Практика Антистарости
Увеличение продолжительности жизни
Увеличение продолжительности жизни: индивидуальный сценарий старения
Увеличение продолжительности жизни человека без хронических заболеваний (Seals DR 2014).
Семь базовых тем, которые имеют отношение к феномену гормезиса
Старение не контролируется каким-либо одним механизмом и определяется не только агрессивностью стресс-факторов, но и качеством ответных стресс-реакций, формируемых на всех уровнях организации живого организма. Комбинации генов, среды и случайностей формируют индивидуальный сценарий старения для каждого индивида (Rattanь SIS 2007) (Carnes 2011).
Одним из наиболее известных, хорошо изученных и доступных количественных показателей физической подготовленности является VO2max. Начиная со среднего возраста, увеличение VO2max коррелирует со снижением общего уровня смертности и продолжительностью жизни (Solomon A 2018) (Strasser B 2018). Таким образом, легко контролируемый показатель VO2max может быть целевым индикатором для оценки рисков здоровью и эффективности программы физических упражнений.
Протеодинамическая система (система зрелых белков и процессы их синтеза и утилизации) является ключевой мишенью исследований биогеронтологии. Качество процессов протеодинамики важно не только ввиду крайне высокой энергетической стоимости синтеза новых белков (Rolfe DF 1997). Оно определяет продолжительность жизни и процессы старения. Так, результаты, полученные в исследованиях на животных с ограниченным потреблением калорий, показали, что активация протеодинамических механизмов и стабилизация протеостаза являются существенным механизмом долголетия.
Активация UPR увеличивает продолжительность жизни. У круглых червей Caenorhabditis elegans индукция UPR сама по себе достаточна для увеличения продолжительности жизни и увеличения стресс-устойчивости (D. A. Taylor RC 2013). То же наблюдалось и у дрожжей (Patil CK 2004).
UPR — unfolded protein response, белки, потерявшие свою пространственную конфигурацию. Клеточный ответ на неструктурированные белки UPR представляет собой консервативную и высоко скоординированную реакцию на возмущения в протеостазе.
Ответ на тепловой стресс широко изучен на различных животных (дрожжи, круглые черви, фруктовые мушки, грызуны) и на культуре клеток человека. За немногими исключениями показано, что активация HSP приводит к увеличению продолжительности жизни и снижению смертности (Sarup P 2014) (Dattilo S 2015). На клетках человека показано омоложение морфологии клеток, пролонгация клеточного периода репликативных способностей и повышение стресс-устойчивости клеток (Rattan SIS 2007).
В случае фруктовых мушек D. melanogaster у девственных самцов инбредных линий после интенсивного термического воздействия 36°C протяженностью 70 минут в течение нескольких недель наблюдалось увеличение средней продолжительности жизни и снижение смертности (Khazaeli AA 1997). Особи D. melanogaster дикого типа, подвергавшиеся воздействию 37°С по 5 минут в день в течение 5 дней, жили в среднем на 2 дня дольше, чем мушки контрольной группы (Le Bourg E 2001).
Нематоды C. elegans при тепловом воздействии 30°С в течение 3–24 часов продемонстрировали значительное увеличение средней продолжительности жизни по сравнению с контрольной группой (Lithgow GJ 1995). Выраженное тепловое воздействие 35°С в период до 2 часов также приводило к увеличению продолжительности жизни (Michalski AI 2001). В другом исследовании было показано, что применение регулярного периодического температурного воздействия оказывает более выраженное влияние на увеличение продолжительности жизни C. elegans, чем влияние однократного умеренного температурного воздействия в раннем возрасте особи.
Модифицированные линии мушек D. Melanogaster и D. Buzzatii, отличающиеся нетипичной высокой продолжительностью жизни, при гормезис-индуцирующем термическом воздействии не демонстрировали дальнейшего увеличения продолжительности жизни (Sarup P 2011). Возможно, это говорит об уже состоявшемся насыщении механизмов, в том числе ассоциированных с белками теплового шока HSP (Minois N 2002) Иными словами, в генетически разнообразной популяции лечение, которое продлевает жизнь у одного человека, может не оказывать никакого воздействия или укорачивать жизнь у другого.
