Увеличение продолжительности жизни человека. (рабочая версия программы).

РАЗЛИЧНЫЕ ПОДХОДЫ К ИЗУЧЕНИЮ ПРОЦЕССА СТАРЕНИЯ И ИХ
ВОПЛОЩЕНИЕ В РАМКАХ КОМПЛЕКСНОЙ МЕЖДИСЦИПЛИНАРНОЙ ПРОГРАММЫ
«УВЕЛИЧЕНИЕ ПРОДОЛЖИТЕЛЬНОСТИ ЖИЗНИ ЧЕЛОВЕКА»

МЫ ИСХОДИМ ИЗ ТОГО, что увеличение продолжительности жизни, а особенно
её здорового периода является абсолютным благом для человека. Однако существующие представления и подходы не привели к значительному продлению его максимальной продолжительности жизни. За счет улучшения условий жизни, медицинских и гигиенических мер удалось увеличить лишь среднюю продолжительность жизни, то есть снизить гибель от случайных причин, некоторых патологий и инфекций. Пролонгирующий жизнь эффект «универсального» вмешательства в процессы старения, которым считают ограничение калорий, для человека остается не доказанным. Также не удалось разработать эффективные биомаркеры старения. Кроме того, существующие на данный момент геропротекторы оказывают противоречивое действие на продолжительность жизни. Зачастую оно укладывается в пределы горметического диапазона, установленного для неспецифического компенсаторного стресс-ответа (20-30%), что ставит под сомнение их направленное воздействие на механизмы старения.

ТАКИМ ОБРАЗОМ, СУЩЕСТВУЮЩИЕ ПОДХОДЫ ЯВЛЯЮТСЯ
НЕДОСТАТОЧНЫМИ ДЛЯ УВЕЛИЧЕНИЯ МАКСИМАЛЬНОЙ
ПРОДОЛЖИТЕЛЬНОСТИ ЖИЗНИ ЧЕЛОВЕКА И ЗДОРОВОГО
ДОЛГОЛЕТИЯ.

В то же время, лавинообразно накапливаются данные о роли определенных генов в регуляции продолжительности жизни модельных животных, о воспроизводимом изменении экспрессии тысяч генов при старении различных тканей в связи с эпигенетическими перестройками, достигнуты фундаментальные успехи в регенеративной медицине (перепрограммирование дифференцированных клеток в стволовые, идентификация контролирующих дифференцировку клеток цитокинов). Появление новых знаний привели к осознанию необходимости выработки других геронтологических подходов. Мы считаем, что в научном сообществе созрела необходимость создания комплексной междисциплинарной программы по борьбе со старением. Должны быть определены методология разработки, структура программы, принципы взаимодействия участников. Требуется провести критический анализ существующих подходов, идей, предложений. Рассмотрим некоторые из них:

CТАРЕНИЕ И ЭВОЛЮЦИЯ

С ТОЧКИ ЗРЕНИЯ ЭВОЛЮЦИОННОГО УЧЕНИЯ, старение является эмерджентным феноменом, имеющим место прежде всего в защищенной среде, которая позволяет выживать за пределами естественной продолжительности жизни в природных условиях. Естественная продолжительность жизни
вида, называемая (ЭПЖ) - или - время, необходимое для достижения указанной Дарвиным
цели жизни, с точки зрения успешного воспроизводства для осуществления
преемственности поколений. Виды, которые переживают быстрое половое
созревание и раннее начало воспроизводства с большим репродуктивным потенциалом, обычно имеют короткую ЭПЖ, в то время как медленное половое
созревание, позднее начало воспроизводства и небольшой репродуктивный
потенциал вида обычно соответствуют долгой ЭПЖ.
Новые эволюционистские истолкования дали начало понятию в качестве объяснения разных биологических
ролей, выполняемых в разном возрасте одними генетическими вариантами.
Понимание старения в контексте эволюционной основы характерных черт истории жизни разных видов необходимо для разработки видоспецифичных воздей-
ствий, направленных на борьбу со старением.

АСПЕКТЫ МОЛЕКУЛЯРНОЙ ГЕНЕТИКИ, СВЯЗАННЫЕ 
СО СТАРЕНИЕМ И ПРОДОЛЖИТЕЛЬНОСТЬЮ ЖИЗНИ

СОГЛАСНО ЭВОЛЮЦИОННЫМ ТЕОРИЯМ старения и продолжительности жизни не существует каких-либо геронтогенов, единственным назначением которых было бы инициирование процесса старения и предопределение продолжительности жизни индивидуума. Однако гены все же оказывают
влияние на процесс старения и продолжительность жизни, при этом детерминирующим фактором является определенная комбинация генов, условий окружающей среды и случайности. Считается, что доля генов в наследственной продолжительности жизни составляет примерно 25%. На уровне отдельных видов
роль генов, в основном, состоит в создании гомеодинамического пространства
для обеспечения продолжительности жизни, которая была бы достаточна для
успешного воспроизводства в соответствии с эволюционной историей данного вида. Полигенетическая природа характерных особенностей жизненной
истории и способности к выживанию обусловливает ряд проблем, связанных
с исследованиями процесса старения и разработкой методов медицинского
вмешательства.

