Старение и его зависимость от генотипа и образа жизни

По данным многочисленных исследований, на процесс старения оказывают влияние генотип организма, а также условия, в которых организм развивается.

Влияние генотипа. Для людей выявлена положительная связь между длительностью жизни родителей и потомков. Представление о величине наследуемости продолжительности жизни получают, определяя коэффициент наследуемости. Он отражает меру сходства между родственниками по изучаемому признаку. По данным разных авторов, коэффициент корреляции между продолжительностью жизни детей и родителей составляет от 0,02 до 0,13, т.е. низок. При сопоставлении продолжительности жизни братьев и сестер коэффициент корреляции несколько выше – 0,15 – 0,30.

Если пронаблюдать 25-летних людей, предки которых жили достаточно долго или, наоборот, достаточно мало, то различия между этими двумя группами по средней продолжительности жизни составляют всего 2 – 4 года. Однако существуют некоторые данные о связи между средней продолжительностью жизни предков и потомков, прослеживаемой до 70-летнего возраста.

Существует несколько механизмов генетического контроля процессов старения. Во-первых, это плейотропное действие, свойственное многим генам. Например, на ранних этапах онтогенеза плейотропый ген оказывает положительное влияние, но ряд связанных с ним фенотипических проявлений носит отрицательный характер. Для ослабления неблагоприятного действия и сохранения положительного свойства гена в генотипе проявляются и закрепляются отбором гены-модификаторы. С возрастом в пострепродуктивном периоде действие генов-модификаторов снижается, что дает возможность проявиться неблагоприятным свойствам гена, ускоряя процесс старения.

Во-вторых, со временем в генах соматических клеток накапливаются мутации, следствием которых являются нарастающие нарушения работы внутриклеточных механизмов, процессов репликации, репарации, транскрипции ДНК.

В-третьих, на скорость старения может влиять генетическая предрасположенность к хроническим заболеваниям: гипертонии, ишемической болезни сердца, атеросклероза сосудов головного мозга, наследуемым по полигенному типу. Исследования на долгожителях показали, что у них отмечается повышенная устойчивость к хроническим заболеваниям, а время наступления некоторых болезней отсрочено. Среди лиц, возраст которых превышал 80 лет, и которые страдали атеросклерозом сосудов головного мозга, свыше 86 % имели лишь начальную стадию заболевания. У родственников долгожителей темп старения нервной системы как бы замедлен: некоторые показатели работы системы соответствуют меньшему календарному возрасту на 15 – 20 лет. Люди, страдающие ишемической болезнью сердца, и их ближайшие родственники имеют повышенную вероятность этого заболевания.

Приведенные примеры свидетельствуют в пользу генотипического влияния на процессы старения, вместе с тем от индивидуальных особенностей генотипа зависит жизнеспособность организма, его способность противостоять процессу старения, устойчивость в стрессовых ситуациях.

Влияние образа жизни. Помимо природных, географических и климатических факторов, для человека необходимо учитывать и социально-экономические факторы, оказывающие влияние на старение организма.

Влияние условий жизни на процесс старения исследуется несколькими путями: 1) путем изучения скорости изменений показателей организмов, проживающих в разных условиях; 2) путем сопоставления значений смертности или продолжительности жизни в различающихся по условиям жизни популяциях в пределах одного или разных исторических периодов времени (продолжительность жизни здесь выступает как обобщен­ный показатель жизнеспособности); 3) изу­чение распределения по планете долгожителей.

В исследованиях зависимости темпов старения от условий жизни, проводимых на лабораторных животных, изучают следующие признаки: состояние белков соединительной ткани коллагена и эластина, показатели сердечной деятельности и кровообраще­ния, показатели произвольной двигательной актив­ности, способность к обучению и т.д. В опытах на дрозофиле, например, установлено, что увеличение в атмосфере в три раза концентрации СО₂ приводит к ускоренному старению, что выражается в более быстром отложении в тканях липофусцина. Параллельно отмечалось сокращение вдвое длительности жизни. В другом опыте кроликов с раннего возраста систематически и дли­тельно подвергали повышенным двигательным нагрузкам. В описан­ных условиях у кроликов замедлялся ритм сердечных сокращений, снижалось артериальное давление. Одновременно было установ­лено, что подопытные кролики жили в 1,5 раза дольше животных с обычной для вида двигательной активностью.

Использование такого показателя, как продолжительность жизни, носящего статистический характер, позволяет проводить исследова­ния непосредственно на людях, группируя условия жизни согласно их природе: социально-экономические, климато-географические, местные, связанные, например, с минеральным составом почв и грунтовых вод или же уровнем радиации.

Влияние социально-экономических условий на длительность жизни может быть оценено путем сравнения названного показателя для одной и той же популяции (например, население страны), но в разные истори­ческие периоды или же путем сопоставления продолжительности жизни в двух популяциях, различающихся по жизненному уровню и сосущест­вующих в одно историческое время. Социально-экономические условия жизни населения стран Европы, Северной Америки, некоторых стран Азии и Африки претерпели существенные изменения в прошед­шем столетии. Главным итогом этих изменений явилось повышение жизненного уровня, улучшение питания, жилищных условий, качес­тва охраны здоровья и медицинской помощи. Соответственно зна­чения средней продолжительности жизни в таких странах возросли к 90-м гг. XX в. более чем в два раза по сравнению со значениями показа­теля для начала века. Например, в начале XX века средняя продолжитель­ность жизни жителей России составляла 32 года, а в 1987 г. она достигла уровня 64 лет для мужчин и 73—для женщин. В экономически развитых странах средняя продолжительность жизни превышает 70 лет, однако во многих развивающихся странах и в настоящий исторический период она не достигает 40 лет. Приведенные сведения указывают на очевидную зависимость дли­тельности жизни от социально-экономических условий. Лучшие соци­ально-экономические усло­вия делают людей менее доступными действию фак­торов, которые в иных усло­виях привели бы к смертель­ному исходу.