Алексей Москалев

Как победить свой возраст? 8 уникальных способов, которые помогут достичь долголетия

Фото на обложке и рисунки в книге из личного архива автора

© Москалев А., 2016

© Оформление. ООО «Издательство «Э», 2016

Мнение эксперта

Позвольте представить вам исключительно своевременную книгу. У меня нет сомнений, что эта книга понадобится людям, причем здесь и сейчас.

Книга о старении и биомаркерах этого процесса, происходящего с каждым из нас, написана Алексеем Москалевым – известным российским биогеронтологом. К счастью для всех нас, Алексей обладает редким, но важным для настоящего ученого талантом, я бы даже сказала – даром простого и понятного изложения чрезвычайно сложных концепций современной науки.

Казалось бы, о старении организма знает каждый. Повзрослев, мы начинаем стареть, каждый день понемногу, настолько медленно, что не замечаем этого, а заметив, как правило, огорчаемся.

И вот наконец настало время сообщить друг другу о хорошей новости – ученые уверены, что у разных людей процесс старения происходит с разной скоростью. А это, в свою очередь, означает, что этот неотвратимый процесс может быть ускорен или замедлен, точно так же, как может быть ускорен или замедлен автомобиль.

Человек, желающий замедлить свое старение, должен тщательно следить за тем, как тикают его биологические часы – точно так же, как и водитель машины, держащийся в рамках ограничения скорости и потому наблюдающий за стрелкой спидометра.

Взгляд на приборную панель своего организма – не праздное любопытство, а насущная необходимость. Книга Алексея Москалева описывает доступные каждому научные инструменты, помогающие отслеживать появление возрастных изменений, – биомаркерные тесты. Знание – сила, а знание скорости движения – необходимое условие, чтобы не получить от жизни неожиданный «штраф». Живите долго и счастливо, старейте медленно!

д. б.н. Анча Баранова

Директор по науке Биомедицинского холдинга «Атлас»,

главный научный сотрудник лаборатории генетической эпидемиологии Медико-Генетического научного центра РАМН

Введение

В развитых странах мира средняя продолжительность жизни год от года увеличивается примерно на три месяца. Исследование глобальной заболеваемости, опубликованное в журнале «Ланцет», показало, что в интервале между 1990 и 2013 годами для 188 разных стран ожидаемая общая продолжительность жизни при рождении для обоих полов увеличилась с 65,3 до 71,5 года, а ожидаемая продолжительность здоровой жизни выросла с 56,9 до 62,3 года. Таким образом, в общемировом масштабе при этом здоровье людей улучшается, увеличивается средний возраст населения планеты. Одновременно старение населения приводит к увеличению доли людей, страдающих опухолевыми, сердечно-сосудистыми и метаболическими расстройствами, нейродегенеративными заболеваниями. Нагрузка на системы здравоохранения остается высокой и будет все возрастать. Важно понимать, что охрана здоровья нуждается в постоянной поддержке, и основным способом такой поддержки, может стать профилактика и ранняя диагностика проблем со здоровьем и возрастзависимых изменений. Какие биомаркеры и клинические тесты помогут выявить возрастзависимые патологии на самых ранних стадиях? Существуют ли способы профилактики возрастных изменений и как их применять? Как определить свой биологический возраст? Ожидает ли нас здоровое долголетие или, напротив, ускоренное старение?

В последний год ведущие производители электроники Apple, Samsung, Intel выпустили на рынок компактные носимые устройства наподобие часов, способные определять интенсивность физической нагрузки, частоту сердечных сокращений и качество сна не инвазивным[1] способом. Наконец, появились домашние мини-лаборатории и устройства, с помощью которых каждый может оценить состояние своего метаболизма[2] и выявить его отклонения на самых ранних стадиях. Как подобные устройства помогут нам жить дольше и меньше болеть?

Все эти и многие другие вопросы персональной медицины и активного долголетия являются предметом рассмотрения в данной книге.

Лекарства и нелекарственные методы, способствующие излечению одних людей, могут навредить другим. Именно поэтому персональный подбор лечения возрастзависимых изменений – будущее медицины. В странах с инновационным укладом экономики наблюдается подъем персональной медицины и персональной науки.

Книга состоит из нескольких глав. Первая глава посвящена обзору современных представлений о биомаркерах старения человека. Во второй главе описаны подходы к оценке биологического возраста человека, опирающиеся на данные функциональной диагностики здоровья и биохимические анализы. В третьей главе рассмотрены особенности людей-долгожителей, позволяющие уже сейчас понять, имеете ли вы задатки долгожителя. В четвертой главе представлен краткий обзор носимых устройств, помогающих отслеживать изменения в нашем здоровье. В пятой главе рассказывается про компактные и доступные приборы, позволяющие в домашних условиях оценить некоторые параметры своей жизнедеятельности и здоровья. Шестая глава целиком посвящена основным группам возрастзависимых заболеваний, их симптоматике и методам профилактики.

В сборе материала для книги неоценимую помощь оказали студенты РНИМУ им. Н.И. Пирогова Василий Цветков и Денис Новиков, сотрудники клиники «Атлас» врач-эндокринолог Лариса Бавыкина, врач-генетик Дмитрий Никогосов, врач-невролог Ольга Курушина (Волгоградский государственный медицинский университет), врач-терапевт Ольга Бубенцова (медицинский центр «Гиппократ», Архангельск). Подготовка рукописи была бы невозможна без организационной поддержки Алексея Петикова, Станислава Еникеева и Лады Фоменко. Благодарю Алексея Алексеева (сотрудника МГУ им. М.В. Ломоносова, физический факультет), Лейлу Кузнецову (аспирантку МГУ им. М.В. Ломоносова), Александра Фединцева (сотрудника НИИ антимикробной химиотерапии) и Елену Шарфину за редакторскую правку текста рукописи и ценные замечания. В работе над книгой использованы материалы сотен научных статей и десятков книг, докладов на научных конференциях, а также материалы информационно-образовательных порталов для врачей, в частности Univadis. RU и MyFamilyDoctor.RU.

Глава 1. Биомаркеры старения

Старение – это процесс возрастзависимого снижения функциональных возможностей организма, способности противостоять изменениям окружающей среды и стрессам. При этом вовсе не обязательно стареющий организм перестает отвечать на стресс[3]. Напротив, его реакция может быть чрезмерной, что изнашивает организм. Например, избыточное выделение гормонов стресса (адреналина, кортизола) или хроническое воспаление, которые являются также характерными признаками старения.

При старении снижается способность адаптироваться к различным изменениям и поддерживать постоянство физиологических параметров. Это происходит потому, что организм в каждый момент времени вынужден противостоять негативным изменениям во внешней и внутренней среде. Например, недостатку или избытку тех или иных питательных веществ, воздействию высоких и низких температур, ионизирующих излучений[4], свободных радикалов[5], гипоксии[6], инфекций, воспаления, неферментативной реакции сахаров и белков[7]. Постоянная адаптация к стрессовым условиям имеет свою цену – перенапряжение и износ адаптивных функций. С возрастом такой износ способствует все большим рискам заболеваемости и смертности. Эти процессы затрагивают все органы и ткани нашего тела и вызывают целый букет заболеваний (сахарный диабет 2-го типа[8], атеросклероз[9], нейродегенерация[10]), которые значительно снижают качество и продолжительность жизни.

Темпы старения у разных людей одного возраста могут существенно отличаться. Отличаются они и для разных систем и органов в пределах одного организма. Старение одной системы вызывает изменения во многих других. Например, старение сердечно-сосудистой системы может способствовать нейродегенерации и когнитивным[11] нарушениям, болезням печени и почек. Метаболический синдром[12] влияет на старение иммунной системы. Таким образом, помимо возраста по паспорту (календарного, хронологического) у каждого человека есть биологический возраст, определяемый индивидуальной скоростью его старения. Темпы старения зависят от генетических особенностей человека и в значительной степени от взаимодействия факторов внешней среды с системами поддержания гомеостаза (постоянства) внутренней среды организма.

Когда говорят о скорости старения, в классической биогеронтологии[13], как правило, имеют в виду изменение средней и максимальной продолжительности жизни у модельных животных. Однако продолжительность жизни человека так велика, что исследовать показатели его долголетия под влиянием образа жизни, диеты, различных лекарств, генных и клеточных терапий долго и затратно. Поэтому возникла идея выявить взаимосвязь с возрастом различных физиологических[14] и метаболических изменений, мониторинг которых помог бы в оценке эффективности антивозрастной терапии.

Принятая в современной медицине физиологическая норма для многих показателей изменяется при старении. Это создает предпосылки для того, чтобы наблюдать и измерять возрастные отклонения. В то же время нарастает уровень стохастичности (случайности) отклонений, что обусловливает сложности в интерпретации данных о скорости старения.

Биомаркеры старения – это измеряемые параметры, которые воспроизводимо качественно и количественно изменяются при старении человека.

Диагностические биомаркеры старения имеют большой потенциал для ранней диагностики и прогноза развития хронических возрастзависимых заболеваний, а также наблюдения за эффективностью их профилактики и лечения.

Многие возрастзависимые патологии развиваются длительное время в скрытой форме. На ранних стадиях развития болезни ее клинические проявления оказываются неспецифическими, то есть общими с другими возрастными изменениями. При этом чем раньше выявляются подобные отклонения от нормы, связанные с риском конкретного заболевания, тем эффективнее профилактика, тем вероятнее успех в предотвращении опасных для жизни состояний.

Р. Батлер, директор и основатель Национального института старения США, в 2004 году выделил несколько критериев, которым должны отвечать биомаркеры старения. Во-первых, они должны меняться с возрастом. Во-вторых, позволять предвидеть ранние стадии конкретного возрастзависимого заболевания. И, наконец, быть доступными для большинства пациентов по стоимости и минимально инвазивными – не требовать серьезного вмешательства в организм или болезненной процедуры. На их основе мы можем прогнозировать ускоренное или замедленное старение индивида, отслеживать эффективность процедур, направленных на профилактику старения, таких как изменение диеты, образа жизни, увеличение физической активности, действенность геропротекторных[15] препаратов.

Биомаркеры старения представляют собой общий качественный и количественный индикатор функционального состояния человека, и в этом их ключевое отличие от факторов риска конкретных возрастзависимых патологий (сахарного диабета 2-го типа, сердечно-сосудистых заболеваний, болезни Альцгеймера[16] или Паркинсона[17]), которым будет посвящена отдельная глава нашей книги.

Как отмечает профессор университета Джорджа Мейсона Анча Баранова, главное в биомаркере – максимальная предсказательная сила. Поэтому биомаркер вовсе не обязан иметь известную функциональную связь с процессом, который по нему оценивают. Например, до сих пор не ясна функция используемых в клинике онкомаркеров CEA[18] и PSA[19] или биологическое значение маркера сахарного диабета HbA1c[20]. Однако это нисколько не уменьшает их значение в выявлении серьезных заболеваний.

При поиске потенциальных биомаркеров выяснилось, что достаточно трудно выбрать какой-либо один показатель в качестве биомаркера старения, который удовлетворял бы всем этим критериям. Каждый биомаркер имеет как свои преимущества, так и ограничения. Поэтому оценка биомаркеров скорости старения должна быть комплексной.

В настоящее время развиваются подходы, в которых предлагается использовать совокупность нескольких десятков биомаркеров.

Приведем пример, поясняющий необходимость комплексного подхода, хотя он и из другой области. Если нам предложат оценить, что изображено на компьютерной фотографии, но вместо целой картинки дадут посмотреть лишь кусочек в пару десятков пикселей[21], сможем ли мы это сделать? Вероятно, нет. Так и выявление наследственной предрасположенности к различным заболеваниям требует анализа сотен тысяч однонуклеотидных полиморфизмов ДНК[22], а степень старения организма должна оцениваться по отклонениям от нормы многих тысяч показателей крови, мочи, слюны, кожи, физиологических параметров тела, когнитивных функций. Исследования подтвердили, что многомаркерный алгоритм дает более достоверную картину изменений, чем основанный на каком-либо одном маркере.

В настоящий момент можно выделить четыре основных подхода к разработке биомаркеров старения человека: клинический, экспериментальный, «омиксный» и интегративный.

Советский геронтолог В.М. Дильман в 1987 году опубликовал книгу «Четыре модели медицины», в которой обосновал использование достаточно простых методов оценки преждевременного старения организма, применимых в повседневной клинической практике. Повышенная масса тела или, точнее, содержание жира в теле, которое косвенно может быть рассчитано по показателю роста, массы тела и данных измерения толщины кожно-жировых складок, позволяет судить о склонности к целому ряду серьезных заболеваний (сердечно-сосудистым, сахарному диабету 2-го типа, инсульту[23], остеоартриту[24], гипертонической болезни[25]). Общий уровень в крови липопротеидов[26] и триглицеридов[27] – маркер предрасположенности к атеросклерозу, коронарной болезни сердца[28], инфаркту миокарда[29], панкреатиту[30]. Отклонение от нормы уровня холестерина[31] и холестерина в составе липопротеидов низкой плотности[32] – предрасположенность к атеросклерозу, коронарной болезни сердца. Превышение над нормой количества глюкозы в плазме крови натощак (≥ 6,1) и через 2 часа после приема внутрь 75 г глюкозы[33] (≥ 11,1) говорит о сахарном диабете 2-го типа. Величина артериального давления сигнализирует о вероятности сердечно-сосудистых заболеваний, риске инсульта, коронарной болезни сердца.

Исследования, выполненные в ведущих лабораториях мира в последние годы, позволили выявить более тонкие изменения, по которым можно оценить скорость старения организма. Поскольку не все они успели найти клиническое применение, отнесем их к группе экспериментальных (рис. 1).

Рис. 1. Группы экспериментальных биомаркеров старения.

Изменения на клеточном уровне

Прежде чем раскрыть сложную и многогранную тему молекулярных и клеточных биомаркеров старения, хотелось бы напомнить читателю, как устроена живая клетка, и ввести ключевые понятия, которые встретятся далее в книге.

Кирпичиком жизни на Земле является клетка. Именно она несет в себе все отличительные свойства живого – способность самовоспроизведения, обмена веществ, хранения и передачи наследственной информации. Живая клетка больше всего похожа на крупный химический завод, в котором параллельно осуществляется множество химических процессов. Чтобы один процесс не мешал другому (а некоторые из них могут быть взаимоисключающими), пространство клетки разделено на изолированные отсеки – органеллы[34]. Например, функцию клеточного дыхания[35] (выработки энергии для жизненных процессов) выполняют органеллы, называемые митохондриями, за хранение инструкций для создания белков отвечает ядро; адресную доставку, созревание и сортировку наномашин внутри клетки, поглощение и перемещение веществ в клетку и из клетки совместно выполняют эндоплазматическая сеть[36] и аппарат Гольджи[37]; функцию утилизации устаревших конструкций берут на себя лизосомы. Барьерную функцию между отсеками, а также между клеткой и внешней средой выполняют мембраны, тонкие пленки, в основном состоящие из жиров, холестерина и некоторого количества специализированных белков. Что же производит этот необычный «завод»? Он делает все необходимые для жизни самой клетки детали и осуществляет их сборку.

Важнейшим продуктом жизнедеятельности клетки являются макромолекулы – органические полимеры, составленные из повторяющихся простых блоков. Например, белки (или протеины) состоят из чередующихся между собой 20 различных аминокислот. В зависимости от длины и состава последовательности аминокислот каждый белок обладает своей особой функцией. Общее количество функций белков огромно. Например, белок гемоглобин переносит кислород, белки коллаген и эластин придают упругость стенке сосуда, кератин – защищает покровы тела от механического повреждения. Есть белки, которые служат переносчиками сигналов между клетками (пептидные гормоны, цитокины) или играют роль приемников таких сигналов (рецепторы). Однако наиболее разнообразны белки-ферменты, которые ускоряют каждый свой аспект метаболизма (образование или расщепление того или иного сахара, аминокислоты, макромолекулы). В отсутствие ферментов биохимические процессы в клетке шли бы в тысячи раз медленнее, если вообще были бы возможны. Иногда ферменты собираются в большие нанофабрики, такие как рибосомы (заведующие сборкой новых белков, согласно инструкциям, поступающим из клеточного ядра), протеасомы (фабрики по утилизации просроченных или избыточных белков), сплайсосомы (наномашины для доработки инструкций – матричных РНК).

На вторых ролях находятся различные РНК (рибонуклеиновые кислоты). Они служат инструкциями для сборки белков (матричные РНК, мРНК), помогают процессу сборки (рибосомальные и транспортные РНК), регулируют образование новых инструкций (микроРНК). С тех пор как были открыты ферментативные возможности некоторых РНК, возникло предположение, что первые «клетки» вообще могли обходиться без белков. РНК кодировала и воспроизводила сама себя. Даже энергетическая валюта клетки – АТФ[38] – является маленьким кусочком РНК.

Как уже упоминалось, необходимые для деятельности клетки инструкции хранятся в ядре. Они записаны в энциклопедии жизни – линейной последовательности молекулы ДНК (дезоксирибонуклеиновая кислота), разбитой на тома – хромосомы. Вся ядерная ДНК человека помещается в 46 хромосомах. Честь иметь свою собственную энциклопедию помимо ядра удостоились митохондрии, и то потому, что они когда-то давно в эволюции произошли от симбиотических[39] альфа-протеобактерий. ДНК хранится в виде знаменитой двойной спирали, или «скрученной лестницы». Вся необходимая клетке информация закодирована в перекладинах этой лестницы, каждая из которых состоит из двух молекул нуклеотидов, азотистых оснований, расположенных строго друг напротив друга. Эти основания – аденин, гуанин, цитозин и тимин – обычно обозначают буквами А, Г, Ц и Т. Основания комплементарны друг другу. Это означает, что А может образовывать пару только с Т, а Г с Ц. Считывая информацию одной цепи ДНК методом секвенирования, вы получите последовательность оснований. Представьте себе эту последовательность как сообщение, написанное с помощью алфавита, в котором всего четыре буквы. Именно это сообщение и определяет поток химических реакций в клетке и, следовательно, особенности организма.

Длина молекулы ДНК, содержащейся в ядре, достигает 2 метров. В то время как само ядро имеет микроскопические размеры. Поэтому ДНК внутри ядра туго упакована при помощи особых белков – гистонов, которые выполняют также регуляторную и защитную роль.

Гены, открытые монахом Грегором Менделем в середине XIX века, на самом деле не что иное, как последовательности пар оснований на «лестнице жизни» – молекуле ДНК, которые кодируют матричные РНК, несущие в себе инструкции по сборке того или иного белка. А геном человека содержит приблизительно 20–25 тысяч генов, кодирующих белок. У высокоорганизованных организмов, в том числе и человека, гены настолько сложно устроены, что в среднем могут кодировать 10 разных белков, что на порядок увеличивает их разнообразие.

Информация, хранящаяся в ДНК, должна быть транслирована с помощью клеточного технического обеспечения в химические процессы в «теле» клетки. Однако ДНК слишком большая и не может покинуть пределы ядра, и тут в дело вступают очень на нее похожие, но гораздо более короткие молекулы – молекулы матричной рибонуклеиновой кислоты (мРНК). Мысленно разрежьте двуспиральную «лестницу» ДНК вдоль на две половины, разъединяя «ступеньки», и замените все молекулы тимина (Т) на химически сходные с ними молекулы урацила (У), сохранив по принципу комплементарности А, Г и Ц, – и вы получите молекулу РНК. Когда необходимо транслировать какой-либо ген в последовательность белка, специальные наномашины (геликазы) «расплетают» участок ДНК, содержащий этот ген. Теперь молекулы РНК-полимераз могут присоединиться к свободным основаниям молекулы ДНК и переписать ген на язык мРНК. В этом случае, так же как и в двойной спирали ДНК, могут образоваться лишь определенные связи. Например, с цитозином (Ц) молекулы ДНК может связаться только гуанин (Г) молекулы РНК, а с аденином (А) – только урацил (У). После того как все основания РНК выстроятся в цепочку вдоль ДНК, из них формируется зрелая мРНК. Сообщение, записанное основаниями РНК, так же относится к исходной молекуле ДНК, как негатив к позитиву. В результате этого процесса информация, содержащаяся в гене ДНК, переписывается на РНК. Данный процесс называется транскрипцией[40].

Этот класс молекул РНК называется матричными, или информационными РНК (мРНК, или иРНК). Поскольку мРНК намного короче, чем ДНК в хромосоме, они могут проникать через ядерные поры в цитоплазму клетки. Таким образом, мРНК переносят информацию из ядра («руководящего центра») в «тело» клетки.

В «теле» клетки (цитоплазме[41]) находятся молекулы РНК двух других классов, и они оба играют ключевую роль в сборке молекулы белка, кодируемого геном. Одни из них – рибосомные РНК, или рРНК. Они входят в состав клеточной структуры под названием рибосома[42]. Рибосому можно сравнить с конвейером, на котором происходит сборка белка из аминокислот. Другие находятся в «теле» клетки и называются транспортные РНК, или тРНК. Эти молекулы устроены так: с одной стороны находятся три азотистых основания, а с другой – участок для присоединения аминокислоты. Эти три основания на молекуле тРНК могут связываться с парными им основаниями молекулы мРНК. Каждое из возможных 64 сочетаний трех букв триплетного кода (генетического кода[43]) кодирует положение в белке одной из 20 аминокислот, либо «знаки препинания», означающие сигнал начала и окончания биосинтеза белка. В процессе сборки белка на рибосоме в одном «окошке» происходит присоединение определенной молекулы тРНК, несущей на себе новую аминокислоту, к молекуле мРНК. В другом «окошке» сидит тРНК с уже синтезированным обрывком белка. На него перекидывается аминокислота из первого «окошка», и цепь белка удлиняется. В конце концов выстроится полная цепочка аминокислот, расположенных в определенном порядке, и почти готовый белок отсоединится от рибосомы. Последовательность аминокислот – это первичная структура белка, которая определена сообщением, записанным на гене молекулы ДНК. Затем этот белок сворачивается, принимая окончательную форму, и может выполнять свою функцию. Иногда для полного созревания к нему нацепляются цепочки сахаров или липиды.

Интересно отметить, что, хотя на ДНК различных живых организмов, будь то вирус, бактерия, ель, мышь или человек, размещаются разные «сообщения» – гены, все они записаны с использованием одного и того же генетического кода – у всех организмов каждому триплету (последовательности из трех «букв») на ДНК соответствует одна и та же аминокислота в образовавшемся белке. По этой причине мы можем методами генной инженерии заставить работать в клетке кишечной палочки или дрожжей любой ген, скажем, человека или пшеницы.

Очень важное понятие, которое часто встретится вам на страницах книги, – это транскриптом. Транскриптом – это просто совокупность всех матричных РНК данной клетки или организма, проще говоря – полное собрание всех используемых в данный момент в работе клетки инструкций. По изменению транскриптома можно судить о том, какие гены и насколько активны, то есть преобразуются в функциональный продукт – белок.

Как уже говорилось, дезоксирибонуклеиновая кислота (ДНК) – носитель наследственной информации о функциях всех клеток нашего тела. Она составляет основу кольцевых хромосом[44] митохондрий[45] и 46 линейных хромосом ядра[46] человеческой соматической клетки. В отличие от других биомолекул, каждый тип хромосом присутствует лишь в двух копиях на клеточное ядро, а в половых клетках (сперматозоидах или яйцеклетках) каждая хромосома находится вообще лишь в одной копии. Поэтому даже небольшая поломка ДНК в месте расположения жизненно важного гена[47] может стать фатальной. По причине множественного копирования при клеточном делении или под воздействием мутагенных факторов (ионизирующего излучения, свободных радикалов, токсичных веществ) с возрастом происходит накопление повреждений и утрата качества ДНК (рис. 2).

Рис. 2. Виды повреждений ДНК и их репарации.

Повреждения ДНК, как правило, быстро устраняются ферментами репарации, которые исправляют разрывы нити ДНК, удаляют ошибки и заполняют возникшие пробелы в последовательности нуклеотидов[48], используя в качестве матрицы соответствующий участок второй цепочки молекулы ДНК. Однако с возрастом способность к репарации ухудшается. Угасание активности ферментов репарации ДНК является неплохим маркером старения клеток. На это есть несколько причин. Репарация – энергозатратный процесс, она требует большого количества молекулы АТФ («энергетической валюты» клетки), а ее выработка с возрастом снижается из-за дисфункции митохондрий, «энергетических станций» клетки. Упадок биосинтетических процессов приводит к нехватке дезоксинуклеозидов – букв генетического кода, а репарация возможна только при их наличии. Наконец, эпигенетические изменения[49] подавляют активность генов самих репарационных белков. Неустранимые повреждения в ДНК служат причиной мутаций – однобуквенных замен в генетических последовательностях либо удвоений (дупликаций) и выпадений целых участков (делеций) или поломок хромосом (аберраций). Нередко случаются и перемещения генетического материала с одного места на другое – транслокации и транспозиции, вызывающие генетическую нестабильность[50]. Мутации и аберрации являются одной из причин возрастного нарушения функции клетки, гибели клеток или их опухолевого перерождения.

Уровень накопления клетками повреждений, мутаций и хромосомных аберраций служит эффективным маркером скорости старения. Существуют различные лабораторные методы, позволяющие оценить состояние клеток организма (рис. 3).

Рис. 3. Методы оценки количества повреждений ДНК.

Микроядра – патологические структуры внутри клеток, как правило, возникающие вокруг отставших во время деления обломков хромосом. Они выявляются при специальном окрашивании клеток и их анализе под световым микроскопом. С возрастом количество клеток, имеющих микроядра, становится больше, например, среди лейкоцитов[51] крови или клеток кожи. Чем быстрее стареет организм, тем в более раннем возрасте наблюдается увеличение количества таких клеток.

Исследование с помощью люминесцентного микроскопа[52] светящихся (флуоресцентных) ДНК-зондов[53], имеющих сродство к тем или иным участкам хромосом человека, позволяет выявлять тонкие перестройки (транслокации, делеции, дупликации) в каждой из 46 хромосом человеческой клетки. Этот метод получил название FISH-окрашивания хромосом.

Еще один маркер старения – двухцепочечные разрывы ДНК, как правило, вызывающие фатальные для клетки повреждения либо ведущие к генетической нестабильности и опухолевому перерождению. Однако именно их с возрастом становится все больше и больше. Специальное гистохимическое окрашивание (так называемые фокусы гамма-H2AX и 53BP1) позволяет подсчитать под люминесцентным микроскопом число таких разрывов на ядро и тем самым оценить скорость старения изучаемой ткани (в молодых клетках обычно нет таких разрывов, хотя они могут появиться при действии на организм ионизирующей радиации).

При наличии повреждений молекула ДНК становится более подвижной в электрическом поле. Круглое ядро клетки с поврежденной ДНК при электрофорезе[54] становится вытянутым, а мелкие фракции разорванной ДНК формируют при этом «хвост кометы». Чем более выражен хвост, тем более повреждена клеточная ДНК. Данный метод имеет различные модификации, позволяющие полуколичественно (не поштучно, но с помощью конкретного числового показателя) учитывать разные типы повреждений – одно– и двухцепочечные разрывы ДНК, различные окисленные основания ДНК. Наши исследования, проведенные на клетках периферической крови, бравшейся прижизненно у мышей разного возраста, доказали возможность применения данного подхода для оценки интенсивности старения организма. Таким образом, устойчивость к повреждению, как и стрессоустойчивость в целом, в результате старения падает.

Выделенные из крови человека лимфоциты можно культивировать в лаборатории. Показатели гибели клеток, индуцированной повреждением ДНК или иммунной активацией, являются отличными маркерами скорости старения данного человека.

Собственно, мутации[55] позволяет выявлять метод секвенирования ДНК – побуквенного прочтения закодированной генетической информации. Накопление с возрастом одно– или многобуквенных изменений последовательности ДНК в жизненно важных генах – фактор старения или озлокачествления клетки.

С каждым делением клетки хромосомы укорачиваются с обоих концов. Концы хромосом защищены особыми «заглушками» – теломерами. Однако, когда теломеры укорачиваются и утрачиваются при многократном копировании ДНК, хромосомы начинают сливаться друг с другом, разрываться и индуцировать ответ клетки на повреждение, заканчивающийся выходом клетки из цикла делений или гибелью клетки. Как показали исследования под руководством нобелевского лауреата Э. Блекберн, длина теломер некоторых клеток крови (лимфоцитов) – надежный показатель скорости старения. Многолетние измерения показали, что люди с более короткими теломерами отличаются более высокими темпами старения, повышенной вероятностью сердечно-сосудистых проблем, рака и возрастзависимой макулярной дегенерации (форма старческой слепоты). Укорочению теломер способствует высокий уровень стрессовых гормонов (кортизола, адреналина, норадреналина) и курение.

В некоторых клетках тела функционирует особый фермент – теломераза, достраивающий теломеры. В норме он позволяет предшественникам половых клеток и стволовым[56] (а также раковым) клеткам делиться бесконечно. Количество теломеразы можно оценивать в лейкоцитах или стволовых клетках и тем самым предсказывать скорость старения. Измерение количества теломеразы в клетках крови, имеющих ядра (у эритроцитов, например, ядер нет), позволяет предсказывать не только состояние ускоренного старения, но и вероятность смерти от сердечно-сосудистых патологий.

Как показала группа Х. Джианг, дисфункция теломер и повреждение ДНК с возрастом отражаются на уровне определенных стресс-белков в плазме крови (CRAMP[57], статмина[58], EF-1α[59], хитиназы[60]). Данные изменения, помимо старения, проявляются при миелодиспластическом синдроме[61], IgA-нефропатии[62] и циррозе печени[63].

Повреждение ДНК вызывает в клетках каскад процессов, в результате которых клетки полностью утрачивают способность к делению. Это происходит из-за активации некоторых генов, таких как p16, блокирующих цикл клеточного деления. Изначально это явление возникло для предотвращения размножения предраковых клеток, однако теперь оно играет существенную роль в процессах старения человека. Как было показано, уровень активности гена p16 нарастает в иммунных Т-клетках периферической крови с возрастом, причем данный процесс протекает более интенсивно у курильщиков, что свидетельствует об их ускоренном старении.

На субклеточном уровне при старении также наблюдаются стойкие изменения. Живая клетка состоит из двух главных составляющих – ядра и цитоплазмы. В ядре клетки сосредоточен хроматин – наследственный материал, состоящий из ДНК и связанных с ней белков. Ядро выполняет функцию хранения и защиты по отношению к ДНК, а его оболочка служит своеобразным ситом, избирательно пропускающим макромолекулы из цитоплазмы в ядро и обратно. Таким образом, его значение в жизнедеятельности клетки трудно переоценить. Оболочка клеточного ядра подстилается каркасом из особых белков – ламинов. Поскольку ламины помогают концам хромосом заякориться в оболочке ядра и участвуют в правильной упаковке хроматина, то нарушение соотношений ламинов ведет к дестабилизации наследственного материала или гибели клеток. Дети с дефектом гена ламина А (синдром Хатчинсона – Гилфорда) к 12 годам приобретают все признаки глубокой старости. Изменение соотношения различных вариантов ламинов при обычном старении сопровождается отклонением формы ядер от нормы. Ядра вместо ровной округлой формы могут приобретать выпуклости или пузырьки на своей поверхности. Данные изменения можно наблюдать под световым микроскопом и таким образом учитывать долю старых клеток в образце. Окрашивание клетки при помощи антител[64] к ламинам A/C позволяет рассмотреть и подсчитать необычные ядра под люминесцентным микроскопом.

Митохондрии – энергетические станции клеток, вырабатывающие в необходимых количествах энергетическую валюту – молекулу АТФ[65], постепенно утрачивают целостность своей ДНК. В одной митохондрии может быть несколько молекул митохондриальных ДНК (мтДНК). Свободные радикалы, местом образования которых являются митохондрии, окисляют основания в цепочке мтДНК, например, гуанозин[66]. В результате возникают точечные (однобуквенные) мутации, которые наравне с выпадением участков мтДНК (делециями) приводят к сбоям в способности митохондрий к делению и образованию АТФ. МтДНК, имеющая делеции, легче удваивается, так как она короче, процесс ее репликации[67] менее энергозатратен, в результате чего дефектные митохондрии заполоняют стареющие клетки, например, мышц и нейронов мозга (в них больше всего митохондрий), вызывая саркопению и нейродегенерацию. Возникающий недостаток АТФ и других видов энергетической валюты клетки (НАДН[68], ФАД[69]), преимущественно образующихся в митохондриях, способствует угнетению функциональных способностей тканей, ростовых и репарационных процессов.

Как показали исследования Д. Аркинга, оценка количества мтДНК, приходящейся на одну клетку в образцах крови, позволяет определять качество митохондрий и довольно точно предсказывать биологический возраст. В то время как количество клеточной мтДНК с возрастом снижается, уровень свободно циркулирующей в крови мтДНК (по данным К. Франчески) возрастает. Свободно циркулирующая кольцевая мтДНК – маркер клеточного распада. В крови она подвергается окислению, становится похожей на бактериальную кольцевую ДНК и поэтому вызывает воспалительные процессы в организме, активируя рецепторы TLR9[70] клеток.

Старые клетки постепенно забиваются «мусором», состоящим из поврежденных митохондрий и агрегатов окисленных и денатурированных белков. Клетка пытается задействовать все большее количество лизосом для их переваривания. Поэтому такие клетки начинают прокрашиваться на лизосомальный[71] фермент – возрастзависимую бета-галактозидазу[72].

В соединительной ткани, эпителии[73] стенки кишечника и кожи, эндотелии[74] сосудов при старении происходит накопление клеток, утративших способность к делению. Это так называемое клеточное старение. Старые клетки не только отказываются выполнять свои функции, но и активно повреждают окружающую их ткань, провоцируют воспаление, угнетают стволовые клетки, стимулируют образование опухолей, разрушают межклеточныйматрикс[75]. Тем не менее такие клетки продолжают расти в размерах и накапливать некоторые продукты своей жизнедеятельности – старческий пигмент липофусцин, амилоид (агрегаты поврежденных белков). Они имеют уплощенную форму и гигантские размеры. На срезе ткани их легко выявить и подсчитать при специальном окрашивании на бета-галактозидазу – фермент, связанный со старением.

Липофусцин был впервые описан в нейронах в 1842 году Х. Ганновером. Липофусцин является внутрилизосомным полимерным материалом, который не в состоянии разрушаться гидролитическими ферментами лизосом или выводиться из клетки и организма. Это коричнево-желтый пигмент, который состоит из сшитых поперечно остатков белков, которые образуются в присутствии катализатора – ионов железа. Помимо белков (30–70 %) на 20–50 % липофусцин состоит из окисленных липидов, а также включает в себя следовые количества углеводов и металлов. Железо в кислой среде лизосом способствует образованию избыточного количества активных форм кислорода, которые приводят к вшиванию белков и липидов в неперевариваемый липофусцин, который считается важным признаком старения. Липофусцин с возрастом накапливается в ткани мозга, сердца, сетчатке глаза. Его можно измерить в качестве биомаркера старения в крови. В марте 2015 года Фу-Куи Фенг и коллеги показали, что уровень липофусцина, измеренный в слюне, хорошо коррелирует с возрастом пациента. Это делает тест на содержание липофусцина безболезненным и более доступным, чем многие другие.

Повреждение ДНК и эпигенетические нарушения[76] приводят к изменению спектра белков в составе вещества хромосом (хроматина) и пространственной укладки хромосомного материала. Например, ядра старых клеток в избытке содержат участки, окрашиваемые иммуноцитохимически на такие белки, как гистон гамма-H2AX, 53BP1 (это маркеры разрывов нитей ДНК), а также PML и HIRA, формирующие участки сверхплотной упаковки ДНК. Последние изменения делают неактивными гены, важные для клеточного деления и роста.

Одной из наиболее доступных для оценки скорости старения тканей является кожа. Происходящие в ней изменения во многом отражают изменения эндокринной и нервной регуляции функций тела при старении, статус иммунной защиты. Легко извлекаемые из кожи фибробласты можно культивировать в лаборатории и оценивать по параметрам их жизнедеятельности общий уровень старения организма.

Системные изменения затрагивают гормональный фон, состояние нервной и иммунной систем. Статус иммунной системы определяет не только то, как часто мы болеем простудными заболеваниями. Возрастной спад одних сторон иммунитета и гиперактивация других является причиной аутоиммунных заболеваний (ревматоидного артрита[77], тиреоидита[78], болезней поджелудочной железы), аллергий, онкологических заболеваний, хронических воспалительных процессов.