На примере C. elegans показано увеличение продолжительности жизни при температурном воздействии 35°С в течение 1 или 2 часов, дополняющем умеренном воздействие иных стресс-факторов (Cypser JR 2002) (Cypser JR 2003). С другой стороны, предварительная обработка ультрафиолетовым или ионизирующим излучением не способствовала увеличению резистентности или росту продолжительности жизни червей, подверженных воздействию других горметических стрессов, таких как тепло, гипербарическая оксигенация и прооксиданты (Cypser JR 2002). На примере мышей показано, что сочетание облучения и холодового воздействия приводило к более низкой смертности, чем у облученных животных (Minois 2000).
Ответ на тепловой стресс широко изучен на различных животных (дрожжи, круглые черви, фруктовые мушки, грызуны) и на культуре клеток человека. За немногими исключениями показано, что активация HSP приводит к увеличению продолжительности жизни и снижению смертности (Sarup P 2014) (Dattilo S 2015). На клетках человека показано омоложение морфологии клеток, пролонгация клеточного периода репликативных способностей и повышение стресс-устойчивости клеток (Rattan SIS 2007).
Гипоксический стресс умеренной интенсивности приводит к увеличению продолжительности жизни
Закаливание D. Melanogaster холодовыми воздействиями увеличивало продолжительность жизни и выживаемость при последующем воздействии высокой температуры (Overgaard J 2005). Аналогичным образом, у крыс, подвергавшихся воздействию низкой температуры 23°С в течение 4 часов в день в течение 5 дней, средняя продолжительность жизни увеличивалась на 5% при уменьшении числа возраст-ассоциированных заболеваний (Holloszy JO 1986). Т.о. горметическая польза влияния температурного стресса очевидна.
В настоящее время многочисленные исследования, проведенные на насекомых, включая жуков, комнатных мух, плодовых мушек, показали горметическое влияние низкодозированного ионизирующего облучения, увеличивающее продолжительность жизни (Zhikrevetskaya S 2015).
Воздействие низких доз радиации оказывает ряд позитивных воздействий на организм человека, включая замедление старения и снижение риска онкологических заболеваний (Wyngaarden KEV 1995) (Parsons PA 2003) (Kojima S 2017). В исследованиях Управления по атомной энергетике Великобритании выявлено, что уровень смертности работников атомных электростанций оказался ниже, чем средний показатель по Великобритании.
Эффективность в виде увеличения продолжительности жизни зафиксирована у дрожжей, мух, червей, пауков, грызунов и приматов, что позволяет предположить вовлечение эволюционно консервативных механизмов (Colman RJ 2014) (Fontana L 2010).
На примере D.melanogaster было показано, что ограничение приема белков (казеина) способно увеличить продолжительность жизни (Min KJ 2006). То же выявили исследования на мышах (Stoltzner 1977). Еще более интересные данные были получены при ограничении потребления незаменимых аминокислот и особенно метионина. Происходило удлинение продолжительности жизни макроорганизмов, улучшался биогенез и функция митохондрий, увеличивался расход энергии, аэробная выносливость, чувствительность к инсулину, уровень глютатиона и экспрессия ферментов его обмена.
Голодание подавляет сигнальный каскад IGF/инсулин/mTOR, что увеличивает среднюю и/или максимальную продолжительность жизни многих видов, включая приматов (Fontana L 2010).
При интервальном голодании отмечено влияние на активность кофермент Q и витамин Е, как важных звеньев регуляции окислительно-восстановительного баланса в клетке (Mattson M 2008) и замедление возраст-ассоциированной инактивации антиоксидантных ферментов (Sharma S 2010). Все это помогает противостоять старению.
Регулярные физические нагрузки умеренной интенсивности (Rattan SIS 2009) обеспечивают позитивный, многогранный и кумулируемый со временем эффект на пластичность и широту гомеодинамического пространства организма, то есть процессами старения можно управлять.
