Каждый из нас мечтает о долгой и счастливой жизни. Продлить жизнь, как недавно выяснили ученые, помогают низкие температуры
В 2022 году средняя продолжительность жизни в мире составила 69,86 лет (мужчины) и 79,29 (женщины). И хотя цифры кажутся небольшими, жителям предыдущих столетий о них приходилось только мечтать. Так, согласно последним оценкам, средняя продолжительность жизни людей раннего бронзового века и их современников составляла около 35-40 лет, хотя не так давно исследователи называли совсем другие цифры – от 19 до 22 лет соотвественно. Ближе к 1500-х годам средняя продолжительность жизни в Европе колебалась между 30-40 годами, а с начала 1800-х годов удвоилась всего за 10 поколений. Этот скачок обусловлен развитием медицины, наряду с иммунизацией, доступом к питанию и чистой питьевой воде. Но сможем ли мы жить еще дольше? Результаты нового исследования дают утвердительный ответ на этот вопрос, а источником долголетия может послужить… холод.
Термин "Ожидаемая продолжительность жизни" означает среднюю продолжительность жизни всего населения с учетом всех показателей смертности; термин "Продолжительность жизни" – это показатель фактической продолжительности жизни человека. Хотя оба термина кажутся простыми, отсутствие исторических артефактов и записей затрудняет определение того, как менялась продолжительность жизни на протяжении всей истории.
Когда и почему люди стали жить дольше?
Трудно представить, но врачи начали мыть руки лишь в середине 19 века. При этом венгерский врач-акушер Филипп Земмельвейс, предложивший коллегам мыть руки и инструменты хлорной водой, подвергся травле со стороны академического сообщества. Что поразительно, ведь Земмельвейс, один из основоположников асептики, смог снизить смертность рожениц с 60% до рекордных 0,85%!
Открытие венгерского врача опровергало сразу несколько медицинских догм тех лет, из-за чего большинство коллег отказывались применять его практику. Подобные ситуации, увы, регулярно встречаются в истории, о чем подробнее можно прочитать здесь.
Александр Флемминг открыл пенициллин случайно
Со временем понимание гигиены и передачи микробов изменило ситуацию к лучшему, хотя в 19 веке болезни и паразиты были широко распространены и уносили множество жизней. Лишь к 1890 году, во многом благодаря немецкому хирургу Эрнсту фон Бергманну, были предложены физические методики обеззараживания, включая кипячение и обжигание. А первый антибиотик, как известно, появился через 38 лет благодаря английскому медику Александру Флемингу.
Читайте также: Ученые обнаружили еще один способ продления жизни людям
Вот так благодаря стремительному развитию медицинской науки, качество и продолжительность жизни людей по всему миру значительно возросли, а победа над множеством смертельно опасных заболеваний привела человечество в XXI век. Сегодня исследователи активно изучают причины старения и делают все возможное для продления жизни.
Почему мы стареем?
Несмотря на то, что ВОЗ официально продлила молодость до 45 лет, процесс старения начинается примерно в возрасте 30 лет, хотя основные признаки появляются гораздо позже. При этом возрастные изменения происходят с разной скоростью и в разной степени у каждого человека, из-за чего предсказать как именно вы состаритесь невозможно – старение само по себе является крайне сложным и многофакторным процессом. Ученым, все же, удалось выявить несколько ключевых причин естественного «увядания» организма, так что перечислим их ниже:
- Генетические факторы: Влияние генетики на старение не подлежит сомнению, однако все зависит от конкретного человека, его образа жизни и окружающей среды. При это исследователи выявили целый ряд определенных генов, которые играют роль в процессе старения и могут оказывать влияние на продолжительность жизни. Подробнее о генетической составляющей старения мы рассказывали ранее в этой статье.
- Окислительный (оксидативный) стресс: Еще одним фактором, благодаря которому организм со временем изнашивается, является так называемый окислительный стресс, который возникает из-за образования в клетках свободных радикалов – молекул без одного электрона (или реактивных форм кислорода (РФК)). Избыток этих молекул приводит к повреждению ДНК, белков и липидов, запуская процесс старения организма.
- Теломеры: Теломеры представляют собой последовательности ДНК на концах хромосом, которые защищают гены от повреждения при делении клеток. С каждым делением, однако, теломеры сокращаются, что в конечном итоге приводит к снижению функции клеток и последующему старению. Как недавно выяснили ученые, сокращению теломер у женщин способствует недосып, что приводит к ускоренному старению.
- Гликация: Еще одним фактором старения является гликация – процесс, при котором молекулы сахара в крови вступают в химическую реакцию с белками, в результате чего образуются новые молекулы (сшивки), способные нарушать нормальную функцию тканей и органов, из-за чего последние теряют функциональность и организм начинает стареть.
- Митохондриальная дисфункция: Митохондрии – это клеточные органеллы, отвечающие за производство энергии. Со временем митохондрии могут терять эффективность, что приводит к повреждению клеток и ухудшению их функций, что, в свою очередь, способствует старению.
- Инфляммация или хроническое воспаление в организме: Когда в организме присутствует постоянный очаг воспаления, например, при заболеваниях парадонта, то может повреждать клетки и ткани, способствуя старению. Этот процесс может быть связан с рядом факторов, таких как питание, окружающая среда и образ жизни.