Иммунные изменения

Респираторные инфекции, грипп и пневмония – ведущие причины смертности среди людей старше 65 лет во всем мире. С возрастом существенно падает эффективность ответа на вакцинацию, снижается способность красного костного мозга продуцировать стволовые клетки, дающие начало новым Т– и B-клеткам иммунной системы. Постепенно происходит инволюция[79] тимуса – вилочковой железы. Этот орган играет ключевую роль в образовании и обучении новых Т-клеток иммунной системы. В результате количество новых (так называемых «наивных») Т-клеток резко снижается, и организм хуже справляется с новыми вызовами – инфекциями и опухолевыми процессами. Степень инволюции тимуса при старении можно оценить, измеряя в крови уровень особых кольцевых ДНК (sjTRECs), возникающих как побочные продукты созревания Т-лимфоцитов.

Функция тимуса дольше сохраняется у женщин, чем у мужчин. Иммунный ответ у женщин также формируется лучше.

Напротив, возрастает доля макрофагов[80], участвующих в воспалении и атеросклерозе.

Растет доля CD8+CD28- Т-лимфоцитов, маркеров перенапряжения иммунной системы. Рецептор CD28 играет роль в активации Т-клеток антигенами[81] и участвует в делении Т-клеток. Его отсутствие, выражающееся в избытке CD8+CD28- – клеток, подавляет иммунную функцию в организме. Эти клетки оказывают цитотоксическое действие[82] и являются источником воспалительных цитокинов[83]. С возрастом увеличивается чувствительность к факторам, способствующим гибели клетки, у Т-клеток памяти[84], что вызывает постепенную утрату приобретенного иммунитета.

Хроническая стимуляция антигенами способствует ускоренному иммуностарению. Например, показано, что сокращению продолжительности жизни способствует длительное скрытое инфицирование цитомегаловирусом, вирусами герпеса человека. Напротив, низкий груз патогенов (вирусов, болезнетворных бактерий, грибов и простейших) – залог более медленной скорости старения и долголетия.

В старости во много раз увеличивается количество аутоантител – иммунных белков, атакующих собственные ткани. К ним относятся: ревматоидный фактор[85], антиядерные (атакующие хромосомы клеточного ядра), антитиреоидные (разрушающие щитовидную железу), антинейтрофильные (против клеток воспаления – нейтрофилов) антитела и антитела к кардиолипину (основному компоненту стенок энергетических станций клеток-митохондрий). В результате в пожилом возрасте нередки случаи ревматоидного артрита и гипотиреоза[86], наблюдается пик проявления системной красной волчанки.

Уровень многих цитокинов[87] подвержен изменениям, зависящим от возраста. В плазме крови[88] растет концентрация факторов, способствующих воспалительным реакциям, к которым относятся C-реактивный белок, TNF-α, МСР-1, интерлейкины-1, 6, 8, белки системы комплемента СЗ и С4. В результате развивается атеросклероз, который приводит к ишемической болезни сердца, инфаркту миокарда. Уровень в плазме крови провоспалительного[89] хемокина CCL11 (эотаксина) также повышается у человека при старении, что отрицательно сказывается на нейрогенезе – образовании новых нейронов из клеток-предшественников. Увеличение уровней CCL11 подавляет нейрогенез в тех участках мозга, где он возможен, например, в гиппокампе[90], и поэтому нарушает способности к обучению и памяти. Противовоспалительные цитокины, важные для выполнения иммунной функции, наоборот, находятся в дефиците: интерферон-γ, интерлейкины-2, 7, 10.

Провоспалительный белковый профиль, обнаруживаемый в сыворотке крови, – характерный признак ускоренного старения. С хроническим воспалением связаны: сахарный диабет 2-го типа, образование опухолей и болезнь Альцгеймера.

Наряду со старением имеются сопутствующие факторы, снижающие иммунитет. В частности, депрессия, длительный психологический стресс, связанный с социальными факторами, общественной изоляцией, проблемами в семье. При хроническом стрессе вырабатывается гормон кортизол, подавляющий иммунитет. Отрицательную роль играют изнуряющая физическая работа, перегрев на солнце, переохлаждение отдельных участков тела. Иммунной системе, как и любой другой, для правильного функционирования требуются баланс и гармония. Работу иммунной системы может нарушить дефицит микронутриентов в пище (цинка, селена, фолиевой кислоты, витаминов В_6, В_2, С, А, D и Е), вызванный недоеданием, низким разнообразием питания и пониженным усвоением питательных веществ, часто свойственными стареющим людям. Стоит заметить, что избыток этих веществ также угнетает иммунитет. Недостаточное употребление белка уменьшает число и подавляет функционирование Т-клеток и макрофагов, сокращает выработку антител.

Специалисты Гарвардской медицинской школы выделили несколько простых правил, препятствующих снижению иммунитета:

Не курите.

Регулярно занимайтесь физкультурой.

Поддерживайте здоровый вес.

Контролируйте артериальное давление.

Умерьте потребление алкоголя.

Старайтесь высыпаться.

Закаливайтесь.

Избегайте соприкосновения с источниками инфекции – не контактируйте с простудными больными, часто мойте руки, подвергайте пищу достаточной термической обработке.

Регулярно сдавайте анализы на скрытые инфекции.

Снижайте уровень воспаления и избегайте источников его возникновения.

По мнению профессора Гарвардской школы общественного здравоохранения Ф. Ху, большинство продуктов питания, которые связаны с повышенным риском хронических заболеваний, таких как сахарный диабет 2-го типа и сердечно-сосудистых заболеваний, также связаны с избыточным воспалением. Несбалансированные по составу продукты питания способствуют увеличению веса, что само по себе является фактором риска воспаления, так как жировая ткань выделяет большое количество воспалительных цитокинов. Воспалительные процессы возникают при употреблении жареной пищи (картошки фри и т.д.), сладкой газировки, рафинированных углеводов (белый хлеб, выпечка), маргарина, сала, красного и глубоко переработанного мяса (гамбургеры, стейки, сосиски, колбасы). Эти продукты могут содержать конечные продукты гликирования[91], насыщенные и окисленные жиры, вызывающие воспалительный ответ при попадании в организм.

Противовоспалительное действие на организм, напротив, оказывают томаты, фрукты и ягоды (яблоки, клубника, черника, апельсины, вишня), орехи (миндаль, грецкие орехи), оливковое масло, листовые овощи (шпинат, листовая капуста), жирная рыба (лосось, макрель, тунец, сардины), кофе, зеленый чай. Они содержат полифенолы, Омега-3 и другие биологически активные вещества, подавляющие активность воспалительных ферментов.

Эндокринные изменения

Гормоны тонко регулируют постоянство внутренней среды организма – гомеостаз, и их избыток или недостаток остро сказывается на метаболическом балансе и самочувствии. Проблемы с гормонами являются одной из причин многих неприятностей. Среди них сахарный диабет 2-го типа, остеопороз[92], эректильная дисфункция, гипогонадизм[93], избыточный вес.

С возрастом происходит инволюция эпифиза – участка головного мозга, продуцирующего гормон мелатонин, регулирующий дневные и сезонные биологические ритмы организма. Выработка собственного мелатонина перед сном резко снижается, нарушается засыпание, качество сна, возникает прерывистость сна. Мелатонин в ряде экспериментов с животными приводил к увеличению продолжительности жизни. Он препятствует не только нарушению сна, но и десинхронозу – нарушению суточных ритмов организма. Кстати говоря, месячный курс приема мелатонина возвращал старым мышам уровни провоспалительных цитокинов к состоянию, характерному только для молодых животных.

Мелатонин стимулирует выработку гормона роста, необходимого для осуществления регенерации тканей и снижения доли жировой ткани. Уровни гормона роста значительно снижаются при старении. Это изменение – не только отличный биомаркер скорости старения, но и фактор, оказывающий влияние на развитие сердечно-сосудистых заболеваний, остеопороза, морщинистости, поседения, нарушения репродуктивной функции, увеличение жировой прослойки. Вслед за гормоном роста в плазме крови обнаруживается все меньше подконтрольного ему гормона – инсулиноподобного фактора роста 1. Это причина нарушения образования клеток крови, биосинтеза стероидов (предшественников многих гормонов, в том числе половых) и деления предшественников мышечных волокон – миобластов.

Не все гормональные изменения при старении сопровождаются уменьшением уровней гормонов. Количество гормона стресса кортизола, измеряемого в первый час после сна, напротив, с возрастом несколько увеличивается. Причем у мужчин данные изменения более выражены, чем у женщин. Избыток кортизола приводит к повышению уровня сахара в крови, увеличению кровяного давления, ожирению, мышечной слабости, ухудшению состояния кожи, остеопорозу. Наблюдаемые с возрастом недостаток витамина Д_3, кальцитонина[94] и избыток паратиреоидного гормона[95] также ведут к появлению остеопороза и повышению уровня кальция в крови.

Гормональным нарушениям при старении способствуют: стресс, избыточный вес, переохлаждение или перегрев организма, травмы, инфекции, аутоиммунные процессы. Последние приводят к разрушению ткани щитовидной и поджелудочной желез, гипофиза, гипоталамуса, надпочечников. Измененный уровень гормонов иногда может свидетельствовать об опухолевых процессах, например, избыток кальцитонина встречается при раке щитовидной железы.

Противодействие патологическим изменениям, вызванным снижением уровней определенных гормонов (табл. 1), может заключаться в назначаемой врачом-эндокринологом гормонозаместительной терапии. Кроме того, необходимо избегать указанных выше факторов, способствующих гормональным нарушениям.

Таблица 1. Гормональные изменения при старении

Сосудистые изменения

Одна из причин старения – нарушение микроциркуляции, то есть тока крови по малым артериям и венам (артериолам и венулам) и капиллярам. Этот кровоток снабжает органы и ткани водой, кислородом, питательными веществами и обеспечивает терморегуляцию и иммунные процессы. Микроциркуляция с возрастом ухудшается, так как снижается способность образовывать новые мелкие кровеносные сосуды. Это происходит потому, что клетки эндотелия[96] сосудов образуют меньше необходимых гормоноподобных ростовых факторов (PDGF-B и VEGF), оксида азота и волокон коллагена, снижается и количество эндотелиальных стволовых клеток.

Еще одна причина ухудшения кровоснабжения с возрастом – атеросклероз. Это патология крупных и средних артерий. Для нее характерно образование атеросклеротических бляшек, состоящих из омертвевшей ткани, кальцинированных участков, скоплений холестерина и других липидов, гладкомышечных и эндотелиальных клеток, лейкоцитов и пенистых клеток. Атеросклероз вызывает сужение, потерю эластичности и повреждение стенок сосудов, что приводит к сердечно-сосудистым заболеваниям – тромбозу, нарушению кровоснабжения головного мозга, сердца, других внутренних органов, конечностей. Одним из наиболее тревожных последствий атеросклероза является ишемическая болезнь сердца, развивающаяся вследствие отложения бляшек в коронарных артериях, несущих кровь к сердцу. Заболевания сердца являются основной причиной смертности в пожилом возрасте во всех развитых странах, в том числе и в России.

Триметиламиноксид – соединение, в которое превращается аминокислота L-карнитин, поступившая в организм с красным мясом, молочными продуктами и яйцами, под действием сначала микрофлоры кишечника, а затем окисления в печени. Триметиламиноксид блокирует захват макрофагами избыточных количеств холестерина в крови. Уровень триметиламиноксида в плазме крови, как и самого карнитина, является маркером процессов, приводящих к атеросклерозу, инфаркту и инсульту.

Различные физиологические параметры сердечно-сосудистой системы являются биомаркерами старения. Диастолическое артериальное давление[97] обычно постепенно увеличивается до 50 лет, затем выравнивается в течение десяти лет и может оставаться постоянным или даже снижаться в дальнейшей жизни в результате снижения эластичности стенки аорты[98]. По этой же причине в пожилом возрасте повышается скорость распространения пульсовой волны (рис. 4), измеряемой от плеча до лодыжки[99], увеличивается периферическое сосудистое сопротивление[100]. На эхокардиограмме[101] заметна диастолическая дисфункция левого желудочка миокарда[102], связанная с артериальной гипертензией. При старении происходит небольшое снижение частоты сердечных сокращений и значительное уменьшение в покое сердечного выброса (рис. 5), ударного объема[103], сердечного[104] и систолического[105] индексов даже при отсутствии диагностированных сердечно-сосудистых заболеваний. Наконец, в пожилом возрасте ослаблено сужение периферических сосудов кожи в ответ на холодовое воздействие.

Рис. 4. Возрастные нормы скорости распространения пульсовой волны по сосудам эластического и мышечного типов

Рис. 5. Уменьшение минутного объема сердца при старении.

Наблюдаются изменения и в венозной системе. Ухудшается венозный возврат крови в сердце. Из-за изменений гладкомышечной стенки и накопившихся сшивок белка эластина возникают варикозные расширения вен и геморрой. Воспалительные процессы в сосудистой стенке вен приводят к тромбозу и развитию тромбофлебита. В результате падения симпатического тонуса[106] и активности барорецепторов[107], а также приема некоторых лекарств развивается ортостатическая гипотензия, когда при резком изменении положения тела (вставании), при длительном стоянии недостаточен приток крови к головному мозгу вследствие снижения артериального давления. При этом возникает головокружение и темнеет в глазах.

Функции дыхательной системы

Легкие имеют две основные функции. Одна из них – подача кислорода из воздуха в тело, другая – удаление углекислого газа из организма. Вдыхаемый воздух через трахею и бронхи доходит до мельчайших разветвлений воздухоносных путей – бронхиол, которые оканчиваются микроскопическими эластичными воздушными мешочками – альвеолами. Альвеолы оплетены кровеносными капиллярами, благодаря которым обмениваются кислородом и углекислым газом с кровью.

Функциональные возможности легких начинают постепенно ухудшаться, начиная с 25 лет. Максимальный объем воздуха в легких уменьшается с возрастом (рис. 6). Одновременно снижаются жизненная емкость легких, пиковый экспираторный поток и объем форсированного выдоха.

Рис. 6. Максимальная легочная вентиляция (л/мин).

Дыхательная система с возрастом подвергается различным анатомическим, физиологическим и иммунологическим изменениям. Структурные изменения включают в себя деформацию грудной стенки и грудного отдела позвоночника, что ухудшает общее состояние дыхательной системы, ведет к увеличению нагрузки на нее. Сила дыхательных мышц (диафрагмы и межреберных мышц) уменьшается с возрастом, что приводит к ухудшению эффективности кашля, который имеет большое значение для очищения дыхательных путей. Мертвое пространство альвеол[108], напротив, увеличивается, снижая концентрацию артериального кислорода.

В то время как коллаген кожи сменяется в течение жизни 5,3 раза, коллаген хряща – на 80 %, эластичные волокна легких не претерпевают замены. Постепенно мягкая ткань легких теряет опору, что вызывает расширение воздушных пространств альвеол – старческую эмфизему. В результате накопления перекрестных сшивок в эластине эластичность стенки альвеол падает. Поэтому неудивительно, что динамическая податливость (растяжимость) легких, измеряемая при ритмичном дыхании, снижается с возрастом. Одновременно увеличивается сопротивление воздушного потока и уменьшается максимальное давление на вдохе. Рецепторы дыхательных путей претерпевают функциональные изменения с возрастом и менее восприимчивы к лекарствам, используемым для лечения расстройств дыхания. У пожилых людей снижена способность менять степень вентиляции легких в ответ на недостаток кислорода или избыток углекислого газа в крови. Это делает их более уязвимыми к дыхательной недостаточности во время повышенной потребности в активизации дыхательной функции (сердечная недостаточность, пневмония и т.д.) и обусловливает возможные неблагоприятные исходы.

Метаболизм

У людей в возрасте от 40 до 90 лет постепенно снижается уровень основного обмена[109] (рис. 7), который можно оценить по теплопродукции и поглощению кислорода.

Рис. 7. Изменение уровня основного обмена с возрастом. Сплошной  – у мужчин; пунктирной – у женщин

В результате как у мужчин, так и у женщин снижается средняя температура тела примерно на 0,1 оС. Минимальная температура тела в течение дня сдвигается на более ранние часы. Амплитуда суточной температуры тела уменьшается.

Исследования, проведенные в промышленно развитых странах, показывают, что в зрелом возрасте существует тенденция к увеличению массы тела и индекса массы тела до 60–80 лет с последующим убыванием. Увеличение массы тела происходит за счет возрастания доли жировой ткани. Снижение массы тела в старости происходит, напротив, в основном из-за потери безжировой массы, в связи с саркопенией[110], остеопорозом и обезвоживанием тканей. В результате замедления метаболизма масса висцеральной жировой ткани увеличивается в течение всей жизни взрослого человека. Доля подкожного жира в пожилом возрасте имеет тенденцию к снижению. Процедуры похудения в возрасте от 70 до 80 лет приводят преимущественно к потере подкожной жировой клетчатки.

Изменяется водно-солевой баланс – систематическая потеря воды в тканях и общего калия в организме отмечается от 20 до 89 лет. Снижение количества функциональных митохондрий угнетает энергетический метаболизм. Нарушается метаболизм глюкозы, свободных жирных кислот, холестерина, что приводит к развитию метаболического синдрома – ожирения, сахарного диабета 2-го типа и гипертонии.

Скелетная мускулатура

При старении организма снижается сила скелетной мускулатуры, что создает трудности в выполнении физической нагрузки и повседневной деятельности (рис. 8).

Это изменение можно легко продемонстрировать, самостоятельно измерив силу кисти специальным прибором – динамометром (рис. 9).

Рис. 8. Абсолютная сила мышц по Кетле (кг). Сплошная линия – обеих рук; пунктирная линия – поясничных мышц

Рис. 9 Время удержания усилия (1/3 от максимального) при сжатии рукой динамометра.

Патологические процессы связаны с атрофией мышц и уменьшением доли сократительной мышечной ткани. При этом не происходит ухудшения способности к активации двигательных единиц мышечного волокна. Площадь поперечного сечения скелетной мышцы уменьшается с возрастом. Это явление называется саркопенией, являющейся результатом небольшого уменьшения размера мышечного волокна и в значительно большей степени количества самих волокон. Последнее происходит, потому что стволовые (сателлитные) клетки мышц утрачивают способность активизироваться при истощении мышцы и регенерировать ее. Сократительная ткань замещается соединительной и жировой.

Изменения кожных покровов

Проблемы кожи наряду с поседением волос являются, по-видимому, наиболее заметными признаками старения. При старении кожа истончается на 6 % за каждое десятилетие. Помимо уменьшения слоя эпидермиса происходит истончение подкожной жировой клетчатки. Это нарушает защитную функцию кожи, способствует переохлаждению в холодную погоду. Кроме того, высвобождаются накопленные в ней жирорастворимые токсины и лекарственные препараты. Наблюдается снижение плотности коллагена и эластина, образуются перекрестные сшивки между белками соединительной ткани и утрата их эластичности. Кожа становится менее упругой и гладкой, бледной, дряблой, прозрачной, появляются морщины, крупные пигментные пятна (на открытых солнцу участках кожи) и сухость. Количество содержащих пигмент клеток (меланоцитов) уменьшается. Оставшиеся меланоциты увеличиваются в размерах. Раны и порезы на коже с возрастом заживают медленнее.

Кровеносные сосуды дермы становятся более хрупкими. Это приводит к кровоподтекам, кровоизлияниям под кожу (так называемая старческая пурпура), черри-ангиомам (старческим ангиомам[111]).

Сальные железы производят меньше сального секрета, что способствует сухости кожи и зуду. Потовые железы тоже ухудшают свою работу. Поэтому в жаркую погоду становится легче получить тепловой удар.

Доброкачественные кожные новообразования, такие как фибромы, бородавки, кератоз, и другие дефекты являются более распространенными у пожилых людей.

Ключевым фактором старения кожи является ультрафиолетовое излучение. Об этом свидетельствует обветренный вид фермеров и моряков, подолгу находящихся на открытом воздухе. Вы можете защитить себя от его негативного воздействия, избегая солнечных ожогов, используя солнцезащитный крем с SPF 15 или выше, нося защитную одежду и избегая загара и соляриев. Курение также способствует образованию морщин. При этом сморщенность кожи возрастает с ростом количества выкуренных сигарет и стажа курения.

Функция выделения

Отходы клеточного метаболизма удаляются мочевыделительной системой, которая не дает вредным веществам накапливаться в организме. Кровь постоянно циркулирует через почки, которые извлекают из нее отходы и передают их в жидком виде в мочевой пузырь, пока они не выводятся из организма через мочеиспускательный канал. Этот процесс также играет ключевую роль в поддержании необходимого организму уровня воды, натрия и кислотности.

Нефрон является основной структурной единицей почки, выполняющей функцию извлечения химических отходов из крови. Нефрон профильтровывает кровь из кровеносных капилляров, забирая из нее все растворенное содержимое, кроме белков и клеток крови, с образованием первичной мочи. Дальнейшее прохождение первичной мочи по нефрону сопровождается обратным всасыванием в кровь необходимой организму воды, натрия, минералов, глюкозы и аминокислот. В результате моча становится более концентрированной.

При старении происходит уменьшение объема массы почек, поскольку постепенно убывает количество нефронов. Как следствие, через них за единицу времени может пройти меньшее количество крови. Кровеносные сосуды, обслуживающие почки, становятся жестче. Это вызывает уменьшение скорости клубочковой фильтрации (рис. 10). Также отмечается снижение объема почечных канальцев, ухудшение контроля уровня воды и электролитов.

Рис. 10. Возрастные изменения клубочковой фильтрации.

Проблемы почек тесно связаны с хроническими заболеваниями, такими как сахарный диабет 2-го типа и сердечные патологии. К повреждению почек может привести курение и злоупотребление алкоголем. В обычных условиях у пожилых людей почки функционируют на достаточном уровне, однако дополнительная нагрузка (излишки выпитой жидкости, жара, некоторые лекарства, аэробные мышечные упражнения) может приводить к сбоям. У пожилых людей общее снижение иммунитета способствует инфекционным заболеваниям почек и мочевого пузыря.

Центральное управление концентрацией мочи осуществляется в гипоталамусе головного мозга, который содержит осморецепторы, чувствительные к количеству воды в крови, и вырабатывает антидиуретический гормон, тормозящий выведение воды почкой. Местный контроль над механизмом регуляции концентрации мочи зависит от количества натрия в клубочковом фильтрате, который, в свою очередь, связан с уровнем фермента ренина и гормона альдостерона, которые уменьшают содержание натрия и воды в моче. При старении эти механизмы регуляции ухудшаются, что снижает способность почек концентрировать мочу. Одновременно организм начинает терять воду и натрий.

Нарушение функции почек при старении не только снижает способность организма выводить конечные продукты метаболизма, но и нарушает регуляцию количества жидкости (обезвоживание тканей), кислотно-основного баланса (закисление крови) и кровяного давления (гипертензия).

С возрастом ухудшается способность к растяжению мочевого пузыря для накопления порции мочи без ощущения дискомфорта, а также теряется возможность полностью опорожнять его при мочеиспускании. Растяжимость и сократимость мочевого пузыря зависят, в частности, от состояния соединительной ткани, которая претерпевает возрастные изменения. Сфинктер (мышечное кольцо, которое контролирует вытекание мочи из организма) становится менее способным плотно закрыть выход моче и предотвратить ее неконтролируемую утечку. Мочеиспускательный канал сужается, и его стенки становятся тоньше. В результате мочевой пузырь может удерживать меньшее количество мочи, более часто возникают позывы к мочеиспусканию, учащаются ночные пробуждения, чтобы сходить в туалет, появляется недержание мочи, болевые ощущения при мочеиспускании. У мужчин недержание может быть также обусловлено болезнью предстательной железы.

Репродуктивная функция

Возрастные изменения в женской репродуктивной системе главным образом являются результатом изменения уровня гормонов. Одним из явных признаков старения является прекращение менструальных циклов, известное как менопауза. Она возникает в возрасте 45–55 лет. За несколько лет до последней менструации начинает развиваться перименопауза. Признаки перименопаузы – сначала более частые, а затем время от времени пропущенные периоды менструации, а также изменения в количестве менструальных выделений. В конце концов менструации полностью прекращаются, и наступает так называемая менопауза. В менопаузе яичники прекращают вырабатывать женские половые гормоны эстроген и прогестерон и высвобождать яйцеклетки, что предотвращает возможность забеременеть.

Кроме того, происходят изменения в репродуктивном тракте. В связи с прекращением циркуляции половых гормонов стенки вагины становятся тоньше, суше, менее эластичными, может возникнуть их раздражение. Секс становится болезненным из-за этих изменений влагалища. Возникает повышенный риск дрожжевых вагинальных заражений.

Наблюдается атрофия половых губ, их раздражение и зуд.

Симптомами менопаузы также являются приливы, перепады настроения, головные боли, проблемы со сном и кратковременной памятью. Может уменьшиться грудь. Снижается половое влечение (либидо). Становится высоким риск потери костной массы (остеопороз). Наступают изменения в мочевыделительной системе, такие как частота и срочность мочеиспускания, увеличение риска инфекции мочевых путей.

Лобковые мышцы теряют тонус, что сопровождается опущением влагалища, матки и мочевого пузыря.

Признаками старения мужской репродуктивной системы могут быть изменения в ткани яичка, образования спермы и эрекции. Масса яичек уменьшается. Уровень мужского полового гормона сохраняется на прежнем уровне или постепенно снижается. В этом случае могут быть проблемы с эрекцией. Семенные канальцы становятся менее эластичными, темп производства сперматозоидов замедляется. Эти изменения обычно происходят постепенно. В отличие от женщин мужчины не испытывают быстрого упадка репродуктивной функции.

Размер простаты с возрастом увеличивается из-за разрастания рубцовой ткани. Этот процесс носит название гипертрофии простаты и встречается у 50 % пожилых мужчин. В результате могут возникать проблемы с мочеиспусканием и семяизвержением.

Когнитивные функции

Согласно данным американской ассоциации психологов, тип памяти, который называется семантическая память, улучшается с возрастом у многих пожилых людей. Семантическая память – это способность вспоминать общие понятия, правила и идеи. Например, понимание, что часы используются, чтобы сказать время, – простой пример семантической памяти. Этот тип памяти также включает в себя лексику и знание языка.

Кроме того, не ухудшается процедурная память – ваша память о том, как делать то или иное действие, например, как сказать время, глядя на часы. Не хуже, чем в молодости, работает автобиографическая память.

Напротив, при старении страдает эпизодическая память, благодаря которой мы припоминаем «что», «где» и «когда» из нашей повседневной жизни. Несколько угасает и долговременная память.

Другие типы функций головного мозга, которые снижаются при старении, включают в себя обработку информации и узнавание чего-то нового, способность выполнять больше чем одну задачу одновременно и переключать фокус с одной задачи на другую.

Американская ассоциация психологов разработала рекомендации для людей, ощущающих проблемы с памятью. Мне кажется, эти рекомендации помогут улучшить качество жизни любого человека.

Как можно больше общайтесь. Участие в социальных и общественных мероприятиях улучшает настроение и функцию памяти.

Двигайтесь! Физическая активность и упражнения, такие, как быстрая ходьба, поможет повысить и поддерживать функции мозга.

Тренируйте мозг. Использование мнемонических стратегий запоминания улучшает изучение и память. Пример известного с детства мнемонического приема для запоминания последовательности цветов радуги – первые буквы слов: «красный», «оранжевый», «желтый», «зеленый», «голубой», «синий», «фиолетовый» – «Каждый Охотник Желает Знать, Где Сидит Фазан».

Высыпайтесь. Специальные исследования показали, что здоровый сон улучшает долговременную память.

Не покупайтесь на стереотипы эйджистов (людей, дискриминирующих пожилых) о резком снижении памяти при старении. Исследования показали, что позитивные мысли, осознание того, что старость – период жизни, дающий собственные преимущества, помогают улучшить производительность памяти и качество жизни пожилых людей.

Трудно получить новые знания, если вы не можете видеть или слышать хорошо! Регулярно проверяйте свое зрение и слух. Убедитесь, что вы носите прописанные вам очки или слуховые аппараты.

Сохраняйте чувство уверенности в вашей памяти. Не думайте, что небольшие провалы в памяти означают, что вы страдаете слабоумием. Используйте простые правила для помощи вашей памяти, которые изложены далее.

Старайтесь не отвлекаться. Попытка сделать несколько вещей сразу, окружающий шум, даже ваши мысли могут отвлечь ваше внимание. Например, если вы заняты напряженной работой или задумались, вы не уделяете должного внимания, когда вам объясняют, что следует сделать или как пройти туда, куда вам нужно, и вы потом не сможете вспомнить.

Ведите список необходимых дел и поместите его на видное место. Делайте пометки по мере выполнения.

Придерживайтесь постоянного режима. Например, если вы принимаете лекарство в одно и то же время каждый день, вы скорее всего не забудете это сделать.

Не спешите и не волнуйтесь. Дайте себе время, чтобы запомнить новое имя или вспомнить старое. Чтобы информация осела в долговременной памяти, ее необходимо повторять не менее 20 секунд или она должна быть сильно эмоционально окрашена.

Держите все на своем месте. Если вы всегда оставляете ваши очки для чтения в одном и том же месте, вы всегда будете знать, где они находятся. Положите вещи, которые вы не хотите забыть, на самое видное место.

Используйте ассоциации при запоминании. Сопоставьте новую информацию с чем-то, что вы уже знаете, и вам это легко будет вспомнить. Например, предметы мебели в вашей комнате с тем, что нужно сделать или что нужно купить в магазине. Когда вы придете в магазин, вспомните обстановку дома и тем самым напомните себе, что было нужно купить. Длинный список вещей можно мысленно разместить вдоль хорошо знакомой дороги от дома до работы или приятеля. Если вы стремитесь запомнить чей-то номер телефона, можно вместо цифр использовать связанные с ними образы. Так процесс запоминания существенно упрощается. Например, единица похожа на ель, ноль – на пруд, а два – на лебедя. Тогда цифра 102 – это ель у пруда, по которому плавает лебедь.

Ведите календарь важных дат. Периодически просматривайте его.

Нарушение сна

Среди гериатрических проблем большое значение имеют нарушения сна. По данным ряда эпидемиологических исследований, от 25 % до 48 % людей старше 65 лет испытывают разнообразные нарушения сна. Основными проявлениями нарушения сна у пожилых людей являются упорные жалобы на бессонницу, постоянные трудности засыпания, поверхностный и прерывистый сон, наличие ярких, множественных сновидений (нередко тягостного содержания), ранние пробуждения, ощущение тревожного беспокойства при пробуждениях, затруднение или невозможность уснуть вновь и отсутствие ощущения отдыха от сна.

При старении снижается общая длительность сна, увеличивается продолжительность поверхностных стадий, а также время засыпания и бодрствования внутри сна. Вследствие этого лицам пожилого возраста требуется больше времени, чтобы заснуть и достичь стадии глубокого сна, который приносит отдых. При такой структуре сна могут быть жалобы типа «всю ночь не сомкнул глаз». Если таких людей случайно разбудить, они могут потом долго не заснуть. Связанное с возрастом увеличение времени бодрствования посреди ночи и ухудшение качества ночного сна вызывают соответственно дневную сонливость и потребность во сне в дневное время.

Зрительная функция

Старение зачастую связано с нарушением зрения или даже ведет к слепоте. Макулярная дегенерация, глаукома, катаракта, диабетическая ретинопатия являются наиболее распространенными заболеваниями глаз после 40 лет.

У пожилых людей нередко наблюдается опущение верхнего века, связанное с дряблостью кожи век и утратой мышечного тонуса вокруг глаз. Наблюдается истончение (посинение) и скопление жира (пожелтение) в области склеры (оболочки) глаза. Повышенное слезоотделение или, наоборот, сухость глаз – нередкие явления при старении.

Происходит изменение формы роговицы и хрусталика с возрастом, приводящее к астигматизму[112]. Хрусталик становится более желтым, постепенно мутнеет и поглощает больше света, значительно изменяя количество и качество света, попадающего на сетчатку. Особенно заметен этот процесс после 60 лет. Количество света, достигающего сетчатки, к 80 годам снижается в 10 раз по сравнению с 25-летним возрастом. Этот эффект сравним с ношением темных очков.

Амплитуда аккомодации[113] (в диоптриях) линейно уменьшается с возрастом. Это приводит к характерному ухудшению зрения – расстояние до ближней видимой точки отдаляется. Потеря аккомодационной способности происходит раньше у людей, которые живут в теплом климате, так как тепло ускоряет эти изменения.

Стекловидное тело становится более жидким, и более видны его волокна, которые в виде нитей, узелковых или игольчатых включений плавают вслед за движением глаз то в одну, то в другую сторону.

В сетчатке глаза накапливается старческий пигмент (липофусцин), плотность фоторецепторов уменьшается, слои сетчатки становятся менее упорядоченными. К 60 годам все перечисленные изменения приводят к небольшому снижению остроты зрения (разрешающей способности глаза). Более заметными изменения зрения становятся на низкоконтрастных изображениях или в условиях низкой освещенности. Часто наблюдается снижение способности фокусировать взгляд на предметах. Появляются трудности восприятия резких контрастов и мелких предметов.

Сужается поле зрения, ухудшается цветовое зрение (различение оттенков голубого и желтого цвета). Падает способность адаптировать зрение к темноте. После 40 лет ухудшается способность восстанавливать чувствительность зрения после яркого света, способность видеть быстрое мерцание (рис. 11).

Рис.  11. Наименьшее число перерывов света в 1 с, при котором наступает слияние мельканий (для трех яркостей, измеренных в миллиламбертах).

Г. Хегерстром-Портная из Школы оптометрии Калифорнийского университета в Беркли разработала рекомендации, которые позволят минимизировать последствия старения зрительной системы:

● Носите подходящие вам очки или контактные линзы.

● Увеличьте уровень освещенности дома в 2–3 раза.

● При этом избегайте слепящей яркости в освещении.

● Улучшите контрастную видимость важных объектов, например, лестницы в доме.

● Избегайте сильных и быстрых изменений в уровне освещенности. Стоит носить солнцезащитные очки за пределами дома.

● Избегайте пастельных или грязных цветов в оформлении.

● Дайте себе больше времени, чтобы разглядеть то, что вам нужно.

Функция слуха

Около трети людей в возрасте старше 65 лет имеют проблемы со слухом, и примерно половина тех, кто старше 85 лет, теряет слух. Эти изменения в большей степени затрагивают мужское население.

Ухудшение слуха может быть вызвано физическими изменениями во внутреннем и среднем ухе, слухового нерва или в способности вашего мозга анализировать звучание. С возрастом внешняя часть ушного канала может чаще забиваться, так как ушная сера становится сухой и липкой. Кроме того, барабанная перепонка утолщается, происходят потеря части сенсорных клеток в улитке внутреннего уха и дегенеративные изменения в нервных волокнах, несущих информацию от сенсорных клеток в головной мозг. В результате увеличивается порог слышимости практически во всех звуковых диапазонах. Верхняя граница слуха, напротив, снижается (рис. 12).

Рис. 12. Верхняя граница слуха (Гц).

Возрастная потеря слуха чаще всего происходит в обоих ушах, затрагивая их одинаково. Потому что потеря является постепенной, вы не можете сразу понять, что вы утрачиваете способность слышать. Признаками ухудшения слуха являются:

● Проблемы со слышимостью при телефонном разговоре.

● Трудности при участии в беседе, когда одновременно говорят два или более человека.

● Необходимо постоянно переспрашивать собеседника.

● Требуется увеличивать громкость телевизора так громко, что другие жалуются.

● Проблема различать голоса и звуки из-за фонового шума.

● Снижается чувствительность восприятия звуков «с», «ш», «ч» и «ф».

● Чувство, что другие не говорят, а бормочут.

● Отсутствует понимание женской и детской речи.

Одновременно с возрастными нарушениями утрате слуха может способствовать слишком громкое или слишком долгое шумовое воздействие. Оно может привести к повреждению волосковых клеток в ухе, которые позволяют нам слышать. После того как эти волосковые клетки повреждены, они уже никогда не регенерируют, и способность слышать уменьшается.

Инфекции, такие как герпес и грипп, также могут привести к нейросенсорной тугоухости. Негативно влияют на слух курение, сахарный диабет 2-го типа и цереброваскулярные заболевания.

Функция пищеварения

С возрастом происходят многочисленные постепенные изменения в морфологии и функциях органов пищеварительной системы. Многие пожилые люди страдают от разнообразных расстройств, таких как затруднение или невозможность глотания, попадание содержимого желудка в пищевод и глотку, снижение активности мышц желудка, задержка стула. Причинами нарушения моторики в желудочно-кишечном тракте у пожилых людей могут быть опухоли, воспалительные или неврологические заболевания, системные нарушения (гипертензия, сахарный диабет 2-го типа) и побочные эффекты лекарственных препаратов.

Начиная с возраста 50–54 лет некоторая часть людей (5 %) страдает от хронического атрофического гастрита, состояния, характеризующегося потерей продуцирующих кислоту клеток стенки желудка, а с возрастом частота случаев этого заболевания быстро растет. Основными следствиями данного заболевания являются размножение бактерии Helicobacter pylori, меньшее количество и пониженная кислотность желудочного содержимого (рис. 13).

Рис. 13. Количество желудочного сока после завтрака (мл).