*Понятие гомеодинамического баланса/пространства пришло на смену термину «гомеостаз», как более полно отражающее для биологической системы динамическую вариабельность границ «нормы» и способности к адаптации (Lloyd D 2001)). Гомеодинамическое пространство индивидуально, а его пластичность определяет индивидуальные шансы на выживание и здоровое долголетие (Calabrese EJ 2011). Признаком старения является прогрессирующее сжатие гомеодинамического пространства. Это возможно ввиду нарушения процессов поддержания/восстановления, что, как следствие, приводит к накоплению поврежденных молекул и нарастанию гетерогенности в организме (Rattan SIS 2006).
Одним из наиболее известных, хорошо изученных и доступных количественных показателей физической подготовленности является VO2max. Начиная со среднего возраста, увеличение VO2max коррелирует со снижением общего уровня смертности и продолжительностью жизни (Solomon A 2018) (Strasser B 2018). Таким образом, легко контролируемый показатель VO2max может быть целевым индикатором для оценки рисков здоровью и эффективности программы физических упражнений.
При интервальном голодании отмечено влияние на активность кофермент Q и витамин Е, как важных звеньев регуляции окислительно-восстановительного баланса в клетке (Mattson M 2008) и замедление возраст-ассоциированной инактивации антиоксидантных ферментов (Sharma S 2010). Все это помогает противостоять старению.
Избыток питательных веществ приводит к ускорению старения через клеточный механизм гипермитогенной остановки клеточного цикла (Blagosklonny M 2003). Стареющая клетка накапливает продукты пластического обмена, становится большой в размере, но потомство дать не может. Это приводит к накоплению в ней балластных и поврежденных макромолекул/органелл, что снижает эффективность ее метаболизма и ускоряет смерть.
Низкотемпературное влияние тоже может оказывать позитивный эффект. Закаливание D. Melanogaster холодовыми воздействиями увеличивало продолжительность жизни и выживаемость при последующем воздействии высокой температуры (Overgaard J 2005). Аналогичным образом, у крыс, подвергавшихся воздействию низкой температуры 23°С в течение 4 часов в день в течение 5 дней, средняя продолжительность жизни увеличивалась на 5% при уменьшении числа возраст-ассоциированных заболеваний (Holloszy JO 1986). Т.о. горметическая польза влияния температурного стресса очевидна.
Семь базовых тем, которые имеют отношение к феномену гормезиса
- адаптация к стрессу,
- эпигенетика,
- воспаление,
- повреждение макромолекул,
- особенности метаболизма,
- регенерация стволовых клеток,
- протеостаз.
Старение не контролируется каким-либо одним механизмом и определяется не только агрессивностью стресс-факторов, но и качеством ответных стресс-реакций, формируемых на всех уровнях организации живого организма. Комбинации генов, среды и случайностей формируют индивидуальный сценарий старения для каждого индивида (Rattanь SIS 2007) (Carnes 2011).
Одним из наиболее известных, хорошо изученных и доступных количественных показателей физической подготовленности является VO2max. Начиная со среднего возраста, увеличение VO2max коррелирует со снижением общего уровня смертности и продолжительностью жизни (Solomon A 2018) (Strasser B 2018). Таким образом, легко контролируемый показатель VO2max может быть целевым индикатором для оценки рисков здоровью и эффективности программы физических упражнений.
Протеодинамическая система (система зрелых белков и процессы их синтеза и утилизации) является ключевой мишенью исследований биогеронтологии. Качество процессов протеодинамики важно не только ввиду крайне высокой энергетической стоимости синтеза новых белков (Rolfe DF 1997). Оно определяет продолжительность жизни и процессы старения. Так, результаты, полученные в исследованиях на животных с ограниченным потреблением калорий, показали, что активация протеодинамических механизмов и стабилизация протеостаза являются существенным механизмом долголетия.
Активация UPR увеличивает продолжительность жизни. У круглых червей Caenorhabditis elegans индукция UPR сама по себе достаточна для увеличения продолжительности жизни и увеличения стресс-устойчивости (D. A. Taylor RC 2013). То же наблюдалось и у дрожжей (Patil CK 2004).
UPR — unfolded protein response, белки, потерявшие свою пространственную конфигурацию. Клеточный ответ на неструктурированные белки UPR представляет собой консервативную и высоко скоординированную реакцию на возмущения в протеостазе.
