В безмятежных объятиях природы скрывается святилище, где время замедляется и раскрываются секреты долголетия. Это первая из серии статей, где мы будем рассказывать о последних достижениях в разработке прогностических инструментов для оптимального старения, благополучия и долголетия, основанных на поведенческих, экологических, медицинских и (эпи)генетических факторах.
- Введение в тему долголетия
- Почему мы стареем и как можно замедлить процесс старения?
- Знание собственной генетики стимулирует нас к выбору правильного здорового образа жизни
- Продолжительность жизни и эпигенетика
- Изменение образа жизни полезно уже в молодом возрасте для поддержания здоровья мозга
- Влияние пандемии COVID-19 на продолжительность жизни
Введение в тему долголетия
Для долгой и здоровой жизни нам нужно многое. Медицинские обследования, хорошее питание, психическое благополучие, регулярная физическая активность, низкий уровень стресса, хороший сон — все это необходимо.
Сегодня мы также знаем, что эпигенетические механизмы играют ключевую роль в регуляции многих генов и доведении реакций организма до оптимальных уровней. В выпуске собраны выдержки из работ международных экспертов и клиницистов в области исследовательской медицины и биологических наук, представлен в контексте предиктивной и точной медицины и науки о долголетии. Мы надеемся, что вам понравится читать о последних достижениях в разработке предиктивных инструментов для оптимального старения, благополучия и долголетия на основе поведенческих, экологических, медицинских и (эпи)генетических факторов.
Почему мы стареем и как можно замедлить процесс старения?
В 19 веке Август Вейсман выдвинул гипотезу, что соматические клетки не могут регенерироваться бесконечно. Это было подтверждено в 1960 году исследованиями, показавшими, что фибробласты имеют предел репликации, а затем становятся стареющими. Позже этот предел был связан с укорочением теломер. В 1957 году Джордж Уильямс выдвинул гипотезу, что гены, полезные для развития, созревания и плодовитости, имеют черты, которые после завершения роста становятся вредными для организма и способствуют старению в более позднем возрасте. Все эти выводы не являются взаимно исключающими.
Недавние достижения в области биотехнологии и науки привели к росту числа научных доказательств, показывающих, что старение неразрывно связано с возрастом. На разных этапах жизни организма наблюдается прогрессирующая потеря регенеративного потенциала соматических клеток у многих видов позвоночных в отличие от простых одноклеточных организмов и нескольких примитивных беспозвоночных, которые не проявляют признаков старения.
По-видимому, большая сложность многоклеточных организмов эволюционно транслирует все большую потерю регенеративного потенциала. Через восемь недель после рождения соматические клетки млекопитающих уже менее способны к регенерации, о чем свидетельствует их неспособность залечить рану, не оставляя шрамов. Впоследствии, во взрослом возрасте, регенеративный потенциал соматических клеток постепенно снижается до смерти и ускоряется в случае хронического повреждения тканей, приводящего к хронической патологии. «Барьер Вейсмана» определяет предел как бессмертия, так и регенеративного потенциала соматических клеток.
На молекулярном уровне было выявлено несколько клеточных сигнальных путей, играющих решающую роль в поддержании клеточного гомеостаза, особенно те, которые связаны с метаболизмом.
Пути передачи сигналов клеток, чувствительных к питанию и энергии, тесно связаны со старением. Было показано, что активация сигнальных путей клеток, связанных с ростом и делением клеток (анаболизм), связана с увеличением возрастного хронического воспаления низкой степени и развитием хронических заболеваний. Напротив, ингибирование этих путей приводит к улучшению здоровья и долголетию, например, при клеточном вмешательстве, связанном с выработкой и хранением энергии (катаболизм), действуя на устойчивость к стрессу. Как анаболические, так и катаболические сигнальные пути клеток связаны и саморегулируются для поддержания клеточного гомеостаза.
Например, хроническое переедание, недостаток физической активности или проблемы со сном приводят к дисбалансу в этих сигнальных путях клеток, что приводит к чрезмерной активации сигнальных путей роста и деления клеток за счет тех, которые связаны с устойчивостью к стрессу, участвующих в поддержании и регенерации соматических клеток.
Это состояние связано с хроническим слабо-выраженным возрастным воспалением и способствует появлению стареющих клеток, одновременно снижая их элиминацию иммунной системой, что приводит к увеличению стареющих клеток с возрастом.