Другим примером возрастных изменений служит патологическое состояние, при котором выделяется недостаточное количество слюны в ротовой полости, от которого страдают 29–57 % пожилых людей. Оно проявляется сухостью слизистой оболочки рта, жжением и другими неприятными ощущениями, а также нарушением восприятия вкуса. Пациентам с этим заболеванием рекомендуется орошать ротовую полость водой, избегать употребления алкоголя и приема тех видов пищи и напитков, которые провоцируют дальнейшее развитие процесса, например, кофеинизированных напитков.

C возрастом наблюдается снижение функций тонкой кишки. Как правило, всасывание углеводов не нарушается, а абсорбция липидов немного снижается, что вызвано пониженным током крови через этот орган. Функции поджелудочной железы часто оказывается достаточно, так как для удовлетворительного пищеварения требуется только 10–20 % ее ферментов. Пожилые пациенты часто жалуются на непереносимость фруктозы. Даже здоровые люди не могут усвоить более 25–50 г фруктозы за раз, а люди с непереносимостью фруктозы усваивают менее 25 г за раз. Усвоение молочного сахара лактозы снижается у всех взрослых людей.

Для профилактики нарушений пищеварения необходимо отказаться от курения и избыточного употребления алкоголя, избегать чрезмерного стресса и переедания. Следует поддерживать нормальный индекс массы тела. Употребление достаточного количества клетчатки в виде овощей и фруктов служит профилактикой нарушений моторики кишечника.

Помимо изменений физиологии и морфологии органов пищеварения, изменяется населяющая ее микрофлора. Проникновение патологических бактерий через стенку кишечника в кровь или лимфу может сопровождаться высвобождением эндотоксинов[114].

Микробиом

В нашем теле обитает бесчисленное множество невидимых помощников. Рот, носоглотку, пищевод, кожу, кишечник, вагину населяют от 10 до 100 триллионов различных бактерий. Количество генов и метаболических путей, которые несут наши симбионты[115] и квартиранты[116], превышает наше собственное в 150 раз. Только в кишечнике здоровых людей обнаруживается более 500 видов микроорганизмов. Общая масса микрофлоры кишечника составляет от 1 до 3 кг. Большинство бактерий-симбионтов живет в толстой кишке и составляет 35–50 % ее содержимого.

В микробных сообществах, относящихся к нормальной микрофлоре человека, эволюционно сформировались межклеточные и межвидовые сети, представляющие систему трофических[117] и энергетических взаимосвязей внутри кишечного микробиоценоза[118]. Практически ни один доступный биосубстрат не используется только в интересах одной видовой популяции микроорганизмов. Микробиота[119] кишечника представляет собой как бы отдельный орган человеческого организма. Обмен веществ человека обеспечивается работой ферментов, кодируемых не только его геномом, но и геномами всех симбиотических микроорганизмов.

Функциональную значимость здоровой микрофлоры трудно переоценить. Конкурируя за доступные питательные вещества и необходимое пространство, полезная микробиота:

1) подавляет рост патогенов;

2) обеспечивает питание, выживание и деление эпителиальных клеток;

3) осуществляет взаимодействие с иммунной и нервной системами, развитие и созревание связанной с кишечником лимфоидной системы, формирование иммунологической памяти;

4) вызывает ферментирование неусваиваемых пищевых остатков, синтез короткоцепочечных жирных кислот, аминокислот и витаминов для нашего организма.

Воспалительные процессы в кишечнике приводят к системному выбросу воспалительных цитокинов, которые, попадая в мозг, активизируют глиальные клетки[120], имеющие иммунное происхождение и поэтому способные при своей активизации вызывать воспаление в ткани головного мозга. Эти процессы ускоряют старение всего организма и возникновение когнитивных нарушений. Прицельное подавление воспаления в гипоталамусе мозга способствовало увеличению продолжительности жизни мышей до 20 %. В свете вышесказанного не вызывает удивления причинная связь нарушения микрофлоры с серьезными расстройствами, такими как ожирение, сахарный диабет 2-го типа, сердечно-сосудистые заболевания, аллергия, колоректальный рак, а также депрессия, аутизм, деменция.

Идея о роли кишечного микробиома в старении принадлежит нобелевскому лауреату И.И. Мечникову. Он предположил, что с возрастом в толстом кишечнике развивается патогенная микрофлора, которая отравляет организм, вызывая патологическое ускоренное старение. Именно его исследования заложили научную основу для применения кисломолочных продуктов питания в оздоровлении организма. И сейчас микробиом человека рассматривается как важная терапевтическая мишень. Лечение дисбаланса микробиоты играет все более важную роль в профилактической медицине.

Закон Эшби гласит: чем разнообразнее экосистема, тем она устойчивее, а следовательно, менее подвержена разрушительным влияниям. Согласно исследованиям С. Рампелли, в кишечнике с возрастом снижается биоразнообразие микрофлоры. Уменьшается количество представителей нормофлоры клостридий и бифидобактерий и возрастает доля патобионтов[121] – энтеробактерий и грибов, которые способствуют воспалительным процессам кишечника. Больше всего от подобных изменений страдает бактериальный синтез короткоцепочечных органических кислот – пирувата и бутаноата, необходимых для питания эпителиальных клеток стенки кишечника. С возрастом снижается сахаролитический[122] потенциал микробиоты, однако возрастает протеолитический[123]. Проникновение эндотоксинов[124] патологических бактерий через стенку кишечника в кровь или лимфу может сопровождаться системным воспалением.

Сегодня с помощью технологий высокопроизводительного параллельного секвенирования[125] можно анализировать особенности микробных метаболических путей и «сигнальных систем». Фундаментальным прорывом в развитии метагеномики[126] микробиома человека можно считать создание двух консорциумов: MetaHIT (Metagenome of Human Intestinal Tract) в Европе и HMP (Human Microbiome Project) в США. Ученые из MetaHIT совместно с коллегами из Пекинского института генома создали каталог из 3,3 миллиона бактериальных генов кишечника человека. В это же время исследователями из США были опубликованы геномы микроорганизмов (бактерий и архей), найденных в микробиоте человека. Недавно был создан Русский метагеномный проект (http://www.metagenome.ru), основным участником которого является НИИ физико-химической медицины Минздравсоцразвития РФ. На основе метагеномных данных проводится предсказание риска развития патологий, связанных с дисбалансом микробиоты.

Омиксные биомаркеры старения

Как мы увидели, не существует «идеального» биомаркера старения. В связи с удешевлением современных высокопроизводительных методов изучения биологических молекул многообещающим подходом может стать полный анализ и сопоставление профилей ДНК, РНК, белков и метаболитов[127] людей разных возрастов с разным спектром хронических заболеваний.

Наука, изучающая структуру и функции совокупности всех наших генов, – геномика, белков, – протеомика, метаболитов, – метаболомика. Опираясь на сходство окончаний в этих терминах, биомаркеры, разрабатываемые в рамках этих наук, называют омиксными. Старение – слишком сложный процесс, чтобы полагаться на изменение одного-двух показателей. Поэтому, опираясь на современные технические возможности, исследователи стали анализировать «омики», то есть все совокупности генов, транскриптов, метаболитов и белков (табл. 2).

Таблица 2. Омиксные исследования человека

1 Присоединение метильной группы к цитозину в составе CpG-динуклеотида молекулы ДНК без изменения самой нуклеотидной последовательности ДНК.

2 Класс ядерных белков, выполняющих две основные функции: они участвуют в упаковке нитей ДНК в ядре и в эпигенетической регуляции таких ядерных процессов, как транскрипция, репликация и репарация.

3  Белки, структура которых в основном совпадает со структурой гистона, но свойства несколько изменены из-за различий в аминокислотной последовательности.

4 Закономерная регулярность, образец, рисунок.

5 Малые молекулы РНК, не кодирующие белок, принимающие участие в транскрипционной и посттранскрипционной регуляции активности генов путем РНК-интерференции.

1 Матричная РНК, содержащая информацию о первичной структуре (аминокислотной последовательности) белков.

Геномика

Наиболее развит и доступен каждому уже сейчас геномный подход. Строго говоря, исследования генома не дают нам биомаркеров старения. В геноме лишь кроется ключ к наследственным задаткам, которые достались нам от родителей и свидетельствуют, например, о потенциальном риске синдромов ускоренного старения (наследственных болезнях, при которых в 30 лет люди становятся глубокими старцами) или предрасположенности к тому или иному возрастзависимому заболеванию (раку, сахарному диабету 2-го типа, нейродегенерации). Учет таких рисков и коррекция в соответствии с ними образа жизни и частоты профилактических обследований – залог здорового долголетия. В ряде случаев, когда речь идет о накопленных с возрастом соматических мутациях[128], анализ генома какой-либо ткани (например, клеток крови или кожи) может помочь спрогнозировать риск развития патологии, например опухоли, или оценить общий темп старения.

В основе определения генетической предрасположенности лежит несколько видов анализа.

Во-первых, это исследование снипов – вариаций последовательности ДНК, когда один из нуклеотидов в геноме одного индивидуума отличается от другого. Анализ предрасположенности по снипам стал возможен благодаря масштабным исследованиям ассоциации между заболеваемостью и последовательностью генома у большого количества людей по всему миру.

Полногеномные ассоциативные исследования (GWAS) привели к обнаружению многих снипов, тесно связанных с хроническими заболеваниями, являющимися основными причинами смерти человека (ишемическая болезнь сердца, рак, сахарный диабет 2-го типа) (рис. 14). В настоящее время одновременный анализ сотен тысяч снипов позволяет оценивать риск развития около трех сотен хронических (разные формы рака, сердечно-сосудистые, нейродегенеративные заболевания, сахарный диабет 2-го типа) и наследственных (включая синдромы ускоренного старения Вернера и Хатчинсона – Гилфорда) заболеваний.

Рис. 14. Результаты 1675 GWAS исследований позволили выявить 5303 снипов социально значимых заболеваний (по Hnisz et al., Cell 2013).

Все хронические заболевания являются многофакторными, потому что помимо генетической основы в их развитии важную роль играет образ жизни. Людям, у которых высокий генетический риск данных заболеваний, крайне важно следить за своим питанием и физической активностью, потому что своевременное вмешательство в образ жизни способно не дать риску реализоваться.

Риск возникновения многофакторного заболевания, выявленный по результатам генетического теста, обозначает лишь то, что у человека имеются такие снипы – генетические особенности, которые при проведении масштабного исследования полногеномных (то есть всего генома человека) ассоциаций значительно чаще встречались в группе людей с заболеванием, чем в контрольной группе здоровых. Таким образом, это никакой не приговор, а рекомендация уделить своему здоровью, диагностике и профилактике конкретного заболевания больше внимания.

Генотипирование помогает выявить генетическую предрасположенность к тем или иным заболеваниям для того, чтобы заранее заняться его профилактикой. Часто бывает достаточно изменить образ жизни, чтобы не провоцировать заболевание. Риск, даже если он высокий, – это не будущий диагноз, и это важно понимать.

Для правильного понимания выявленных рисков необходимо построить генеалогическое древо с врачом-генетиком, изучить имеющиеся медицинские документы (анализы, выписки из медицинской карты и др.). Только в совокупности с данными об образе жизни, генеалогии[129] и медицинской истории можно прогнозировать повышение или снижение тех или иных рисков.

Кроме того, по данным генетического теста выявляется индивидуальная реакция на десятки лекарственных препаратов, наследуемость личных качеств, особенности переносимости тех или иных продуктов питания (алкоголя, лактозы, глютена[130] и т.д.).

Во-вторых, в основе анализа генетической предрасположенности лежит изучение вариации количества копий (CNVs) – изменение количества копий (удвоение или выпадение) одного или нескольких участков ДНК. Самым ярким представителем заболеваний этого класса является болезнь Хантингтона. Многократное умножение повтора нуклеотидов ЦАГ в гене IT-15 приводит к образованию токсичного белка хантингтина, вызывающего гибель нервных клеток и тяжелое расстройство нервной деятельности. Избыток или недостаток определенных участков ДНК на хромосомах, как теперь ясно, играет роль в возникновении различных типов опухолей, возрастной макулярной дегенерации, болезни Альцгеймера.

Анализ на снипы и CNVs можно пройти в клиниках, предоставляющих услуги по созданию персонального генетического паспорта.

Генотипирование сегодня получает все более широкое распространение. Теперь даже необязательно обращаться к врачам, чтобы пройти генетическое тестирование. Достаточно заказать комплект для сбора слюны, из которой потом в лаборатории выделят ДНК и проведут анализ. Самый распространенный в России тест подобного рода – это генетический тест «Атлас». Набор для сбора слюны – это пробирка, в которую необходимо собрать один миллилитр собственной слюны. Затем пробирку надо закрыть. При этом высвобождается консервант, находящийся в ее крышке, который и сохранит ДНК в целости, пока пробирка не поступит в лабораторию. Через три недели (именно столько времени занимает процесс выделения ДНК и ее анализа) человек получает информацию обо всех основных генетических рисках на личную интернет-страницу, защищенную паролем. Очень важно отметить, что одновременно он получает рекомендации по профилактике этих рисков, составленные врачом-генетиком. Соблюдение подобных рекомендаций позволяет отсрочить или даже избежать развития возрастзависимых заболеваний. Для того чтобы быть в курсе, не появились ли начальные признаки заболевания, человеку необходимо будет внимательно отнестись к выявленным рискам, обследоваться и наблюдаться у врача, к специальности которого относится выявленная предрасположенность, с периодичностью не реже чем раз в год.

Раньше прием у врача, который бы разбирался в результатах генетического тестирования, можно было пройти только в Европе или США. Но сегодня благодаря появлению персонализированной медицины в России это можно сделать, не уезжая за границу. Самым известным медицинским центром, в котором врачи обладают знаниями по работе с генетическим тестом, является медицинский центр «Атлас». Каждый врач перед выходом на работу проводит определенное время на семинарах, посвященных технологии исследования и процессу расчета риска. Врач учится правильно интерпретировать данные генетического теста, чтобы уметь работать не только с уже развившимся заболеванием, но и с риском его возникновения.

В качестве примера использования генетического теста для выявления вероятности долголетия можно вспомнить о гене APOE, определенные варианты которого никогда не встречаются у долгожителей. Это значит, что такие варианты предрасполагают к развитию возрастзависимых заболеваний. Вариант гена APOE, который называется e4, связан с более высоким риском развития атеросклероза и болезни Альцгеймера. Но даже наличие этого варианта не приговор, так как на его проявление можно влиять изменением образа жизни – начиная со всем известных рекомендаций по здоровому питанию и физической активности, уменьшению употребления алкоголя и отказу от курения и заканчивая рекомендациями по употреблению продуктов питания, богатых омега-3.

Транскриптомика

Активность генов при старении сопровождается усилением хаотичности, «информационного шума». Те гены и даже бессмысленные повторяющиеся последовательности генома, которые в норме должны «молчать», активизируются, что сбивает тонкую настройку клеточного метаболизма. По-видимому, это связано со снижением точности регуляции активности генов. Такого рода изменения активности многих генов могут лежать в основе большинства возрастных заболеваний.

В проекте EuroBATs обследовали около 900 женщин-близнецов разного возраста из Великобритании. У них брали образцы жировой ткани, кожи, лимфобластоидные клетки и цельную кровь. По данным доктора А. Винуэлы, наиболее статистически значимые изменения с возрастом отмечались в коже: 3,3 % всех генов (их у нас порядка 20000) меняло свою активность. Например, изменялся уровень мРНК генов, которые регулируют окислительно-восстановительный баланс, синтез РНК, функционирование митохондрий, метаболизм жирных кислот и холестерина. Это обнадеживающий результат, так как кожа отражает глубинные возрастные процессы, при этом являясь одним из наиболее доступных для лабораторного анализа органов. К тому же она – удобная мишень для антивозрастных терапий, эффективность которых возможно будет оценивать по вновь выявленным маркерам старения клеток кожи.

Жоао-Педро де Магалхаес из Ливерпульского университета сопоставил большие массивы данных, относящихся к различным тканям человека (головному мозгу, почкам и скелетным мышцам) и обнаружил закономерные изменения в активности десятков генов. Во всех тканях перечисленных органов с возрастом происходит активация генов, связанных с подавлением процессов клеточного роста и упаковкой белков, генов факторов воспаления, ответа на оксидативный стресс и воздействие тяжелых металлов. Кроме того, в головном мозге активируются гены клеточной гибели. Напротив, в изученных тканях подавлены гены, связанные с выработкой АТФ в митохондриях.

Ученые из медицинской школы университета Эксетера использовали транскриптомный подход, чтобы подобрать воспроизводимый набор генов, меняющих свою активность в разных тканях (мышцы, кожа, ткань головного мозга) при старении практически здоровых людей в возрасте старше 65 лет. При этом анализ активности этих генов можно проводить, ограничиваясь лишь забором крови пациента. Таких генов, составляющих универсальный профиль старения, оказалось всего 150.

Помимо изменения активности генов, кодирующих белок, с возрастом меняется уровень экспрессии[131] определенных регуляторных микроРНК. Такие РНК не кодируют белки, а выполняют функцию регуляторов, как правило, выключая биосинтез некоторых белков, подавляя активность их генов. Как показали онкологические исследования, профили микроРНК обладают даже большей предсказательной силой, чем профили матричной РНК. Под профилем понимается определенный набор изменений в спектре молекул мРНК в данной клетке или ткани.

Эпигенетика

Изменение активности генов связано с эпигенетическими изменениями на разных уровнях – ДНК, РНК, белок (табл. 3), приводящими к выключению одних и включению других генов. Большинство этих изменений связано с попыткой ответа клеток и организма на накопление ошибок, в том числе ведущих к старению (выходу из репродуктивного цикла) или гибели клетки. Эти реакции возникли в эволюции для того, чтобы предотвратить опухолевое перерождение поврежденной клетки. Однако чрезмерный ответ на стресс (клеточное старение и гибель клеток) даже более опасен с точки зрения старения всего организма, чем вызвавшие его повреждения.

Один из ключевых механизмов выключения гена – метилирование его ДНК. Исследователи из группы В. Вагнера показали, что характер метилирования последовательности ДНК всего трех генов[132] в клетках крови человека позволяет довольно точно (± 5 лет) судить о биологическом возрасте, а также предсказать ускоренное старение. За последние два года было выполнено несколько десятков исследований, в которых по уровню метилирования ДНК определенных генов удалось оценить скорость старения той или иной ткани или организма в целом.

Таблица 3. Уровни эпигенетической регуляции экспрессии генов

Регуляция связанных с ДНК белков – гистонов претерпевает возрастзависимые изменения, которые сказываются на уровне активности многих генов, что является важным механизмом старения. Например, систематическое кислородное голодание тканей и хроническое воспаление через различные механизмы приводят к активации фермента, снимающего метильную метку с гистоновых белков. Изменение уровня метилирования гистонов связано с активацией гена циклинзависимой киназы[133] p16, останавливающей репродукцию клетки. Экспрессия p16 является характерным биомаркером клеточного старения. Кроме того, деметилирование определенных гистонов приводит к образованию обширных участков выключенного, неактивного генома. Благодаря плотности упаковки ДНК такие участки можно прокрасить и наблюдать в люминесцентный микроскоп. Они дают нам еще один биомаркер старения клетки. Напротив, с репликативным возрастом клетки происходит утрата гетерохроматина по периферии ядра, который играл важную роль в пространственной упаковке хромосом в ядре и в прикреплении хромосом к ядерной оболочке. Повреждение ДНК клетки, нередко сопровождающее старение, вызывает фосфорилирование одного из гистоновых белков (H2AX), который запускает каскад процессов, заканчивающихся наработкой в клетке еще одного ингибитора циклинзависимых киназ – р21 и остановкой цикла деления клетки.

Метаболомика

Гены кодируют белки-ферменты, исполняющие роль посредников и катализаторов различных метаболических процессов в организме, таких как клеточное дыхание, биосинтез других белков, липидов, углеводов, малых органических молекул.

Метаболомика, согласно Д. Промыслову, имеет ряд преимуществ над другими «омиками». Метаболом весьма чувствителен и предсказуем по отношению к физиологическому состоянию организма. Старение и вмешательства, которые влияют на старение (например, диета), заметно изменяют структуру метаболомной сети[134]. Метаболомный подход является весьма удобным для клинического применения.

Магнитный резонанс (МР) стал главным рабочим инструментом при изучении метаболитов в плазме и сыворотке крови, в образцах мочи. МР-профиль отображает набор резонансов, вызываемых большинством молекул с низкой молекулярной массой, таких как кетоновые тела, органические кислоты, короткоцепочечные жирные кислоты, аминокислоты, фенолы, индолы, ксенобиотики, осмолиты, желчные кислоты. Еще более мощным высокопроизводительным методом метаболомики является Orbitrap масс-спектрометрия.

В плазме крови человека постоянно циркулирует несколько сотен метаболитов. Поскольку кровь омывает все органы, ее состояние может быть интегральным показателем здоровья и скорости старения тела. Как показали результаты исследования Т. Ванг, одновременное повышение в плазме крови уровня метаболитов изоцитрата и таурохолата и некоторых других может свидетельствовать о более низких шансах дожить до 80 лет (табл. 4). Избыток циркулирующего изоцитрата к тому же свидетельствует об увеличении риска сердечно-сосудистых заболеваний. При старении в крови существенно повышается соотношение меди и цинка. Возрастают гомоцистеин и мочевая кислота, которые являются воспалительными маркерами, связанными с сердечно-сосудистыми заболеваниями и гипертонией.

Таблица 4. Уровень метаболитов крови, характеризующий 80-летних (по Т. Ванг, 2014)

Совокупность жиров (называемая липидόм) давно привлекает внимание в связи с возрастом и долголетием. Относительно давно установлено, что при старении в некоторых случаях в крови увеличивается концентрация общего холестерина и свободных жирных кислот.

Протеомика

Протеомика циркулирующих в крови белков также представляет большой интерес. Среди белков плазмы крови много потенциальных биомаркеров скорости старения (табл. 5).

Таблица 5. Протеомные маркеры ускоренного старения в плазме крови

Липиды транспортируются в крови в комплексе с особыми белками-переносчиками. С точки зрения долголетия важно преобладание липопротеинов высокой плотности над липопротеинами низкой плотности и отсутствие избытков еще одного липида – холестерина. Повреждение глюкозой (гликирование) белка ApoB100 в составе липопротеинов низкой плотности ведет к потере его способности взаимодействовать с тканевыми рецепторами, обеспечивающими доставку жиров в клетки тела. Поврежденный ApoB100 начинает восприниматься организмом как чужеродный, вызывающий иммунный ответ. Липопротеины низкой плотности из-за меньших размеров легче проникают в стенку сосуда, где благодаря измененному ApoB100 атакуются иммунными клетками (макрофагами) и фагоцитируются (поглощаются и разрушаются ими). Макрофаги, скопившие много холестерина, превращаются в пенистые клетки, которые погибают, в результате чего кристаллы холестерина откладываются внутри стенки сосудов. Просвет сосуда сужается, он становится более хрупким, и кровоснабжение органов и тканей ухудшается.

Неферментативное гликозилирование (гликирование) является распространенным механизмом повреждения белков в живом организме. Оно происходит в результате химической реакции (реакции Майяра) между глюкозой и аминогруппами в составе белков. Те же самые процессы, только в ускоренном темпе, происходят при образовании золотистой корочки при поджаривании мяса. Очень медленно стенки наших сосудов «поджариваются», разнося по тканям теплую кровь, насыщенную глюкозой и другими сахарами. В процессе старения происходит заметное накопление долгоживущих белков, подвергшихся гликированию, таких как коллагены, эластин (в стенке сосудов) и хрящевые белки (в суставах). Гликированные белки склонны к перекрестным сшивкам с образованием так называемых конечных продуктов гликирования (КПГ). Перекрестные сшивки между белками стенки сосуда снижают его эластичность и изменяют проницаемость сосуда для метаболитов. КПГ к тому же взаимодействуют с особыми рецепторами на поверхности клеток, вызывая воспалительные реакции. КПГ участвуют в возникновении многочисленных возрастных заболеваний, например, нейродегенеративных, сердечно-сосудистых и почечных. Конечные продукты гликирования можно измерить в плазме крови или даже на поверхности кожи с помощью флуоресцентной спектроскопии. Кроме того, применяют иммунологический анализ на карбоксиметиллизин, пентозидин, аргпиримидин, имидазолон. Уровень гликирования белков может быть оценен по количеству гликированного гемоглобина (HbA1c). Существенное превышение нормы по данному показателю может быть следствием развития сахарного диабета. Настольный прибор AGE Reader измеряет накопление в ткани КПГ с помощью флуоресцентных методов – измерения аутофлуоресценции кожи в определенном диапазоне длин волн.

N-гликозилирование – это присоединение молекулы разветвленной цепочки сахаров (гликана) к белку с помощью специализированных ферментов. В результате образуется гликопротеин – молекула, состоящая из углевода и белка. Эта модификация позволяет белкам содействовать работе иммунной системы, участвовать в распознавании «свой – чужой». Гликаны часто производятся иммунной системой в ответ на заболевание. Не нужно путать N-гликозилирование с уже известным нам гликированием – спонтанным взаимодействием сахара и какого-либо белка, в результате которого белок повреждается и его функция теряется. При старении меняется спектр сахарных цепочек, присоединенных к белкам при N-гликозилировании. Это изменение является одной из причин хронических воспалительных процессов. Г. Лаук и коллеги показали, что уровень гликозилированных антител IgG в крови коррелирует с возрастом человека даже в большей степени, чем укорочение теломер, и может эффективно применяться для расчета биологического возраста человека.

Профессор университета Болоньи К. Франчески на основании данных европейского исследования биомаркеров старения MARK-AGE (2008–2013 гг.) разработал тест на биологический возраст GlycoAgeTest, учитывающий логарифм соотношения количеств определенных гликанов – NGA2F, уровень которых с возрастом увеличивается, и NA2F, которых с возрастом становится все меньше. Чем больше значение критерия GlycoAgeTest, тем старше человек с биологической точки зрения.

Еще один гликопротеин, количество которого зависит от возраста, – аполипопротеин J (кластерин). Пространственная укладка полипептидной цепочки любого белка играет определяющую роль в выполнении им своей функции. Кластерин помогает другим белкам сохранить правильную укладку, стабилизирует ее. Поскольку в процессе старения скапливаются денатурированные белки, нарастает и количество кластерина. Таким образом, он оказался ценным биомаркером старения. Его уровень повышен у пациентов с сахарным диабетом типа 2, ишемической болезнью сердца, инфарктом миокарда. Его уровень можно измерять в сыворотке крови.

Давно известно, что при старении постмитотических тканей, таких как скелетная мускулатура, сердечная мышца, головной мозг, в больших количествах накапливаются агрегаты окисленных белков. Окисление белковой молекулы приводит к утрате поверхностного заряда и растворимости белка в воде. Нерастворимые белки начинают образовывать фибриллы и бляшки, так называемый амилоид. Наиболее известными формами старческого амилоидоза является болезнь Альцгеймера, а также амилоидоз сердца и почек. Увеличение доли окисленных белков при старении связано с накоплением дефектных митохондрий, в избытке выделяющих свободные радикалы, с подавлением процессов репарации и деградации поврежденных белков. Поэтому показателями скорости старения являются как снижение активности механизмов деградации – аутофагии (внутриклеточного переваривания поврежденных структур) и протеасомы (расщепления ненужных белков до аминокислот), так и репарации окисленных белков через систему метионин сульфоксидредуктазы. Данные изменения в качестве биомаркеров старения удобно наблюдать в мононуклеарных клетках периферической крови.

Как показали исследования Шиффера и коллег, короткие белки (пептиды) в моче, например, фрагменты коллагена-1 типа I и III, служат отличными маркерами как старения, так и хронической болезни почек и ишемической болезни сердца.

Глава 2. Интегративная оценка биологического возраста

Велик соблазн объединить множество различных измерений, связанных со скоростью старения, в один комплексный биомаркер, который получил название биологического возраста. Согласно профессору Л.Н. Белозеровой, биологический возраст – это соответствие индивидуального морфофункционального уровня некоторой среднестатистической норме данной популяции, отражающее неравномерность развития, зрелости и старения различных физиологических систем и темп возрастных изменений адаптационных возможностей организма. Если оставить за пределами рассмотрения периодизацию взросления человека, то, по В.Н. Крутько, биологический возраст является показателем уровня износа организма, выраженным в единицах времени через сопоставление измеренных значений индивидуальных биомаркеров с эталонными среднепопуляционными значениями этих биомаркеров для данного календарного возраста.

Один из первых подходов к биологическому определению возраста человека был предложен в СССР в конце 20–30-х гг. прошлого века в работах П.Н. Соколова и связан с оценкой возрастных сдвигов морщинистости кожи лица.

Оценка биологического возраста человека по изменению черт лица получила свое развитие в современных методиках. 3D-сканирование лиц по технологии 3dMDface, выполненное китайскими учеными, выявило связанные с возрастом изменения, которые возможно оценить количественно. И у мужчин, и у женщин с возрастом уменьшается среднее расстояние между глазами. Напротив, увеличивается дистанция между носом и ртом, ширина носа и рта. С возрастом становится более выступающим подбородок, появляется двойной подбородок, впалость щек и мешки под глазами, губы истончаются. Кожа лица становится тоньше, темнее, теряет эластичность, возникают морщины и пятна. Можно самостоятельно протестировать, как подобные алгоритмы оценки возраста работают, пройдя онлайн-тест от Microsoft[135].

В то же время японские ученые разработали метод оценки биологического возраста по походке. Они выявили, что молодые люди (до 30 лет) не так сильно размахивают руками и сутулятся при ходьбе, как люди в возрасте 40–50 лет.

Регулярные занятия физкультурой и самоконтроль помогут «омоложению» походки.

Исследование И. Риппон и А. Степто выявило довольно ожидаемую закономерность, по которой пожилые люди, ощущающие себя моложе своих лет, живут значительно дольше.

Это не означает, что все долгожители – безрассудные оптимисты. Как показали результаты длившегося на протяжении всего XX века проекта «Долголетие», обобщенные в одноименной книге Х.С. Фридманом и Л.Р. Мартин, дольше всего живут реалисты. Они больше других уделяют внимание своему здоровью, проходят регулярные обследования у врачей и принимают профилактические меры.

Как это ни удивительно, но старение можно определить по запаху. Метод газовой хроматографии с масс-спектрометрией позволил различить запахи людей в возрасте до 30 лет и старше 40 лет. В качестве основного биомаркера возраста по запаху выступает летучее соединение 2-ноненаль, которое начинает выделяться в старших возрастах.

Количество изменений в организме, связанных со старением, достаточно велико, и все их перечислить довольно трудно. Самые наглядные и значимые изменения представлены графически (рис. 15). Самые изученные перечислены ниже (табл. 6).

Рис. 15. Процент снижения в старости показателей жизнедеятельности организма (по Подколзину и др., 2001).

Таблица 6. Наблюдаемые изменения при старении (с изменениями и дополнениями по Anstey et al., 1996[136])

Приблизительно оценить свой биологический возраст по состоянию вестибулярного аппарата поможет проба Ромберга (табл. 7). Она позволяет выявить нарушение равновесия человека, находящегося в положении стоя. На счет «раз» требуется встать на одну ногу. На счет «два» вытянуть руки вперед. На счет «три» закрыть глаза. После счета «три» необходимо включить секундомер и замерить время, которое вы в состоянии простоять в таком положении. Для того чтобы подсчитать свой биологический возраст по данным на секундомере, воспользуйтесь таблицей 7.

Таблица 7. Биологический возраст по результатам пробы Ромберга

Давно известно, что отдельные биомаркеры старения имеют высокую индивидуальную вариабельность. Известно также явление гетерохронии, когда одна физиологическая система в пределах одного организма стареет быстрее, чем другая. К тому же чем лучше отдельный биомаркер коррелирует с паспортным возрастом (а именно по такой корреляции их, как правило, и ищут), тем хуже он отражает индивидуальную скорость старения и тогда просто может быть заменен паспортным возрастом без необходимости сложных дополнительных исследований. Поэтому еще в 60-е годы прошлого века исследователи задумались о комбинировании отдельных биомаркеров для расчета так называемого биологического возраста, который бы отражал индивидуальную скорость старения конкретного человека. Одни люди могут оказаться физиологически, морфологически, анатомически или психологически старше своего возраста, а другие – младше. Чем больше отличие биологического возраста от календарного, тем быстрее или медленнее стареет данный человек. Биологический возраст теоретически может применяться для оценки эффективности профилактики ускоренного старения, успешности антивозрастных терапий, для выявления групп риска среди пациентов для их дальнейшего обследования и лечения.

Для точного определения биологического (функционального, метаболического) возраста необходимо правильно подобрать биомаркеры. Одно из требований – каждый биомаркер должен статистически значимо изменяться с возрастом, при этом не слишком сильно коррелируя с другими биомаркерами. Биомаркеры должны быть количественными (выраженными в цифрах) и охватывать основные функциональные способности человека. Следует выбирать только те биомаркеры, которые удобны для измерения и вычисления. Наконец, они должны быть подтверждены в нескольких независимых исследованиях.

В настоящее время существует широкое разнообразие методов определения биологического возраста с использованием различных показателей (табл. 8), которые подставляются в разных сочетаниях в формулы с эмпирическими коэффициентами. Для создания формул расчета биологического возраста применяются такие математические подходы, как множественная линейная регрессия, метод главных компонент и метод статистических дистанций между биомаркерами.

Таблица 8. «Классические» параметры оценки биологического возраста

В 80-е годы сотрудниками Института геронтологии АМН СССР (г. Киев) под руководством В.П. Войтенко был разработан интегративный метод[137] определения биологического возраста, который в одной из версий включает следующий набор показателей:

1. Скорость распространения пульсовой волны по сосудам эластического типа (СПВэ) на участке сонная – бедренная артерии в м/сек.

2. Жизненная емкость легких (ЖЕЛ) в мл.

3. Время задержки дыхания (ЗД) на выдохе в сек.

4. Аккомодация хрусталика по расстоянию ближней точки зрения (А) в диоптриях.

5. Слуховой порог (СП) при 4000 Гц в Дб.

6. Статическая балансировка (СБ) на левой ноге в сек.

В модификации В.Н. Крутько и коллег формулы расчета биологического возраста (БВ) выглядят следующим образом[138].

Для мужчин:

БВ = 23,400 + 5,246 СПВэ – 0,004 ЖЕЛ – 3,371 ln[139] (СБ) + 0.191 ЗД.

Для женщин:

БВ = 16,740 + 4,911 СПВэ – 0,063 СБ + 0,173 СП – 5,512 ln (А).

Как видно, основное значение придается параметрам сердечно-сосудистой системы, которые, как известно, хорошо коррелируют с возрастом, и дыхательной системы, которые в большей степени зависят от тренированности субъекта. Таким образом, «скинуть» несколько лет по данному методу оценки можно с помощью систематических физических нагрузок.

В лаборатории онтогенеза Пермской медицинской академии профессором Л.М. Белозеровой разработана серия подходов к определению биологического возраста под общим названием «онтогенетический метод», основанная на измерении и анализе физической и умственной работоспособности, биоэлектрической активности головного мозга, антропометрии, эхокардиографии, спирографии, анализу крови, психологическому тесту Кеттелла.

Одна из методик Л.М. Белозеровой[140] учитывает физическую силу кисти, рост и массу тела и параметры дыхательной системы. Биологический возраст у женщин (18–99 лет):

БВ=81,6929+0,199M-1,6901ЭГК-0,0092C+0,133ДП-0,6078ДЛ;

у мужчин (18–99 лет):

БВ=82,0902+0,3029M-0,7726ЭГК-0,0097C-0,2332ДП-0,1761ДЛ;

где БВ – биологический возраст (условные годы);

М – масса тела (килограммы);

ЭГК – экскурсии грудной клетки (сантиметры);

С – жизненная емкость легких (миллилитры);

ДП – силы сжатия кисти правой руки (килограммы);

ДЛ – силы сжатия кисти левой руки (килограммы).

Показатель роста определяют с помощью ростомера; массу тела измеряют на медицинских весах, окружности грудной клетки на вдохе, выдохе и паузе фиксируют сантиметровой лентой, экскурсия грудной клетки равна окружности грудной клетки на вдохе минус окружность грудной клетки на выдохе, жизненную емкость легких устанавливают с помощью сухого спирометра, силу сжатия кисти правой и левой рук – кистевым динамометром.

Обычно достаточно точно БВ можно определить только для среднего возраста. Типичная ошибка, характерная для разных методик определения БВ, – систематическое искажение данных в молодом и пожилом возрасте: типично представление более старыми молодых и более молодыми старых лиц. Учет данного артефакта при вычислении биологического возраста осуществляется с помощью так называемого «должного биологического возраста» (ДБВ). Вычисленный БВ сравнивают не с хронологическим возрастом (ХВ) данного человека, а с должным биологическим возрастом (ДБВ), который характеризует популяционный стандарт темпа возрастных изменений. Должный биологический возраст, согласно Л.М. Белозеровой, вычисляют по формулам:

ДБВ (женщин) = 30,9847+0,4122XB;

ДБВ (мужчин) = 20,3629+0,5959XB;

где ДБВ – должный биологический возраст (условные годы);

ХВ – хронологический возраст (годы).