Ответ на тепловой стресс широко изучен на различных животных (дрожжи, круглые черви, фруктовые мушки, грызуны) и на культуре клеток человека. За немногими исключениями показано, что активация HSP приводит к увеличению продолжительности жизни и снижению смертности (Sarup P 2014) (Dattilo S 2015). На клетках человека показано омоложение морфологии клеток, пролонгация клеточного периода репликативных способностей и повышение стресс-устойчивости клеток (Rattan SIS 2007).
В случае фруктовых мушек D. melanogaster у девственных самцов инбредных линий после интенсивного термического воздействия 36°C протяженностью 70 минут в течение нескольких недель наблюдалось увеличение средней продолжительности жизни и снижение смертности (Khazaeli AA 1997). Особи D. melanogaster дикого типа, подвергавшиеся воздействию 37°С по 5 минут в день в течение 5 дней, жили в среднем на 2 дня дольше, чем мушки контрольной группы (Le Bourg E 2001).
Нематоды C. elegans при тепловом воздействии 30°С в течение 3–24 часов продемонстрировали значительное увеличение средней продолжительности жизни по сравнению с контрольной группой (Lithgow GJ 1995). Выраженное тепловое воздействие 35°С в период до 2 часов также приводило к увеличению продолжительности жизни (Michalski AI 2001). В другом исследовании было показано, что применение регулярного периодического температурного воздействия оказывает более выраженное влияние на увеличение продолжительности жизни C. elegans, чем влияние однократного умеренного температурного воздействия в раннем возрасте особи.
Модифицированные линии мушек D. Melanogaster и D. Buzzatii, отличающиеся нетипичной высокой продолжительностью жизни, при гормезис-индуцирующем термическом воздействии не демонстрировали дальнейшего увеличения продолжительности жизни (Sarup P 2011). Возможно, это говорит об уже состоявшемся насыщении механизмов, в том числе ассоциированных с белками теплового шока HSP (Minois N 2002) Иными словами, в генетически разнообразной популяции лечение, которое продлевает жизнь у одного человека, может не оказывать никакого воздействия или укорачивать жизнь у другого.
На примере C. elegans показано увеличение продолжительности жизни при температурном воздействии 35°С в течение 1 или 2 часов, дополняющем умеренном воздействие иных стресс-факторов (Cypser JR 2002) (Cypser JR 2003). С другой стороны, предварительная обработка ультрафиолетовым или ионизирующим излучением не способствовала увеличению резистентности или росту продолжительности жизни червей, подверженных воздействию других горметических стрессов, таких как тепло, гипербарическая оксигенация и прооксиданты (Cypser JR 2002). На примере мышей показано, что сочетание облучения и холодового воздействия приводило к более низкой смертности, чем у облученных животных (Minois 2000).
Ответ на тепловой стресс широко изучен на различных животных (дрожжи, круглые черви, фруктовые мушки, грызуны) и на культуре клеток человека. За немногими исключениями показано, что активация HSP приводит к увеличению продолжительности жизни и снижению смертности (Sarup P 2014) (Dattilo S 2015). На клетках человека показано омоложение морфологии клеток, пролонгация клеточного периода репликативных способностей и повышение стресс-устойчивости клеток (Rattan SIS 2007).
Гипоксический стресс умеренной интенсивности приводит к увеличению продолжительности жизни
Закаливание D. Melanogaster холодовыми воздействиями увеличивало продолжительность жизни и выживаемость при последующем воздействии высокой температуры (Overgaard J 2005). Аналогичным образом, у крыс, подвергавшихся воздействию низкой температуры 23°С в течение 4 часов в день в течение 5 дней, средняя продолжительность жизни увеличивалась на 5% при уменьшении числа возраст-ассоциированных заболеваний (Holloszy JO 1986). Т.о. горметическая польза влияния температурного стресса очевидна.
В настоящее время многочисленные исследования, проведенные на насекомых, включая жуков, комнатных мух, плодовых мушек, показали горметическое влияние низкодозированного ионизирующего облучения, увеличивающее продолжительность жизни (Zhikrevetskaya S 2015).