Хотя стареющие клетки не могут делиться, они выделяют много про-воспалительных факторов, которые, загрязняя организм продуктами деления, способствуют трансформации клеток в их окрестностях в стареющие клетки. Это состояние способствует развитию хронических заболеваний, которые ухудшают качество жизни с возрастом.
На протяжении последних 90 лет подходы к санаторному лечению были основаны на исследованиях по восстановлению баланса иммунной системы для снижения хронического возрастного воспаления и содействия регенерации клеток.
Совсем недавно были разработаны методы лечения, которые воздействуют на сигнальные пути клеток, чувствительных к питательным веществам и энергии, и на стареющие клетки для снижения их появления и облегчения их элиминации.
Все эти стратегии направлены на содействие поддержанию здоровья с возрастом, что является условием, необходимым для качества жизни, и, во-вторых, на продление жизни в хороших условиях за счет замедления старения и прогрессирования хронических заболеваний.
Автор: Доктор Сильвио Фолли, эксперт в области фармакологии, питания и долголетия.
Знание собственной генетики стимулирует нас к выбору правильного здорового образа жизни
Знания и понимание генетики человека значительно возросли за последние 30 лет, в частности, благодаря развитию технологий, таких как разнообразные генетические массивы и секвенирование следующего поколения. Выяснение генома человека позволило впоследствии секвенировать геном большого количества людей и различных человеческих
этнических групп, сравнить их между собой, создать карту гаплотипа генома человека и определить последовательности, которые связаны с развитием заболевания.
Последовательность ДНК любых двух людей идентична на 99,9%. Однако различия могут существенно повлиять на риск развития заболевания у человека.
Развитие сложного заболевания зависит от равновесия между риском и защитными факторами, которые могут быть генетически или экологически обусловлены. Этот постулат является основой для действенных профилактических методов лечения —
человек не может изменить свои гены, но может изменить образ жизни в соответствии со своей генетикой и, таким образом, снизить риск развития заболевания.
Генетика может помочь снизить окислительный стресс или предсказать риск развития дефицита различных питательных веществ, таких как витамины.
Некоторые примеры:
витамин B9 доступен только через питание и играет важную роль в формировании эритроцитов и в здоровом росте и функционировании клеток (синтез оснований ДНК, синтез определенных аминокислот и т. д.); он имеет решающее значение на ранних сроках беременности для снижения риска врожденных пороков развития мозга и позвоночника.
Фолиевая кислота является метаболическим предшественником важного кофермента, тетрагидрофолата; в его биотрансформации участвует специфический фермент (MTHFR). Генетический вариант в этом гене, который формирует этот фермент MTHFR, часто встречается в общей популяции. Этот вариант связан с низким уровнем фолата в сыворотке и эритроцитах, а также с повышенным уровнем гомоцистеина (фактор риска сердечно-сосудистых заболеваний и снижения когнитивных способностей).
Знание о существовании этого варианта в геноме человека может помочь принять решение о приеме фолиевой кислоты, выбрать наиболее подходящую форму добавки (фолат или фолиевая кислота), позволить установить персонализированный контроль уровня гомоцистеина для предотвращения развития определенных заболеваний.
Наконец, многочисленные исследования показали, что знание собственной генетики и возможных связанных с ней рисков стимулирует принятие соответствующего здорового образа жизни, который вносит значительный вклад в индивидуальное благополучие и долголетие.
За последние несколько лет были разработаны разнообразные генетические тесты, что позволяет специалистам установить высоко-персонализированное последующее наблюдение для своих клиентов, а также предложить им высоко-персонализированную профилактику заболеваний. Эти тесты основаны на запатентованных алгоритмах и нацелены на сложные заболевания или сложные признаки, которые определяются одновременно одним или несколькими генетическими вариантами и окружающей средой (например, непереносимость пищевых продуктов, диабет, сердечно-сосудистые заболевания, питание, старение).
Автор: Доктор Горанка Танацкович, эксперт по генетике.
Продолжительность жизни и эпигенетика
Старение — это естественный и динамичный процесс, который не находится в устойчивой эволюции, начинающейся в определенном возрасте, а скорее представляет собой изменение, которое может быть медленнее или быстрее в зависимости от индивидуальных особенностей.
Вопрос, который мы все, вероятно, задавали себе в какой-то момент своей жизни, может быть: «Этому человеку действительно 75? Я думал, ему 60!» Что способствует тому, что кто-то движется и выглядит так, будто он на 15 лет моложе своего фактического возраста?