КЛЕТОЧНОЕ СТАРЕНИЕ И РЕПЛИКАТИВНОЕ СТАРЕНИЕ

В СОВРЕМЕННОЙ БИОГЕРОНТОЛОГИИ термины , или подразумевают
исследование нормальных диплоидных клеток в культуре, которые при серийном субкультивировании претерпевают множество изменений, достигающих кульминации в окончательном прекращении клеточного деления. Этот процесс
клеточного старения in vitro преимущественно известен как эффект Хайфлика,а ограниченный потенциал деления нормальных клеток называется пределом Хайфлика. Система Хайфлика - система старения нормальных диплоидных
дифференцированных клеток в культуре, по подтвержденным данным, лежит в основе выработки клеточного и молекулярного понимания общего процесса старения. Утрата пролиферативной способности клеток любого типа оказывает
повреждающее воздействие на функционирование и выживание всего организма. Наличие полностью состаривщихся или почти состаривщихся гетерогенных клеток in vivo может способствовать нарушению нормальной деятельности других тканей путем выработки повреждающих сигналов, а также может способствовать росту других предраковых и раковых клеток и стимулировать его.

СТВОЛОВЫЕ КЛЕТКИ И СТАРЕНИЕ

УНИВЕРСАЛЬНАЯ ПРИРОДА и присутствие стволовых клеток стали как маяком, так и трудностью. Именно этот кажущийся бесконечным потенциал стволовых клеток самообновляться, дифференцироваться в различные типы клеток и участвовать в репарации и регенерации тканей делает их такими привлекательными для исследования старения и методов воздействия. В настоящее время стволовые клетки формируют основу так называемой регенеративной медицины. Это происходит потому что фундаментальные причины старения тела, органов и тканей кроются в старении клеток и макромолекул в них. В то время как большое количество информации по стволовым клеткам, их нишам и различным функциональным способностям было собрано во время исследований животных, мы по-прежнему далеки от понимания их молекулярных механизмов и сложных отношений в человеческом теле, расположении и специфическом типе клеток. Аналогичным образом, предстоит многое узнать о старении ниш стволовых клеток и их отношениях в меняющихся микроокружениях. Вместе с тем, эта область основанных на стволовых клетках антивозрастных воздействий является многообещающей и быстро развивающейся 

ГОРМЕЗИС

ПОД ГОРМЕЗИСОМ В КОНТЕКСТЕ СТАРЕНИЯ понимается благоприятное влияние на поддержание жизнедеятельности в результате клеточного ответа на однократное или многократное воздействие стрессовых факторов.
Основными концептуальными особенностями гормезиса являются разрушение гомеодинамики, умеренная гиперкомпенсация, восстановление гомеодинамики и адаптивный характер процесса. Примером гормезиса, вызванного
стрессом, является документально подтверждённый положительный эффект от умеренной физической нагрузки, которая как горметический фактор сначала повышает выработку свободных радикалов, кислот и альдегидов.

РАК И СТАРЕНИЕ

РАСПРОСТРАНЕННОСТЬ И ЧАСТОТА раковых заболеваний постепенно увеличиваются 
с возрастом, но разные органы и ткани показывают разные паттерны возрастзависимого распределения опухолей. Подверженность
к инициации канцерогенеза, его скорость и степень распространения и роста также сильно различаются во время старения. Ряд физиологических, иммунологических, клеточных и молекулярных событий, включая мутации, влияют на
происхождение и распространение рака. Генетические факторы, влияние образа жизни и случайные события определяют распространенность и последствия рака для здоровья и продолжительности жизни.

МЕТАБОЛОМ И МЕТАБОЛИЧЕСКИЕ АСПЕКТЫ СТАРЕНИЯ И
ПРОДОЛЖИТЕЛЬНОСТИ ЖИЗНИ

ГЕНЕТИЧЕСКИЕ ИНСТРУКЦИИ, закодированные в нуклеиновых
кислотах, в конечном итоге становятся значимыми в структурном и функциональном смысле в форме сотен тысяч метаболитов внутри клетки. Важность и сложность метаболизма и его компонентов, составляющих так называемый
метаболом, только начинают раскрываться в контексте старения и продолжительности жизни. Метаболомика обещает стать в будущем центральной темой исследования старения и медицинского вмешательства.