Воздействие низких доз радиации оказывает ряд позитивных воздействий на организм человека, включая замедление старения и снижение риска онкологических заболеваний (Wyngaarden KEV 1995) (Parsons PA 2003) (Kojima S 2017). В исследованиях Управления по атомной энергетике Великобритании выявлено, что уровень смертности работников атомных электростанций оказался ниже, чем средний показатель по Великобритании.
Эффективность в виде увеличения продолжительности жизни зафиксирована у дрожжей, мух, червей, пауков, грызунов и приматов, что позволяет предположить вовлечение эволюционно консервативных механизмов (Colman RJ 2014) (Fontana L 2010).
На примере D.melanogaster было показано, что ограничение приема белков (казеина) способно увеличить продолжительность жизни (Min KJ 2006). То же выявили исследования на мышах (Stoltzner 1977). Еще более интересные данные были получены при ограничении потребления незаменимых аминокислот и особенно метионина. Происходило удлинение продолжительности жизни макроорганизмов, улучшался биогенез и функция митохондрий, увеличивался расход энергии, аэробная выносливость, чувствительность к инсулину, уровень глютатиона и экспрессия ферментов его обмена.
Голодание подавляет сигнальный каскад IGF/инсулин/mTOR, что увеличивает среднюю и/или максимальную продолжительность жизни многих видов, включая приматов (Fontana L 2010).
При интервальном голодании отмечено влияние на активность кофермент Q и витамин Е, как важных звеньев регуляции окислительно-восстановительного баланса в клетке (Mattson M 2008) и замедление возраст-ассоциированной инактивации антиоксидантных ферментов (Sharma S 2010). Все это помогает противостоять старению.
Регулярные физические нагрузки умеренной интенсивности (Rattan SIS 2009) обеспечивают позитивный, многогранный и кумулируемый со временем эффект на пластичность и широту гомеодинамического пространства организма, то есть процессами старения можно управлять.
*Понятие гомеодинамического баланса/пространства пришло на смену термину «гомеостаз», как более полно отражающее для биологической системы динамическую вариабельность границ «нормы» и способности к адаптации (Lloyd D 2001)). Гомеодинамическое пространство индивидуально, а его пластичность определяет индивидуальные шансы на выживание и здоровое долголетие (Calabrese EJ 2011). Признаком старения является прогрессирующее сжатие гомеодинамического пространства. Это возможно ввиду нарушения процессов поддержания/восстановления, что, как следствие, приводит к накоплению поврежденных молекул и нарастанию гетерогенности в организме (Rattan SIS 2006).
Одним из наиболее известных, хорошо изученных и доступных количественных показателей физической подготовленности является VO2max. Начиная со среднего возраста, увеличение VO2max коррелирует со снижением общего уровня смертности и продолжительностью жизни (Solomon A 2018) (Strasser B 2018). Таким образом, легко контролируемый показатель VO2max может быть целевым индикатором для оценки рисков здоровью и эффективности программы физических упражнений.
При интервальном голодании отмечено влияние на активность кофермент Q и витамин Е, как важных звеньев регуляции окислительно-восстановительного баланса в клетке (Mattson M 2008) и замедление возраст-ассоциированной инактивации антиоксидантных ферментов (Sharma S 2010). Все это помогает противостоять старению.
Избыток питательных веществ приводит к ускорению старения через клеточный механизм гипермитогенной остановки клеточного цикла (Blagosklonny M 2003). Стареющая клетка накапливает продукты пластического обмена, становится большой в размере, но потомство дать не может. Это приводит к накоплению в ней балластных и поврежденных макромолекул/органелл, что снижает эффективность ее метаболизма и ускоряет смерть.
Низкотемпературное влияние тоже может оказывать позитивный эффект. Закаливание D. Melanogaster холодовыми воздействиями увеличивало продолжительность жизни и выживаемость при последующем воздействии высокой температуры (Overgaard J 2005). Аналогичным образом, у крыс, подвергавшихся воздействию низкой температуры 23°С в течение 4 часов в день в течение 5 дней, средняя продолжительность жизни увеличивалась на 5% при уменьшении числа возраст-ассоциированных заболеваний (Holloszy JO 1986). Т.о. горметическая польза влияния температурного стресса очевидна.
© All Rights Reserved. antistarost.com