Есть множество параметров, которые положительно или отрицательно коррелируют с продолжительностью жизни. Например, существует сильная негативная корреляция между интенсивностью метаболизма и продолжительностью жизни. Интенсивность метаболизма частично определяется размером животного. Высшие животные поддерживают постоянную температуру тела, и количество энергии, необходимое для этой цели, зависит от площади поверхности, излучающей тепло. Более мелкие животные имеют относительно большую поверхность, и для них поддержание постоянной температуры тела энергетически более затратно. Следовательно, исходя из идеи, что количество энергии, которую любое живое существо может потратить в течение жизни, лимитировано, продолжительность жизни маленьких животных должна быть короче.

Способствует ли активность метаболизма старению? Судя по известным соотношениям – определенно. Функционирует ли онa как один из ведущих факторов продолжительности жизни у всех видов? Не обязательно. Внутри больших групп близкородственных животных, разделяющих одни и те же основные приспособления к выживанию (например, млекопитающие), корреляция сильна (Speakman 2005). Но поведение других групп животных противоречит этому предположению и, возможно, указывает на существование механизмов позволяющих обойти ограничения, налагаемые активностью метаболизма.

Например, по сравнению с млекопитающими, птицы тратят гигантское количество энергии на поддержание более высокой температуры тела (105^oF или 40^oC) и способности летать. Тем не менее, они живут в два-пять раз дольше, чем млекопитающие сопоставимого размера. Это говорит о том, что влияние активности метаболизма на птиц в некоторой степени нейтрализовано, и в их организации есть что-то – никто точно не знает что – что позволяет им щедро тратить энергию и в то же время наслаждаться многократно дольшей продолжительностью жизни.

Аналогичные рассуждения применимы и к окислительному стрессу. Свободнорадикальная теория старения была предложена Денхэмом Харманом в 1956 году (Harman 1956) и с тех пор породила буквально тысячи и тысячи экспериментов и публикаций. По количеству научных последователей, его теорию можно сравнить с крупной религией. Что касается доходов, эта теория привела к появлению отрасли, ежегодно производящей, как минимум, 20 миллиардов долларов.

Теория постулирует, что свободные радикалы (высокореактивные молекулы, образующиеся в ходе нормального аэробного – основанного на кислороде – метаболизма) вызывают повреждение клеток, и что накопление этих повреждений является основным фактором процесса старения. В одной из своих более поздних работ Харман пришел к выводу, что “на основе имеющихся данных вполне разумно ожидать, что продолжительность здоровой жизни может быть увеличена на 5-10 лет или более, если снизить массу тела до уровня, совместимого с хорошим самочувствием, на основе диеты с достаточным содержанием основных питательных веществ в сочетании с минимизацией случайных реакций свободных радикалов в организме” (Harman 1981).

Хотя добавление 5-10 лет звучит как довольно довольно мизерное достижение для “ведущего” фактора (если просто спать на 1 час меньше, мы получим более 3 лет сознательной жизни), необходимо понимать основной контекст этого утверждения – что мы не можем и что нам не следует даже пытаться полностью избавиться от свободных радикалов. Радикалы являются неизбежным побочным продуктом аэробного метаболизма, и, кроме того, они выполняют очень важные регулирующие и сигнальные функции во многих метаболических процессах. Однако, мы можем оптимизировать образ жизни и питание таким образом, чтобы исключить избыток свободных радикалов, вызванный нашими излишествами, и эти меры могут потенциально дать нам еще несколько лет жизни.

Что касается относительной важности, то роль свободных радикалов как детерминанты продолжительности жизни у млекопитающих, включая нас, вероятно, не очень значительна (Perez et al., 2009a, 2009b). В качестве примечания, я хотел бы добавить, что популярность темы окислительного стресса при старении кажется почти классическим примером неверно истолкованного учения Пророка. Каким-то образом, на смену сбалансированному и взвешенному взгляду Хармана пришла убежденность в том, что свободные радикалы являются основной причиной старения. Это отвлекло значительное количество денег и интеллектуальной энергии от исследований старения в альтернативных направлениях.

Для изучения старения (повторяю, чтобы мы главным образом заинтересованы в нас самих) мы используем модельныe животныe по очевидным этическим и логистическим причинам. Эксперименты на животных дают нам возможность изучать биологические процессы инвазивными методами и практически без ограничений. Хотя в целом эти исследования исключительно полезны, они создают дополнительную (и огромную) проблему применимости полученных данных к людям. Одним из основных ограничений, порождённых вынужденным использованием модельных животных, является их изначальная неспособность дать хотя бы какое-либо представление о фактическом участии предполагаемых механизмов в определении скорости физиологического старения и продолжительности жизни человека.

На основании общепринятого постулата, что молекулярные механизмы старения универсальны, эта проблема в значительной степени игнорируется. Отчасти постулат верен, но также верно и то, что ведущие механизмы могут существенно или даже радикально отличаться от вида к виду. Поэтому стратегии продления жизни, которые увеличивают продолжительность жизни у модельных животных, не гарантируют аналогичных результатов у людей. С другой стороны, чтобы проверить эффективность вмешательств против старения у чрезвычайно долгоживущих видов, таких как мы, нам понадобились бы три поколения ученых, и это было бы ужасно непрактично, хотя рано или поздно такие исследования будут неизбежно проведены, оставаясь при этом актом веры без всяких гарантий на успех.

В соответствии с Нюрнбергским кодексом (Федеральный закон о пищевых продуктах, лекарствах и косметических средствах, Кодекс Соединенных Штатов), испытаниям на людях должны предшествовать исследования на животных. К сожалению, несмотря на все меры предосторожности, накопленные экспериментальные данные предоставляют множество примеров критических различий даже между близкородственными животными, которые привели к впечатляющим неудачам (Wall & Shani 2008). Например, противовоспалительный препарат TGN1412 был всесторонне протестирован на двух видах животных (включая обезьян!!). Тем не менее, пре-клинические испытания завершились катастрофой, поскольку у добровольцев, получивших инъекцию препарата, уже через несколько минут произошло прекращение функций многочисленных органов (Attarwala 2010). В целом, всего лишь около 8 % клинических испытаний производят ожидаемые результаты (Mak et al., 2014).

Модельные животные выбираются на основе многих критериев, включая простоту содержания в лаборатории, простоту генетических манипуляций и, прежде всего, удобно короткую продолжительность жизни. Одна из самых популярных моделей – микроскопический непаразитический червь C. elegans. Первоначально выбранный для исследований эмбрионального развития и биологии нейронов, C. elegans также был опробован в качестве модели для изучения процесса старения в 70-х годах (Klass 1977). Эти исследования сыграли важную роль в открытии многих генов и метаболических путей, регулирующих продолжительность жизни. Некоторые из этих открытий (касающиеся главным образом модуляторов метаболизма энергии) с равным успехом нашли применение у высших животных (Kenyon 2011).

Нормальная продолжительность жизни C. elegans составляет около 3 недель. Этот организм состоит в основном из постмитотических (неделящихся) клеток. С точки зрения видовой продолжительности жизни и в свете того, что некоторым человеческим постмитотическим клеткам удается оставаться живыми и здоровыми в течение нескольких десятилетий, C. elegans уступает человеку более чем в тысячу раз. А теперь давайте представим, что нам удалось увеличить продолжительность жизни C. elegans в 100 раз, т.е. примерно до 6 лет. Конечно, это можно было бы считать грандиозным достижением для C. elegans, но по сравнению с фактическим потенциалом продолжительности жизни человеческих клеток, это все равно было бы неудачей.