ИММУНИТЕТ И СТАРЕНИЕ

СТАРЕНИЕ ИММУННОЙ СИСТЕМЫ или иммуностарение является
одним из наиболее важных эффекторов здоровья, выживания и продолжительности жизни. Изменения структуры и функций разных компонентов адаптивного и генетически детерминированного иммунитета может быть как причиной,
так и следствием старения и возрастных заболеваний, включая инфекции, сердечную недостаточность, аутоиммунность и рак. Хотя постоянное ремоделирование иммунной системы является характеристикой адаптации, прогрессирующее сокращение иммунологического пространства может служить ограничительным фактором для качества и продолжительности жизни

ЭНДОКРИНОЛОГИЧЕСКИЕ АСПЕКТЫ СТАРЕНИЯ

ЭНДОКРИННАЯ СИСТЕМА, включая все аутокринные и паракринные
гормональные железы и другие участки выработки гормонов, считалась главным регулятором роста, развития, репродукции и старения. Возраст-зависимое понижение уровня различных гормонов стало основой многочисленных так
называемых антивозрастных и омолаживающих терапий. Однако, недавние исследования показали, что понижение гормонального уровня может быть в действительности признаком адаптационного отклика организма с целью выживания, и любые упрощенные попытки восстановить уровень гормонов в престарелом возрасте до уровня молодых лет могут пагубно сказаться на старении
и продолжительности жизни.

ЭПИГЕНЕТИЧЕСКИЕ МЕХАНИЗМЫ СТАРЕНИЯ
И ВОЗРАСТ-ЗАВИСИМЫХ ЗАБОЛЕВАНИЙ

ЭПИГЕНЕТИКА - это расшифровка и наследование информации без какихлибо изменений в нуклеотидной последовательности ДНК. Это охватывает все механизмы, необходимые для раскрытия генетической программы роста,
развития и созревания, такие как метилирование ДНК, модификации гистонов, альтернативный транскрипционный сплайсинг, малые РНК, некодированные РНК и сайленсинг генов. Эпигенетически наследуемые изменения известны как 
эпимутации, и различные факторы, включая образ жизни и питание, влияют на скорость и степень старения, наличие и возникновение различных возрастных заболеваний, включая болезнь Альцгеймера, рак и остеоартрит.

ЭПИДЕМИОЛОГИЯ И БИОДЕМОГРАФИЯ
СТАРЕНИЯ И ВОЗРАСТЗАВИСИМЫХ ЗАБОЛЕВАНИЙ

СТАРЕНИЕ ЛЮДЕЙ постепенно замедляется, а средняя продолжительность жизни населения возрастает. Это имеет серьезные социальные и экономические последствия для отдельных людей, популяций и всего общества.
Исследования, проводимые демографами, эпидемиологами и другими биогеронтологами, позволяют предположить, что будет достигнут дальнейший прогресс как в продолжительности жизни, так и поддержания здорового состояния
все большего числа людей во всех популяциях, таким образом снижая демографическую нагрузку со стороны немощных и нуждающихся в посторонней помощи людей.

МИКРОЭКОЛОГИЯ И СТАРЕНИЕ

МИКРООРГАНИЗМЫ ИЛИ МИКРОБЫ, которые живут на поверхности или внутри нашего тела, составляют нашу микробиоту. Определённая среда обитания или ниша этой микробиоты - это и есть наша микроэкология. И хотя
уже некоторое время известно о том, что определённые микробы занимают определённые ниши в человеческом теле, такие аспекты как их относительная динамика, колебания численности популяций (в результате прямой конкуренции, обусловленной привычками человека, его поведением и работой иммунной системы), а также их значение и влияние на здоровье человека, иммунную за-
щиту, сопротивляемость болезням и старение являются относительно новыми феноменами, которые ещё предстоит тщательно изучить. Сложные отношения между микробиотой и здоровьем, их непосредственное и долгосрочное влияние на старение человека - актуальные проблемы, изучение которых важно для разработки вмешательств с целью замедления старения

РЕПРОДУКЦИЯ И СТАРЕНИЕ

С БИОЛОГИЧЕСКОЙ ТОЧКИ ЗРЕНИЯ, старение в основном считается пост-репродуктивным эмерджентным феноменом. В эволюционных историях жизни животных быстрое половое созревание, ранняя репродукция и высокие репродуктивные результаты ассоциируются с короткой продолжительностью жизни, в то время как медленное половое созревание, поздняя репродукция
и низкие репродуктивные результаты ассоциируются с длительной продолжительностью жизни. Хотя генетические факторы, связывающие репродукцию и старение, находятся в процессе открытия, необходимы подробные молекулярные исследования, характеризующие эти факторы в разных организмах и людях. Такие исследования пролили бы больше света на молекулярные механизмы, связывающие старение и репродукцию и, возможно, помогли бы разделить репродукцию и старение у людей, чтобы увеличить репродуктивный потенциал или продолжительность жизни либо то и другое вместе.

