энергии (калорий) одновременно с предоставлением всех необходимых питательных веществ продлевает жизнь – раньше это казалось чем-то неслыханным.