Величина разницы биологического возраста и должного биологического возраста показывает, насколько физиологическое состояние обследуемого отличается от популяционного стандарта.

Наконец, приведу еще один несложный метод оценки биологического возраста, взятый из монографии Г.Л. Апанасенко.

БВ (мужчины) = 44,3+0,68хСОЗ+0,40хАДс-0,22хАДд-0,22хАДп-0,004хЖЕЛ-0,11ЗДвд+0,08хЗДвыд-0,13хСБ;

ДБВ (мужчины) = 0,661хКВ+16,9;

БВ (женщины) = 17,4+0,82хСОЗ-0,005хАДс+0,16хАДд+0,35хАДп-0,004хЖЕЛ+0,04хЗДвд-0,06хЗДвыд-0,11хСБ;

ДБВ (женщины) = 0,629хКВ+15,3;

СОЗ – опросник самооценки здоровья (табл. 9);

АДд – диастолическое АД; АДс – систолическое АД; АДп – пульсовое АД;

ЖЕЛ – жизненная емкость легких в мл;

ЗДвд – задержка дыхания на полном вдохе, сек; ЗДвыд – задержка дыхания на полном выдохе, сек;

СБ – балансировка на левой ноге с закрытыми глазами, руки вдоль тела, сек;

ДБВ – должный биологический возраст;

КВ – календарный возраст.

Таблица 9. Опросник по самооценке здоровья

Как и в предыдущем случае, полученный результат БВ сравнивается не с календарным, а с должным ДБВ.

Несмотря на повсеместное использование, методы, основанные на множественной линейной регрессии, менее точны, чем методы, базирующиеся на математическом методе главных компонент и методе статистических дистанций. Прежде всего это связано с тем, что большинство биомаркеров старения изменяется с возрастом все-таки не линейно, а экспоненциально.

Применение метода главных компонент к комбинации из 43 обычных клинических маркеров у 3000 с лишним пациентов разного возраста позволило А. Кохену из университета Шербрука в Канаде установить интегрированную характеристику скорости старения, заключающуюся в снижении уровня кальция и альбумина в крови, анемии и наличии воспалительных белков. Причем эта связка показателей оказалась довольно стабильной для людей разных этнических групп и пола. Авторы разработали и разместили в общем доступе программу (с использованием комбинации формул Excel[141]), в которую можно просто подставлять значения клинических маркеров и сравнивать свой биологический возраст на каком-либо временном промежутке (например, до и после изменения диеты, режима труда и отдыха, уровня физической активности) или с возрастом других людей, с которыми вы обменяетесь данными. Чем больше полученное расчетное значение PCA1, тем больше биологический возраст и степень одряхления.

В 2013 году М.Е. Левин опубликовал результаты оценки биологического возраста, основанные на данных 3-го национального обследования здоровья и питания в США более 9000 пациентов в возрасте 30–75 лет. По степени корреляции с паспортным (хронологическим) возрастом были отобраны как наиболее значимые 10 биомаркеров старения: С-реактивный белок (СРБ), сывороточный креатинин, гликозилированный гемоглобин (ГГ), систолическое артериальное давление (САД), сывороточный альбумин (СА), общий холестерин (ОХ), оптическая плотность антител к цитомегаловирусу (ЦМВ), щелочная фосфатаза в сыворотке (ЩФ), объем форсированного выдоха (ОФВ) и азот мочевины в сыворотке крови (АМ). Один из способов расчета оценочного биологического возраста (БВО), предложенный М.Е. Левиным, вполне возможно применить самостоятельно, основываясь на данных своих медицинских анализов.

Для мужчин:

БВО = 0,382 + 0,451 (СРБ) + 0,230 (ГГ) – 0,746 (СА) + 0,175 (ЦМВ) + 0,008 (ЩФ) –0,0004 (ОФВ) + 0,014 (САД).

Для женщин:

БВО = –4,10 + 0,229 (СРБ) + 0,220 (ГГ) + 0,005 (ОХ) + 0,008 (ЩФ) – 0,0004 (ОФВ) + 0,034 (АМ) + 0,015 (САД).

Значения БВО можно перевести в биологический возраст в годах, сделав пересчет.

Для мужчин:

БВ = (БВОx14,18) + 47,15.

Для женщин:

БВ = (БВОx13,92) + 47,75.

Применение более сложных современных методов расчета потребует специальных математических навыков и остается за рамками данной книги.

Экспериментальная геронтология не стоит на месте, и простые физиологические биомаркеры сменяются более точными молекулярными и биохимическими анализами, например, оценкой длины теломер. Это позволяет усовершенствовать методы оценки биологического возраста и использовать их не только для старших возрастных групп, но и для гораздо более молодых, у которых еще не наблюдаются хронические возрастзависимые заболевания. Обследование молодых людей (26–38 лет) в Новой Зеландии под руководством Д. Бельски с привлечением 18 различных биомаркеров функции легких, печени и почек, состояния иммунной системы, биохимии крови и длины теломер лейкоцитов показало, что уже в молодости люди могут на много лет опережать свой паспортный возраст. Отмечалось более выраженное снижение IQ, повышался риск инсульта и деменции, физической активности. У лиц с быстрым физиологическим старением была снижена эффективность выполнения когнитивных тестов и тестов на баланс и координацию движений, а по оценкам привлеченных к исследованию незнакомых людей они выглядели старше. Благодаря подобным исследованиям у врачей и пациентов появились инструменты раннего выявления признаков ускоренного старения для их своевременной коррекции. Индивидуализированный подход поможет проводить профилактику хронических заболеваний старости на тех стадиях, когда многие изменения еще обратимы.

Еще один перспективный подход к интегративной оценке скорости старения разработали А. Митницкий и коллеги – так называемый индекс одряхления (frailty index). C этой целью они скомбинировали 40 биомаркеров клеточного старения, воспаления, гематологических и иммунологических анализов для расчета показателя, с высокой точностью предсказывающего вероятность смерти с возрастом. Для проверки предсказания они использовали ретроспективные данные 7-летнего исследования состояния здоровья и смертности людей в возрасте более 85 лет в Ньюкасле. Индекс одряхления успешно применила группа С. Митчелла в исследованиях на мышах. Им удалось показать различия в индексе одряхления между коротко– и долгоживущими линиями мышей, а также замедление старения под действием ограничительной диеты и некоторых фармпрепаратов. Успех применения индекса одряхления в модельных исследованиях вселяет надежду на его быстрое внедрение в медицинскую практику.

Глава 3. Особенности долгожителей

В среднем лишь один человек из 10000 доживает до 100 лет. Очень часто такое долголетие является семейным, то есть присущим родителям, братьям, сестрам и их детям. В то время как среднестатистический человек имеет 25 %-ный вклад наследственности и 75 %-ный вклад образа жизни и факторов окружающей среды в свою продолжительность жизни, долгожители, способные прожить более 100 лет, имеют существенно большую наследственную компоненту – 33 % (женщины) и 48 % (мужчины). Таким образом, достаточно, чтобы один из родителей был долгожителем, чтобы иметь существенный бонус к здоровью и большой шанс дожить до 100 лет.

К. Франчески выделяет три возможных механизма феномена долгожительства у человека:

● у 90–100-летних отсутствуют варианты генов, способствующие развитию возрастзависимых заболеваний;

● у них имеются варианты генов риска заболеваний, но их образ жизни и окружающая среда не способствовала их проявлению;

● 90–100-летние имеют «защитные» варианты генов, противодействующие возникновению возрастных заболеваний.

Существенно меньший вклад факторов среды в долголетие подтвердило американское исследование евреев-ашкенази, согласно которому 100-летние не отличаются от контрольной группы по подверженности основным факторам риска, таким как повышенный индекс массы тела, употребление алкоголя или курение. Еще более удивительно, что менее 20 % долгожителей удается избежать возникновения основных возрастзависимых заболеваний к моменту достижения 100-летнего возраста и 45 % имеют хотя бы одно из этих заболеваний до достижения 65 лет. Тем не менее очевидно, что риск смертности от таких заболеваний у долгожителей существенно снижен или они способны выдерживать большее количество хронических возрастных заболеваний на протяжении многих лет. В США медицинские расходы в течение последних двух лет жизни, приходящиеся на долгожителя свыше 100 лет, в три раза ниже, чем на 70-летнего пожилого человека. Несмотря на присутствие хронических заболеваний, 90 % долгожителей характеризуются отсрочкой нетрудоспособности в среднем до 93 лет, что демонстрирует их более высокие функциональные резервы на фоне возрастзависимых заболеваний. Потомки долгожителей также отличаются меньшей частотой возрастзависимых заболеваний, в частности инсультов (на 83 %), сахарного диабета 2-го типа (на 86 %), болезни Альцгеймера и потери памяти.

По гипотезе демографической селекции Д. Вопела, в той части популяции, которая характеризуется долгожительством, могут быть утрачены аллели[142], ассоциированные с преждевременной смертностью от связанных с возрастом заболеваний, и, напротив, накоплены генетические варианты, связанные с замедлением старения и повышенной стрессоустойчивостью.

Отчасти это так. Известно более 300 генов, которые в разных исследованиях были связаны с долголетием у человека. Например, у всех долгожителей отсутствует «вредный» вариант ε4 гена аполипопротеина E, обладающего антиатеросклеротическим действием. Этот аллель тесно связан с возникновением болезни Альцгеймера, когнитивными нарушениями и возрастзависимой макулярной[143] дегенерацией. Нередко у долгожителей имеются «защитные» варианты гена стрессоустойчивости FOXO3a или генов ферментов репарации ДНК RecQ. Причем гены стрессоустойчивости, ассоциированные с долгожительством у мужчин, часто отличаются от генов долгожительства у женщин. Согласно Дж. Чёрчу из Гарварда, долгожительство человека связано с аллелями таких генов, как LRP5 (отвечает за состояние костей), GHR и GH (канцерогенез), MSTN (состояние мышц), SCN9A (нечувствительность к боли), ABCC11 (запах тела), CCR5 и FUT2 (невосприимчивость к вирусам), PCSK9 и APOC (сердечно-сосудистые заболевания), APP (болезнь Альцгеймера), SLC3 OA8 (сахарный диабет).

Между тем в генетике долголетия человека пока что больше вопросов, чем ответов. В 2014 году, расшифровав геном 17 людей старше 110 лет, генетики не обнаружили каких-либо редких вариаций генов, достоверно отличающих долгожителей от остальной части человечества. Напротив, согласно данным К. Франчески, многие факторы генетического риска серьезных заболеваний присутствуют и у долгожителей. Например, варианты гена p53, предрасполагающие к возникновению рака, обнаруживаются и у совершенно здоровых долгожителей. У одной долгожительницы в возрасте за 110 лет нашли мутацию, которая должна была привести к смертельно опасной патологии правого желудочка сердца, но не привела. В работе Э. Слэгбум 2010 года не обнаружено сколько-нибудь значимых отличий в распределении генетических маркеров (снипов), связанных с рисками метаболического синдрома, сердечно-сосудистых заболеваний и различных видов рака между случаями сверхдолгожительства (как семейными, так и спонтанными) и остальной среднестатистической популяцией. Выполненное под руководством Н. Барзилая исследование показало аналогичную распространенность полиморфизмов возрастных заболеваний (нейродегенеративных, сердечно-сосудистых, опухолевых) у сверхдолгожителей и обычных людей.

Таким образом, несмотря на выявленную высокую долю наследуемости семейного долголетия (до 50 %), мало что известно о том, какие именно аллели действительно ассоциированы с данным признаком. Возможно, все дело в малой величине исследуемых групп – недостаточной статистике, ведь сверхдолгожителей во всем мире не так много, а полногеномные исследования все еще очень дороги. Однако возможны другие объяснения.

П. Себастиани и Т. Пирлс из Бостонского университета выдвинули гипотезу, согласно которой большинство аллелей генов поодиночке оказывают такое слабое воздействие на долголетие, что не проходят высокий порог достоверности, принятый в GWAS-анализе (5*10–8). Однако, если несколько десятков аллелей встречаются в одном генотипе в очень редких комбинациях, они оказывают сильное воздействие, продлевая человеку жизнь до 100 лет и более, даже несмотря на его образ жизни. В рамках NewEngland Centenarian Study этим же авторам удалось выявить 281 снип, ассоциированный со 130 генами, сочетания которых способны были объяснить долгожительство свыше 100 лет. Большинство из этих генов хорошо известны биогеронтологам, поскольку манипуляции с их эволюционными аналогами (ортологами) уже продлевали жизнь у модельных животных. Прежде всего это гены сигнальных путей гормона роста, инсулиноподобного фактора роста-1 и провоспалительного фактора транскрипции NF-kB, играющих важную роль в механизмах старения.

Таким образом, увеличение продолжительности жизни у долгожителей связано не столько со снижением частоты встречаемости в популяции отдельных аллелей, предрасполагающих к конкретным возрастзависимым заболеваниям, сколько с наличием у индивида комбинаций десятков аллелей, позволяющих противостоять вредным влияниям окружающей среды и нездорового образа жизни, замедлять процессы старения и отсрочивать возраст начала развития патологий. Такой неожиданный поворот еще раз наводит на мысль, что старение – это болезнь, а возрастзависимые патологии – это лишь ее проявления.

Еще одно возможное объяснение состоит в том, что измененная активность генов сверхдолгожителей обусловлена отличиями не в строении генов, а в их эпигенетической регуляции.

Исследование рисунка метилирования ДНК 100-летних, выполненное Г. Атцмоном на стволовых CD34+ клетках красного костного мозга, выявило характерные особенности, которые, возможно, и объясняют отличие в активности некоторых генов, наблюдаемое у долгожителей. Ю. Су из колледжа Альберта Эйнштейна обнаружила у 100-летних долгожителей микроРНК miR-142, которая в 18 раз более активна, чем у контрольной популяции. Как оказалось, ее функция состоит в подавлении связанных со старением генов IGF-1-пути. Пониженный уровень IGF-1 в плазме крови и подавление внутриклеточного IGF-1-зависимого сигнального каскада – маркер долголетия. С одной стороны, это существенно снижает риск возникновения опухолевых заболеваний, с другой – способствует саркопении (постепенному уменьшению мышечной массы).

По данным Г. Паолиссо, в отличие от остальных пожилых людей у долгожителей не наблюдается гиперфункция бета-клеток поджелудочной железы и инсулинорезистентность – нарушенный биологический ответ тканей организма на действие инсулина, способствующий развитию сахарного диабета 2-го типа.

У 100-летних людей нет признаков развития аутоиммунных заболеваний, у них существенно ниже спектр антител против собственной ткани щитовидной железы, надпочечников, гипофиза и гипоталамуса, разрушающих эти органы и ткани, по сравнению со среднестатистическими 70-летними пожилыми людьми. В то же время, как показали исследования Дж. Пассарино, у наследственных долгожителей снижена функция щитовидной железы. Гормоны щитовидной железы активизируют метаболизм в тканях тела. Возможно, что некоторое замедление метаболизма в целом способствует замедлению процессов старения.

По данным работ проф. А. Барановской-Бик, уровни гормона адипонектина в крови 100-летних значительно превышали показатели женщин из других возрастных групп. Этот гормон регулирует энергетический метаболизм и оказывает антивоспалительный и антиатерогенный эффекты. Как известно, уровень этого гормона понижен при метаболическом синдроме. Снижение экспрессии адипонектина коррелирует с инсулинорезистентностью. У задействованных в исследовании долгожительниц были зафиксированы также пониженные уровни инсулина и лептина в сочетании с низкой инсулинорезистентностью и низким содержанием холестерина.

По данным Д. Монти и коллег, по сравнению с молодыми людьми у долгожителей повышен уровень стресс-гормонов – кортизола, кортикотропин-релизинг гормона, адренокортикотропного гормона. У них увеличен уровень провоспалительных цитокинов, в частности интерлейкина-6 и лейкотриенов. Одновременно наблюдается активизация противовоспалительных и детоксификационных механизмов, подавляющих перекисное окисление липидов мембран. Одна из причин более низкой пероксидации липидов – преобладание в мембранах клеток долгожителей мононенасыщенных жирных кислот над полиненасыщенными. Обладая всего одной двойной связью в своей молекуле вместо нескольких, мононенасыщенные жиры сохраняют свою текучесть, однако менее подвержены прогорканию.

Согласно исследованию С. Коллино, у долгожителей наблюдается особенный профиль метаболитов крови. В частности, они отличаются величиной концентраций 41 вида липидов. У них отмечается относительно низкий уровень липида глицерофосфохолина и аминокислоты триптофана, и высокий – сфингомиелинов, N-ацетил-гликопротеинов, глутамина, цитрата, креатинина и фенилаланина. Низкий уровень триптофана сопряжен с более высоким уровнем функционирования иммунной системы, поскольку продукты его катаболизма угнетают иммунитет.

По данным С. Рампелли, в микрофлоре кишечника долгожителей по сравнению со среднестатистическими пожилыми людьми преобладают бактерии родов Escherichia и Ruminococcus. В связи с этим у микрофлоры долгожителей наблюдается повышенная активность генов триптофанового метаболизма. Утилизация триптофана микробиотой является возможным механизмом его пониженного уровня в крови.

Глава 4. Носимые гаджеты здоровья

Правильная осанка – залог долголетия. Систематическая сутулость и длительное нахождение в неудобной позе влияют на дыхательную функцию легких, кровоснабжение ключевых внутрибрюшинных органов и позвоночного столба, вызывают неврологические отклонения, включая боли в спине, головные боли, раздражительность, ощущение стресса, снижение либидо, склонность к депрессиям, нарушение сердечного ритма, боли в сердце, метеоризм, запор. Носимое устройство Lumo Lift отслеживает повседневную активность и правильность осанки. Функция PowerUp включает умеренную вибрацию, как только вы начинаете сутулиться. Аналогичное устройство «мастер осанки» крепится на одежду и подает вибрирующий сигнал о необходимости вернуть правильную осанку.

Физическая активность – средство профилактики практически всех возрастзависимых заболеваний и активного долголетия.

Как оценить, достаточно ли мы двигаемся? В этом нам на помощь приходят всевозможные носимые устройства – шагомеры, фитнес-трекеры, умные часы. Они не просто показывают число пройденных шагов в день, но и ведут учет расходуемых калорий, позволяют ставить цели по увеличению собственной активности и отслеживать их достижение, а также нередко имеют функцию отслеживания фаз сна. Популярные спортивные браслеты выходят под брендами FitBit, Polar, LifeTrak, Jawbone. Выпускают на рынок свои фитнес-браслеты и такие гиганты, как Microsoft и Xiaomi.

Определенную известность среди любителей гаджетов получили умные часы. Благодаря умелому маркетингу, у всех на слуху такие часы от Apple, Samsung, LG, Sony. Их время жизни от зарядки до зарядки не превышает суток, а полезность для мониторинга здоровья по сравнению с более специализированными устройствами пока не очевидна. Наиболее комплексный мониторинг здоровья, на мой взгляд, осуществляют часы Basis Peak – это круглосуточный трекер физической активности, который способен различать ходьбу, бег или езду на велосипеде. Кроме того, эти часы автоматически анализируют продолжительность и фазы сна, пульс, частоту дыхания, температуру и соленость кожи. Приятным дополнением является отображение сообщений со смартфона и защищенность от воды, то есть с ними можно плавать. Кроме того, они могут обходиться без зарядки 4 дня. Браслет Gobe от российского стартапа Healbe использует запатентованный алгоритм оценки уровня поступивших в организм и потраченных калорий по сочетанию измерений подвижности человека, пульса и электрического сопротивления кожи (импеданс). Кроме того, он сигнализирует об уровне жидкости в организме, уровне стресса и качестве сна. Неудобством данного устройства, на мой взгляд, является быстрый разряд батареи. Все носимые мной на запястье гаджеты немного натирали.

Расширенным набором функций обладает биомедицинская станция WMe2, которую можно носить как на запястье, так и на груди. Устройство позволяет измерять давление, пульс, количество шагов, сожженных калорий, получать данные электрокардиограммы, оценивать возраст своей вегетативной нервной системы. Мониторинг здоровья при помощи WMe2 поможет выявить апноэ, депрессию, диабетическую нейропатию, болезни легких и сердца. Прибор может также служить в качестве умного вибробудильника.

Для измерения частоты сердечных сокращений не– обязательно приобретать и постоянно носить специальные устройства. При помощи iPhone или iPad и установленного приложения Cardiio можно легко измерить свой пульс. Для этого необходимо запустить приложение и направить фронтальную камеру смартфона на свое лицо. Через несколько секунд приложение покажет результат. Точность измерений, как оказалось, во многом зависит от положения смартфона, освещения, положения пользователя. Еще одной интересной функцией программы является оценка ожидаемой продолжительности жизни. Известно, что в животном мире частота сердечных сокращений прямо коррелирует с максимальной продолжительностью жизни вида. Например, мыши живут в среднем 2 года и имеют ЧСС около 600, крысы – 4 года при ЧСС 400, кошки – 20 лет и 150 ЧСС, ЧСС китов и слонов, живущих до 70 лет и более, – около 20. На основе мониторинга частоты сердечных сокращений в покое с учетом возраста, пола и наличия диагностированных сердечно-сосудистых заболеваний Cardiio «устанавливает» вашу предстоящую продолжительность жизни. К данной опции приложения стоит отнестись как к поводу задуматься о своем здоровье, ведь регулярные физические упражнения и приведение функции щитовидной железы «в порядок» способны нормализовать частоту сердечных сокращений.

Изменения в сетчатке глаза могут происходить по причине серьезных заболеваний. Используя аксессуар для iPhone D-EYE, возможно выявить у себя или близких признаки диабетической ретинопатии или макулярной деградации. Фотография глаза, выполненная устройством, далее анализируется в специальной программе для телефона.

Глава 5. Домашняя лаборатория здоровья

Большинство из нас нечасто сдает анализы и ходит к врачу. Нередко проблемы выявляются лишь раз в году при прохождении очередного, часто поверхностного профосмотра. В результате легко пропустить момент раннего начала серьезного заболевания, например, сахарного диабета, болезни печени или почек. Возможность вовремя понять необходимость обращения к врачу появилась благодаря портативным домашним лабораториям. Градусники, тонометры, напольные весы и приборы для измерения уровня глюкозы в крови (глюкометры), насыщенности крови кислородом (пульсоксиметры) уже десятки лет используются в быту. Однако на рынке появляются все новые высокотехнологичные устройства.

К ним можно отнести неинвазивные глюкометры, которые не требуют болезненной процедуры забора капли крови для оценки уровня глюкозы в крови. Принцип действия глюкометра Gluco Track основан на сочетании трех технологий: ультразвука, теплоемкости и измерения электропроводимости. Датчик прибора крепится к мочке уха и позволяет одномоментно оценивать уровень глюкозы в периферической крови или осуществлять длительный ее мониторинг. К сожалению, точность неинвазивного глюкометра примерно в 1,5 раза ниже, чем обычного, а цена делает его просто недоступным. Готовится к выходу в свет еще один неинвазивный прибор – GlucoWise. Уровни глюкозы он оценивает при помощи маломощных радиоволн, просвечивающих через полупрозрачный участок человеческого тела с хорошим кровоснабжением, как, например, область между большим и указательным пальцами или мочка уха. Эти сигналы затем получает датчик и они анализируются устройством GlucoWise.

Умные напольные весы (так называемые анализаторы состава тела), основываясь на биоэлектрическом сопротивлении тканей организма, позволяют следить не только за своей массой тела, но и определять индекс массы тела, уровень основного обмена (базального метаболизма), физической подготовки, оценить долю общего и висцерального жира, костной и мышечной ткани и внеклеточной жидкости в теле. Помимо всего прочего, такие весы способны помочь оценить свой метаболический возраст. Каждому возрасту соответствует определенный уровень базального метаболизма – интенсивность обменных процессов в покое. Исследования здоровых людей показали, что скорость метаболизма меняется в зависимости от возраста. С возрастом уровень базального метаболизма сначала увеличивается и достигает своего максимального значения в 16–18 лет, незначительно изменяется до 50 лет, а затем постепенно снижается. У взрослых, а тем более у пожилых людей различия между календарным и метаболическим возрастом могут доходить до 30 и более лет.

Рассмотрим механизм ускоренного старения, связанный с ожирением. Избыток жировой ткани создает повышенную нагрузку для позвоночника и суставов. Жировая ткань менее метаболически активна, чем мышечная, и ее преобладание с возрастом замедляет обмен веществ в организме. Жировая ткань – источник гормонов аппетита и воспалительных цитокинов. Последнее приводит к хроническим воспалительным процессам, лежащим в основе ускоренного старения, а также к атеросклерозу, деменции, сахарному диабету 2-го типа. Висцеральный жир окружает внутренние органы желудочно-кишечного тракта, и его избыток может быть внешне незаметен. При высоком уровне висцерального жира возникает риск повышения артериального давления, развития болезней сердца, сахарного диабета 2-го типа. Особенно опасен жир, скапливающийся вокруг сердца и сосудов, так как он связан с повышенным риском сердечно-сосудистых заболеваний и атеросклероза. Недостаток костной массы может быть признаком остеопороза, что ведет к повышенному риску возникновения переломов. Отклонение показателей жидкости от средней нормы может говорить об обезвоживании, что повышает вероятность тромбообразования, или об отеках, которые возникают при проблемах с сердцем или почками. Индекс массы тела (ИМТ) позволяет судить об избыточности или недостаточности веса. ИМТ представляет собой простой показатель соотношения веса к росту. Обычно он используется для классификации избыточного веса и ожирения у взрослых людей обоих полов и определяется как вес человека в килограммах, поделенный на квадрат его роста в метрах (кг/м^2). Нормальный индекс находится в пределах 18,50–24,99. Значения ниже данного диапазона свидетельствуют о недостаточной массе тела, выше – об избыточной. Примером многофункциональных анализаторов тела являются весы, выпускаемые фирмами Tanita, Withings, Xiaomi, Polaris, Archos, Runtastic, Medisana, Fitbit, Prestigio. Meizu ryfit – это еще одни смарт-весы для определения метаболического возраста с поправкой на рост, паспортный возраст и пол. Данные взвешивания передаются на смартфон, где производятся вычисления индекса массы тела, процента жировой, мышечной, костной ткани и воды в организме, биологический возраст.

Некоторые уже стали обладателями прибора Scanadu Scout, который через прикосновение ко лбу измеряет и сохраняет в памяти для мониторинга многие параметры самочувствия, такие как пульс, оксигенация (насыщение кислородом) крови, артериальное давление, вариабельность сердечного ритма, температура тела, что может помочь вашему врачу и вам оценить текущее состояние здоровья, выявить намечающиеся отклонения и проблемы.

Еще более компактным прибором с аналогичным функционалом является Tinke – датчик здоровья для iPhone и iPad. Определяя частоту пульса, дыхания, уровень кислорода в крови, а также изменчивость ритма сердцебиения, он рассчитывает индексы утомления, стресса, эффективности тренировки.

В настоящее время проверку американскими медицинскими регуляторами проходит прибор Scanadu Urine. Эта домашняя лаборатория совмещает в одном компактном устройстве возможность тестировать в моче уровни глюкозы (сахарный диабет), крови и белка (простудные инфекции, болезнь почек), лейкоцитов (воспаление в почках, мочевом пузыре и мочевыводящих путях, половых органах), нитратов (воспаление почек), билирубина и уробилиногена (заболевания печени и желчных путей), микроальбумина (болезнь почек), креатинина (нарушения работы почек, гипертериоз, инфекционные заболевания), кетоновые тела (нарушения углеводно-жирового обмена), pH (кислотно-щелочной баланс организма). Широкий спектр возможностей данного прибора определяется возможностью смены тест-полосок.

Компания Proteus Digital Health выпустила датчик-таблетку, который не так давно получил одобрение управления по контролю качества пищевых продуктов и лекарственных препаратов США. Одноразовый сенсор помещается в таблетку и активируется в кислой среде желудка, после чего начинает передавать параметры на датчик, прикрепленный пластырем к коже пациента. Умная пилюля позволяет судить о параметрах усвоения сопровождаемых датчиком лекарств. Кроме того, данное устройство может использоваться в качестве детектора качества сна и датчика уровня физической активности пользователя.

При помощи портативного устройства MouthLab, которое доступно в виде полнофункционального прототипа, с губ и пальцев человека считываются показатели пульса, давления крови, температуры тела, концентрация кислорода в крови, электрокардиограмма и частота дыхания. В будущем планируется расширить возможности устройства, добавив, например, определение наличия некоторых важных веществ в тканях и жидкостях организма. Прибор состоит из мундштука, который подключен к ручному держателю, сенсора-клипсы для пальцев и трех электродов для снятия ЭКГ. Артериальное давление аппарат измеряет при помощи оптических сенсоров. Все данные станция передает по Wi-Fi на мобильное устройство или стационарный компьютер.

Некоторые перспективные разработки еще только проходят апробацию в лаборатории. Ученые из университета Аделаиды разрабатывают новый гаджет, который будет выявлять болезненные изменения, анализируя выдыхаемый воздух. Устройство работает благодаря комбинации специального лазера и метода оптической спектроскопии. Среди выявляемых заболеваний значатся сахарный диабет 2-го типа, некоторые виды рака и инфекционные заболевания.

Окружающая нас экологическая обстановка оказывает определяющее влияние на наше здоровье и долголетие. Комплект мини-датчиков LAPKA для iPhone и iPad отслеживает уровень ионизирующей радиации, влажности и температуры воздуха, электромагнитного излучения, а также количества нитратов в овощах и фруктах. Домашние метеостанции Netatmo помимо окружающей температуры оценивают такие важные для хорошего самочувствия показатели, как влажность и концентрация газа CO_2 в воздухе, зашумленность. Пониженная влажность иссушает слизистые оболочки дыхательных путей, нарушая их барьерные и иммунные свойства, что благоприятствует простудным заболеваниям и развитию аллергии. Сухой воздух в помещении негативно влияет на состояние венозной системы. Переувлажнение нарушает усвоение кислорода в легких и насыщение кислородом крови. Оно создает благоприятную среду для размножения вредных грибов и бактерий, появления несвежих запахов. Избыток углекислого газа (более 0,04 %) в воздухе также затрудняет нормальный газообмен между легкими и кровью, подавляет насыщение крови кислородом. Систематическое превышение уровня шума свыше 55 децибелов в жилых помещениях повышает уровень стресса, частоту инсультов.

Новости из мира гаджетов здоровья вы можете узнавать на русскоязычных порталах mhealth, medgadgets и madrobots.

Глава 6. Раннее выявление и профилактика возрастзависимых заболеваний

В свое время советский геронтолог В.М. Дильман классифицировал старение как «самую универсальную болезнь». Продолжая эту мысль, американский ученый Михаил Благосклонный считает, что все возрастзависимые заболевания в совокупности являются наилучшими биомаркерами старения, как дым – признак огня. Осуществляя профилактику ускоренного старения, мы уменьшаем риски возникновения заболеваний, снижающих качество нашей жизни.

Факторы риска заболеваний, являющихся возрастзависимыми причинами смертности, можно контролировать. Вольно или невольно человек сам принимает решения, влияющие на рост или уменьшение значимости этих факторов для своего здоровья. Самые опасные заболевания подобного рода – это сердечно-сосудистые заболевания, хронические респираторные заболевания, деменция, рак и сахарный диабет 2-го типа. Патогенез многих из них хорошо известен, и установлено, что человек, его образ жизни и привычки вносят в развитие этих болезней весьма существенный вклад.

Нейродегенеративные заболевания

Старческое слабоумие (деменция) представляет собой синдром, при котором происходит ухудшение памяти, мышления, способности выполнять повседневную деятельность, ориентироваться в пространстве, к обучению, счету, языку и суждению, возможность понимать прочитанное и услышанное. Наблюдается ухудшение эмоционального контроля, социального поведения или мотивации. Деменция происходит из-за массовой гибели и метаболических нарушений нейронов в мозге (рис. 16).

Рис. 16. Молекулярные и клеточные причины нейродегенерации.

Причины, приводящие к деменции, многообразны и тесно связаны с процессами старения (рис. 17).

Рис. 17. Нейрологические изменения, ведущие к нейродегенерации.

По данным Всемирной организации здравоохранения (ВОЗ), во всем мире 47,5 миллиона человек страдают деменцией и 7,7 миллиона новых случаев выявляется каждый год. К 2050 году в мире ожидается 135,5 миллиона больных, то есть почти в 3 раза больше, чем сейчас. Большая часть этого увеличения обусловлена ростом числа людей с деменцией, проживающих в странах с низким и средним уровнем доходов. Деменция является одной из основных причин инвалидности и зависимости среди пожилых людей во всем мире.

На сайте ВОЗ отмечается, что деменция поражает каждого человека по-разному, в зависимости от личности человека. Признаки и симптомы, связанные с деменцией, могут быть разделены на три этапа.

Ранняя стадия. Часто проходит незамеченной. Общие симптомы включают в себя:

● забывчивость;

● утрату чувства времени;

● возможность заблудиться в знакомых местах.

Средняя стадия. Признаки и симптомы становятся более ясными. К ним относятся:

● забывание последних событий и имен людей;

● вероятность заблудиться дома;

● проблемы с коммуникацией;

● необходимость в помощи с личной гигиеной;

● резкие перепады настроения, в том числе сбивчивость речи и повторные вопросы.

Поздняя стадия. Почти полная зависимость и нетрудоспособность. Симптомы включают в себя:

● отсутствие представления о времени и месте;

● трудность узнавания родственников и друзей;

● возрастающая потребность в помощи по самообслуживанию;

● трудности при ходьбе;

● резкие перепады настроения, которые могут перерасти в агрессию.

Простейшим тестом на определение когнитивных нарушений является «рисование часов». Для проведения теста понадобится чистый лист нелинованной бумаги и карандаш. Пациента просят нарисовать круглые часы с цифрами на циферблате, стрелки которых показывают время без пятнадцати два. Человек самостоятельно по памяти должен нарисовать циферблат, правильно расположить все цифры и стрелки, указывающие время. При наличии когнитивных нарушений или проблем с памятью испытуемый допускает ошибки.

Не так давно был разработан эффективный опросник, позволяющий медперсоналу или родственникам помочь очень точно выявить признаки деменции в течение нескольких минут. Новый опросник называется «Быстрая система оценки деменции» и состоит из 10 пунктов (табл. 10). Он направлен на выявление самых разнообразных форм деменции. Наиболее распространенной причиной слабоумия является болезнь Альцгеймера. На нее приходится 60–70 % всех случаев старческой деменции. Другие формы включают в себя деменцию с тельцами Леви[144], лобно-височную дегенерацию[145], сосудистую деменцию, хроническую травматическую энцефалопатию и депрессию. Одной из причин деменции могут являться инсульты. Границы между различными формами слабоумия нечеткие, и часто сосуществуют смешанные формы.

В опроснике оцениваются такие аспекты состояния человека, как память, способность ориентироваться, самостоятельно поддерживать гигиену, принимать решения, самостоятельно находиться вне дома, реализовывать обычные домашние занятия и увлечения, наличие изменений личности, языковые и коммуникативные способности, настроение, внимание и концентрация. При заполнении опросника можно получить от 0 до 30 баллов. В каждом из 10 разделов 0 указывает на отсутствие деменции; 0,5 говорит о легких когнитивных нарушениях; значение 1, 2, или 3 соответствует легкой, умеренной или тяжелой степени деменции.

Таблица 10. Быстрая система оценки деменции[146]

Болезнь Альцгеймера

Один из самых известных президентов США – Рональд Рейган страдал от болезни Альцгеймера. Такая же болезнь была у Маргарет Тэтчер. Возможно, это поспособствовало финансированию исследований данного заболевания, и мы теперь много знаем о механизмах его возникновения и предрасполагающих к нему наследственных факторах. О масштабах проблемы говорят статистические данные. Согласно всемирному отчету о проблеме болезни Альцгеймера за 2015 год, к 2050 году ожидается трехкратное увеличение показателей распространенности заболевания. Только в 2015 году ученые прогнозируют 10 миллионов новых случаев заболевания.