ВЛИЯНИЕ ОКРУЖАЮЩЕЙ СРЕДЫ НА СТАРЕНИЕ

ФАКТОРЫ ВНЕШНЕЙ СРЕДЫ, как естественные, так и связанные с
деятельностью человека, играют критическую роль в определении продолжительности жизни организмов. Было показано, что в то время как гены отвечают только за 25%-35% колебаний продолжительность жизни, то факторы внешней
среды отвечают за 65%-75% колебаний долголетия. Факторы, относящиеся к стилю жизни, включая социально-экономические факторы, влияют на ожидаемую продолжительность жизни человека. Хорошо известна связь между факторами внешней среды и увеличением риска для здоровья человека, а также увеличением смертности среди пожилых людей. Однако, важно установить
различие между тем, как старение увеличивает восприимчивость к влиянию окружающей среды, и тем, как окружающая среда изменяет скорость старения. Старение и возрастные заболевания многофакторны по своей природе и включают такие неконтролируемые элементы как генетическая предрасположенность и такие более легко контролируемые элементы, такие как окружающая среда и образ жизни. Вследствие этого, важно узнавать и изучать факторы внешней среды и факторы, относящиеся к стилю жизни, чтобы их можно было убрать из формулы старения для увеличения продолжительности жизни.

ПОИСК И РАЗРАБОТКА ГЕРОПРОТЕКТОРОВ

ГЕРОПРОТЕКТОРАМИ ЯВЛЯЮТСЯ любые вещества, условия или их
сочетания, которые помогают поддерживать молодое состояние организма, замедлять возрастные функциональные нарушения, предотвращать или задерживать начало возрастных заболеваний и способствовать сохранению здорового
состояния организма Все исследования старения, осознанно или неосознанно, используют стратегии открытия новейших и эффективных геропротекторов.

ИДЕНТИФИКАЦИЯ МОЛЕКУЛЯРНЫХ МАРКЕРОВ СТАРЕНИЯ

ЧЕЛОВЕЧЕСКОЕ СТАРЕНИЕ обычно измеряется хронологически, и многие возрастные заболевания, являющиеся прямым результатом старения,описываются на основании хронологического возраста индивида. Вместе с тем,хронологический возраст не всегда может отражать истинные последствия для стареющего организма, в то время как одновременно может происходить
множество изменений и, как это нередко бывает, это случается гораздо раньше, чем появляются видимые проявления старения. Следовательно, одной из приоритетных областей исследования является определение молекулярных
маркеров старения, которые позволили бы прогнозировать человеческого тела, а впоследствии - начало возрастных
заболеваний.

МАТЕМАТИЧЕСКОЕ МОДЕЛИРОВАНИЕ
ДОЛГОЛЕТИЯ И СТАРЕНИЯ

БИОЛОГИЧЕСКИЕ СИСТЕМЫ и биологические процессы, такие как старение и долголетие, являются очень сложными интерактивными и динамическими. Стандартные аналитические подходы, основанные на редукционизме, позволяют лишь приближенное описание при наличии множества различных уровней и порядков сложности. Данная проблема еще более усложняется при необходимости учитывать в ходе анализа популяционную и эволюционную динамику, а также при попытках сделать достоверные обобщения и прогнозы, и найти стратегические решения. Применение статистического и математического моделирования способствует проведению исследований в области геронтологии и разработке методов медицинского вмешательства.

ПЕРСПЕКТИВЫ БИОИНФОРМАТИКИ В ИЗУЧЕНИИ СТАРЕНИЯ И ДОЛГОЖИТЕЛЬСТВА

БИОИНФОРМАТИКА ПОЯВИЛАСЬ как мощный инструмент, помогающий экспериментаторам не только в рассмотрении больших объемов данных и произведении сложных расчетов, но и в составлении прогнозов в отношении будущих тенденций. Поколение биоинформационных ресурсов использует большой набор алгоритмов машинного осмысления и нейронных сетей для
прогнозирования сложных взаимодействий и распознавания паттернов. Использование инструментов биоинформатики в исследовании проблем старения обладает большим потенциалом для развития данной области, а также для прогнозирования в еще неизученных областях увеличения продолжительности жизни. И наконец, ожидается, что биоинформатика станет частью осуществляемых в настоящее время более масштабных исследований в области системной биологии, которые объединят лабораторных исследователей и компьютерных специалистов.

Фонд поддержки научных исследований

119071 Москва, Ленинский проспект, 15, офис 225<BR>Тел.: +7 (495) 748-69-37 <P></P>