Многие по-прежнему приписывают эти изменения в скорости старения — или ускоренное старение — генетике, но мы также знаем, что окружающая среда и образ жизни оказывают огромное влияние.
В настоящее время появляется все больше доказательств того, что эпигенетические механизмы действительно усредняют влияние этих внешних факторов на процессы старения, и в отличие от генетики, которая неизменна, эпигенетика динамична и реагирует — положительно и отрицательно — на нашу окружающую среду.
Ваша эпигенетика и генетический состав идут рука об руку, и хотя мы не можем изменить свою генетику, эпигенетика динамична, и модификации могут фактически влиять на то, как ваши гены экспрессируются вместе с процессом старения.
Биологический возраст — это концепция, разработанная для изучения прогрессивной эволюции процесса старения. Она отражает глобальное состояние здоровья человека посредством анализа эпигенетических биомаркеров и, как таковая, связана с риском развития хронических заболеваний, а также преждевременной смертности.
Отслеживание биологического возраста человека с течением времени раскрывает потенциал персонализированных и настраиваемых вмешательств в здоровье для оптимизации скорости старения.
Цель состоит в том, чтобы установить вмешательства в здоровье, которые оказывают реальное влияние на вас — вашу физиологию и ваши привычки.
На наш эпигенетический ландшафт влияет наша окружающая среда; это включает в себя воздействие образа жизни, такое как употребление табака или алкоголя, уровни физической активности, питание, а также депрессию и даже наш социально-экономический статус в детстве.
В совокупности эти воздействия могут влиять на наш биологический возраст. Например, курение, чрезмерное употребление алкоголя и малоподвижный образ жизни способствуют тому, что называется ускоренным биологическим старением, т. е. когда ваш хронологический возраст моложе вашего биологического возраста.
К счастью, недавние исследования показывают, что можно замедлить или даже обратить вспять ускоренное старение, внеся определенные изменения в образ жизни, такие как улучшение привычек сна, переход на более здоровую диету на основе овощей, регулярные занятия спортом умеренной интенсивности и даже практика медитации.
Хорошая новость: область эпигенетики постоянно развивается, а технологии, разработанные для изучения ее влияния на здоровье и долголетие, становятся все более точными.
Все больше исследований связывают развитие заболеваний с эпигенетическими изменениями. Недавнее резюме опубликованной литературы обнаружило доказательства повышенного риска ишемического инсульта, рака легких и груди, сердечно-сосудистых заболеваний и даже деменции в связи с ускоренным биологическим старением (Fransquet et al., 2019).
Более того, 9 из 10 исследований, в которых рассматривался риск смертности от всех причин, сообщили о значительном увеличении риска в связи с ускоренным биологическим старением. Например, одно исследование показало, что 5-летнее увеличение ускоренного старения было связано с 35% более высоким риском смертности. Хотя результаты не были единодушными в разных исследованиях, это в некоторой степени зависело от того, как измерялся биологический возраст.
Пластичность и действенность эпигенетики предлагают многообещающую цель для будущих терапевтических средств, связанных со старением. Использование лекарств для перепрограммирования эпигенома — это наука завтрашнего дня, и эта технология уже находится в разработке. Последние достижения в области молекулярной биологии, опубликованные в журнале Cell, показали, что действие биоинженерных молекул может изменять эпигеном в долгосрочной перспективе, прокладывая путь для новых инновационных методов лечения (Nuñez et al., 2021, Xu et al., 2019).
И хотя поддержание молодого биологического возраста не является панацеей от всех проблем, связанных с возрастом, важно действовать там, где это возможно, и поддерживать здоровый образ жизни. Поддержание хорошей формы, здоровое питание, достаточный сон и избегание стресса важны. Измерение биологического возраста может помочь вам отслеживать свой прогресс в сочетании с регулярными осмотрами и индивидуальными медицинскими процедурами.
Авторы: Себастьян Нуссле, ученый и основатель GenKnowMe. Д-р Семира Гонсет Нуссле Соучредитель, главный врач
Изменение образа жизни полезно уже в молодом возрасте для поддержания здоровья мозга
Согласно последним социально-демографическим анализам, каждая четвертая девочка, родившаяся в Швейцарии после 2010 года, достигнет возраста 100 лет, а мужчины также достигнут аналогичного уровня долголетия. В том же ключе, связанные со старением заболевания мозга, например, сердечно-сосудистые заболевания или деменция, становятся все более тяжелым бременем для людей и общества, которое о них заботится. После 65 лет доля людей, страдающих слабоумием, удваивается каждые пять лет, а в возрасте 90+ половина населения будет страдать от слабоумия.
