Большинство теорий старения разваливается перед вопросами «почему?», обнажающими отсутствие в них внутренней логики и убедительных доказательств (вместо них, как правило, фигурируют допущения). Хорошая теория должна сохранять убедительность перед лицом явных несоответствий, парадоксов и пробелов в логике рассуждений. Она должна объяснять любые противоречия, возникающие в результате исследований видов. Эти критерии обращают нас к теории свободных радикалов, согласно которой именно деструктивное воздействие со стороны свободных радикалов вызывает процессы старения и определяет продолжительность жизни. Концепция свободных радикалов объясняет многие несоответствия и парадоксы, включая даже тот факт, что птицы живут гораздо больше других млекопитающих, несмотря на свой быстрый метаболизм. Гибкость этой теории заключается и в том, что, указывая на митохондриальные ЭТЦ как на источник свободных радикалов, она также признает, что они могут проникать в организм и из внешних источников.
Подобно всем другим теориям, теория свободных радикалов постоянно подвергается критике, но при каждом вызове она видоизменяется и становится убедительнее.
Но и она не может объяснить парадокс физкультурника: занимающиеся физическими упражнениями люди живут дольше и являются более здоровыми, нежели малоподвижные, несмотря на то что первые потребляют гораздо больше кислорода (и, соответственно, генерируют гораздо больше свободных радикалов), чем последние. Теория свободных радикалов также противоречит практике. Если ее сторонники правы, и старение индуцируется выбросами свободных радикалов из ЭТЦ, то логично было бы предположить, что укрепление антиоксидантной системы является главным средством борьбы с их вредоносными воздействиями, что позволяет увеличить продолжительность жизни. Отсюда следует, что млекопитающие-долгожители и птицы должны рождаться с особенно развитой системой антиоксидантной защиты, в отличие от таких бедняг, как крысы. Логично было предположить, что если мы хотим жить долго и без болезней, то все, что нам нужно, — усилить нашу антиоксидантную защиту. Однако исследования опровергли теорию свободных радикалов. В организмах птиц очень мало антиоксидантов, но они живут долго, а в организмах крыс их — изобилие, однако они живут очень мало. Кроме того, изучение эффективности антиоксидантных добавок в лабораторных условиях показывает, что их употребление не повышает продолжительность жизни. На протяжении десятилетий ученые разрабатывали бесчисленное число «антиоксидантых» препаратов практически для всех видов разрушающихся биологических систем, но безуспешно. В лучшем случае эти средства могли уменьшить риск определенных болезней или даже облегчить симптомы других болезней, но ни одно из них не привело к увеличению максимальной продолжительности жизни. Конечно, можно возразить, что доза антиоксидантов была подобрана неправильно, или же ошибка заключалась в подборе конкретного препарата, или в его распределении, или времени его употребления. Но антиоксиданты точно не являются панацеей, как когда-то думали. Более того, множество независимых исследований показали, что в действительности существует отрицательная корреляция между уровнем эндогенных антиоксидантов и максимальной продолжительностью жизни. Проще говоря, чем выше концентрация антиоксидантов, тем короче жизнь (а окислительный стресс, наоборот, может продлить время пребывания в этом мире, и это тоже доказано большим количеством научных исследований).
К счастью, производители биологически активных добавок (БАД) признали этот факт, и мы сейчас избавлены от назойливой рекламы антиоксидантов. А ведь еще сравнительно недавно предприимчивые маркетологи расписывали те или иные продукты по так называемой антиоксидантной способности, высчитываемой по шкале ORAC
[14] в лабораторной пробирке, и рекламировали вещество с высокой ORAC в качестве лекарства от всего. И еще: невозможно измерить степень влияния того или иного вещества на биологическую систему, используя лабораторные пробирки в качестве измерительного прибора. Новейшие исследования свидетельствуют о том, что многие «антиоксиданты» по-прежнему имеют определенный терапевтический эффект, однако механизм этого эффекта связан не с противодействием свободным радикалам, но со способностью соответствующего вещества модифицировать экспрессию соответствующих генов (то есть включать или выключать их). И хотя я нахожу этот факт чрезвычайно интересным (и еще вкратце рассмотрю этот вопрос), его полноценное рассмотрение выходит за рамки книги.
Тем не менее доставка антиоксидантов в митохондрии весьма сложна (фармацевтические компании ведут активные исследования в этой области). Это обстоятельство дало толчок развитию митохондриальной теории старения, которая с момента своего возникновения в начале 70-х годов XX века претерпела значительные изменения. Она представляет собой наиболее убедительное объяснение возрастного угасания организма, а также проясняет механизмы старческих дегенеративных болезней, разрешает парадокс физкультурника и многие другие вопросы, на которые нет ответа у других теорий.
Митохондриальная теория старения
Современная версия митохондриальной теории старения была разработана австралийским профессором Энтони Линаном в конце 80-х гг. прошлого века. С тех пор его теория претерпела некоторые изменения, но в целом продолжает игнорировать внешние источники свободных радикалов. Ее основная идея заключается в том, что митохондрии — главный источник появляющихся в организме свободных радикалов и, соответственно, причина процесса старения.
Свободные радикалы наносят клетке не столь сильный ущерб, как это принято думать. Наш организм синтезирует большое количество ферментов-антиоксидантов, которые уничтожают агрессоров, а на страже клеточного благополучия стоят компенсаторные механизмы, которые никогда не прекращают работать. Однако связанные с процессом старения свободные радикалы атакуют именно митохондрии. Главным объектом атаки является именно уязвимая ДНК митохондрий, у которой нет таких восстановительных механизмов, какими обладают другие компоненты клетки. Когда митохондрия не успевает восстановиться под накапливающимися ударами свободных радикалов, она становится дисфункциональной, и это — первый шаг к старению. В сущности, рассматриваемая нами теория говорит о том, что митохондрии представляют собой биологические часы. Цепь событий выглядит примерно так: свободные радикалы разными путями (некоторые из них мы рассмотрели выше) выскальзывают из респираторной цепи (ЭТЦ) и атакуют митохондриальную ДНК, находящуюся в непосредственной близости от них, что ведет к мутациям, которые могут нарушить работу внутриклеточного генератора энергии. По мере увядания и гибели митохондрий клетка как целое также лишается жизнеспособности и перестает выполнять свои функции. Утратив источник энергии, клетка вступает в процесс апоптоза. Когда таких клеток становится много, начинается разрушение той или иной ткани (того или иного органа).
Нарастание случайных мутаций митохондрий в организме ведет к биоэнергетической мозаике, при которой клетки производят колоссально разное количество энергии в зависимости от степени разрушения своих митохондрий (некоторые практически не генерируют энергию, другие функционируют на среднем уровне, а третьи буквально фонтанируют энергией). Мозаичный эффект становится заметным примерно после сорока лет, а выраженность его зависит от скорости биоэнергетического старения конкретной ткани.
