На мой взгляд, данная книга делает сложную биологию понятной и даже увлекательной. Вам предстоит узнать о себе много нового и, будем надеяться, полюбить биологию не меньше, чем мы с Джеймсом. Аутофагия является одним из секретов здоровья нашего организма, и чем успешнее мы будем использовать ее потенциал, тем качественнее будет наша жизнь сейчас и на склоне лет.
Джордж Чёрч,профессор генетики медицинского колледжа Гарвардского университета
Введение
Переключатель
Настоящий трагизм жизни заключается в том, что старыми становятся слишком рано, а мудрыми слишком поздно.
Бенджамин Франклин
Несколько лет назад в медицине произошла тихая революция, поднявшая волну обсуждений в научных кругах, но почти не замеченная светским обществом. Позвольте спросить: какие «секреты» долгой и здоровой жизни вам первыми приходят на ум? Наверняка это нормальный уровень сахара в крови, здоровый вес и хорошая физическая форма. Все эти цели, безусловно, правильные, но самое главное остается за кадром: каждая из них является лишь инструментом, запускающим поразительный омолаживающий процесс – аутофагию. С ее помощью наше тело уничтожает и перерабатывает опасные, поврежденные органеллы[1] и частицы, а также патогены[2] из своих клеток, таким образом улучшая состояние иммунной системы и существенно снижая риск развития рака, сердечно-сосудистых заболеваний, хронических воспалительных процессов, остеоартрита и неврологических расстройств – от депрессии до деменции. Аутофагия запускается тогда, когда в клетках подавляется активность специфического белка под названием mTOR. Именно этот комплекс я называю переключателем.
Ваше тело состоит из триллионов клеток[3], бо́льшая часть которых образована схожими структурами со схожими функциями. Эти структуры не только повторяются во всех клетках вашего организма, но и гомологичны клеткам остального животного мира и сопоставимы с бактериями, с которых началась эволюция жизни на Земле. В клетках непрерывно протекает множество химических реакций, необходимых для поддержания жизни и здоровья их самих и, как следствие, всего организма. Эти химические реакции взаимосвязаны и во многих случаях соединены многообразными сигнальными путями. Совокупность происходящих внутри клетки процессов называется клеточным метаболизмом. Одним из таких процессов является и mTOR-сигналинг, осуществляющийся почти в каждой клетке организма. Эффективность фактически всех известных нам вмешательств, направленных на увеличение продолжительности жизни, основана на его подавлении. Значительная часть данной книги будет посвящена детальному рассмотрению того, как эти вмешательства – о некоторых вы, возможно, даже не слышали – воздействуют на сигнальный путь mTOR и, управляя им, периодически запускают механизм аутофагии.
Переключатель, т. е. mTOR, можно сравнить с регулятором освещенности: поворачиваете его в одну сторону – яркость света увеличивается, поворачиваете в другую – уменьшается.
Хотя эволюция предусмотрела постоянное перемещение этого биологического переключателя между режимами роста (активности mTOR) и восстановления (аутофагии), в силу своего образа жизни современный человек бо́льшую часть времени находится в режиме роста и редко, почти никогда, – в режиме восстановления. В режиме роста движение клеточных «мусоровозов» останавливается, и организм не имеет возможности избавляться от биологических отходов – белков с нарушенной структурой, патогенов и дисфункциональных органелл. Слово «аутофагия» переводится с греческого как «самопоедание». Так называется естественный механизм самоочищения, свойственный большинству клеток нашего организма. Ученые уже на протяжении нескольких десятилетий знают о существовании этой жизненно важной внутренней системы переработки мусора, но лишь в последние несколько лет мы сумели понять, как и почему она работает. В 2016 году открытие механизма аутофагии принесло японскому микробиологу Йосинори Осуми из Токийского технологического института Нобелевскую премию по физиологии или медицине. Его работа пролила свет на принцип действия аутофагии и привела к появлению новой парадигмы медицины, которая, по мнению некоторых, является главным открытием XXI века.