Напротив, существуют также люди, устойчивые к пагубным последствиям старения, которые поддерживают высокий уровень когнитивных и физических показателей — так называемые «суперстареющие».
Наша цель — отслеживать и понимать факторы, влияющие на течение жизни и определяющие «успешное» старение.
Передовой исследовательский арсенал включает изучение специфических (эпи)генетических, экологических и модификаторов образа жизни, которые можно выявить с помощью лабораторных исследований, поведенческого тестирования, социально-эпидемиологических исследований и визуализации мозга.
Накопленные научные данные, обобщенные в Lancet Commission по профилактике деменции, признают двенадцать факторов жизни, объясняющих 40% риска снижения когнитивных способностей в течение жизни — недостаточное образование, гипертония, курение, чрезмерное употребление алкоголя, ожирение, нарушение слуха, депрессия, физическая неактивность, диабет, низкий уровень социальных контактов, черепно-мозговая травма и загрязнение воздуха.
Приобретенные знания подготавливают основу для современной концепции превентивной медицины — профилактики заболеваний до их возникновения.
Учитывая тот факт, что двенадцать факторов жизни, перечисленных выше, по-разному влияют на здоровье мозга на протяжении всей жизни, становится ясно, что корректировка образа жизни полезна уже в молодом возрасте. Предотвращение вредного воздействия токсинов, инвестирование в физическую активность и борьба за чистый воздух принесут ожидаемые преимущества быстрее и более эффективно, чем ряд предлагаемых в настоящее время методов лечения.
Автор: Доктор Богдан Драгански, нейробиолог
Влияние пандемии COVID-19 на продолжительность жизни
Ожидаемая продолжительность жизни в мире неуклонно растет с начала 20-го века, а с 2000 по 2019 год она увеличилась почти на 7 лет.
В 2019 году пандемия COVID-19 разразилась и изменила ситуацию. Очевидным прямым эффектом вируса является рост ежегодной смертности во всем мире. Но вирус имеет и второй, косвенный эффект, который может повлиять на ожидаемую продолжительность жизни в мире в долгосрочной перспективе. Этот эффект вызван не только вирусной инфекцией, но и мерами, которые были приняты для защиты от нее населения в целом. Исследования показали, что ожидаемая продолжительность жизни снизилась примерно на 0,03–2,3 года в 31 из 37 исследованных стран только в 2020 году. Было учтено социальное и экономическое влияние на здоровье, включая пренебрежение и задержку в лечении.
Было выявлено, что серьезность влияния COVID-19 напрямую связана с возрастом.
Конечно, речь идет о косвенном источнике риска COVID-19 для (и не только) пожилого населения, который можно уменьшить, и при наличии определенной осведомленности и действий в этих направлениях можно было бы свести к минимуму сокращение продолжительности жизни.
Во-первых, во время пандемии наблюдался недостаток диагностики и лечения заболеваний. Это упущение напрямую влияет на процесс старения, как упоминалось в «Иерусалимском лонгитюдном исследовании», и теперь пришло время убедиться, что никакая профилактика, лечение или диагностика не будут откладываться.
Во-вторых, мы должны сократить расстояние, которое навязала нам пандемия. Социальная поддержка со стороны семьи и друзей очень важна для старения, но во время пандемии мы держались на расстоянии от наших близких ради их же безопасности.
Наконец, пребывание дома, будь то по указанию правительства или по собственной инициативе из-за страха перед вирусом, привело к снижению физической и социальной активности. Избегание выхода из дома, кроме того, влияет на настроение и усиливает депрессию. Было доказано, что эти факторы тесно связаны с выживанием.
Однако, как показали наши 30-летние лонгитюдные исследования, даже у неактивных людей, начавших заниматься спортом в более позднем возрасте, наблюдалось значительное улучшение показателей продолжительности жизни.
Тем самым подтверждая, что никогда не поздно что-то изменить (или слишком рано, поскольку мы должны начать думать о долголетии и его последствиях уже с тридцати лет)!
Пришло время вновь заявить о важности регулярного движения в любом возрасте, а также поощрять пожилых людей выходить из дома на прогулку в парке, глотнуть свежего воздуха и вернуться к своим физическим нагрузкам, желательно с другом или членом семьи. Все вместе также улучшит настроение, поскольку все взаимосвязано.
Курирование и адаптация: ECOPORT