Признаки этой болезни могут начать проявляться после 65 лет, а средний возраст развития болезни в развитых странах – 80–85 лет. Старческая деменция характеризуется целым комплексом поведенческих расстройств, таких как дезориентированность, беспокойное поведение, суетливость, «сборы в дорогу», вязание узлов из постельного белья, извлечение вещей из шкафов и т.п. На определенных стадиях заболевания человек становится раздражительным, сторонится контактов с близкими людьми. В разговоре он может многократно повторять один и тот же рассказ или задавать один и тот же вопрос, теряет способность к абстрактному мышлению, расчетам, следованию инструкциям. Страдающий болезнью Альцгеймера хорошо помнит далекое прошлое, но забывает текущие события, названия вещей, имена, теряет способность упорядочить случайный набор цифр. Позднее больные перестают узнавать родственников и друзей и утрачивают способность к суждению. Слишком позднее начало терапии данного заболевания приводит к резкому снижению качества и продолжительности жизни. Своевременное лечение симптомов в сочетании с надлежащим уходом и поддержкой способны улучшать качество жизни людей, страдающих этим неизлечимым недугом.

Для выявления умеренных нарушений памяти и мышления применяют балльный тест SAGE (Self Administrated Gerocognitive Exam), представляющий собой опросник и набор заданий[147]. Доктор К. Раджан и коллеги из Медицинского центра при университете Раш в Чикаго в течение 18-летнего исследования показали, что у тех людей, которые набирали самые низкие баллы при проведении подобных тестов, на 85 % повышен риск развития болезни Альцгеймера.

В ткани головного мозга при болезни Альцгеймера образуются нитевидные структуры и бляшки, состоящие из скоплений белков – прежде всего бета-амилоида и тау-белка. Отложение бета-амилоидного белка – это медленный процесс, продолжительность которого может составлять более 20 лет. Такие изменения обусловливают нарушение клеточных взаимодействий между нейронами и гибель нервных клеток. Амилоидные отложения в головном мозге выявляют методом магнитно-резонансной томографии (МРТ) и позитронно-эмиссионной томографии (ПЭТ). Данный подход требует приема специальных радиофармакологических препаратов. Болезнь Альцгеймера является закономерным результатом старения, то есть изменений, общих для многих органов и тканей данного организма. Амилоидные скопления при старении отмечаются в миокарде, почках, структурах глаза. Поэтому не удивительно, что появляются новые неинвазивные методики, которые позволяют увидеть в других тканях изменения, коррелирующие с ранним началом болезни Альцгеймера. Специальный метод помогает выявлять в сетчатке глаза агрегаты белков, аналогичных накапливающимся в ткани мозга при болезни Альцгеймера. Лазерное сканирование способно выявлять амилоидные структуры в хрусталике глаза. О ранних этапах развития болезни Альцгеймера может свидетельствовать утрата способности различать запахи. Еще один пример ранней диагностики – разработанный компанией Proteome Sciences лабораторный тест, который диагностирует данную болезнь по изменению уровней 10 белков плазмы крови[148].

Согласно докладу Международной ассоциации исследователей болезни Альцгеймера, опубликованному в 2014 году, несмотря на то что в благополучных странах неуклонно растет средний возраст населения, одна из самых серьезных проблем глубокой старости – болезнь Альцгеймера – начала отступать. В развитых странах постепенно снижается частота развития данной болезни и других форм слабоумия у пожилых людей. Об этом говорят результаты масштабного исследования, проводившегося в США с 1978 по 2006 год. Частота постановки диагноза у пациентов старше 65 лет за изученный период снизилась на треть. Отмечается также увеличение среднего возраста развития старческого слабоумия – с 80 до 85 лет. Исследование германских ученых подтвердило снижение частоты выявления новых случаев болезни Альцгеймера в странах Европы. Авторы доклада считают, что заметный эффект профилактики данного заболевания связан с распространением здорового образа жизни и успехами медицины в лечении сердечно-сосудистых заболеваний, которые являются фактором, предрасполагающим к развитию деменции. Оказалось, что оценки когнитивных тестов за прошедшие годы у пожилых людей значительно улучшились. Возможно, это объясняется повседневным использованием сложных систем коммуникации, информационных технологий, а также распространением умственного труда в преклонном возрасте.

Существует связь между деменцией и такими факторами риска, как генетическая предрасположенность (аллель e4 гена ApoE), ночная остановка дыхания (апноэ), бессонница, снижение слуха и сотрясение мозга.

Результаты исследования, выполненного С. Нортоном, были опубликованы им в журнале «Ланцет» в 2014 году. Установлено, что около трети случаев болезни Альцгеймера вызывают контролируемые факторы. К ним относятся причины сосудистых изменений (гипертония и ожирение в среднем возрасте, курение, недостаток физической активности, сахарный диабет), хроническая депрессия и низкий уровень образования. Активная физическая нагрузка в подростковом возрасте, в частности, занятия бегом, способствует сохранению когнитивных функций в среднем и старшем возрасте. При этом снизить риск развития деменции возможно, перейдя к здоровому образу в любом возрасте, даже после 65–70 лет.

Серотонин – нейромедиатор в центральной нервной системе, отвечающий за состояние бодрствования, уверенность в себе и хорошее настроение. Как оказалось, он снижает выработку бета-амилоида и вероятность развития депрессии. Предшественником серотонина в пище является аминокислота триптофан, которая в достаточных количествах содержится в горохе и других бобовых, гречневой крупе, рыбе, мясе, твороге и сыре. Регулярная умеренная физическая нагрузка, не превышающая комфортные рамки, служит еще одним фактором выработки серотонина. Естественное солнечное освещение, массаж, медитация, занятия йогой, позитивные эмоции при просмотре фильмов и чтении книг, удовольствие от общения, интеллектуальной деятельности, от хобби, антидепрессанты – все факторы, способствующие выработке серотонина, трудно перечислить. Большая часть серотонина вырабатывается даже не в головном мозге, а в кишечнике, который нередко называют нашим «вторым мозгом». Некоторые виды бактерий кишечника стимулируют клетки стенки пищеварительного тракта на выработку собственного серотонина.

Помимо серотонина, умеренное потребление кофе (3 чашки в день) может на 20 % снизить вероятность возникновения болезни Альцгеймера. Подвижные и интеллектуальные игры (карточные игры, шахматы, разгадывание пазлов и кроссвордов) и физкультура – важнейшие способы профилактики деменции. Люди, владеющие двумя и более языками, имеют отсрочку возникновения болезни Альцгеймера в среднем на 4–5 лет.

Нарушение сна может стать причиной развития деменции. Исследователи из Вашингтонского университета выявили, что во время сна концентрация амилоидного белка понижается. По мнению ученых, содержание амилоидного белка может быть связано с мозговой активностью, которая выше в период бодрствования. Это наиболее опасно в среднем возрасте, когда бляшки в мозге уже начинают образовываться, но симптомы заболевания проявятся лишь через несколько лет, поэтому ученые рекомендуют людям спать больше, особенно в среднем возрасте.

Высокая активность головного мозга также стимулирует нейропротекцию. Активированные нервные клетки вырабатывают регуляторный белок[149], защищающий их от гибели. Поэтому регулярная умственная нагрузка является эффективной профилактикой нейродегенерации.

Болезнь Паркинсона

Болезнь Паркинсона – распространенное неврологическое расстройство. Это второе после болезни Альцгеймера по частоте встречаемости нейродегенеративное заболевание.

Эффективных лекарственных средств не существует, поэтому симптомы значительно и быстро прогрессируют. Заболевание возникает из-за отмирания дофаминовых[150] нейронов в черной субстанции головного мозга[151]. Причина этого отмирания до конца не ясна, однако есть данные о митохондриальной дисфункции, связанной с накоплением делеций в митохондриальной ДНК. Дофамин является главным регулятором двигательной активности, поэтому симптомы заболевания включают непроизвольное дрожание пальцев рук, повышенный тонус мышц, измененную мимику и невозможность совершать волевые движения. Также дофамин – важный компонент эмоциональной сферы, поэтому болезнь Паркинсона часто сопровождается депрессией и впоследствии деменцией. У пациентов с болезнью Паркинсона выявляются умеренные когнитивные нарушения. В основном они касаются исполнительных функций головного мозга и оперативной памяти.

Характерным признаком наличия болезни Паркинсона является нарушение сна. При паркинсонизме выделяют «неспецифические» проблемы со сном, которые проявляются и при других заболеваниях: бессонница (более 60 % случаев), нарушением цикла сон – бодрствование (дневная сонливость в 30 %) и синдромом остановки дыхания (апноэ) во сне. Кроме того, существуют также «специфические» (в результате дефекта дофаминовых систем и осложнения терапии) отклонения в виде двигательных нарушений в ночное время: двигательные расстройства (гипокинезия), повышение мышечного тонуса, синдром беспокойных ног, подергивания мышц, нарушения поведения в фазе быстрого сна (15–19 %).

Фактором риска развития болезни Паркинсона является попадание в организм пестицидов, гербицидов и инсектицидов, растворителей на основе углеводородов (например, растворителей для красок). Опасны с точки зрения возникновения этой болезни избытки железа и марганца.

Неизвестны специализированные способы профилактики паркинсонизма. В то же время показано, что общие рекомендации, способствующие замедлению старения, в какой-то мере эффективны и при данном заболевании. Люди, которые едят больше фруктов и овощей, продукты с высоким содержанием клетчатки, рыбу и другие продукты, богатые омега-3 маслами (так называемая средиземноморская диета), меньше красного мяса и молочных продуктов, обеспечивают себе некоторую защиту против болезни Паркинсона. Необходимо присутствие в пище достаточного количества витаминов B_6, B_12, Д, фолиевой кислоты и магния. Есть данные, которые свидетельствуют о профилактическом эффекте умеренного употребления кофеинсодержащих напитков, триметилглицина (бетаина), куркумина, а также ежедневных умеренных физических нагрузок. Даже если заболевание уже проявило себя, помимо целенаправленного медикаментозного лечения хорошо зарекомендовала себя интенсивная ходьба, 45 мин. которой трижды в неделю улучшали двигательные функции и снижали показатели утомляемости и депрессии у пациентов с болезнью Паркинсона. Улучшению качества жизни больных способствуют и электронные устройства. Компания Google разработала специальную ложку, которая позволит пациентам с данным заболеванием самостоятельно принимать пищу, несмотря на сильный тремор[152] мышц кистей рук.

Старческая депрессия

Депрессия характеризуется патологическим упадком настроения с негативной, пессимистической самооценкой в целом своего положения в окружающей действительности и своего будущего.

Старческая депрессия – это депрессивное расстройство, обычно проявляющееся после достижения 60 лет. Оно характеризуется стойким депрессивным настроением, беспокойством, истерией. Болезнь обычно носит затяжной характер с периодами ремиссии[153] и плохим прогнозом.

Несмотря на то что старческая депрессия имеет внутренние причины, ее возникновению предшествуют очевидные предрасполагающие факторы: сложные жизненные обстоятельства и несчастные случаи, чрезмерный стресс и травмы в сочетании с возрастными психологическими и физиологическими изменениями структуры мозга. Многие пациенты также имеют сопутствующие заболевания, такие как гипертензия, церебральный атеросклероз[154], коронарная болезнь сердца. Встречающиеся у пожилых людей психологические особенности, такие как упрямство, параноидальность[155] и недостаток уверенности в себе, оказывают определенное влияние на течение заболевания.

Вот характеристики старческой депрессии, описанные на данный момент в научной литературе:

● Нет значительного снижения психомоторной активности, однако наблюдается тревожность, беспокойство или ощущение тоски.

● Пациенты редко жалуются на меланхолию[156]. Более частыми являются жалобы на заторможенность, забывчивость, сниженную мотивацию и интерес, а также недостаток уверенности в себе.

● Ипохондрические симптомы[157] часто включают жалобы на физические расстройства, такие как бессонница, головные боли, анорексия[158], запор, метеоризм, урчание в животе, учащенное сердцебиение и частые позывы к мочеиспусканию.

● Нарушаются интеллектуальные способности, часто возникают расстройства памяти. Депрессия делает людей неспособными решать проблемы, ухудшает воображение.

● Депрессия и бред могут возникать как поодиночке, так и в совокупности. Бред может протекать в легкой форме.

При постановке диагноза стараются отличить старческую депрессию от заболеваний, клинически проявляющихся схожим образом, таких как старческая деменция и патологии мозгового кровоснабжения. Кроме того, депрессия может быть вызвана приемом определенных лекарств.

При старческой депрессии ценными являются анализы на биохимические и нейроэндокринные аномалии. В то же время данные электроэнцефалографии не позволяют установить точный диагноз.

Для профилактики депрессии пожилым людям рекомендуется поддерживать больше социальных контактов, особенно с молодежью и детьми, заниматься умственной деятельностью, продолжать учиться новому, не забрасывать свои интересы и хобби, такие как садоводство, рыбалка, фотография, каллиграфия, игра в шахматы, коллекционирование марок. Некоторые исследования подтверждают гипотезу, что регулярное прослушивание приятной музыки может служить профилактике старческой депрессии.

Расстройства сна – признак депрессии, что объясняется общими нейрохимическими процессами. Так, нарушение уровней серотонина и мелатонина, с одной стороны, играет важнейшую роль в развитии депрессии, а с другой – имеет большое значение в организации сна. Особенностями расстройств при депрессии в 100 % случаев являются нарушения сна (проявляются в виде бессонницы и инверсии цикла сон – бодрствование), они могут предшествовать появлению собственно депрессивных изменений (быть единственным симптомом депрессии) и сохраняться после исчезновения клинических признаков депрессивных состояний. Нередко при депрессии соотношение между субъективными оценками сна и его объективными характеристиками неоднозначно. Достаточно часто больные предъявляют жалобы на полное отсутствие сна в течение многих ночей. Однако при объективном исследовании сон не только присутствует, но его продолжительность превышает 5 часов (искаженное восприятие сна).

Депрессия сопряжена с риском самоубийства. Из совершаемых ежегодно около 1 миллиона самоубийств до 50 % приходится на больных, страдающих депрессией. В России число суицидов составляет 36–38 случаев на 100 тысяч населения (среднемировой показатель равен 14,5). Критический уровень частоты суицидов, установленный ВОЗ, составляет 20 на 100 тысяч человек. Хронические проблемы со сном повышают риск совершения самоубийств в 2,6 раза. К такому выводу пришли американские ученые из университета штата Мичиган.

Если вы испытываете депрессию, быть может, вам помогут следующие профилактические советы.

● Обратитесь к друзьям и членам семьи, которые помогут вам почувствовать заботу о себе. Проведите с ними время, разговаривая один на один, и поделитесь с ними тем, что с вами происходит. Все, что нужно попросить их сделать, – это не давать вам советы, а выслушать вас.

● Старайтесь быть социально активным, даже если вы этого не хотите. Нахождение среди других людей заставит вас чувствовать себя менее подавленным.

● Присоединитесь к группе поддержки людей с депрессией. Нахождение с другими людьми, понимающими и разделяющими ваши проблемы, будет способствовать уменьшению вашего чувства изоляции. Вы также сможете поддерживать друг друга, давать и получать советы о том, как справиться с проблемой, и поделиться своим опытом.

Пигментная дистрофия

Лентиго – это пигментные пятна на коже, похожие на веснушки, возникновение которых связано с протеканием старения кожи. Лентиго отличаются от веснушек увеличенными размерами. Механизм возникновения лентиго, по-видимому, состоит в том, что различные повреждения клеток кожи, например, при облучении солнечным ультрафиолетом, усиливают деление кератиноцитов, основного типа клеток эпидермиса, верхнего слоя кожи, которые начинают в большом количестве выделять ростовые факторы (цитокины), стимулирующие меланоциты к росту и делению.

Более 90 % людей с белой кожей старше 60 лет имеют лентиго в той или иной форме. Лентиго часто появляется на участках кожи, наиболее активно подвергающихся воздействию солнечных лучей. Возрастные пигментные пятна являются фактором риска развития онкологических заболеваний кожи.

Лентиго можно клинически отличить от веснушек при дерматоскопии. Дерматоскопия – это визуальный метод диагностики некоторых заболеваний кожи при помощи особого микроскопа – дерматоскопа, обладающего способностью увеличивать объекты в 10 раз. Также лентиго можно выявить при гистологическом анализе[159].

Профилактика лентиго отчасти может быть связана с защитой от чрезмерного воздействия на конец солнечных лучей.

Липодистрофия

Термин липодистрофия объединяет совокупность состояний, возникающих из-за нарушенного липидного метаболизма и характеризующихся утратой жировой ткани. Часто возникает не полное исчезновение, а перераспределение жира, приводящее к потере периферического, подкожного жира одновременно с развитием центрального (висцерального) ожирения.

В норме жировая ткань выполняет следующие функции: хранение триглицеридов, секрецию гормонов адипокинов и превращение мужских половых гормонов (андрогенов) в женские (эстрогены).

Отношение подкожного жира к висцеральному (П: В) в районе груди достигает максимума в 20–39-летней возрастной группе. В возрасте 40–59 лет пиковое соотношение П: В смещается в район живота. У лиц старше 60 лет отношение П: В значительно снижается на обоих уровнях независимо от пола. Сниженное количество жировой ткани, наблюдающееся у многих пожилых людей, вызывает нечувствительность тканей к инсулину с соответствующими последствиями, такими как сахарный диабет 2-го типа, гипертриглицеридемия[160], сниженное содержание липопротеинов высокой плотности и жировая дистрофия печени.

Диагностика липодистрофии включает антропометрические исследования: определение содержания жировой и мышечной массы, а также локализацию жировой массы. Также необходим анализ крови на содержание глюкозы, липидов, ферментов печени и мочевой кислоты в сыворотке. Кроме того, исследуют содержание почечного фактора C3 в сыворотке, а также содержание белков в моче. Биопсия кожи может быть полезна для пациентов с локальной липодистрофией. Холтеровский мониторинг[161], эхокардиография[162] дополнительно проводятся у пациентов с кардиомиопатией[163] или коронарной болезнью сердца.

Ежедневные физические упражнения, отказ от сидячего образа жизни, поддержание натриево-калиевого и водного баланса в организме и здоровое питание могут служить профилактикой липодистрофии. Увеличивать кровообращение (а значит, и метаболизм) в проблемных зонах помогут контрастный душ, массаж и фитнес.

Микроэлементозы и авитаминозы

Недоедание является широко распространенной проблемой у пожилых людей. Например, в США общее потребление энергии с пищей к седьмому десятку лет уменьшается на 1000–1200 ккал у мужчин, и 600–800 ккал у женщин. Недоедание часто связано с низким социальным статусом, проблемами с пережевыванием пищи и с пищеварением в целом, пониженным усвоением питательных веществ. В то же время организм пожилого человека сохраняет такой же спрос на витамины, минералы и микроэлементы, что и в зрелом возрасте. Как следствие, при недоедании возникает дефицит не только макронутриентов (белков, жиров и углеводов), но и многих важных витаминов и минералов. В США 50 % пожилых людей съедает витаминов и минералов меньше рекомендуемой суточной дозы, в то время как 10–30 % существенно недоедает. Особенно распространен недостаток фолиевой кислоты, витамина Д, кальция и витамина В_12. С возрастом снижается потребление практически всех витаминов группы В, витамина Е и железа. Доказанным фактом является ухудшение усвоения с возрастом меди и цинка, даже если их поступление с пищей остается в норме.

К сожалению, недостаток питательных веществ может оставаться незаметным в течение длительного времени, прежде чем он даст о себе знать. Ключевые микронутриенты, недостаток (как и переизбыток) которых значительно ухудшает состояние здоровья, перечислены ниже (табл. 11).

Таблица 11. Ключевые микронутриенты

Недостаток витаминов В_6, В_12 и фолиевой кислоты, связанных с метаболизмом гомоцистеина[164] и антиоксидантов, усугубляет и ускоряет когнитивные нарушения, такие как болезнь Альцгеймера и сердечно-сосудистые расстройства. Нехватка витамина Д способствует развитию остеопороза. Цинк, бета-каротин (провитамин А) и витамин Е противодействуют гипертонии и замедляют развитие макулярной дегенерации, однако не способны предотвратить ее возникновение.

Согласно обзору Питера Джарета, опубликованному на медицинском портале WebMD.com, существует несколько признаков, по которым можно распознать недостаток микронутриентов. Рассмотрим их подробнее.

Необъяснимая усталость

Недостаток кроветворения и доставки кислорода к тканям в результате анемии может вызывать усталость. Усталость является распространенным побочным эффектом дефицита железа и меди, витаминов B_6, B_12 и фолиевой кислоты, что может привести к низкому уровню красных кровяных клеток. Анемия может также проявляться как бледность лица. Нужно понимать, что другие факторы тоже могут вызвать чрезмерное утомление, в том числе сердечно-сосудистые заболевания, депрессии или болезни щитовидной железы.

Ломкость и сухость волос

Волосы в основном состоят из белка кератина. Ломкие волосы могут сигнализировать о дефиците незаменимых жирных кислот, белков, железа и других питательных веществ.

Ложковидные ногти

Могут быть признаком железодефицитной анемии.

Проблемы во рту

Воспаление в уголках рта может быть сигналом дефицита рибофлавина (витамина В_2) или железа. Белый или припухший язык – признак нехватки железа или B-витаминной недостаточности. Состояние, которое называется синдром жжения во рту, может возникнуть, когда железо, цинк или уровни витаминов группы В падают ниже требуемых.

Диарея

Хроническая диарея может быть признаком нарушения всасывания, а это означает, что питательные вещества не в полной мере усваиваются организмом. Нарушение всасывания может быть вызвано инфекцией, приемом некоторых лекарственных препаратов, злоупотреблением алкоголем и расстройством пищеварения, таким как целиакия[165] и болезнь Крона[166].

Апатия или раздражительность

Необъяснимые изменения настроения, особенно апатичность или раздражительность, могут быть симптомами серьезного заболевания – депрессии. Но они также могут быть симптомами того, что ваш организм не получает необходимых питательных веществ.

Отсутствие аппетита

С возрастом аппетит зачастую уменьшается. Вкусовые рецепторы теряют чувствительность. Пожилые люди, как правило, менее активны, поэтому они требуют меньшего количества калорий. Лекарства могут подавлять аппетит. Однако недоедание может быть причиной дефицита микро– и макронутриентов. Специализированный анализ крови поможет выявить, дефицит каких витаминов и минералов вы испытываете. Врач-диетолог вам также поможет установить и устранить недостатки в питании.

Метаболический синдром

Метаболический синдром включает в себя артериальную гипертонию, накопление жира в области талии, нарушение утилизации глюкозы и липидного обмена. Как известно, метаболический синдром увеличивает риск развития сахарного диабета 2-го типа и сердечно-сосудистых заболеваний. Инсулин регулирует уровень сахара в крови. Нечувствительность (резистентность) к инсулину – ключевой фактор развития метаболического синдрома. Под термином «инсулинорезистентность» принято понимать снижение реакции периферических тканей на инсулин при его достаточной концентрации. В результате того, что действие инсулина ослаблено, глюкоза из крови не может проникать в клетки, и ее уровень в крови возрастает. Организм пытается скомпенсировать ощущаемый им виртуальный «недостаток» инсулина, в результате чего уровень выработки инсулина начинает превышать норму. В организме здорового человека до 80 % глюкозы утилизируется скелетными мышцами, поэтому хроническое снижение физической нагрузки является одним из ключевых факторов риска инсулинорезистентности.

Ранняя диагностика метаболического синдрома является одним из методов первичной профилактики (табл. 12). Наиболее простым способом оценки резистентности к инсулину является индекс инсулинорезистентности HOMA-IR. Он оценивается как соотношение уровня инсулина и глюкозы натощак. Индекс HOMA-IR рассчитывают по формуле:

HOMA-IR = глюкоза натощак (ммоль/л) х инсулин натощак (мкЕд/мл) /22,5

Норма индекса HOMA – IR < 2,77. Инсулинорезистентность диагностируется, если HOMA-IR превышает 2,86 балла. Прогностическую роль также играет низкий уровень глюкагоноподобного пептида-1 и пептида С, свидетельствующий о нарушении регуляции выработки собственного инсулина.

Таблица 12. Критерии диагностики метаболического синдрома[167]

Согласно рекомендации Всероссийского научного общества кардиологов по диагностике и лечению метаболического синдрома, наличие у пациента центрального ожирения и двух дополнительных критериев является основанием для диагностирования у него метаболического синдрома.

Факторы риска возникновения метаболического синдрома:

● возраст старше 45 лет;

● центральное ожирение;

● гестационный сахарный диабет, сахарный диабет 2-го типа у родственников (прямая линия);

● сопутствующие заболевания (сердечно-сосудистой системы, неалкогольная жировая болезнь печени, синдром поликистозных яичников).

Профилактика заключается в здоровом питании, умеренных физических нагрузках и снижении избыточного веса.

На схеме (рис. 18) показаны основные механизмы, приводящие к развитию метаболического синдрома и связанных с ним заболеваний. Далее мы рассмотрим основные проявления метаболического синдрома: ожирение, сахарный диабет 2-го типа и артериальную гипертонию.

Рис. 18. Механизмы возникновения проявлений метаболического синдрома.

Сахарный диабет 2-го типа

Сахарный диабет является хроническим заболеванием, которое развивается, если поджелудочная железа не производит достаточно инсулина или организм не может его эффективно использовать. Гипергликемия, или повышенный уровень сахара в крови, со временем приводит к серьезному повреждению многих систем организма, особенно нервов и кровеносных сосудов.

В 2014 году, по оценкам ВОЗ, распространенность сахарного диабета среди населения старше 18 лет составила 9 %. В 2012 году 1,5 миллиона случаев смертей в мире были вызваны непосредственно сахарным диабетом. Более 80 % случаев смерти от диабета приходится на страны с низким и средним уровнем дохода. По прогнозам ВОЗ, сахарный диабет станет 7-й по значимости причиной смерти в 2030 году.

Сахарный диабет 2-го типа, как правило, является возрастзависимым заболеванием, возникающим в результате неэффективного использования организмом инсулина. Он составляет 90 % случаев диабета в мире и в значительной степени является результатом избыточного веса и недостатка физической активности. Симптомы диабета 2-го типа часто выражены слабо. В результате болезнь может быть диагностирована через 8–10 лет после начала, когда уже возникли необратимые осложнения. Нарушение толерантности к глюкозе и нарушение уровня глюкозы натощак являются промежуточными состояниями между нормой и диабетом.

Сахарный диабет диагностируется, если уровень глюкозы натощак в плазме крови больше 6,1 ммоль/л или через 2 часа после перорального теста толерантности к глюкозе ее уровень превышает или равен 11,1 ммоль/л. Как известно, нормальный уровень глюкозы в периферической крови составляет 3,3–5,5 ммоль/л.

О хроническом повышении уровня сахара в крови может свидетельствовать высокое значение теста на гликированный гемоглобин (A1C гемоглобин). Уровень A1C 5,7–6,4 % выявляется у четверти людей на ранних стадиях развития диабета. Превышение 6,5 % говорит о развившемся диабете.

Исследователи из университета Virginia Tech предложили еще один маркер раннего диабета. Они обнаружили, что люди, страдающие метаболическим синдромом (индекс массы тела > 30 и инсулинорезистентность), отличаются 7-кратным снижением количества копий ДНК митохондрий, энергетических станций клетки, в лейкоцитах крови.

Причинами развития диабета являются:

● употребление жирных и высококалорийных продуктов;

● высокий уровень длинноцепочечных насыщенных жирных кислот в крови;

● высокий гликемический индекс и гликемическая нагрузка продуктов питания (сахар, мед, финики, белый рис, белый хлеб, выпечка, джем, картофельное пюре);

● повышенное употребление мяса и мясных продуктов;

● хроническое воспаление;

● недостаточное употребление продуктов, богатых клетчаткой (фруктов, овощей, цельных зерен);

● недостаточная тренированность скелетной мускулатуры (низкое количество рецепторов к инсулину);

● нарушение режима сна и бодрствования (недосыпание, работа в ночную смену, длительные перелеты) и режима приема пищи (отсутствие завтрака, обильный ужин);

● высокие дозы некоторых фармпрепаратов (например, статинов).

На схеме (рис. 19) представлены механизмы возникновения сахарного диабета 2-го типа.

Рис. 19. Причины возникновения сахарного диабета типа 2 и его патологические последствия.

Всемирная организация здравоохранения в 2015 году ужесточила свои рекомендации относительно содержания сахара в рационе с целью усиления борьбы с сахарным диабетом и ожирением. Его доля не должна превышать 5 % (25 г, или 6 чайных ложек в день). Это относится к таким сахарам, как сахариды, фруктоза и глюкоза, которые добавляют в пищу и напитки. Но это не относится к натуральным сахарам, содержащимся во фруктах, овощах и молоке. К сведению, баночка сладкой газировки в среднем содержит десять чайных ложек сахара, а одна столовая ложка кетчупа – около одной чайной ложки сахара.

Общий риск смерти у людей с диабетом в два раза превышает риск их сверстников без диабета. Со временем диабет может поражать сердце, кровеносные сосуды, глаза, почки и нервы. Диабет повышает риск болезни сердца и инсульта. 50 % людей с диабетом умирают от сердечно-сосудистых заболеваний. В сочетании со снижением кровотока нейропатия (повреждение нервов) ног повышает вероятность появления на ногах язв, инфекций и как следствие – ампутации конечностей. После клинических проявлений диабетической автономной нейропатии смертность пациентов составляет примерно 50 % в течение 5 лет, что делает жизненно важным ее выявление на ранней стадии. Диабетическая ретинопатия является причиной слепоты и происходит в результате долговременного накопления повреждений мелких кровеносных сосудов сетчатки. Диабет является одной из ведущих причин почечной недостаточности. У лиц, в среднем возрасте заболевших сахарным диабетом, повышается вероятность отмирания клеток головного мозга в пожилом возрасте, снижения памяти и развития деменции.

Диабет 2-типа способствует повышению проницаемости лимфатических сосудов. Нарушение проницаемости лимфатических сосудов создает условия для развития ожирения, атеросклероза и хронических отеков. Раковым клеткам легче проникать в лимфатическую систему, что облегчает образование отдаленных метастазов.

Здоровое питание, регулярная физическая активность, поддержание нормального веса тела и отказ от употребления табака в комплексе могут предотвратить или отсрочить наступление диабета 2-го типа, снизив риск его возникновения в два раза. При наличии лишнего веса рекомендуется снизить его на 7 % от первоначального значения. Для профилактики диабета необходимо 30 минут регулярной ежедневной активности умеренной интенсивности. Это может быть активная прогулка, катание на велосипеде, плавание 30 минут в день, при непереносимости длительной нагрузки следует разбить тренировку на 10-минутные отрезки.

ВОЗ рекомендует от 3 до 5 порций фруктов и овощей в день, уменьшить потребление сахарозы, фруктозы и насыщенных жиров. Противодействует диабету восполнение недостатка витаминов А и Д.

Вероятность возникновения диабета возрастает, если мать во время беременности курила и употребляла алкоголь, страдала ожирением. Как показали исследования, развитию сахарного диабета могут способствовать стрессирующие события в детстве. Диабет чаще возникает у лиц с отсутствием нескольких зубов. Два и более курса приема антибиотиков способны спровоцировать диабет через нарушение микрофлоры кишечника.

Развитие диабета ускоряется при хроническом недосыпании. Как показано в статье Ж. Бруссара, опубликованной в журнале «Диабетология», при сокращении длительности ночного отдыха в организме возрастает выработка гормона роста и норадреналина, которые повышают уровень жирных кислот в циркулирующей крови. Свободные жирные кислоты, в свою очередь, вызывают инсулинорезистентность, являющуюся предвестником ранних стадий сахарного диабета. Возможно, именно поэтому у людей-«сов» выше риск диабета.

Резкого повышения уровня сахара в крови после приема пищи можно избежать, если блюда, богатые овощами и белком, съедать до приема углеводов. Есть данные о том, что диабет развивается реже при систематическом употреблении несладкого йогурта и других кисломолочных продуктов, таких, как сметана. Ученые из Департамента сельского хозяйства США установили, что два стакана низкокалорийного клюквенного сока в день могут снизить риск развития сахарного диабета 2-го типа, болезней сердца и инсульта. Несоленые фисташки, острый красный перец, черный шоколад и черный кофе при умеренном употреблении снижают инсулинорезистентность и риск диабета 2-го типа. Показано защитное действие омега-3 ненасыщенных кислот, которые содержатся в сельди и других жирных сортах рыбы, в отношении развития диабетической нейропатии. Сахарснижающим эффектом обладают также гидроксильные жирные кислоты, которые в небольшом количестве вырабатываются в самом организме человека.

Ежедневный высокоэнергетический завтрак, богатый пищевыми волокнами, препятствует развитию инсулинорезистентности и сахарного диабета.

Благотворное действие может оказать лечебное голодание под контролем врача. Образующийся при голодании и интенсивной физической нагрузке метаболит бета-гидроксибутират подавляет воспаление (ингибирует комплекс белков инфломасомы), а также процессы, ведущие к развитию сахарного диабета, атеросклероза, болезни Альцгеймера.

В последнее время особое внимание привлекает противодиабетический препарат метформин. Его регулярное употребление больными сахарным диабетом снижает смертность, риски развития осложнений, глаукомы, некоторых видов рака. В то же время прием данного препарата неблагоприятен при наличии почечной недостаточности.

Ожирение

По данным ВОЗ, во всем мире численность людей с ожирением с 1980 года возросла более чем в два раза. В 2014 году более 1,9 миллиарда взрослых (старше 18 лет) имели избыточный вес. Из них более 600 миллионов страдают ожирением. Большая часть населения мира живет в странах, где избыточный вес и ожирение убивает больше людей, чем недоедание. 42 миллиона детей в возрасте до 5 лет имели избыточный вес или ожирение в 2013 году. Ожирение – это заболевание, развитие которого можно предотвратить.

Избыточный вес и ожирение определяются как чрезмерное накопление жира, которое может привести к нарушениям здоровья. Согласно определению ВОЗ, уже известный нам индекс массы тела (ИМТ) больше или равный 25 свидетельствует об избыточном весе. Если ИМТ больше или равен 30 – имеет место ожирение.

Основной причиной ожирения и избыточного веса является энергетический дисбаланс между потребляемыми и потраченными калориями. Во всем мире наблюдается, с одной стороны, повышенное потребление высококалорийных продуктов с повышенным содержанием жира, сахара и вкусовых добавок. С другой – происходит снижение физической активности в связи с сидячим характером многих форм деятельности, изменением способов передвижения и возрастающей урбанизации. Тем не менее накапливается все больше данных, что к ожирению приводит избыток сахара фруктозы, а не увеличение общей энергетической ценности пищи. Как известно, единственным способом усвоения данного сахара является его превращение в печени в жир, который затем транспортируется в другие органы и ткани и там откладывается.

Ожирение увеличивает вероятность возникновения инвалидности и преждевременной смерти в зрелом возрасте. Повышенный ИМТ свидетельствует о повышенном риске возникновения таких неинфекционных заболеваний, как:

● сердечно-сосудистые заболевания (в основном ишемическая болезнь сердца и инсульт), которые являются основной причиной смерти в большинстве стран мира;

● сахарный диабет;

● нарушения опорно-двигательного аппарата (остеоартроз, приводящий к инвалидности из-за дегенеративного заболевания суставов);

● снижение умственных способностей;

● некоторые виды рака (рак эндометрия, молочной железы и толстой кишки).

В дополнение к увеличению вышеперечисленных будущих рисков люди с ожирением испытывают трудности с дыханием, а также чаще страдают от переломов, гипертонии, резистентности к инсулину и психологических проблем.

К счастью, возникновение избыточного веса можно предотвратить. Дешево и эффективно решить проблему ожирения помогают здоровое питание и регулярная физическая активность. В частности, следует:

● снизить потребление энергии, уменьшив общее количество потребляемых жиров и сахаров;

● увеличить потребление овощей, а также бобовых, цельного зерна и орехов;

● регулярно заниматься интенсивной физической активностью (150 минут в неделю).

Согласно результатам исследования ученых из Бирмингемского университета, опубликованным в журнале Obesity, маленькая бутылка воды перед приемом пищи может помочь людям с избыточным весом или ожирением похудеть более эффективно. Выпивая всего лишь по пол-литра воды три раза в день до приема пищи, вы можете снизить свой вес.

Артериальная гипертензия

Артериальная гипертензия (гипертония) – повышенное кровяное давление. Нормальные уровни систолического и диастолического артериального давления особенно важны для эффективного функционирования жизненно важных органов, таких как сердце, головной мозг и почки. Гипертония повышает вероятность старческой деменции, гипертрофии левого желудочка сердца, инфаркта, инсульта, почечной недостаточности, негативно влияет на мужскую фертильность (способствует снижению количества сперматозоидов). Распространенность данного заболевания поражает воображение. В 2008 году это заболевание диагностировалось у 40 % взрослых в возрасте 25 лет и выше. По данным ВОЗ, осложнения, связанные с гипертонией, ежегодно уносят 9,4 миллиона жизней. Гипертония является причиной 45 % случаев смерти из-за болезни сердца и 51 % смертей по причине инсульта.

Математическое моделирование, выполненное М. Эззати из Имперского колледжа Лондона, показало, что устранение таких факторов риска, как курение и высокое кровяное давление, способно оказывать наибольшее влияние на продолжительность жизни современного человека.