(window.adrunTag = window.adrunTag || []).push({v: 1, el: 'adrun-4-390', c: 4, b: 390})
ПАРАДОКС XXI ВЕКАЕсли вы старше 25 лет, то могу вас огорчить: технически вы уже стареете. Строго говоря, стареть вы начали уже в тот день, когда родились. Но через два с половиной десятилетия после рождения определенные биологические процессы переключились на повышенную передачу, и с точки зрения физиологии кривая вашей жизни начала движение вниз. Изменились внутриклеточные процессы, поменялся уровень гормонов роста (вы ведь заметили, что перестал увеличиваться ваш рост и размер ноги), немного замедлился метаболизм, достигли своего пика мышечная и костная масса, а головной мозг приблизился к финалу своего формирования. Задолго до того, как вы заметили первую морщинку или потускнение кожи из-за того, что поздно легли спать, почувствовали себя килограммов на пять тяжелее, чем в старших классах, начали испытывать непривычные симптомы вроде необъяснимой усталости или бессонницы, истинные причины этих внешних сигналов развивались где-то внутри вашего организма. Изменения не происходят за одну ночь, хотя порой кажется именно так.
Мы живем в эпоху удивительных возможностей для поддержания здоровья благодаря тому, с какой скоростью движется прогресс в познании человеческого организма и в развитии аналитических и диагностических технологий. Грубые и часто дорогостоящие химические, молекулярные и оптические инструменты XX века уступили место высокоточным и доступным инструментам XXI века. Оборудование, которым сейчас оснащена моя лаборатория, еще несколько десятилетий назад казалось неслыханным для частной исследовательской компании. Скорость публикации научных исследований мирового уровня в области биологии и медицины растет в геометрической прогрессии. И мы стремительно врываемся в новую эру – эру повышенного контроля над риском заболеваний и продолжительностью жизни. С каждым днем ученые все лучше понимают процессы, происходящие внутри клеток человеческого организма. Однако эта важная новая информация, которая должна была бы влиять на многие наши решения, касающиеся здоровья и образа жизни, по большей части остается неизвестной правительственным чиновникам, составляющим рекомендации по поводу здравоохранения, и врачам, заботящимся о нашем здоровье. С этими знаниями мы могли бы делать более информированный выбор в вопросах своего физического благополучия. Сегодня мы уже не боимся умереть от заразных или инфекционных заболеваний, пожинавших страшный урожай человеческих жизней в прошлом веке, но наше здоровье продолжает страдать из-за неумеренного потребления неправильной пищи и недостаточного уровня полезной для здоровья физической деятельности. Между тем многие возрастные заболевания можно предотвратить путем изменения привычек питания и образа жизни, а также использования революционных медицинских препаратов и определенных биологически активных добавок.
В 2019 году один из самых престижных медицинских журналов The Lancet опубликовал тревожные результаты некоего исследования: каждая пятая смерть в мире сегодня наступает вследствие неправильного питания[4]. И дело не в отсутствии доступа к качественным, питательным продуктам; люди едят слишком много сахара, соли и мяса, что ведет к развитию сердечно-сосудистых и онкологических заболеваний, диабета и деменции – главных недугов современной цивилизации. Это значит, что каждый год 11 миллионов человек преждевременно исчезают с лица планеты, поскольку употребляют нездоровую пищу. Даже от курения табака и гипертонии умирает меньше людей. Ученые, проводившие то исследование, приняли во внимание возраст, пол, страну проживания и социально-экономический статус испытуемых. Неправильные пищевые привычки негативно влияют на здоровье людей независимо от вышеперечисленных факторов, т. е. питание является главной причиной хронических заболеваний в сегодняшнем мире – постыдный факт, учитывая, что нам больше не приходится собирать корешки и охотиться на мамонтов.