- Стволовые клетки: Старение также может быть связано с истощением стволовых клеток и снижением их способности к самовосстановлению. Напомним, что стволовые клетки играют важную роль в поддержании здоровья тканей и органов, обеспечивая их регенерацию. С возрастом способность этих клеток делиться и восстанавливаться ухудшается и приводит к общему старению организма.
- Накопление мутаций: С течением времени мутации в ДНК, как известно, накапливаются, что может привести к снижению функций клеток, дисфункции органов и старению. При этом более высокая частота мутаций способствует ускоренному старению.
- Сенесцентные клетки: В процессе старения также принимают участие клетки, которые утратили способность к делению, но остались живыми и активными. Подобная остановка клеточного цикла приводит к выделению веществ, вызывающих воспаление и повреждение соседних клеток, а основными факторами их появления являются стресс и повреждения ДНК, например, ионизирующей радиацией.
- Образ жизни и окружающая среда: Некоторые факторы, связанные с образом жизни и окружающей средой, например питание, стресс, физическая активность и уровень загрязнения воздуха, оказывают немалое влияние на старение человека. Здоровый образ жизни, наряду с минимальным количеством вредного воздействия разнообразных загрязнителей, могут замедлить процесс старения.
Старение во многом зависит от генетических факторов
Вам будет интересно: Мутации ДНК влияют на старение организма
Стволовые клетки активно применяют в различных областях медицины.
Старение – сложный и многофакторный процесс
Подробнее о новейших разработках в области борьбы со старением и возрастными заболеваниями ранее рассказывал мой коллега Андрей Жуков, рекомендую к прочтению!
Как видите, исследований в области биологии старения немало и они продолжаются. Сегодня ученые активно изучают механизмы, лежащие в основе этого процесса, с целью его предотвращения и разработки новых методов лечения возрастных заболеваний.
Как низкие температуры продлевают жизнь?
О том, что низкие температуры оказывают положительное влияние на продолжительность жизни сообщалось более века назад, однако еще одну возможную причину этой странной взаимосвязи удалось обнаружить недавно. Так, в работе, опубликованной в журнале Nature Aging, группа исследователей из Кельнского университета сообщила, что низкие температуры запускают процесс, с помощью которого болезнетворные белки выводятся из клеток.
Низкие температуры способствуют продолжительности жизни у многих животных, включая млекопитающих
Хотя экстремально низкие температуры вредны для организмов, умеренное снижение температуры тела имеет положительные последствия, способствуя увеличению продолжительности жизни некоторых холоднокровных животных, а также червей, мух и рыб, так как их температура тела колеблется в зависимости от температуры окружающей среды. То же самое явление применимо и к млекопитающим, которые поддерживают температуру тела в узком диапазоне вне зависимости от условий окружающей среды.
Экстремально низкие температуры вредны, но умеренное снижение температуры тела может оказать благотворное влияние на организм, – пишут авторы научной работы.
Червь нематода, например, живет намного дольше, если снизить температуру на пять градусов Цельсия (с 20°C до 15°C), а снижение температуры тела у мышей всего на 0,5°C значительно увеличивает продолжительность жизни. Выходит, умеренное снижение температуры играет центральную роль в продолжительности жизни в животном мире и является отличным эволюционным механизмом.
Черви-нематоды живут дольше при более низких температурах
Но работает ли этот механизм у людей, учитывая, что нормальная температура человеческого тела составляет от 36,5°C до 37°C? Исследователи отмечают, в течение дня температура тела незначительно колеблется, а во время сна опускается до 36°C. А вот резкое падение температуры тела ниже 35°C приводит к переохлаждению. Ранее проведенные исследования показали, что температура человеческого тела неуклонно снижалась на 0,03°C со времен промышленной революции, что предполагает возможную связь с постепенным увеличением продолжительности жизни за последние 160 лет.
Подробнее о результатах этой работы мы рассказывали здесь.
Холод и нейродегенеративные заболевания
Чтобы выяснить, могут ли низкие температуры увеличить продолжительность жизни человека, авторы исследования провели эксперимент на червях вида Caenorhabditis elegans и культивированных клетках человека, выращенных в лаборатории. Если говорить точнее, ученые изучали влияние холода на активность протеасом – клеточного механизма, который выводит поврежденные белки из клеток.
Полученные результаты показывают, как в ходе эволюции холод сохранял свое влияние на регуляцию протеасом – с терапевтическими последствиями для старения и связанных со старением заболеваний, – объясняют авторы работы.
Оказывается, у C. elegans и человека больше общего, чем мы думали
В обоих модельных организмах низкие температуры привели к удалению белковых скоплений, ответственных за развитие таких нейродегенеративных заболеваний, как боковой амиотрофический склероз (БАС), болезнь Хантингтона, Альцгеймера и Паркинсона (все они связаны с накоплением в мозге патогенных белков).
Хотите всегда быть в курсе последних новостей из мира науки и высоких технологий? Подписывайтесь на наш канал в Telegram – так вы точно не пропустите ничего интересного!
Если низкие температуры запускают процесс очищения клеток, который разрушает опасные белковые образования, это может привести к прорыву в лечении заболеваний, связанных со старением и увеличению продолжительности жизни. «Мы считаем, что полученные результаты могут быть применимы к другим возрастным нейродегенеративным заболеваниям», – утверждает Вильчес.
Результаты исследования обнадеживают!
Авторы исследования также полагают, что их открытие может привести к новым методам лечения, которые, вероятно, будут работать вне зависимо от температуры тела благодаря растущим возможностям генной инженерии, так что желаем ученым удачи!