Факторы риска возникновения гипертонии:

● возраст более 45 лет для мужчин и более 65 лет для женщин;

● семейная история (наследственность);

● избыточный вес и ожирение;

● отсутствие физической активности;

● курение;

● потребление избыточного количества поваренной соли;

● недостаточное потребление калия;

● недостаточность витамина Д;

● потребление алкоголя;

● психологический стресс;

● хронические заболевания (сахарный диабет, ночное апноэ, болезни почек).

Как и для многих других проявлений метаболического синдрома, факторами риска гипертензии являются нездоровое питание, регулярное употребление алкоголя, курение, отсутствие физической активности. Рекомендуемое употребление алкоголя – не более 2 порций в день в возрасте до 65 лет и не более 1 порции в день старше 65 лет. Под порцией следует понимать 360 г пива, либо 150 г вина, либо 45 г ликера или другого крепкого алкоголя. Сокращение употребления соли, быстроусвояемого сахара и насыщенных жиров может внести существенный вклад в предотвращение и контроль высокого кровяного давления. По данным Дж. Дж. Диниколантонио и Ш. Лукана, ежедневное потребление 74 грамм фруктозы на 77 % увеличивает риск повышения артериального давления сверх 140/90 мм рт. ст. и на 30 % – сверх 160/110 мм рт. ст. В целом ограничение углеводов эффективнее для снижения рисков сердечно-сосудистых заболеваний, чем ограничение жиров и соли.

Повышенному давлению крови способствует недостаток в пище определенных аминокислот. Например, аргинина, отвечающего за выработку оксида азота, расслабляющего гладкомышечную стенку. Аргинина много в тыквенных семечках, кунжуте, орехах, красной рыбе и горохе. Еще один пример – цистеин, который может усиливать поглощение тканями глюкозы и снижать резистентность к инсулину. Его много в курице, яйцах, семечках, бобовых и орехах. Кардиопротекторным действием также обладают аминокислоты: глутаминовая кислота, гистидин, глицин, лейцин, тирозин.

На ранних стадиях заболевание протекает практически бессимптомно, что приводит к несвоевременному выявлению и лечению. Однако иногда гипертония вызывает такие симптомы, как головная боль, одышка, головокружение, боль в груди, сердцебиение и кровотечение из носа. Диагноз гипертензии обычно ставится на основании измерения артериального давления. Как известно, нормальным считается значение 120/80 мм рт. ст. Диагноз подтверждается в том случае, если в возрасте 40 лет и старше показатели артериального давления регулярно превышают в спокойном состоянии 140/90 мм рт. ст.

Рис. 20. Механизм развития гипертонии.

Механизмы возникновения гипертонии представлены на схеме (рис. 20). В частности, головной мозг регулирует диаметр кровеносных сосудов через периферическую симпатическую нервную систему и уровень определенных гормонов. Например, стероидного гормона уабаина и гормона жировой ткани лептина. Те, в свою очередь, регулируют ионный транспорт натрия и кальция в периферических артериях. Нарушение равновесия этих и других процессов приводит к повышенной сократимости гладкой мускулатуры стенок сосудов и гипертонии. Например, при ожирении избыточная жировая ткань секретирует много лептина, который вызывает сужение просвета сосудов. Таким образом, ожирение провоцирует гипертонию. Избыток натрия и кальция в кровотоке также способствует сокращению гладких мышц сосудов.

Риск заболевания возрастает на фоне сахарного диабета, повышенного уровня холестерина, ожирения, неэффективного управления психологическим стрессом, семейного неблагополучия и социальной незащищенности.

Американская ассоциация сердечных заболеваний перечислила 6 групп продуктов, являющихся основными источниками поваренной соли в нашем питании. На первом месте оказался хлеб и выпечка. Вторую позицию занимает ветчина и колбасы. Несколько тонких кусочков колбасы полностью покрывают суточную потребность в соли. Затем следуют – пицца, приготовленное мясо птицы, супы и сэндвичи.

Как показали Вималесваран с коллегами, опубликовавшие свои результаты в журнале «Ланцет», низкие концентрации 25-гидроксивитамина Д (активной формы витамина) в плазме крови ассоциируются с высоким артериальным давлением и риском гипертензии. Напротив, повышенные концентрации этого вещества могут уменьшать риск гипертензии. Воздействие солнечного света является основным источником витамина Д для большинства людей, хотя некоторое количество может поступать с пищей. Содержат значительное количество витамина Д печень трески, мясо лосося и тунца.

Помочь нормализовать кровяное давление могут навыки управления собственным стрессом. Например, регулярная забота о домашних животных, наблюдение за аквариумными рыбками способны нормализовать уровень артериального давления и частоту сердечных сокращений, улучшить настроение.

Хроническая печеночная недостаточность

Ученые из Калифорнийского университета в Лос-Анджелесе (UCLA) и клиники Дрезденского университета (С. Хорват и коллеги) по степени метилирования ДНК[168] («эпигенетическим часам») смогли определить возраст различных органов. У тучных людей печеночная ткань характеризовалась признаками ускоренного старения. Таким образом, избыточный вес и связанный с ним метаболический синдром ускоряют старение данного органа.

Хроническая печеночная недостаточность – это комплекс симптомов, характеризующийся нарушением одной или нескольких функций печени, который развивается в результате повреждения печеночной ткани. Причины повреждения печени могут быть различными – жировое перерождение (неалкогольный стеатоз), алкогольная болезнь печени или хронический вирусный гепатит (рис. 21).

Рис. 21. Причины и следствия хронической печеночной недостаточности.

Возрастзависимым заболеванием из всей этой группы патологий является неалкогольный стеатоз, поэтому обратим все внимание на него. Неалкогольный стеатоз печени – это избыточное накопление жиров (триглицеридов) в клетках печеночной ткани. Таким образом, это проявление метаболического синдрома в печени, заболеваемость которым стремительно растет из-за расширяющейся эпидемии ожирения у взрослых людей. Поскольку ожирение в современном мире затрагивает и детей, это заболевание может встречаться и в юном возрасте. Существует предположение, что резистентность к инсулину и метаболический синдром в целом начинаются с печени. Если остановить эти неблагоприятные процессы в печени в самом начале, это позволит предотвратить появление диабета, сердечно-сосудистых заболеваний, гипертонии.

В то время как частота других заболеваний печени неуклонно снижается, распространенность неалкогольной жировой болезни печени удвоилась в течение последних двух десятилетий. Эта болезнь охватывает треть населения, хотя лишь 1 % пациентов поликлиник в России знают о ее наличии у себя. Заболевание распространено у 16 % лиц с нормальным весом без присутствия выраженных метаболических факторов риска. Среди больных сахарным диабетом доля заболевших неалкогольным стеатозом возрастает до 43–60 %, а для пациентов с ожирением – до 90 %. На возрастзависимый характер заболевания указывает то, что в возрасте до 20 лет им поражено менее 20 %, в то время как в возрасте старше 60 лет – более 40 %. Наиболее часто это заболевание возникает у мужчин.

Неалкогольная жировая болезнь печени характеризуется накоплением избыточного количества липидов в печени с последующим воспалением. Характер заболевания зависит от индивидуальных особенностей: возраста, пола, наличия диабета, генетических полиморфизмов, состояния кишечного микробиома.

Основной причиной развития неалкогольной жировой болезни печени считается инсулинорезистентность. Недавнее исследование показало, что болезнь также ассоциирована с воспалением, повышенным уровнем С-реактивного белка и молочной кислоты. Метаболический стресс, вызванный употреблением жирной пищи, приводит к выработке воспалительных цитокинов и активации находящихся в печени иммунных клеток, таких как CD8+ Т-клетки и натуральных Т-клеток-киллеров (NK-T-клеток). Последние, в свою очередь, атакуют печеночную ткань. В результате воспалительного процесса возникает оксидативный стресс, который провоцирует стеатогепатоз, нередко развивающийся в такие смертельные заболевания, как цирроз, фиброз печени и гепатоцеллюлярная карцинома. Неалкогольный стеатоз печени через системное воспаление повышает риск сердечно-сосудистых заболеваний, которые остаются основной причиной смерти у таких пациентов.

Следует предполагать наличие данного заболевания у пациентов с центральным ожирением, сахарным диабетом, нарушениями жирового обмена, метаболическим синдромом, изменениями в печеночных пробах и у больных со специфическими изменениями при ультразвуковом исследовании. Хроническую печеночную недостаточность диагностируют по общему (включая анализ на форменные элементы) и биохимическому анализу крови (МНО, билирубин, уровень трансаминазы, щелочной фосфатазы печени и альбумина), ультразвуковому исследованию органов брюшной полости, компьютерной томографии или биопсии печени при неинформативных результатах УЗИ и у больных с высоким риском фиброза. Рекомендуется делать анализы на вирусные гепатиты, определение антинуклеарных антител, глюкозу натощак и тест на толерантность к глюкозе.

Факторы риска возникновения хронической печеночной недостаточности:

● употребление алкоголя (в количестве, эквивалентном 60–80 граммам спирта для мужчин и 20 граммам спирта для женщин ежедневно) более 10 лет, важен также тип напитка (пиво и крепкий алкоголь действуют хуже вина, которое, по некоторым данным, в небольших количествах играет защитную роль);

● недоедание, недостаток питательных веществ (в частности, холина, метионина);

● вирус гепатита (особенно гепатит С);

● избыточное потребление насыщенных жиров и углеводов;

● повышенное употребление фруктозы (вся фруктоза перерабатывается в печени в липиды, которые в форме триглицеридов откладываются в клетках);

● регулярное употребление подслащенных или содержащих сахарозаменители напитков;

● ожирение;

● недостаточная физическая активность;

● генетические факторы.

В последнее время все более актуальным фактором риска заболеваний печени является бесконтрольное употребление лекарственных трав, добавок для бодибилдинга, пищевых биодобавок и лекарственных препаратов (известный пример – парацетамол). Пищевые добавки для бодибилдинга чаще всего вызывают поражение печени молодых мужчин. Поражение печени обычными пищевыми добавками более распространено у женщин среднего возраста. Гепатиты, возникающие вследствие приема БАДов, наиболее тяжелы по своим последствиям. Они нередко приводят к пересадке печени или смертельному исходу.

Профилактика болезней печени:

● умеренное потребление алкоголя: до 1 дозы в день женщинам всех возрастов и мужчинам старше 65 лет, до 2 доз в день мужчинам младше 65;

● сократите риски (не используйте наркотики, не занимайтесь незащищенным сексом, внимательно относитесь к гигиене при татуаже, пирсинге);

● прививка от гепатита А или В в зависимости от групп риска;

● внимательно отнеситесь к использованию и смешиванию лекарственных препаратов, БАДов, обсудите все действия с врачом;

● избегайте контактов с кровью и другими биологическими жидкостями других людей;

● будьте аккуратнее – при использовании аэрозолей инсектицидов, фунгицидов, краски и других токсических веществ пользуйтесь маской, респиратором, защищайте кожу (перчатки, длинные рукава, шляпа);

● поддерживайте здоровый вес на протяжении всей жизни.

Согласно обзору, опубликованному в 2015 году Н. Таном и Ф. Ньюсомом в журнале «Атеросклероз», в лечении неалкогольного стеатоза решающую роль может сыграть:

● изменение образа жизни (снижение калорийности пищи, физические упражнения);

● снижение массы тела;

● повышение чувствительности к инсулину (метформин);

● лечение гипертонии (блокаторы рецепторов ангиотензина II);

● устранение нарушений липидного обмена (статины, фибраты);

● антиоксиданты (витамин Е, пентоксифиллин, бетаин, урсодезоксихолевая кислота);

● пробиотики;

● омега-3 жирные кислоты.

Все назначения должен делать врач.

Международный «Журнал клинической гастроэнтерологии» в 2014 году опубликовал руководство по терапии неалкогольной жировой болезни печени и неалкогольного стеатогепатита. В качестве лечения рекомендованы прежде всего диета и физические упражнения. При отсутствии изменений в массе тела в течение 6–12 месяцев возможно применение витамина Е, пентоксифиллина, препаратов, уменьшающих резистентность к инсулину (метформина, тиазолидиндионов), антифибротических препаратов.

Сердечно-сосудистые заболевания

Сердечно-сосудистые заболевания являются первостепенной причиной смертности во всем мире. По оценкам ВОЗ, 17,5 миллиона человек умерли от данной группы патологий в 2012 году, что составляет 31 % всех случаев смерти в мире. Примерно 7,4 миллиона человек умерло от ишемической болезни сердца и 6,7 миллиона человек от инсульта. Более трех четвертей смертей от сердечно-сосудистых заболеваний происходит в странах с низким и средним уровнем доходов. Таким образом, развитая система медицинской помощи позволяет многократно снизить риск смертности от этих заболеваний.

Согласно классификации ВОЗ, сердечно-сосудистые заболевания – группа заболеваний сердца и кровеносных сосудов, которая включает в себя:

● врожденный порок сердца – нарушения в структуре сердца, имеющиеся с рождения;

● ишемическую болезнь сердца – болезнь кровеносных сосудов, снабжающих сердечную мышцу;

● цереброваскулярные заболевания – болезнь кровеносных сосудов, снабжающих мозг;

● заболевания периферических артерий – болезнь кровеносных сосудов, снабжающих руки и ноги;

● ревматические болезни сердца – повреждение сердечной мышцы и сердечных клапанов из-за острой ревматической лихорадки, вызванной антигенами стрептококковых бактерий группы А, имеющими сходство со структурами тканей человека;

● тромбоз глубоких вен с последующей эмболией легочной артерии – тромбы в венах ног, которые могут смещаться и двигаться к сердцу и легким.

Ранние признаки сердечно-сосудистых заболеваний – это повышенное артериальное давление, учащенные сердцебиения и высокий уровень маркеров воспаления в крови, включая концентрацию С-реактивного белка (СРБ), высокочувствительного СРБ, а также гомоцистеина и фибриногена.

Хроническая сердечная недостаточность (ишемическая болезнь сердца) развивается по причине атеросклероза коронарных артерий с образованием бляшек и сужением их просвета (рис. 22). Проявлениями ее являются стенокардия, инфаркт миокарда, аритмии сердца, а также внезапная сердечная смерть. Для предотвращения ишемической болезни необходимо перестать курить, 30–60 мин (по возможности ежедневно) выполнять умеренные физические тренировки, ограничить потребление насыщенных жиров (красное мясо, молоко, сыр, яйца, кокосовое масло) и транс-жиров (блюда, приготовленные во фритюре, фастфуд, выпечка, чипсы, маргарин).

Рис. 22. Механизмы развития хронической сердечной недостаточности.

Исследователи под руководством Эдин Кассиди из медицинской школы Норвича университета Восточной Англии установили, что повышенное потребление белка в общем и продуктов, обогащенных определенными аминокислотами, вызывало снижение систолического давления, среднего артериального давления и скорости пульсовой волны. Особенно сильное влияние оказало увеличение в диете доли содержания таких аминокислот, как глутаминовая кислота, лейцин и тирозин. Если аминокислоты были из растительных белков, то их эффект на давление был сильнее.

Если вам за 45, крайне важно поддерживать здоровый вес (ИМТ в пределах 18–25 кг/м^2) и охват талии в пределах 94/80 см у мужчин и женщин соответственно. Требуется полноценный (не менее 7–9 ч. непрерывно) сон. Следует проводить регулярный скрининг здоровья, включающий измерение артериального давления, уровня холестерина, проверка на сахарный диабет.

Исследователи из Ягеллонского университета в Кракове установили, что высокий уровень загрязнения воздуха в городах способствует риску развития сердечно-сосудистых заболеваний уже в молодом возрасте.

Сердечные приступы и инсульты являются острыми заболеваниями и происходят главным образом в результате закупоривания сосудов, снабжающих кровью сердце или головной мозг.

Инфаркт – это гибель участка ткани вследствие недостаточного снабжения кислородом, которая может возникать из-за обструкции питающих ткань артерий. Питающие артерии могут быть заблокированы тромбом или атеросклеротической бляшкой, механически сдавлены опухолью или грыжей, разрушены, как при атеросклерозе и воспалительном поражении стенки сосуда, или подвергнуты сужению просвета.

Наиболее опасным видом инфаркта является инфаркт миокарда, он же является самым распространенным. При инфаркте миокарда погибает часть ткани мышцы сердца вследствие недостатка кислорода крови, приносимого коронарными артериями.

Факторы риска возникновения инфаркта миокарда:

● возраст;

● мужской пол;

● диабет;

● гиперхолестеролемия;

● гипертензия;

● активное курение;

● повышенный ИМТ;

● периферическая артериопатия;

● наличие инфаркта (инфарктов) миокарда в анамнезе.

Примерно половина пациентов, у которых был инфаркт миокарда, сначала испытывали предынфарктное состояние. Это состояние характеризуется эпизодами боли в груди, которые возникают в том числе в состоянии покоя и длятся 15–20 минут. Они не купируются или купируются лишь частично лекарствами, такими как нитроглицерин. Сопутствовать предынфарктному состоянию может тошнота и рвота, боли в животе, икота. В некоторых случаях возникает боль в шее, горле или в области нижней челюсти. Возможны и такие случаи, при которых отмечается лишь одышка или нарушения, отмечаемые в ритмах работы сердца. При цереброваскулярной форме предынфарктного состояния возможны обморочные состояния, головокружение и тошнота.

Для диагностики необходим сбор анамнеза, проведение ЭКГ.

Симптомами инфаркта миокарда служат:

● иррадиирующая боль (в левую руку/плечо, в правую руку/плечо или сразу в обе/оба руки/плеча, в шею, в спину, в область эпигастрия);

● давящая боль;

● тошнота и/или рвота;

● избыточное потоотделение;

● сдавление за грудиной.

Для профилактики инфаркта миокарда необходимо бросить курить, изменить образ жизни, уменьшить ИМТ, нормализовать уровень сахара и липидов в крови, стремиться поддерживать нормальное артериальное давление.

Инсульт – одна из наиболее тяжелых форм сосудистых поражений головного мозга. По данным Я.И. Левина с соавторами (2008), в утренние часы развивается 45 % инсультов, днем – 32 % и во время ночного сна – 23 %. При этом первые несколько часов после пробуждения являются особенно опасными в плане возникновения инсульта.

Наиболее распространенной причиной закупоривания является образование жировых отложений на внутренних стенках кровеносных сосудов. Инсульт может быть также вызван кровотечением при аневризме или тромбом.

Инсульт, если говорить просто, то это инфаркт мозга, или нарушение, при котором ткань мозга не получает достаточного количества кислорода и гибнет. Симптомами инсульта служат:

● внезапная слабость;

● паралич (неспособность к движению) или онемение лица, рук, ног, преимущественно на одной стороне тела;

● спутанность сознания;

● проблемы с речью и ее пониманием;

● проблемы со зрением с одним или обоими глазами;

● проблемы с дыханием;

● головокружение, нарушение походки, потеря баланса или координации;

● внезапная и сильная головная боль.

Для диагностики необходим сбор анамнеза, физический осмотр и проведение специальных тестов. Компьютерная томография мозга может назначаться отдельно или вместе с магнитно-резонансной томографией. Эти тесты позволят определить местонахождение и размеры поврежденных участков ткани мозга. Помимо этих тестов могут понадобиться УЗИ или ангиография сонной артерии. Это необходимо для оценки скорости течения крови и наличия бляшек, препятствующих току крови.

Для оценки функций сердца могут понадобиться ЭКГ и эхокардиография, а также общий анализ крови. Советы для профилактики данного состояния такие же, как и для профилактики инфаркта миокарда.

Людям с высоким риском сердечно-сосудистой патологии, связанным с наличием одного или нескольких факторов риска, таких как артериальная гипертензия, сахарный диабет, гиперлипидемия, необходимо регулярно обследоваться и посещать врача. Стоит обратиться к врачу, если вы ощущаете такие симптомы сердечно-сосудистой недостаточности, как одышка, боль в ногах, затруднения при ходьбе или боль в грудной клетке. О вероятности развития сердечно-сосудистой патологии можно судить по расширенному анализу биохимии крови – избытку общего холестерина, окисленных липопротеинов и фосфолипидов крови. Для диагностики проблем с сосудами и сердцем используют метод ультразвуковой допплерографии артерий, позволяющий выявлять места сужения сосудов и размер бляшек, и эхокардиографическое УЗИ.

Очень часто не существует никаких симптомов заболевания кровеносных сосудов. Инфаркт или инсульт могут возникнуть внезапно.

Ревмокардит вызван повреждением сердечных клапанов и сердечной мышцы в результате воспаления и рубцевания, вызванного острой ревматической лихорадкой. Ревматизм связан с аномальной реакцией организма на стрептококковую инфекцию, которая обычно вначале проявляется в виде ангины или тонзиллита. Ревматизм в основном поражает детей в развивающихся странах, особенно там, где широко распространена нищета.

Симптомы ревматической болезни сердца:

● одышка, апатия, нерегулярные сердцебиения, боли в груди, потеря сознания;

● лихорадка, боль и припухлость суставов, тошнота, желудочные спазмы и рвота.

Факторами распространения сердечно-сосудистых заболеваний являются глобализация (распространение западного образа жизни и стиля питания), урбанизация и старение населения. Другими определяющими факторами являются низкий социальный статус человека, хронический стресс и наследственные факторы.

Контролируемыми факторами атеротромбического нарушения являются:

● повышенное артериальное давление;

● ожирение;

● сахарный диабет 2-го типа;

● продукты питания, содержащие в избытке холестерин, насыщенные и трансжиры;

● продукты и напитки с высоким содержанием сахарозы, фруктозы, поваренной соли;

● замена в питании углеводов избытком белков;

● недостаток фолиевой кислоты;

● избыток висцерального жира (в печени, в сердце, а также вокруг сердца и сосудов);

● сильный и продолжительный стресс;

● вспышки гнева;

● хронический недостаток сна;

● систематическое употребление снотворных;

● депрессия, тревожный невроз;

● инфекционные заболевания, например, грипп;

● хронические воспалительные процессы, например, в кишечнике;

● неалкогольная жировая дистрофия печени;

● тяжелая физическая работа;

● злоупотребление алкоголем;

● курение, в том числе и пассивное.

На риск возникновения сердечно-сосудистых заболеваний влияет социально-экономический статус человека, включающий уровень доходов, образования и сферу занятости. В странах с высоким уровнем доходов ожидаемая продолжительность жизни для находящихся в возрасте 60 лет в последние десятилетия возросла, а уровень смертности от сердечной патологии снизился. Напротив, как показали исследования А. Эллен, низкий социально-экономический статус и низкая самооценка увеличивают степень риска.

Сотрудники университета Хельсинки в течение 13-летнего исследования выяснили, что отсутствие нескольких зубов у людей среднего и старшего возраста увеличивает риск сахарного диабета и сердечно-сосудистых заболеваний. Отсутствие 5 и более зубов увеличивает вероятность сердечно-сосудистых патологий примерно на 50 %. В то же время лечение периодонтита (воспаления десен) снижает риски проблем с сосудами. Ведь, как известно, любое хроническое воспаление может привести к развитию атеросклероза.

Регулярные кардиореспираторные тренировки, к которым относятся круговые тренировки[169], велоэргометрия, ходьба на тредмиле, тренировки в воде, способствуют профилактике сердечных болезней. Однако надо отдавать себе отчет в том, что тренировка выносливости кардиореспираторной системы в разной степени полезна разным людей. Наиболее благоприятный эффект отмечен у людей в возрасте до 50 лет, у мужчин (по сравнению с женщинами), у пациентов с сахарным диабетом 2-го типа, гипертонией или гиперлипидемией. Помимо физической нагрузки полезны и другие способы тренировки сосудов. 20-летнее исследование влияния на здоровье населения регулярного (несколько раз в неделю) посещения финской сауны выявило его защитную профилактическую роль.

Питание лежит в основе профилактики сердечно-сосудистых заболеваний, связанных с атеросклерозом. Используемые продукты должны содержать полноценные по составу белки, жиры и углеводы в соотношении примерно 1:1:3,5. В руководствах Европейского кардиологического общества и Европейского атеросклеротического общества отмечается польза средиземноморской диеты, включающей фрукты, овощи, бобовые, орехи, цельные зерна, хлеб и жирную рыбу. Рекомендуется заменять насыщенные жиры ненасыщенными или мононасыщенными жирами (растительные масла) и исключать из питания транс-изомеры жирных кислот (маргарин, глубоко переработанные масла). Диета, содержащая растительные стерины и станолы (на основе бобовых, орехов, семян), а также вязкие волокна (овсянка), позволяет снижать уровень «плохого» холестерина на 20–30 %. Полиненасыщенные эйкозапентаеновая и докозагексаеновая жирные кислоты (омега-3) способны эффективно предотвращать сердечно-сосудистые расстройства. Их метаболиты подавляют воспалительные процессы, вызванные клетками иммунной системы – макрофагами. Ценными источниками эйкозапентаеновой кислоты являются рыбные продукты (сельдь, скумбрия, лосось, сардины, палтус или печень трески) и морские моллюски. Докозагексаеновой кислоты много в лососе, в меньшем количестве она присутствует в горчичном и льняном масле, семенах льна и чиа. Вместо простых углеводов (белый рис, пшеница, мед, сладости) лучше питаться сложными (каши, цельнозерновой хлеб, овощи) с низким гликемическим индексом и ограничивать потребление сахарозы, фруктозы и алкоголя. Как оказалось, ограничение углеводов эффективнее для снижения рисков сердечно-сосудистых заболеваний, чем ограничение жиров. Уменьшение потребления соли на 2 грамма в сутки приводит к 20 %-ному снижению сердечно-сосудистой смертности. По современным представлениям, избыток фруктозы даже более опасен для сосудов, чем избыток соли. Есть подтвержденные данные о пользе для сосудов вегетарианства.

Ученые из Госпиталя им. Жоржа Помпиду (Париж) установили, что у людей, пьющих много чая, риск сердечно-сосудистых заболеваний, кровяное давление, индекс массы тела и уровень холестерина ниже, чем у тех, кто чай не пьет. У людей, регулярно употребляющих шоколад, отмечается более низкое артериальное давление. Употребление шоколада может снизить развитие сердечно-сосудистых заболеваний и инсульта на 11–23 %.

В случае высокого риска сердечно-сосудистой патологии необходим полный отказ от курения, алкоголя, избытка сахара, насыщенных жиров и соли. Предполагается, что снижение уровня заболеваемости в развитых странах связано с терапией, основанной на применении таких фармпрепаратов, как аспирин, бета-блокаторы, ингибиторы ангиотензин-превращающего фермента и статины. Кроме того, широкое распространение получили эффективные хирургические вмешательства, такие как аортокоронарное шунтирование, баллонная ангиопластика, восстановление и замена сердечного клапана, трансплантация сердца, вживление медицинских устройств (кардиостимуляторов, искусственных клапанов, рассасывающихся пластырей для закрытия патологических отверстий в сердце).

Миелодиспластический синдром

Миелодиспластический синдром (МДС) – это группа заболеваний костного мозга, характеризующихся неэффективным кроветворением и малокровием. МДС чаще всего возникает у пациентов старшей возрастной группы со средним возрастом проявления между 60 и 75 годами.

У некоторых пациентов на протяжении длительного периода могут развиваться усталость и одышка, которые ошибочно принимают за ишемическую болезнь сердца или заболевания легких. Большая же часть пациентов с МДС не имеет заметных симптомов, а диагноз им ставят при плановом анализе крови, когда при подсчете выявляют пониженное число форменных элементов крови. Для диагностики проводят подсчет клеточных элементов периферической крови. Для подтверждения диагноза может понадобиться биопсия костного мозга для цитогенетических и молекулярных анализов. Профилактике МДС служит отказ от курения, контакта с опасными химикатами на производстве и в быту (например, бензин, лаки, краски), источниками облучения (включая длительные авиаперелеты).

Варикозное расширение вен

Варикоз, или варикозное расширение вен, – это стойкое и необратимое расширение вен (сосудов, несущих кровь к сердцу) в ногах, связанное с истончением венозной стенки и образованием «узлов» в результате патологии венозных стенок, а также вследствие недостаточности их клапанов, которые помогают перемещать кровь в правильном направлении. При варикозе вены работают плохо (их функция – возвращать всю кровь обратно к сердцу), поэтому кровь застаивается в нижней части ног и в стопе, что ухудшает питание тканей и способствует образованию сгустков крови – тромбов, особенно опасных при возникновении в глубоких венах.

Факторами риска варикозного расширения вен являются возраст, наследственная предрасположенность, травматические повреждения венозных клапанов, женский пол, несколько беременностей, высокий рост, ожирение и профессии, связанные с длительной работой стоя или сидя.

Симптомами варикоза служат выступающие, перекрученные, расширенные вены, которые можно наблюдать на поверхности кожи невооруженным глазом, а также слабость, жжение, боль, судороги и пульсация в ногах, сухая, зудящая кожа ног, отечные ноги и лодыжки. В тяжелых случаях происходит изменение цвета кожи ног и открытые венозные язвы.

Если вас беспокоят вены на ногах, обратитесь к врачу-терапевту, который направит вас на ультразвуковое исследование. Особый тип такого исследования – дуплексное сканирование – наиболее распространенный и безболезненный тест для оценки сосудистой системы, позволяющий оценить состояние кровотока внутри вен.

Для профилактики варикозного расширения вен необходимо регулярно заниматься спортом, постоянно ходить, так как сокращающиеся мышцы способствуют выталкиванию венозной крови обратно к сердцу. Стоит следить за своим весом, правильно питаться (употреблять в пищу достаточное количество клетчатки, снизить потребление соли), отказаться от регулярного использования обуви на высоких каблуках, перестать носить узкую и неудобную одежду, чаще менять положение тела (не сидеть и не стоять на одном месте слишком долго). В положении сидя или лежа поднимайте ноги повыше и давайте им так отдохнуть 3–4 раза в день в течение 30 минут. Повторяйте 10–15 раз следующее упражнение: максимально выпрямите стопу, вытянув пальцы вперед, а затем максимально согните выпрямленную стопу назад. При сухой и зудящей коже наносите на нее увлажняющий крем без запаха.

При выраженных симптомах может быть назначена компрессионная терапия, когда на нижние конечности надеваются специальные сдавливающие чулки, повышающие отток венозной крови.

Тромбоз

Тромбоз – это патологическое состояние, при котором в сосудах формируются сгустки (тромбы), препятствующие току крови. При повреждении кровеносного сосуда тромбоциты и растворенный в крови белок фибриноген активируются и формируют тромб, закрывающий сосуд и предотвращающий потерю крови. При наличии атеросклероза и гипертензии стенки сосудов также могут повреждаться, что способно привести к образованию тромба. Патологическими механизмами, запускающими тромбоз, являются повреждение сосудов, нарушения тока крови (вихревой ток крови или прекращение тока крови), повышенная свертываемость крови. Сосуды могут быть повреждены в результате травмы, пореза или действия факторов воспаления (цитокинов и патогенов), а текучесть крови зависит от двигательной активности человека и баланса способствующих и препятствующих свертыванию крови растворимых факторов. Риск тромбозов увеличивается при приеме гормональных препаратов (тестостерона мужчинами и контрацептивов или эстрогена при гормонозаместительной терапии женщинами). Тромбообразование также повышается в период беременности и до 6 недель после родов из-за повышенного уровня эстрогена. Тромбозу способствуют рак и некоторые врожденные патологии, заболевания сердца и воспалительные заболевания кишечника, избыточный вес. Тромбоз глубоких вен возможен при длительных авиаперелетах или нескольких перелетах за короткий промежуток времени. Аналогичный эффект вызывает любая ситуация, в которой нога длительно обездвижена и находится согнутой в колене. Риск тромбоза значительно повышается после хирургических вмешательств.

Симптомы возникновения тромба включают опухоль, повышение температуры, боль или чувствительность и покраснение кожи. Посттромбозный синдром глубоких вен может проявляться отеком нижней конечности и болью в икроножных мышцах, но иногда протекает бессимптомно. Чаще всего местом образования сгустков в глубоких венах являются нижняя часть ног и бедра. Также тромбы образуются в тазу и на руках.

Сгусток крови в глубокой вене может внезапно оторваться и перемещаться с током крови, пока через правую сторону сердца не попадет в легочную артерию. Здесь тромб может заблокировать поступление крови в легкие, что в большинстве случаев эффективно лечится, однако иногда оказывается опасным для жизни. Симптомы легочной эмболии могут включать внезапную одышку, боль при глубоком вдохе, учащенное сердцебиение, кровохарканье, легкое головокружение и обморок.

Для диагностики тромбоза берут кровь из вены для анализа на D-димер (продукт распада образующего тромб белка фибрина). Для диагностики тромбоза глубоких вен обычно используется компрессионное ультразвуковое исследование, а для выявления легочной эмболии – компьютерная томография грудной клетки.

Для профилактики тромбоза необходимы регулярные занятия спортом. Очень важно как можно больше ходить или хотя бы делать простые упражнения для ног, например, вытягивать и сгибать ноги, сгибать и выпрямлять стопы. Не стоит долго сидеть на одном месте, при долгих перелетах, дежурствах и т.д., необходимо вставать и разминаться каждые 30–60 минут, по совету врача использовать компрессионный трикотаж. В некоторых случаях с профилактической целью врачи назначают препараты, уменьшающие свертываемость крови (такие как низкомолекулярный гепарин).

Опубликованные в журнале «Ланцет» результаты 6-летних клинических исследований Дж. Гинсберга и коллег эффективности использования эластичных компрессионных чулок для предотвращения посттромбозного синдрома (который является распространенным осложнением тромбоза глубоких вен), к сожалению, не выявили какого-либо положительного эффекта.

Остеопороз

Остеопороз – это патологическое состояние, при котором нормальная минерализованная костная ткань теряет в массе до тех пор, пока кость не утрачивает способность адекватно выполнять свои функции и становится ломкой. Потеря костной массы и переломы являются отличительными признаками этого заболевания. Остеопороз может развиваться в результате большого количества патологий, включая недостаток половых гормонов в крови, расстройства питания и алкоголизм. Основной причиной возрастзависимой потери костной массы у женщин является дефицит эстрогена, который играет роль в контроле процессов резорбции кости. Он ингибирует формирование остеокластов – клеток, участвующих в рассасывании и перестройке кости. Эстроген ингибирует также продукцию воспалительных цитокинов, которые участвуют в активации процессов резорбции кости. У мужчин уровень эстрогена (он образуется в небольших количествах из тестостерона) также играет роль в подавлении резорбции костной ткани. Тестостерону отводится вторая роль в этом процессе. Другими факторами риска остеопороза являются возрастзависимое снижение усвоения в кишечнике кальция и витамина Д, повышенное содержание фосфата в сыворотке крови (связывающего кальций в нерастворимые формы), а также увеличенная продукция паратиреоидного гормона. Риск остеопороза и переломов позвонков вследствие него повышен у курящих мужчин.

Для ранней диагностики остеопороза измеряют минеральную плотность кости (денситометрия), делают анализ сыворотки крови на специфические маркеры метаболизма кости, такие как сывороточный остеокальцин, сывороточная щелочная фосфатаза костей, сывороточная тартрат-резистентная кислая фосфатаза. К признакам развившегося остеопороза относят постепенное уменьшение роста, сутулую позу и возросшую частоту переломов.

Профилактика остеопороза заключается в изменении образа жизни. Диета должна содержать достаточное количество кальция и витамина Д. Кроме того, людям из группы риска (пожилые, женщины, курильщики и т.д.) следует заниматься силовыми упражнениями для поддержания силы мышц и плотности костей (рис. 23).

Рис. 23

Таким образом, профилактика остеопороза состоит в употреблении:

● достаточного количества кальция с пищей (1000 мг в сутки для мужчин и женщин; для женщин в постменопаузе и мужчин старше 70 лет – 1200 мг в сутки, но не более 2000 мг);

● нежирных кисломолочных продуктов (от 200 до 300 мл на порцию);

● темно-зеленых листовых овощей;

● консервированного с костями лосося или сардин;

● ферментированных соевых продуктов, таких как тофу;

● обогащенных кальцием круп и апельсинового сока, пищевых добавок по назначению врача;

● достаточного количества витамина Д (600–800 МЕ в сутки при выявлении дефицита на основании исследования крови – по рекомендации врача).

Положительную роль могут играть регулярные физические упражнения (силовые тренировки).

Остеоартрит

Остеоартрит или остеоартроз – это медленно прогрессирующая деструкция суставных хрящей, которая у пожилых людей чаще всего затрагивает суставы пальцев и суставы, на которые приходится основная нагрузка. Считается, что болезнь возникает из-за определенных биохимических изменений в суставном хряще.

Основными факторами риска развития остеоартрита являются возраст, травмы, наследственная предрасположенность и ожирение, а точнее, механическая нагрузка большой массы тела на суставы (рис. 24). Так как степень ожирения коррелирует со степенью поражения не только тех суставов, которые несут большую нагрузку, и так как уменьшение симптомов наблюдается при уменьшении жировой массы, а не общей массы тела, то предполагается, что остеоартрит развивается вследствие метаболических нарушений, а не только механических нагрузок.

Рис. 24. Механизмы возникновения остеоартрита.

Развитие остеоартроза начинается с потери гладкой выстилки из протеогликанов на поверхности сустава и распада коллагенового матрикса. Это приводит к разрушению костной пластинки, увеличению осмотического давления, накоплению жидкости и воспалению, из-за чего сустав деформируется и появляется боль. На поверхности суставов могут образовываться наросты – остеофиты, которые уменьшают подвижность сустава.

Половые гормоны, по-видимому, играют важную роль в развитии остеоартрита. Возрастное снижение эстрогена приводит к повышенному риску развития этой патологии. Более того, инъекции экзогенного эстрогена оказывали защитное действие на хрящ и костный метаболизм.

К ранним признакам остеоартрита относят боль, припухлость сустава, ограничение движений, ощущение трения в суставе и потерю гибкости. На данный момент не существует биохимических тестов для определения остеоартрита на ранних стадиях. Тесты, использующие антитела против ревматоидного фактора и циклического цитруллинированного пептида, необходимо улучшить для того, чтобы они работали в клинике. Недавно ученые разработали новые методы, использующие масс-спектрометрию для количественного определения цитруллинированного белка и свободного гидроксипролина в жидкостях организма. Они обнаружили, что количество данного белка в плазме крови выше у пациентов с остеоартритом и ревматоидным артритом.

Национальный институт здравоохранения и социального мастерства Великобритании разработал серию рекомендаций в помощь больным остеоартритом:

● упражнения и мануальная терапия для локального укрепления мышц, связанных с больным суставом, и общие аэробные упражнения под наблюдением врача;

● разминание и растяжка, в частности, при остеоартрите тазобедренного сустава;

● избавление от лишнего веса;

● чрескожная электрическая стимуляция нервов и прием нестероидных противовоспалительных препаратов для устранения боли по назначению врача;

● соответствующая обувь (в том числе с амортизирующими свойствами) при остеоартрите нижних конечностей;

● при биомеханической боли в суставах следует рассмотреть возможность использования ортопедических приспособлений.

Согласно рекомендациям той же организации, не следует принимать глюкозамин и хондроитин или использовать иглоукалывание для лечения остеоартрита как недостаточно доказанные средства.

Американский колледж ревматологии рекомендует:

● следить за правильной осанкой шеи и спины при сидении;

● отрегулировать мебель, на которой вы сидите, по высоте;

● избегать повторных движений сустава, особенно частых изгибов;

● сбросить избыточный вес;

● выполнять физические упражнения каждый день;

● использовать адаптивные ортопедические устройства.

Саркопения

Саркопения – это прогрессивная потеря мышечной массы из-за старения, которая приводит к нарушению функционирования мышц. Старение и дистрофии ассоциированы с потерей мышечной ткани, сопутствующим фиброзом и избыточным накоплением экстраклеточного матрикса в скелетной мышце. Возрастная потеря мышечной массы вызывает и усиливает возрастные проблемы со здоровьем. Таким образом, понимание вовлеченных процессов важно для улучшения качества жизни пожилых людей. У саркопении есть как свои уникальные черты, так и особенности, общие с другими атрофиями. К последним можно отнести изменения концентрации факторов роста и рецепторов к ним, снижение потребления калорий и белков. Кроме того, с возрастом в мышцах увеличивается количество жира и других структур, не способных к сокращению, что ухудшает работу мышц.

Саркопения имеет мультифакториальную этиологию, включающую структурные, биохимические и физиологические нарушения. Более того, с возрастом ухудшается микроокружение, которое теряет способность стимулировать стволовые клетки мышц, дифференцироваться в мышечные волокна и, наоборот, облегчает их превращение в фибробласты, клетки соединительной ткани (рис. 25).

Рис. 25.

К ранним признакам возрастной потери мышечной ткани можно отнести мышечную слабость и потерю выносливости, которые могут привести к сниженной физической активности. Сниженная физическая активность, в свою очередь, приводит к уменьшению мышечной массы.

В ходе недавнего исследования выяснилось, что сила сжатия кисти и вероятность смерти ассоциированы. Результаты исследований В. Сандерсона и коллег выявили, что с помощью измерения силы сжатия можно определить риск летального исхода от всевозможных причин, включая и сердечно-сосудистые патологии. Ученые выяснили, что уменьшение силы сжатия на 5 кг увеличивало риск наступления смерти человека от всех причин на 16 %.

Лучшей профилактикой от потери мышечной ткани являются ежедневные физические упражнения.

Хроническая почечная недостаточность

Хроническая почечная недостаточность объединяет состояния, при которых работа почек не обеспечивает достаточную функцию выведения дольше, чем три месяца подряд. Хроническая почечная недостаточность подразделяется на пять этапов в зависимости от скорости клубочковой фильтрации, оцениваемой по креатинину или цистатину С в плазме крови.

В сумме обе человеческие почки содержат около 2 миллионов нефронов, каждый из которых опутан капиллярной сетью. Эти относительно пористые капилляры постоянно фильтруют кровь и производят более 1500 мл ультрафильтрата (первичной мочи) в день. В норме нефрон всасывает обратно (реабсорбирует) большую часть воды и электролитов, поддерживает кислотно-основное равновесие (кислотно-щелочной баланс), продуцирует или активирует гормоны, необходимые для здоровья костей (25-гидроксивитамин Д) и для поддержания количества эритроцитов крови (эритропоэтин).

Ранние этапы хронической почечной недостаточности часто проходят незамеченными, так как неспецифические симптомы вроде усталости или периферического отека часто не развиваются до тех пор, пока не остается меньше 25 % функционирующих нефронов. Аномальный состав мочи (протеинурия, гематурия или лейкоцитурия), повышенный азот мочевины крови, концентрации креатинина сыворотки, метаболический ацидоз и нарушения концентрации электролитов часто ведут к выявлению данного заболевания до появления клинической симптоматики.

Диагноз требует тщательного изучения анамнеза и клинического осмотра, общего анализа мочи, количественного определения экскреции микроальбумина, концентрации электролитов сыворотки крови, азота мочевины крови, креатинина и бикарбонатов.

Пациентам, функции почек которых снижены на 50 % и меньше, необходимо периодическое измерение концентрации фосфора, кальция, паратиреоидного гормона, гемоглобина и железа для обнаружения вторичного гиперпаратиреоидизма и анемии, ассоциированной с болезнью почек.

Хроническая болезнь почек имеет следующие факторы риска. Старшие возрастные группы (старше 60 лет). Мужской пол. Сердечно-сосудистые заболевания: артериальная гипертония, распространенный атеросклероз, сердечная недостаточность. Нарушения обмена веществ: сахарный диабет, ожирение, повышенный уровень холестерина, нарушения пуринового и фосфорного обмена. Неправильный образ жизни, характер питания и вредные привычки: табакокурение, употребление наркотиков, злоупотребление алкоголем, самолечение обезболивающими препаратами, злоупотребление пищевыми добавками, злоупотребление белковой пищей или белковое истощение; профессиональные контакты с органическими растворителями, солями тяжелых металлов и другими токсинами. Малоподвижный образ жизни. Низкий социальный статус и уровень образования. Наследственность и нарушения развития: заболевания почек, сердечно-сосудистой системы и сахарный диабет у прямых родственников. Нарушения внутриутробного развития, гипотрофия. Аплазия или гипоплазия почки.

Профилактика состоит в выявлении факторов риска хронической болезни почек, альбуминурии, снижения скорости почечной фильтрации. Эпидемиологические данные свидетельствуют о необходимости снижения избыточной массы тела и предотвращения ожирения, сахарного диабета, гипертонии, отказа от курения; регулярных физических упражнений, здорового питания, ограничения потребления поваренной соли (до 6 г в день) и фосфатов. Предотвращение стрептококковых инфекций в детском возрасте также может снизить будущий риск хронической болезни почек.

Хроническая легочная недостаточность

Хроническая легочная недостаточность, или хроническая обструктивная болезнь легких (ХОБЛ), является опасным для жизни заболеванием, препятствующим нормальному дыханию и газообмену в организме. К ней относятся хронический бронхит и эмфизема легких. Хроническая легочная недостаточность является третьей по счету причиной среди главных причин смерти в мире. Согласно статистике ВОЗ, более 3 миллионов человек умерли от нее в 2012 году, что соответствовало 6 % всех случаев смерти. Более 90 % случаев смерти от хронической легочной недостаточности происходит в странах с низким и средним уровнем доходов. В развитых странах, напротив, отмечается тенденция к снижению смертности от этого заболевания.

При хронической легочной недостаточности дыхательные пути (бронхи и бронхиолы) закупориваются вследствие воспаления и образования избыточного количества мокроты. При этом происходит частичное разрушение альвеол как следствие воспаления ткани и/или склерозирование (превращение части ткани в соединительную ткань). Заболевание характеризуется неспособностью легких снабжать организм достаточным количеством кислорода и удалять избыток углекислого газа.

Пациенты часто жалуются на прогрессивное затруднение дыхания после физической нагрузки, сухой кашель и свистящее дыхание. Наиболее распространенными симптомами хронической обструктивной болезни легких являются одышка (или нехватка воздуха), патологическая мокрота и хронический кашель. Повседневная деятельность, например, подъем на несколько ступеней по лестнице или любая физическая нагрузка, очень затруднена. Наблюдается снижение содержания кислорода и повышение содержания углекислого газа в крови. У пациентов с хронической обструктивной болезнью легких на 34 % выше риск внезапной сердечной смерти.

Причины заболевания могут быть различны. В 80–90 % случаев поражение легких, которое приводит к хронической легочной недостаточности, вызвано долгосрочным курением. Однако есть и другие вероятные факторы. Например, генетическая предрасположенность, потому что только у 25 % курильщиков развивается хроническая болезнь легких. Примерно у 1 % больных выявляется генетический дефект – дефицит фермента альфа-1-антитрипсина, который в норме синтезируется печенью и защищает легкие от эластазы – фермента, разрушающего легочную ткань. Заболевание могут вызывать другие раздражители, в том числе дым из печных труб, промышленное загрязнение воздуха, воздействие пыли, дыма или вредных паров на рабочем месте. У некурящих людей развитию хронической легочной недостаточности может способствовать приверженность нездоровой диете – с низким содержанием овощей, цельнозерновых продуктов, орехов и омега-3 ненасыщенных жирных кислот и с высоким содержанием красного мяса и фабрично переработанного мяса, сладких напитков и алкоголя.

Хроническая болезнь легких может быть слабовыраженной и протекать незаметно на протяжении нескольких лет, пока симптомы заболевания не усилятся.

Как правило, для диагностики используют спирометрию, которая измеряет, сколько воздуха человек может вдохнуть и выдохнуть и как быстро воздух может входить и выходить из легких. Уровень кислорода можно измерять непрямым образом посредством пульсоксиметрии, когда через поверхность кожи измеряется степень насыщения гемоглобина кислородом, или напрямую – путем анализа крови, полученной из артерии. Однако функциональные тесты легких не указывают на конкретный диагноз. Кроме того, регулярные функциональные тесты легких не представляют ценности для мониторинга протекания заболевания и оценки ответа на терапию. Более информативна компьютерная томография высокого разрешения, которая позволяет проводить раннюю диагностику фиброза легких и помогает установить диагноз. В то же время бронхоальвеолярный лаваж (бронхоскопия, основанная на введении в легкие и последующем анализе специального раствора) может пролить свет на клеточную и молекулярную патофизиологию заболевания, но редко используется для установления диагноза. Наконец, биопсия легких дает информацию, при помощи которой можно установить диагноз, оценить прогрессирование заболевания и сделать прогноз.

Факторы риска возникновения хронической легочной недостаточности:

● табачный дым (активное и пассивное курение), особенно для астматиков;

● профессиональные вредности (пыль, химические вещества);

● возраст (манифестация заболевания начинается после 40 лет);

● хронические респираторные инфекции;

● генетические факторы.

Эта болезнь неизлечима. Важно предотвратить прогрессирование заболевания, для чего необходимо прекратить курение и воздействие других аэральных загрязнителей. Различные формы лечения могут содействовать облегчению симптомов и повышению качества жизни людей с этой болезнью. Например, противовоспалительные препараты или лекарства, способствующие расширению основных дыхательных путей в легких, могут облегчить одышку. Антибиотики применяют при сопутствующей инфекции легких. Часто используют сочетания нескольких препаратов. Дыхательная гимнастика может улучшить функциональное состояние организма, вернуть способность к повседневной деятельности. Вакцинация дает возможность предотвратить другие заболевания (например, грипп или пневмококковую инфекцию).

Катаракта

Хрусталик человека состоит из особых белков – кристаллинов, структура которых настолько упорядочена, что обеспечивает прозрачность и рефракцию хрусталика. Нарушения внутрибелковых или межбелковых взаимодействий приводят к изменениям микроструктуры хрусталика и появлению помутнения. Белки хрусталика со временем теряют свою пространственную структуру, утрачивают водорастворимость и образуют агрегаты, ведущие к помутнению хрусталика. Происходящие изменения приводят к увеличению осмотического давления и набуханию хрусталика.

Во всем мире от катаракты страдают десятки миллионов людей. Возраст является ключевым фактором риска развития катаракты. Причинами развития заболевания (рис. 26) могут служить диабет, недостаток питательных веществ (дефицит рибофлавина или триптофана), токсины, некоторые лекарства (например, статины) или физическое повреждение хрусталика глаз (тепло, ультрафиолет, травма или ультразвук). Катаракты могут также появляться в результате наследственной предрасположенности и мутаций генов белков хрусталика.

Рис. 26. Основные причины развития катаракты.

Основным методом лечения катаракты в настоящее время является оперативное удаление помутневшего хрусталика и его замена искусственным. Китайские ученые под руководством доктора К. Чжаня установили, что местное применение ланостерола – низкомолекулярного соединения, в норме присутствующего в жидкости хрусталика, обращает вспять агрегацию белков и развитие катаракты. Возможно, что уже в ближайшем будущем появятся глазные капли от катаракты на основе ланостерола.

Для профилактики катаракты надо:

● систематически проходить обследование у врача;

● бросить курить;

● не злоупотреблять алкоголем;

● пользоваться солнцезащитными очками;

● следить за сопутствующими заболеваниями;

● поддерживать здоровый вес;

● систематически принимать поливитаминные комплексы;

● придерживаться диеты с богатым содержанием фруктов и овощей.

Согласно обзору, опубликованному в журнале «Офтальмология» в 2015 году, меньшая вероятность заболевания катарактой в старшем возрасте связана с более длительным поддержанием активного образа жизни, регулярными прогулками, ездой на велосипеде или профессией, при которой необходим физический труд. В частности, катание на велосипеде в течение часа в день или более снижает риск катаракты на 12 %. У людей, профессия которых связана с физическим трудом, риск катаракты был ниже на 16 % по сравнению с представителями «сидячих» профессий.

Макулодистрофия

Возрастная макулярная дегенерация – это третья по частоте причина слепоты (после катаракты и глаукомы) у пожилых людей. Сетчатка – это внутренний слой глаза, который воспринимает свет и преобразует его в электрические сигналы. Когда эти электрические сигналы поступают через зрительный нерв в мозг, они преобразуются в зрительные образы. Желтое пятно (макула) – это участок сетчатки глаза с наибольшей концентрацией цветных фоторецепторов (колбочек) и, соответственно, с наибольшей остротой зрения. С возрастом желтое пятно подвергается распаду (рис. 27), причиной которого является накопление небольших желтых отложений, называемых друзами. С целью выявления данного заболевания делают снимки глазного дна. На полученных фотографиях изучают симптомы дегенерации макулы – твердые и мягкие друзы, перераспределение пигмента на сетчатке, признаки атрофии.

Рис. 27. Механизмы возрастзависимой дистрофии сетчатки глаза.

Один из ранних симптомов макулярной дегенерации – восприятие прямых линий как волнистых. Вокруг центрального поля зрения могут появиться слепые пятна или размытость изображения. Может возникнуть трудность адаптации к слабому освещению или снижение интенсивности восприятия цветов.

Выявление изменений на ранней стадии поможет спланировать схемы лечения, так как болезнь удается замедлить. Например, развитие заболевания можно остановить, используя низкоэнергетический наносекундный лазер. Однако восстановления уже утраченной остроты зрения не происходит. Поэтому регулярно обследовать макулу стоит начинать с 35–45 лет.

Осенью 2014 года в Японии была проведена первая операция по пересадке сетчатки, полученной из индуцированных плюрипотентных стволовых клеток самого пациента. Данная разработка открывает широкие возможности для лечения макулодистрофии в недалеком будущем и стала возможной благодаря открытию перепрограммирования клеток нобелевским лауреатом Шинья Яманакой.

Факторы риска возникновения макулодистрофии:

● возраст старше 50 лет, наибольший риск приходится на возраст после 65 лет;

● наследственность (генетические факторы);

● курение;

● ожирение;

● нарушенный обмен липидов – повышенный уровень холестерина в крови;

● регулярное воздействие яркого света;

● длительный прием препаратов кальция в количестве более 800 мг в сутки.

● воспалительные процессы;

● высокое артериальное давление;

● сердечно-сосудистые заболевания.

Мерами профилактики данной формы слепоты являются:

● систематическое обследование у врача;

● управление сопутствующими заболеваниями (например, нормализация артериального давления);

● отказ от курения;

● поддержание здорового веса и нормального холестерина;

● постоянные физические нагрузки;

● диета с богатым содержанием фруктов и овощей;

● большие количества зеленых листовых овощей;

● достаточное количество цинка в диете;

● употребление в пищу достаточного количества омега-3 жирных кислот (жирная рыба).

Злокачественные опухолевые заболевания

Рак – это общее название большой группы заболеваний, которые могут затронуть любую часть тела. Общее свойство этих заболеваний – возникновение и быстрое деление аномальных клеток, прорастающих за пределы границ ткани, которые затем могут проникать в близлежащие части тела и распространяться в другие органы. Последний процесс называется метастазированием. Метастазы являются основной причиной смерти от рака.

Рак относится к числу ведущих причин заболеваемости и смертности во всем мире. По данным ВОЗ, в 2012 году регистрировалось примерно 14 миллионов новых случаев заболевания и 8,2 миллиона смертей, связанных с раком. Количество новых случаев, как ожидается, возрастет в два раза в течение уже ближайших лет. Основные причины смертности – рак легких, печени, желудка, кишечника, груди, пищевода.

Среди 5 самых распространенных типов рака у мужчин в 2012 году – рак легких, предстательной железы, толстого кишечника, желудка и печени. У женщин наиболее распространены рак груди, толстого кишечника, легких, шейки матки и желудка.

Рак развивается из одной-единственной клетки. Превращение нормальной клетки в опухолевую – процесс многоступенчатый. Эти изменения возникают в результате взаимодействия между генетическими и эпигенетическими процессами в клетке и внешними факторами. В их числе:

● физические канцерогены, такие как ультрафиолетовое и ионизирующее излучение;

● химические канцерогены, такие как асбест, компоненты табачного дыма (бензопирен), нитрозамины (производные нитратов), афлатоксины (плесневые загрязнители пищевых продуктов) и мышьяк (загрязнитель питьевой воды);

● биологические канцерогены – инфекции, вызываемые некоторыми вирусами, бактериями или паразитами.

Канцерогены вызывают повреждение ДНК. Возникающие мутации и эпимутации (вызванные гиперметилированием ДНК) могут затрагивать проонкогены – гены, измененное состояние которых способствует бесконтрольному делению клеток, либо опухолесупрессоры – гены, в норме препятствующие этому процессу. К генам опухолесупрессоров относятся гены восстановления (репарации) поврежденной ДНК и гены самоликвидации поврежденных клеток (апоптоза).

Предрасполагает к развитию рака угнетение иммунной системы, призванной в том числе убивать атипичные клетки собственного организма. Определенную роль могут сыграть колебания уровней гормонов – гормона роста, инсулиноподобного фактора роста, эстрогена, тестостерона, гормонов щитовидной железы. Вероятно, роль гормонов сводится к стимуляции деления клеток, а при избыточном делении в ДНК клетки могут возникать фатальные ошибки.

Определенную опасность представляет нарушение режима сна – бодрствования, недостаток солнечного света.

Избыток холестерина, аминокислоты метионина и недостаток пищевых волокон, некоторых витаминов (фолиевой кислоты, D_3, B_12) и микроэлементов (селена) в пище может увеличивать риск возникновения рака. Однако это не означает, что их стоит восполнять искусственным образом, в виде БАДов. Напротив, избыток может быть не менее вреден, чем недостаток. Например, прием биодобавок с селеном и витамином Е ассоциирован с повышенным риском рака простаты. Дополнительный прием бета-каротина свыше рекомендованного количества повышает риск развития рака легкого и сердечно-сосудистых заболеваний на 20 %. В двух исследованиях фолиевой кислоты были получены противоречивые результаты – в одном из них ее прием уменьшал количество полипов в толстом кишечнике, а в другом – способствовал их возникновению.

Около трети случаев смерти от рака связано с такими факторами риска, как высокий индекс массы тела, низкое потребление фруктов и овощей, отсутствие физической активности, употребление табака и алкоголя. Употребление табака является наиболее важным фактором риска, поскольку оно обусловливает около 20 % смертей от рака и около 70 % смертей от рака легких. Некоторые хронические инфекции являются факторами риска для 20 % смертности от рака в странах с низким и средним уровнем доходов. Гепатит В, вирус гепатита С и некоторые виды вируса папилломы человека увеличивают риск возникновения рака печени и рака шейки матки соответственно. Вероятность заболевания данными видами рака можно сократить, привившись от вируса папилломы человека и вируса гепатита B.

Старение является еще одним основополагающим фактором развития рака. Заболеваемость раком резко увеличивается с возрастом. Это связано с накоплением случайных мутаций и эпимутаций, возрастным снижением иммунитета и эффективности процессов репарации ДНК.

Профилактика, раннее выявление и правильная диагностика, адекватное и оперативное лечение являются наиболее эффективными стратегиями снижения смертности от рака. Некоторые из наиболее распространенных типов рака, таких как рак молочной железы, рак шейки матки, рак ротовой полости и рак прямой кишки, имеют высокий шанс на излечение при раннем обнаружении и адекватном лечении.

Всемирная организация здравоохранения предлагает подходы к профилактике рака. Более 30 % смертей от рака можно избежать, если устранить основные факторы риска (рис. 28).

Рис. 28.

Факторы риска возникновения злокачественных опухолевых заболеваний:

● употребление табака;

● избыточный вес или ожирение;

● неправильное питание с низким потреблением фруктов и овощей;

● отсутствие физической активности;

● хронический стресс и низкий уровень антистрессовых гормонов (эндорфинов, энкефалинов);

● употребление алкоголя;

● инфицирование вирусом папилломы человека и вирусом гепатита B;

● воздействие ионизирующих излучений (дальние авиаперелеты, медицинская диагностика, вредные производства) и жесткого ультрафиолета (длительное пребывание на солнце, чрезмерное использование солярия);

● загрязнение городского воздуха;

● дым от домашнего использования твердых видов топлива.

Правильная ранняя диагностика – залог успешного лечения. Американское онкологическое общество опубликовало руководство для раннего выявления рака. Приведу некоторые выдержки из него.

Рак молочной железы. Начиная с 40 лет необходимо ежегодно проходить маммографию или томосинтез. Клиническое обследование груди рекомендуется каждые 3 года для женщин в возрасте от 20 до 30 лет и каждый год для женщин 40 лет и старше. Женщины должны знать, как их грудь выглядит в норме, и сообщать врачу о любых изменениях. Начиная с 20-летнего возраста стоит делать самообследование груди (http://www.eurofemme.ru/lib/selfbreast.php).

Некоторые женщины, имеющие близких родственниц, страдавших данным заболеванием, или генетическую склонность, выявленную с помощью генетического теста, наряду с маммографией должны обследоваться с помощью магнитно-резонансной томографии.

Рак толстой и прямой кишки и полипы. Начиная с 50 лет и мужчины, и женщины должны регулярно обследоваться на полипы кишечника одним из перечисленных методов:

● колоноскопия каждые 10 лет;

● гибкая ректороманоскопия каждые 5 лет;

● контрастное исследование кишечника с барием каждые 5 лет,

● КТ-колонография каждые 5 лет.

Рак кишечника помогает выявить одно из следующих обследований:

● ежегодный гваяковый тест кала на скрытую кровь;

● ежегодный фекальный иммунохимический тест;

● анализ ДНК кала на наличие рака каждые 3 года.

Обсудите с врачом, какие исследования лучше всего подходят для вас. Если любой из тестов положительный, дополнительно должна быть сделана колоноскопия.

Рак шейки матки. Обследование на данный вид рака должно стать регулярным, начиная с возраста 21 год. Женщинам в возрасте от 21 и 29 каждые 3 года делается мазок Папаниколау. Женщинам в возрасте от 30 до 65 лет раз в 5 лет в дополнение к мазку Папаниколау должен проводиться тест на вирус папилломы человека. Женщины в возрасте старше 65, результаты тестирования которых прежде были нормальными, могут далее проверяться на рак шейки матки. После того как тестирование прекращается, оно не должно быть запущено снова. Женщинам с предраковыми изменениями шейки следует продолжать обследования по крайней мере 20 лет после этого диагноза. Женщины, которым была сделана прививка против вируса папилломы человека, должны по-прежнему следовать рекомендации по прохождению обследования для своей возрастной группы.

Рак эндометрия (матки). Женщины должны сообщать о любых неожиданных кровотечениях или кровянистых выделениях врачу. Некоторым женщинам, у которых были близкие родственницы с этой патологией, возможно, следует ежегодно проходить биопсию эндометрия.

Рак легких. Если вы курильщик со стажем или вам более 55 лет, по совету врача может быть назначена низкодозовая спиральная компьютерная томография.

Рак простаты. Начиная с 50 лет мужчины должны проходить анализ крови на простатоспецифический антиген (ПСА). В зависимости от уровня ПСА может быть назначено пальцевое ректальное исследование и специальное обследование, включая биопсию. Если у близких родственников был выявлен данный тип рака, регулярное обследование стоит проходить с 45 лет.

Люди в возрасте 20 лет и старше должны проходить регулярные осмотры для выявления рака щитовидной железы, ротовой полости, кожи, лимфатических узлов, яичек и яичников.

Чтобы помочь себе снизить риск развития рака:

● избавьтесь от курения;

● поддерживайте здоровый вес тела;

● регулярно занимайтесь физической активностью;

● ешьте здоровую пищу с большим количеством фруктов и овощей (примером является средиземноморская диета);

● ограничьте употребление алкоголя;

● защитите вашу кожу от избытка солнечных лучей;

● сделайте тест на генетические предрасположенности и риски, изучите свой семейный анамнез;

● регулярно являйтесь на врачебные осмотры и обследования на возможность возникновения рака.

● ограничьте употребление сахара и переработанного мяса (колбас, сарделек, сосисек).

У вегетарианцев снижена частота рака отделов пищеварительной системы. Профилактическое действие могут оказывать полифенолы (флавонолы и флавононы), содержащиеся в фруктах (например, в цитрусовых, яблоках, винограде, персиках), красном вине и чае.

Существует обширная статистика, показывающая, что регулярный прием малых доз противовоспалительных препаратов, таких как ацетилсалициловая кислота (аспирин), уменьшает риск возникновения различных форм рака.

Заключение

Надеюсь, мне удалось вас убедить в необходимости тщательно следить за своим самочувствием и осуществлять профилактику возрастзависимых заболеваний. Биомаркеры старения, носимые устройства для мониторинга здоровья и методы оценки биологического возраста вам могут в этом помочь.

К сожалению, очевидно, что не все современные достижения науки о старении уже нашли свое применение в медицинской практике. Чем раньше произойдет внедрение комплекса биомаркеров, наиболее полно характеризующего скорость старения человека, в практику, тем точнее мы сможем оценивать свой биологический возраст и своевременно принимать меры по его коррекции. Интересным направлением развития, на мой взгляд, является подход, при котором данные с носимых фитнес-устройств и портативных домашних лабораторий можно будет использовать в специальных компьютерных приложениях для оценки своего биологического возраста и эффективности подходов к его уменьшению через изменение режима дня, стиля питания, уровня физической нагрузки, применение фармакотерапии.

В заключение хотел бы кратко остановиться на наиболее доступных мерах профилактики возрастзависимых заболеваний и старения в целом.

Сократите свой любимый рацион на 25 %, уменьшив съедаемые порции. При этом повысьте пищевую ценность съедаемого, следите за балансом макро– и микронутриентов, чтобы получить необходимое количество незаменимых аминокислот и жирных кислот, витаминов и минералов. Избегайте продуктов с трансжирами, искусственным добавлением фруктозы, избытком соли. Откажитесь от поджаривания и десертов. Избавьтесь от продуктов из глубоко переработанного мяса – колбас и сосисек. Сторонитесь сладких напитков и соков, фастфудов и ресторанной еды. Каждый день ешьте не менее 500 г овощей (не включая картофель), листовой зелени (петрушки, салата) и 3 порции не очень сладких фруктов, в них содержатся биологически активные вещества, витамины, минералы и пищевые волокна. Последние являются гарантией хорошего пищеварения и здоровья микрофлоры кишечника. В то же время остерегайтесь избытка фруктозы, она провоцирует метаболический синдром. Три раза в неделю употребляйте жирные сорта рыбы, орехи, семечки (тыквенные, кунжутные, льняные), оливковое и льняное масло, авокадо, грибы, темный шоколад, морепродукты. Гарниры с высоким гликемическим индексом (белый рис, жареный картофель или пюре) замените на более полезные (греча, изделия из твердых сортов пшеницы, цельнозерновые каши, киноа, бобовые, батат). Обратите внимание на продукты питания, содержащие в достаточном количестве витамины В_6, В_12, К, Д_3 и фолиевую кислоту, омега-3, кальций, магний, цинк, селен, йод. Будьте осторожны с биодобавками: помните, что избыток поступления витаминов и минералов не менее вреден, чем их недостаток. Идеальным было бы периодически проходить анализ на уровень этих микронутриентов в плазме крови. Контролируйте также свой вес, уровень сахара, триглицеридов и холестерина в крови.

Периодическое употребление зеленого или черного чая и до 3 чашек черного кофе в день при отсутствии противопоказаний уменьшает общую смертность и заболеваемость некоторыми видами рака.

Придерживайтесь строгого режима питания, однако устраивайте себе периодические разгрузочные дни. В частности, профессор В. Лонго из университета Южной Калифорнии в Лос-Анджелесе призывает 5 раз в месяц снижать калорийность дневного потребления на 50 %. Это позволит снизить вероятность проблем с метаболизмом.

Необходимо поддерживать постоянство суточных ритмов. Следует вовремя ложиться спать (до 12 часов ночи, когда пик выработки мелатонина при условии полной темноты максимален) и спать не менее 7,5 часа в день. Для большего комфорта приобретите ортопедическую подушку. Спать лучше на боку, а не на спине. Поскольку почти все мы проживаем в условиях сильного светового загрязнения (уличные фонари, свет в окнах соседей, световая реклама), стоит закрывать окна ночью плотными шторами, чтобы спать в полной темноте. Откажитесь от использования телевизоров, компьютеров, планшетов и мобильных телефонов хотя бы за 30 минут до отхода ко сну – искусственный свет от экрана сдвигает начало выработки мелатонина. Выключайте на ночь электроприборы в спальне, чтобы вас не отвлекал ото сна свет от диодных лампочек. Также лучше избегать сменного графика работы.

Сохраняйте высокий уровень двигательной активности, давайте себе умеренные кардионагрузки и периодические силовые тренировки, больше ходите. Это позволит избежать проблем с венозным оттоком в нижних конечностях, сохранить здоровый вес, повысить чувствительность мышечных клеток к инсулину. Разумеется, при любых хронических заболеваниях по поводу интенсивности нагрузок нужно проконсультироваться с врачом.

Давайте себе регулярную умственную нагрузку – много общайтесь, следите за новостями, решайте сложные задачи, погружайтесь в изучение новых тем, языков. Это замедлит ухудшение когнитивных функций.

Старайтесь выглядеть хорошо. Это придает уверенность в себе, создает ощущение, что тебе столько лет, на сколько ты выглядишь. Данное ощущение стимулирует нейроэндокринную регуляцию процессов жизнедеятельности и замедляет старение.

Максимально избегайте простудных и других инфекций, дисбактериоза, источников аллергии. Проходите регулярную вакцинацию. Чем реже ваш организм испытывает воспаление, тем медленнее старение.

Следите за симптомами возникновения возрастзависимых заболеваний. Проходите периодическое обследование и консультирование у врачей-специалистов. Чем раньше выявлена проблема, тем вероятнее ее устранение.

Больше путешествуйте, бывайте на свежем воздухе, любыми способами избегайте депрессивных мыслей и раздражительности, учитесь управлять своим стрессом.

Длительный или сильный стресс ускоряет старение. Умеренные и кратковременные стрессы, напротив, оказывают стимулирующее действие, пробуждают собственные защитные силы организма. По такому принципу действуют, например, температурное закаливание, пост, интенсивная физическая нагрузка, медитация. Положительное действие умеренных стрессов вы ощутите только в том случае, если между воздействиями вы дадите своему организму достаточно времени на восстановление.

Соблюдайте баланс времени нахождения на открытом солнце. С одной стороны, периодическое пребывание на солнце способствует выработке необходимой нам активной формы витамина Д_3, с другой – избыток солнца вызывает фотостарение кожи, и человек начинает выглядеть старше своих лет. На улице в солнечную погоду носите шляпу и солнечные очки. Откажитесь от посещений соляриев.

Не используйте без крайней необходимости стероидные препараты. Консультируйтесь по поводу приема лекарств с лечащим врачом.

Забудьте все свои вредные привычки. Отказ от курения способен добавить примерно 9 лет жизни, отказ от злоупотребления алкоголем – еще 8 лет.

Постарайтесь контролировать хотя бы самые доступные биомаркеры старения из тех, что описаны в этой книге.

Выполнив эти рекомендации, вы с удивлением заметите, как изменятся в лучшую сторону ваше здоровье и самочувствие.

Словарь терминов

CEA (Канцеро-эмбриональный антиген) – маркер на колоректальный рак, рак молочной железы, легких, желудка, поджелудочной железы, мочевого пузыря, почек, некоторых опухолей щитовидной железы, шейки матки, яичников, печени.

CRAMP – антимикробный пептид, образующийся в клетках врожденного иммунитета (макрофагах и полиморфноядерных лейкоцитов).

EF-1α – фактор, принимающий участие в биосинтезе белков.

HbA1c (Гликированный гемоглобин) – часть всего гемоглобина, циркулирующего в крови, которая оказывается химически связана с глюкозой.

IgA-нефропатия – заболевание почек, характеризующееся поражением почечных клубочков.

PSA (Простатический специфический антиген) – маркер рака предстательной железы.

TLR9 (Толл-подобный рецептор 9) – мембранный белок, локализующийся в эндосомах внутри клеток и обеспечивающий функционирование врожденного иммунитета. Распознает на молекуле ДНК, которые встречаются относительно редко в ДНК позвоночных по сравнению с бактериальной или вирусной ДНК.

А

Аккомодация – настройка глаза на определенное расстояние до фиксируемого объекта.

Аллели – различные формы одного и того же гена, расположенные в одинаковых участках гомологичных хромосом и определяющие альтернативные варианты развития одного и того же признака.

Анорексия – полное отсутствие аппетита при объективной потребности организма в питании.

Антиген – любая молекула, которая специфично связывается с антителом.

Антитела – иммуноглобулины, которые продуцируются иммунной системой животного организма в ответ на появление чужеродных молекул и специфически с ними взаимодействуют. Их можно продуцировать искусственно для детекции определенных белков-мишеней в образце.

Аорта – самая крупная артерия, питающая артериальной кровью органы тела.

Аппарат Гольджи – органелла, представляющая собой образованную мембраной систему плоских цистерн, вакуолей и мелких пузырьков. В аппарат Гольджи поступают синтезированные на мембранах эндоплазматической сети белки и липиды, к ним могут присоединяться полисахариды. Дозревшие таким образом макромолекулы используются самой клеткой или выводятся из нее (так, например, выделяется слизь и пищеварительные ферменты). Аппарат Гольджи образует лизосомы, необходимые для внутриклеточного переваривания устаревших частей клетки, вирусов и бактерий.

Астигматизм – дефект зрения, связанный с нарушением формы хрусталика, роговицы или глаза, в результате чего человек теряет способность к четкому видению.

Атеросклероз – заболевание артерий, при котором в стенке сосуда происходит отложение холестерина.

АТФ – универсальный источник энергии для всех биохимических процессов, протекающих в живых системах.

Б

Барорецепторы – рецепторы давления, расположенные в кровеносных сосудах.

Бета-галактозидаза – фермент, катализирующий расщепление дисахарида лактозы на глюкозу и галактозу.

Биогеронтология – наука о процессах старения и путях борьбы с ним.

Болезнь Альцгеймера – дегенеративное заболевание центральной нервной системы, характеризующееся постепенной потерей памяти и когнитивных способностей.

Болезнь Крона – воспаление желудочно-кишечного тракта, которое может поражать все его отделы, начиная от полости рта и заканчивая прямой кишкой.

Болезнь Паркинсона – хроническое заболевание нервной системы у пожилых людей, при котором наблюдается замедленность движений, скованность и дрожание мышц.

Бред – бессвязная речь.

В

Вариантные гистоны – белки, структура которых в основном совпадает со структурой гистона, но свойства несколько изменены из-за различий в аминокислотной последовательности.

Возрастная макулярная дегенерация – это физическое нарушение, возникающее в центре сетчатки глаза, в так называемой макуле, которая отвечает за остроту зрения.

Г

Ген – структурная и функциональная единица наследственности живых организмов.

Генетическая нестабильность – множественные изменения локализации, структуры или числа копий генов (или их частей) в геноме клетки или особи.

Генетический код – свойственный всем живым организмам способ кодирования аминокислотной последовательности белков при помощи последовательности нуклеотидов.

Геропротектор – общее название для группы веществ, в отношении которых обнаружена способность увеличивать продолжительность жизни животных и замедлять старение.

Гипертоническая болезнь – заболевание, характеризующееся повышением артериального давления.

Гипертриглицеридемия – аномально повышенный уровень липидов и/или липопротеинов в крови человека.

Гипогонадизм – функциональная недостаточность яичек, сопровождающаяся снижением уровня тестостерона в крови.

Гипоксия – пониженное содержание кислорода в организме.

Гипотиреоз – заболевание, обусловленное недостаточным содержанием в организме гормонов щитовидной железы.

Гиппокамп – отдел головного мозга, отвечающий за память и принятие решений «по ассоциации» с уже происходившими явлениями и событиями.

Гистологический анализ – обследование взятого образца тканей под оптическим микроскопом, позволяющее определить тип новообразования и его характеристики.

Гистоны – класс ядерных белков, выполняющих две основные функции: они участвуют в упаковке нитей ДНК в ядре и в эпигенетической регуляции таких ядерных процессов, как транскрипция, репликация и репарация.

Глиальные клетки – вспомогательные клетки нервной ткани, играющие роль в защите и питании нейронов.

Глюкоза – виноградный сахар, моносахарид, играющий ключевую роль в энергетическом метаболизме клеток.

Глютен – клейковина, сложный белок, входящий в состав многих злаковых культур, в частности пшеницы, ячменя и ржи.

Гомоцистеин – продукт переработки аминокислоты метионина, который превращается обратно в метионин под действием витаминов группы B. В противном случае накапливается и поражает внутреннюю стенку артерий, провоцируя атеросклероз и образование тромбов.

Гуанозин – одна из букв генетического кода.

Д

Депрессия – угнетенное состояние, тоска, хандра.

Диастолическая дисфункция левого желудочка миокарда – потеря способности сердечной мышцы расслабляться после этапа изгнания крови.

Диастолическое артериальное давление – давление в артериях в момент расслабления сердечной мышцы.

ДНК-зонд – меченый фрагмент ДНК, использующийся для гибридизации со специфическим участком молекулы ДНК.

Дофамин – вещество-посредник между нейронами, вызывает чувство удовольствия, влияет на процессы мотивации и обучения.

И

Инсульт – острое нарушение мозгового кровообращения.

Инфаркт миокарда – кислородное голодание и гибель клеток сердечной мышцы.

Ионизирующее излучение – потоки фотонов, элементарных частиц или осколков деления атомов, способные ионизировать вещество.

Ипохондрия – постоянное беспокойство по поводу возможности заболеть.

К

Кальцитонин – гормон щитовидной железы, основная роль которого заключается в регуляции обмена кальция.

Кардиомиопатия – увеличение размеров сердца, сердечная недостаточность и нарушение ритма сердца.

Квартирантство (комменсализм) – отношения, полезные одному, но безразличные другому симбионту.

Клеточное дыхание – совокупность биохимических реакций, протекающих в клетках живых организмов, в ходе которых происходит окисление углеводов, липидов и аминокислот до углекислого газа и воды с запасанием выделяющейся энергии в молекуле АТФ.

Когнитивное нарушение – снижение памяти, умственной работоспособности и др.

Конечные продукты гликирования – продукты повреждения аминокислот в составе белков в процессе их неферментативного взаимодействия с сахарами (например, глюкозой, фруктозой, галактозой).

Коронарная болезнь сердца – заболевание сосудов, питающих сердце.

Л

Лейкоциты – белые кровяные клетки, участвующие в реализации иммунитета.

Лизосома – структура клетки, в которой происходит переваривание старых структур или инфекционных агентов.

Липопротеид – сложный белок, состоящий из белка и липида.

Липопротеиды высокой плотности – «плохой» холестерин крови, предрасполагающий к развитию атеросклероза.

Лобно-височная дегенерация – дегенерация лобной доли головного мозга.

Люминесцентный микроскоп – прибор, с помощью которого можно наблюдать свечение окрашенного специальным флуоресцентным красителем объекта при освещении невидимым ультрафиолетовым или синим светом.

М

Макрофаг – белая кровяная клетка, которая поглощает инородные частицы и микроорганизмы путем фагоцитоза.

Межклеточный матрикс – упорядоченная сеть переплетенных макромолекул (коллагена, эластина, гликозаминогликанов, протеогликанов), в которую погружены клетки, образующие данную ткань.

Метаболизм – процесс обмена веществ в организме.

Метаболиты – органические вещества, синтезируемые организмом.

Метаболический синдром – увеличение массы жира вокруг внутренних органов, снижение чувствительности периферических тканей к инсулину и повышенная выработка инсулина, ведущие к развитию ожирения, сахарного диабета 2-го типа и артериальной гипертонии.

Метаболомная сеть – совокупность биохимических процессов, осуществляющих обмен веществ в данной клетке или организме в целом.

Метагеномика – раздел молекулярной генетики, изучающий «метагеном» – генетический материал, получаемый напрямую из образцов среды.

Метилирование ДНК – присоединение метильной группы к цитозину в составе CpG-динуклеотида молекулы ДНК без изменения самой нуклеотидной последовательности ДНК.

Является одним из механизмов регуляции считывания генов с ДНК. При метилировании участка ДНК ферменты, производящие считывание, не могут его выполнить. Тем самым блокируется экспрессия данного гена.

Миелодиспластический синдром – возрастзависимое заболевание костного мозга, приводящее к недостатку форменных элементов крови (эритроцитов, лейкоцитов и тромбоцитов).

Микробиота – бактериальная микрофлора.

Микробиоценоз – устойчивое сообщество микроорганизмов в определенной среде обитания.

МикроРНК – малые молекулы РНК, не кодирующие белок, принимающие участие в транскрипционной и посттранскрипционной регуляции активности генов путем РНК-интерференции.

Митохондрии – структуры внутри клетки, отвечающие за выработку энергии (образование большей части АТФ, НАДН), окисление глюкозы, жиров. Источник свободных радикалов. Имеют собственные кольцевые ДНК, рибосомы и транспортные РНК.

мРНК – матричная РНК, содержащая информацию о первичной структуре (аминокислотной последовательности) белков.

Мутации – внезапные наследуемые изменения генетического материала, вызывающие изменения каких-либо признаков и свойств организма.

Н

НАДН – никотинамидадениндинуклеотид является производным витамина B_3 (ниацина) и участвует в переносе свободного электрона в процессах окисления-восстановления.

Неинвазивный – не связанный с проникновением через естественные барьеры тела (под кожу, слизистые оболочки).

Нейродегенерация – прогрессирующая гибель нервных клеток, ведущая к слабоумию и двигательным нарушениям.

Неферментативная реакция сахаров и белков – реакция сахаров с белками при высоких температурах (гликирование) дает характерную корочку при поджаривании продуктов питания, такие же деструктивные процессы, но более медленные, происходят в стенках сосудов и в тканях тела.

Нуклеотиды – буквы генетического кода.

О

Однонуклеотидный полиморфизм ДНК (снип) – отличия последовательности ДНК размером в один нуклеотид (одну букву) в геноме.

Органеллы – внутриклеточные структуры, выполняющие различные функции для поддержания деятельности клетки.

Остеоартрит – хроническое заболевание суставов.

Остеопороз – заболевание костей, которое характеризуется уменьшением массы и плотности костей, что повышает риск их перелома.

П

Панкреатит – воспаление поджелудочной железы.

Паранойя – расстройство личности, характеризующееся чрезмерной, подозрительностью, злопамятностью, постоянным недовольством окружающими и тенденцией относить все на свой счет.

Паратиреоидный гормон – гормон паращитовидной железы, который регулирует уровень кальция и фосфора в крови.

Патобионт – болезнетворный микроорганизм.

Паттерн – закономерная регулярность, образец, рисунок.

Периферическое сосудистое сопротивление – препятствие кровотоку, которое возникает в кровеносных сосудах.

Пиксель – наименьший элемент двумерного цифрового изображения в растровой графике.

Плазма крови – жидкая часть крови.

Протеолитический потенциал – разложение белков.

Р

Ревматоидный артрит – заболевание соединительной ткани с преимущественным поражением мелких суставов.

Ревматоидный фактор – антитела к собственным тканям, вызывающие ревматоидный артрит.

Ремиссия – период течения хронической болезни, который проявляется значительным ослаблением или исчезновением ее симптомов.

Репликация – процесс синтеза дочерней молекулы дезоксирибонуклеиновой кислоты на матрице родительской молекулы ДНК.

Рибосома – немембранная органелла живой клетки, служащая для биосинтеза белка из аминокислот по заданной матрице на основе генетической информации, предоставляемой мРНК.

С

Саркопения – возрастное атрофическое дегенеративное изменение скелетной мускулатуры, приводящее к постепенной потере мышечной массы и силы.

Сахарный диабет 2-го типа – метаболическое заболевание, характеризующееся повышенным уровнем сахара в крови.

Сахаролитический потенциал – расщепление углеводов.

Свободные радикалы – неустойчивые молекулы, которые вступают в реакцию с другими молекулами и повреждают их.

Секвенирование – определение полной нуклеотидной последовательности ДНК.

Сердечный индекс – величина минутного объема кровообращения, деленная на площадь поверхности тела в м^2.

Симбиоз – совместное существование организмов разных видов, приносящее им взаимную пользу.

Симпатический тонус – активность симпатического отдела вегетативной нервной системы.

Систолический индекс – количество крови в миллилитрах, которую выбрасывает левый желудочек за одно сердечное сокращение.

Старческие ангиомы – мелкие красные родинки на коже.

Статмин – белок цитоскелета.

Стволовые клетки – незрелые клетки, по мере необходимости способные давать начало сразу нескольким типам зрелых клеток.

Стресс – состояние повышенного напряжения организма как защитная реакция на различные неблагоприятные факторы (голод, холод, физические или психические травмы и т.п.).

Т

Тельца Леви – аномальные агрегаты белка, которые развиваются не снаружи, как при болезни Альцгеймера, а внутри нервных клеток.

Тиреоидит – воспаление ткани щитовидной железы.

Т-клетки памяти – клетки памяти сохраняются в неактивной форме после первичного контакта с антигеном до тех пор, пока не наступает повторное взаимодействие с тем же антигеном.

Транскрипция – перенос генетической информации с ДНК на РНК.

Тремор – непроизвольное дрожание пальцев рук.

Триглицериды – природные органические соединения, состоящие из глицерина и жирных кислот.

Трофический – связанный с обменом веществ и питанием.

У

Ударный объем – объем крови, нагнетаемый каждым желудочком в аорту или легочную артерию при одном сокращении сердца.

Уровень основного обмена – метаболизм в состоянии покоя.

Ф

ФАД – флавинадениндинуклеотид служит окислительно-восстановительным челноком, перенося электрон. Является производным витамина В_2 (рибофлавина).

Физиологические функции – механические, физические и биохимические функции живых организмов.

Х

Хитиназа – фактор врожденного иммунитета, выделяемый макрофагами.

Холестерин – одна из разновидностей липидов, жирный спирт.

Холтеровский мониторинг – монитор с электродами, предназначенными для записи кардиосигналов, установленный на теле пациента на сутки.

Хромосома – последовательность ДНК, в которой последовательно расположены гены.

Ц

Целиакия – хроническое заболевание тонкого кишечника, связанное с врожденной непереносимостью белка глютена, который содержится в злаковых культурах (пшеница, рожь, овес, ячмень).

Церебральный атеросклероз – заболевание, поражающее артерии головного мозга.

Циклинзависимая киназа – регуляторный белок, участвующий в смене фаз клеточного цикла.

Цирроз печени – прогрессирующее заболевание печени, вследствие которого нарушаются функции печени и портальная гипертензия.

Цитокин – сигнальные пептиды клеток иммунной системы, регулирующие воспалительные реакции.

Цитоплазма – вся внутренняя среда клетки, кроме ядра, ограниченная плазматической мембраной.

Цитотоксический эффект – уничтожение специализированными клетками иммунной системы поврежденных или атипичных клеток тела.

Ч

Черная субстанция головного мозга – из миллиардов нейронов центральной нервной системе (ЦНС) только несколько тысяч нейронов вырабатывают найромедиатор дофамин. Основными дофаминовыми путями в ЦНС являются: мезокортикальный путь (связан с процессами мотивации и эмоциональных реакций), мезолимбический путь (продуцирование чувств удовольствия, ощущения награды и желания), нигростриарный путь (связан с двигательной активностью).

Э

Экспрессия – процесс, в ходе которого наследственная информация от гена (последовательности нуклеотидов ДНК) преобразуется в функциональный продукт – РНК или белок.

Электрофорез – перемещение заряженных молекул или частиц в электрическом поле.

Эндоплазматическаясеть – органелла клетки, представляющая собой разветвленную систему из окруженных мембраной уплощенных полостей, пузырьков и канальцев и служащая для транспорта белков, синтеза и транспорта липидов и стероидов, формирования ядерной оболочки, запасания внутриклеточного кальция.

Эндотелий – слой эпителиальных клеток, выстилающий стенки сосудов, вырабатывающий гормоноподобные вещества, служащий фильтром и барьером между тканями и кровотоком.

Эндотоксин – компонент наружной части клеточной мембраны бактерий, высвобождающийся при их разрушении и вызывающий воспалительные процессы.

Эпигенетические изменения – модификации ДНК или связанных с ней белков, которые не приводят к изменению генетического кода, однако способны включать или выключать те или иные гены.

Эпигенетические нарушения – сбой в регуляции активности генов.

Эпителий – ткань, покрывающая поверхность тела и все его полости.

Эхокардиограмма – исследование, при котором используется ультразвук для оценки состояния сердечной мышцы, клапанов сердца и риска развития заболеваний сердца.

Эхокардиография – метод ультразвукового исследования, направленный на изучение морфологических и функциональных изменений сердца и его клапанного аппарата.

Я

Ядро – структуры внутри клетки, в которых хранится и функционирует основной генетический материал.

Примечания

1

Неинвазивный – не связанный с проникновением через естественные барьеры тела (под кожу, слизистые оболочки и т.п.).

2

Метаболизм – обмен веществ.

3

Стресс – состояние повышенного напряжения организма как защитная реакция на различные неблагоприятные факторы (голод, холод, физические или психические травмы и т.п.).

4

Ионизирующие излучения – потоки фотонов, элементарных частиц или осколков деления атомов, способные ионизировать вещество.

5

Свободные радикалы – неустойчивые молекулы, которые вступают в реакцию с другими молекулами и повреждают их.

6

Гипоксия – пониженное содержание кислорода в организме.

7

Реакция сахаров с белками при высоких температурах (гликирование) дает характерную корочку при поджаривании продуктов питания, такие же деструктивные процессы, но более медленные, происходят в стенках сосудов и в тканях тела.

8

Сахарный диабет 2-го типа – метаболическое заболевание, характеризующееся повышенным уровнем сахара в крови.

9

Атеросклероз – заболевание артерий, при котором в стенке сосуда происходит отложение холестерина.

10

Нейродегенерация – прогрессирующая гибель нервных клеток, ведущая к слабоумию и двигательным нарушениям.

11

Когнитивные нарушения – снижение памяти, умственной работоспособности и др.

12

Метаболический синдром – увеличение массы жира вокруг внутренних органов, снижение чувствительности периферических тканей к инсулину и повышенная выработка инсулина, ведущие к развитию ожирения, сахарного диабета 2-го типа и артериальной гипертонии.

13

Биогеронтология – наука о процессах старения и путях борьбы с ним.

14

Механические, физические и биохимические функции живых организмов.

15

Геропротекторные препараты – общее название для группы веществ, в отношении которых обнаружена способность увеличивать продолжительность жизни животных и замедлять старение.

16

Болезнь Альцгеймера – дегенеративное заболевание центральной нервной системы, характеризующееся постепенной потерей памяти и когнитивных способностей.

17

Болезнь Паркинсона – хроническое заболевание нервной системы у пожилых людей, при котором наблюдается замедленность движений, скованность и дрожание мышц.

18

Канцеро-эмбриональный антиген – маркер на колоректальный рак, рак молочной железы, легких, желудка, поджелудочной железы, мочевого пузыря, почек, некоторых опухолей щитовидной железы, шейки матки, яичников, печени.

19

Простатический специфический антиген – маркер рака предстательной железы.

20

Гликированный гемоглобин – часть всего гемоглобина, циркулирующего в крови, которая оказывается химически связана с глюкозой.

21

Пиксель – наименьший элемент двумерного цифрового изображения в растровой графике.

22

Отличия последовательности ДНК размером в один нуклеотид (одну букву) в геноме.

23

Инсульт – острое нарушение мозгового кровообращения.

24

Остеоартрит – хроническое заболевание суставов.

25

Гипертония – заболевание, характеризующееся повышением артериального давления.

26

Липопротеиды – состоящий из белка и липида.

27

Триглицериды – природные органические соединения, состоящие из глицерина и жирных кислот.

28

Коронарная болезнь – заболевание сосудов, питающих сердце.

29

Инфаркт миокарда – кислородное голодание и гибель клеток сердечной мышцы.

30

Панкреатит – воспаление поджелудочной железы.

31

Холестерин – одна из разновидностей липидов, жирный спирт.

32

«Плохой» холестерин крови, предрасполагающий к развитию атеросклероза.

33

Глюкоза – виноградный сахар, моносахарид, играющий ключевую роль в энергетическом метаболизме клеток.

34

Органеллы – внутриклеточные структуры, выполняющие различные функции для поддержания деятельности клетки.

35

Совокупность биохимических реакций, протекающих в клетках живых организмов, в ходе которых происходит окисление углеводов, липидов и аминокислот до углекислого газа и воды с запасанием выделяющейся энергии в молекуле АТФ.

36

Органелла клетки, представляющая собой разветвленную систему из окруженных мембраной уплощенных полостей, пузырьков и канальцев и служащая для транспорта белков, синтеза и транспорта липидов и стероидов, формирования ядерной оболочки, запасания внутриклеточного кальция.

37

Эта органелла представляет собой образованную мембраной систему плоских цистерн, вакуолей и мелких пузырьков. В аппарат Гольджи поступают синтезированные на мембранах эндоплазматической сети белки и липиды, к ним могут присоединяться полисахариды. Дозревшие таким образом макромолекулы используются самой клеткой или выводятся из нее (так, например, выделяется слизь и пищеварительные ферменты). Аппарат Гольджи образует лизосомы, необходимые для внутриклеточного переваривания устаревших частей клетки, вирусов и бактерий.

38

АТФ (аденозин трифосфат: аденин, связанный с тремя фосфатными группами) – молекула, которая служит источником энергии для всех процессов в организме, в том числе для движения.

39

Симбиоз – совместное существование организмов разных видов, приносящее им взаимную пользу.

40

Транскрипция – перенос генетической информации с ДНК на РНК.

41

Цитоплазма – внутренняя среда клетки, кроме ядра, ограниченная плазматической мембраной.

42

Рибосома – немембранная органелла живой клетки, служащая для биосинтеза белка из аминокислот по заданной матрице на основе генетической информации, предоставляемой мРНК.

43

Генетический код – свойственный всем живым организмам способ кодирования аминокислотной последовательности белков при помощи последовательности нуклеотидов.

44

Кольцевые хромосомы – замкнутые в кольцо последовательности ДНК, в которых расположены гены. В клетке человека кольцевые хромосомы во множестве копий находятся в митохондриях.

45

Митохондрии – структуры внутри клетки, отвечающие за выработку энергии (образование большей части АТФ, НАДН), окисление глюкозы, жиров. Источник свободных радикалов. Имеют собственные кольцевые ДНК, рибосомы и транспортные РНК.

46

Структуры внутри клетки, в которых хранится и функционирует основной генетический материал.

47

Ген – структурная и функциональная единица наследственности живых организмов.

48

Нуклеотиды – буквы генетического кода.

49

Модификации ДНК или связанных с ней белков, которые не приводят к изменению генетического кода, однако способны включать или выключать те или иные гены.

50

Множественные изменения локализации, структуры или числа копий генов (или их частей) в геноме клетки или особи.

51

Лейкоциты – белые кровяные клетки, участвующие в реализации иммунитета.

52

Люминесцентный микроскоп – прибор, с помощью которого можно наблюдать свечение окрашенного специальным флуоресцентным красителем объекта при освещении невидимым ультрафиолетовым или синим светом.

53

Меченый фрагмент ДНК, использующийся для гибридизации со специфическим участком молекулы ДНК.

54

Электрофорез – перемещение заряженных молекул или частиц в электрическом поле.

55

Мутации – внезапные наследуемые изменения генетического материала, вызывающие изменения каких-либо признаков и свойств организма.

56

Стволовые клетки – незрелые клетки, по мере необходимости способные давать начало сразу нескольким типам зрелых клеток.

57

CRAMP – антимикробный пептид, образующийся в клетках врожденного иммунитета (макрофагах и полиморфноядерных лейкоцитов).

58

Статмин – белок цитоскелета.

59

EF-1α – фактор, принимающий участие в биосинтезе белков.

60

Хитиназа – фактор врожденного иммунитета, выделяемый макрофагами.

61

Миелодиспластический сидром – возрастзависимое заболевание костного мозга, приводящее к недостатку форменных элементов крови (эритроцитов, лейкоцитов и тромбоцитов).

62

IgA-нефропатия – заболевание почек, характеризующееся поражением почечных клубочков.

63

Цирроз – прогрессирующее заболевание печени, вследствие которого нарушаются функции печени и возникает портальная гипертензия.

64

Антитела – иммуноглобулины, которые продуцируются иммунной системой животного организма в ответ на появление чужеродных молекул и специфически с ними взаимодействуют. Их можно продуцировать искусственно для детекции определенных белков-мишеней в образце.

65

АТФ – универсальный источник энергии для всех биохимических процессов, протекающих в живых системах.

66

Гуанозин – одна из букв генетического кода.

67

Репликация – процесс синтеза дочерней молекулы дезоксирибонуклеиновой кислоты на матрице родительской молекулы ДНК.

68

НФДН – никотинамидадениндинуклеотид является производным витамина B_3 (ниацина) и участвует в переносе свободного электрона в процессах окисления-восстановления.

69

ФАД – флавинадениндинуклеотид служит окислительно-восстановительным челноком, перенося электрон. Является производным витамина В_2 (рибофлавина).

70

Толл-подобный рецептор 9 – мембранный белок, локализующийся в эндосомах внутри клеток и обеспечивающий функционирование врожденного иммунитета. Распознает особенности на молекуле ДНК, которые встречаются относительно редко в ДНК позвоночных по сравнению с бактериальной или вирусной ДНК.

71

Лизосома – структура клетки, в которой происходит переваривание старых структур или инфекционных агентов.

72

Бета-галактозидаза – фермент, катализирующий расщепление дисахарида лактозы на глюкозу и галактозу.

73

Эпителий – ткань, покрывающая поверхность тела и все его полости.

74

Эндотелий – внутренняя выстилка кровеносных сосудов.

75

Матрикс – упорядоченная сеть переплетенных макромолекул (коллагена, эластина, гликозаминогликанов, протеогликанов), в которую погружены клетки, образующие данную ткань.

76

Эпигенетические нарушения – сбой в регуляции активности генов.

77

Артрит – заболевание соединительной ткани с преимущественным поражением мелких суставов.

78

Тиреоидит – воспаление ткани щитовидной железы.

79

Инволюция – уменьшение или упрощение какого-либо органа (иначе называемое «обратное развитие») в ходе индивидуального развития организма.

80

Макрофаг – белая кровяная клетка, которая поглощает инородные частицы и микроорганизмы путем фагоцитоза.

81

Антиген – любая молекула, которая специфично связывается с антителом.

82

Цитотоксическое действие – уничтожение специализированными клетками иммунной системы поврежденных или атипичных клеток тела.

83

Цитокины – сигнальные пептиды клеток иммунной системы, регулирующие воспалительные реакции.

84

Клетки памяти сохраняются в неактивной форме после первичного контакта с антигеном до тех пор, пока не наступает повторное взаимодействие с тем же антигеном.

85

Антитела к собственным тканям, вызывающие ревматоидный артрит.

86

Гипотиреоз – заболевание, обусловленное недостаточным содержанием в организме гормонов щитовидной железы.

87

Цитокины – пептидные молекулы, регулирующие иммунитет.

88

Плазма – жидкая часть крови.

89

Провоспалительный – способствующий развитию воспаления.

90

Гиппокамп – отдел головного мозга, отвечающий за память и принятие решений «по ассоциации» с уже происходившими явлениями и событиями.

91

Конечные продукты повреждения аминокислот в составе белков в процессе их неферментативного взаимодействия с сахарами (например, глюкозой, фруктозой, галактозой).

92

Остеопороз – заболевание костей, которое характеризуется уменьшением массы и плотности костей, что повышает риск их перелома.

93

Гипогонадизм – функциональная недостаточность яичек, сопровождающаяся снижением уровня тестостерона в крови.

94

Кальцитонин – гормон щитовидной железы, основная роль которого заключается в регуляции обмена кальция.

95

Паратиреоидный гормон – гормон паращитовидной железы, который регулирует уровень кальция и фосфора в крови.

96

Эндотелий – слой эпителиальных клеток, выстилающий стенки сосудов, вырабатывающий гормоноподобные вещества, служащий фильтром и барьером между тканями и кровотоком.

97

Давление в артериях в момент расслабления сердечной мышцы.

98

Аорта – самая крупная артерия, питающая артериальной кровью органы тела.

99

Популярный метод оценки состояния сосудов.

100

Препятствие кровотоку, которое возникает в кровеносных сосудах.

101

Эхокардиограмма – исследование, при котором для оценки состояния сердечной мышцы, клапанов сердца и риска развития заболеваний сердца используют ультразвук.

102

Потеря сердечной мышцей способности расслабляться после этапа изгнания крови.

103

Объем крови, нагнетаемый каждым желудочком в аорту или легочную артерию при одном сокращении сердца.

104

Сердечный индекс – величина минутного объема кровообращения, деленная на площадь поверхности тела в м^2.

105

Систолический индекс – количество крови в миллилитрах, которую выбрасывает левый желудочек за одно сердечное сокращение.

106

Симпатический тонус – активность симпатического отдела вегетативной нервной системы.

107

Барорецепторы – рецепторы давления, расположенные в кровеносных сосудах.

108

Часть воздуха, которая не подвергается обмену с газами крови.

109

Метаболизм в состоянии покоя.

110

Саркопения – возрастное атрофическое дегенеративное изменение скелетной мускулатуры, приводящее к постепенной потере мышечной массы и силы.

111

Ангиомы – мелкие красные родинки на коже.

112

Астигматизм – дефект зрения, связанный с нарушением формы хрусталика, роговицы или глаза, в результате чего человек теряет способность к четкому видению.

113

Аккомодация – настройка глаза на определенное расстояние до фиксируемого объекта путем изменения кривизны хрусталика.

114

Эндотоксины – компоненты клеточной стенки некоторых бактерий, при ее разрушении высвобождающиеся и вызывающие воспаление в зараженном организме.

115

Симбиоз – сожительство двух организмов разных видов, приносящее им взаимную пользу.

116

Квартирантство (комменсализм) – отношения, полезные одному, но безразличные другому симбионту.

117

Связанный с обменом веществ и питанием.

118

Микробиоценоз – устойчивое сообщество микроорганизмов в определенной среде обитания.

119

Микробиота – бактериальная микрофлора.

120

Глиальные клетки – вспомогательные клетки нервной ткани, играющие роль в защите и питании нейронов.

121

Патобионт – болезнетворный микроорганизм.

122

Расщепление углеводов.

123

Разложение белков.

124

Эндотоксин – компонент наружной части клеточной мембраны бактерий, высвобождающийся при их разрушении и вызывающий воспалительные процессы.

125

Секвенирование – определение полной нуклеотидной последовательности ДНК.

126

Метагеномика – раздел молекулярной генетики, изучающий метагеном – генетический материал, получаемый напрямую из образцов среды.

127

Метаболиты – органические вещества, синтезируемые организмом.

128

Классический пример – ген «защитника генома» белка р53, мутации в котором встречаются в 50 % всех злокачественных опухолей.

129

Аналогичных болезней у близких родственников.

130

Глютен – клейковина, сложный белок, входящий в состав многих злаковых культур, в частности пшеницы, ячменя и ржи.

131

Это процесс, в ходе которого наследственная информация от гена (последовательности нуклеотидов ДНК) преобразуется в функциональный продукт – РНК или белок.

132

ITGA2B, ASPA и PDE4C.

133

Циклинзависимая киназа – регуляторный белок, участвующий в смене фаз клеточного цикла.

134

Метаболомная сеть – совокупность биохимических процессов, осуществляющих обмен веществ в данной клетке или организме в целом.

135

http://www.how-old.net.

136

Anstey K. J., Lord S. R., Smith G. A. Measuring human functional age: a review of empirical findings. Exp. Aging Res., 1996. Vol. 22. № 3. P. 245–266.

137

Войтенко В. П. Методика определения биологического возраста человека / В. П. Войтенко, А. В. Токарь, А. М. Полюхов // Геронтология и гериатрия. Ежегодник. Биологический возраст. Наследственность и старение. – Киев: Институт геронтологии, 1984. – С. 133–137.

138

Смирнова Т. М., Крутько В. Н., Донцов В. И. и др. Проблемы определения биовозраста: сравнение эффективности методов линейной и нелинейной регрессии // Профилактика старения. Ежегодник. 1999. Вып. 2 / Под ред. Подколзина А. А., Донцова В. И., Крутько В. Н. М., 1999. С. 86.

139

Натуральный логарифм по основанию e, где e приблизительно равно 2,7. Натуральный логарифм легко вычислить на калькуляторе или в программе Microsoft Excel.

140

http://www.findpatent.ru/patent/222/2228137.html.

141

по адресу: http://journals.plos.org/plosone/article/asset?unique&id=info: doi/10.1371/journal.pone.0116489.s003.

142

Аллели – различные формы одного и того же гена, расположенные в одинаковых участках гомологичных хромосом и определяющие альтернативные варианты развития одного и того же признака.

143

Возрастная макулярная дегенерация – это физическое нарушение, возникающее в центре сетчатки глаза, в так называемой макуле, которая отвечает за остроту зрения.

144

Тельца Леви – аномальные агрегаты белка, которые развиваются не снаружи, как при болезни Альцгеймера, а внутри нервных клеток.

145

Дегенерация лобной доли головного мозга.

146

Galvin J. E. Alzheimer’s & Dementia: Diagnosis, Assessment & Disease Monitoring. 2015. № 1. P. 249–259.

147

Ознакомиться с примерами заданий и пройти тест на русском языке можно на сайте http://dementcia.ru/diagnostika/test-na-dementsiyu-sage.

148

TTR, кластерин, цистатин C, A1AcidG, ICAM1, CC4, PEDF, A1AT, RANTES, ApoC3.

149

Активин А.

150

Дофамин – вещество-посредник между нейронами, вызывает чувство удовольствия, влияет на процессы мотивации и обучения.

151

Из миллиардов нейронов в центральной нервной системе (ЦНС) только несколько тысяч нейронов вырабатывают нейромедиатор дофамин. Основными дофаминовыми путями в ЦНС являются: мезокортикальный путь (связан с процессами мотивации и эмоциональных реакций), мезолимбический путь (продуцирование чувств удовольствия, ощущения награды и желания), нигростриарный путь (связан с двигательной активностью).

152

Тремор – непроизвольное дрожание пальцев рук.

153

Ремиссия – период течения хронической болезни, который проявляется значительным ослаблением или исчезновением ее симптомов.

154

Церебральный атеросклероз – заболевание, поражающее артерии головного мозга.

155

Параноидальность – расстройство личности, характеризующееся чрезмерной подозрительностью, злопамятностью, постоянным недовольством окружающими и тенденцией относить все на свой счет.

156

Меланхолия – угнетенное состояние, тоска, хандра.

157

Ипохондрия – постоянное беспокойство по поводу возможности заболеть.

158

Анорексия – полное отсутствие аппетита при объективной потребности организма в питании.

159

Гистологический анализ – обследование взятого образца тканей под оптическим микроскопом, позволяющее определить тип новообразования и его характеристики.

160

Гипертриглицеридемия – аномально повышенный уровень липидов и/или липопротеинов в крови человека.

161

Холтеровский мониторинг – монитор с электродами, предназначенными для записи кардиосигналов, установленный на теле пациента на сутки.

162

Эхокардиография – метод ультразвукового исследования, направленный на изучение морфологических и функциональных изменений сердца и его клапанного аппарата.

163

Кардиомиопатия – увеличение размеров сердца, сердечная недостаточность и нарушение ритма сердца.

164

Гомоцистеин – продукт переработки аминокислоты метионина, который превращается обратно в метионин под действием витаминов группы B. В противном случае накапливается и поражает внутреннюю стенку артерий, провоцируя атеросклероз и образование тромбов.

165

Целиакия – хроническое заболевание тонкого кишечника, связанное с врожденной непереносимостью белка глютена, который содержится в злаковых культурах (пшеница, рожь, овес, ячмень).

166

Болезнь Крона – воспаление желудочно-кишечного тракта, которое может поражать все его отделы, начиная от полости рта и заканчивая прямой кишкой.

167

По данным Всемирной организации здравоохранения, 1999–2013.

168

Метилирование (присоединение метильных групп к определенным нуклеотидам молекулы ДНК, осуществляемое специальными белками) является одним из механизмов регуляции считывания генов с ДНК. При метилировании участка ДНК ферменты, производящие считывание, не могут его выполнить. Тем самым блокируется экспрессия данного гена.

169

Кардиореспираторные тренировки – высокоинтенсивный метод тренировки для повышения выносливости. Один круг состоит из нескольких упражнений (6–10) для разных отделов тела, которые выполняются последовательно друг за другом.

Content

Алексей Москалев
Как победить свой возраст? 8 уникальных способов, которые помогут достичь долголетия

Мнение эксперта

Введение

Глава 1. Биомаркеры старения

Изменения на клеточном уровне

Иммунные изменения

Эндокринные изменения

Сосудистые изменения

Функции дыхательной системы

Метаболизм

Скелетная мускулатура

Изменения кожных покровов

Функция выделения

Репродуктивная функция

Когнитивные функции

Нарушение сна

Зрительная функция

Функция слуха

Функция пищеварения

Микробиом

Омиксные биомаркеры старения

Геномика

Транскриптомика

Эпигенетика

Метаболомика

Протеомика

Глава 2. Интегративная оценка биологического возраста

Глава 3. Особенности долгожителей

Глава 4. Носимые гаджеты здоровья

Глава 5. Домашняя лаборатория здоровья

Глава 6. Раннее выявление и профилактика возрастзависимых заболеваний

Нейродегенеративные заболевания

Болезнь Альцгеймера

Болезнь Паркинсона

Старческая депрессия

Пигментная дистрофия

Липодистрофия

Микроэлементозы и авитаминозы

Метаболический синдром

Сахарный диабет 2-го типа

Ожирение

Артериальная гипертензия

Хроническая печеночная недостаточность

Сердечно-сосудистые заболевания

Миелодиспластический синдром

Варикозное расширение вен

Тромбоз

Остеопороз

Остеоартрит

Саркопения

Хроническая почечная недостаточность

Хроническая легочная недостаточность

Катаракта

Макулодистрофия

Злокачественные опухолевые заболевания

Заключение

Словарь терминов

А

Б

В

Г

Д

И

К

Л

М

Н

О

П

Р

С

Т

У

Ф

Х

Ц

Ч

Э

Я

Примечания