От монашек до моллюсков: как ученые исследуют феномен «супердолгожителей» во всем мире

Браньяс Морера, известная под прозвищем «супербабушка», пережила пандемию испанского гриппа 1918 года, обе мировые войны и гражданскую войну в Испании. Согласно Книге рекордов Гиннеса, она также пережила приступ COVID-19 всего через несколько недель после того, как ей исполнилось 113 лет.

Морера связывает свою долгую жизнь с рядом вещей, от наслаждения природой и хорошей компанией до принципа «держаться подальше от токсичных людей», но в конечном итоге она приписывает свое чрезвычайное долголетие «удачи и хорошей генетике», как она заявила в интервью Книге рекордов Гиннеса.

Браньяс Морера является частью суперэксклюзивного клуба: она сверхдолгожительница, то есть человек в возрасте 110 лет и старше. Например, в Японии только около 30 человек могут претендовать на этот титул, то есть только 1 из 871 600 человек достигает этого рубежа, согласно исследованию New England Centenarian Study. Для сравнения, по данным ООН, в 2021 году во всем мире проживало около 573 400 долгожителей (людей в возрасте не менее 100 лет).

Такие люди, как Браньяс Морера, могли бы помочь ученым лучше понять, что позволяет некоторым людям жить так долго. Является ли их долголетие просто удачей или это связано с хорошими генами и другими факторами? И какие гены наиболее важны для борьбы со старением?

Изучение долгожителей и сверхдолгожителей также может дать представление о максимальной продолжительности жизни людей и, возможно, о способах ее продления. Долгожители, как правило, имеют определенные общие факторы образа жизни, которые могут помочь людям в целом вести более долгую и здоровую жизнь. Но чтобы резко увеличить продолжительность жизни человека, ученым, возможно, придется выйти за пределы Homo sapiens и обратиться к нашим долгоживущим собратьям-животным.

Гены явно играют роль в долголетии. По данным Medline, службы Национальной медицинской библиотеки, дети и братья и сестры долгожителей, как правило, живут дольше, чем в среднем. А исследование 2016 года, опубликованное в журнале Aging, показало, что гены, связанные с иммунной функцией и восстановлением клеток, были более активны у этих чрезвычайно пожилых людей.

В целом, по оценкам ученых, около 25% продолжительности жизни определяется генетикой. Но какие конкретные гены, если таковые имеются, играют наибольшую роль в старении? На протяжении десятилетий доктор Аннибале Пука, профессор генетики Салернского университета в Италии, пытался ответить на этот вопрос.

В 2011 году Пука обнаружил человеческий ген под названием BPIFB4, который останавливает старение сердечно-сосудистой системы и даже обращает вспять некоторые аспекты старения при введении мышам. В статье 2015 года в журнале Circulation Research Пука и его коллеги показали, что определенная версия BPIFB4 связана с исключительной продолжительностью жизни и часто встречается у долгожителей. У людей с двумя копиями варианта гена было меньше сердечно-сосудистых заболеваний, более низкое кровяное давление и меньше атеросклероза по сравнению с людьми без двух копий варианта гена. По оценкам Пука, около 10% людей имеют этот вариант гена.

Может ли BPIFB4 частично объяснить, почему одни люди предрасположены жить дольше, чем другие? Пука так думает. «Вы не доживете до 110 лет, если у вас не хорошие гены», — рассказал он в интервью порталу Live Science.

Согласно исследованию, команда Пуки не только остановила повреждение сердца у мышей среднего и пожилого возраста, но и изменила биологический возраст сердца мышей на человеческий эквивалент 10 лет. «В лаборатории мы смогли регенерировать их кровеносные сосуды и сосудистую (циркуляторную) систему, которые преобразовали воспалительные клетки в противовоспалительные. Мы обнаружили, что сердечно-сосудистая функция у мышей была скорректирована», — заявил Пука.

В статье, опубликованной 13 января в журнале Cardiovascular Research, Пука и его команда ввели ген в клетки сердца, взятые у доноров органов, умерших от сердечной недостаточности. Как и в случае с лабораторными мышами, мутировавший ген повернул время вспять и обратил вспять старение сердца, увеличив сердечно-сосудистую функцию на 20-60%. Воспалительные клетки также трансформировались в здоровые клетки. «Теперь мы знаем, что это работает в тканях человека», — сказал Пука.

Коллега Пуки Паоло Мадедду, профессор экспериментальной сердечно-сосудистой медицины в Бристольском университете в Англии, отметил, что, если дополнительные исследования подтвердят этот эффект, BPIFB4 можно будет встроить с помощью генной терапии в клетки людей, которые этого не делают. t несут ген. Однако до применения этого лечения еще много лет.

В настоящее время исследователи проверяют, может ли белок, кодируемый геном, а не сам антивозрастной ген, оказывать аналогичные эффекты на клетки сердца.

BPIFB4 — не единственный ген, связанный с увеличением продолжительности жизни. В 2019 году исследователи описали так называемый «ген долголетия» сиртуин 6 (SIRT6) в журнале Cell. SIRT6 помогает восстанавливать ДНК, которую стареющие клетки не могут эффективно восстанавливать, что приводит к генным мутациям, которые могут вызывать рак и другие заболевания.

Исследователи проанализировали активность SIRT6 у ряда видов грызунов, от мышей до бобров, и обнаружили, что животные с наибольшей продолжительностью жизни также обладают наиболее эффективными способностями к репарации ДНК из-за того, что их белки SIRT6 являются «более мощными».

В прошлом году последующее исследование, проведенное в журнале Embo Journal, рассмотрело когорту из 450 долгожителей-ашкенази и 550 евреев-ашкенази, у которых в семейной истории долгожителей не было. Исследователи обнаружили, что «новый редкий вариант», который они назвали «centSIRT6», встречается у долгожителей в два раза чаще, чем в последней группе.

В лабораторных условиях также удалось подтвердить, что centSIRT6 не только помогает восстанавливать поврежденную ДНК, но и «более надежно убивает раковые клетки» по сравнению с более распространенной версией SIRT6.

В то время как изменения в генах человека влияют на продолжительность жизни, факторы окружающей среды также играют важную роль. Многочисленные исследования показали, что оптимизм, здоровое питание и отказ от курения напрямую связаны с увеличением продолжительности жизни.

Но могут ли долгожители рассказать нам о других факторах, которые могут увеличить продолжительность жизни? Некоторые исследователи говорят, что нашли подсказки в удивительном месте: монастырях.

До того, как Браньяс Морера получил титул старейшего человека в мире, французская монахиня сестра Андре была старейшим из ныне живущих людей. Это не может быть совпадением. Многие католические монахини доживают до долголетия и даже сверхдолгожителя. Но почему это происходит?

Несколько лет назад антрополог Анна Корвин, автор книги «Принимая возраст: как католические монахини стали образцами хорошей жизни» (Rutgers University Press, 2021), провела время в монастыре в Средний Запад, интервью с монахинями, которые там жили. Корвин заметил аналогичные закономерности в жизни женщин, которые могут быть связаны с долголетием.

«Они могут жить так долго не потому, что являются монахинями, а скорее из-за типов культурных практик, которыми они занимаются», — отметила она. Жизнь монахинь была наполнена смыслом, и даже в пожилом возрасте они оставались активными, а их когнитивные навыки не слабели. Также помогло то, что они были частью сплоченного, поддерживающего друг друга сообщества.

Исследование, проведенное эпидемиологом и ведущим экспертом по болезни Альцгеймера Дэвидом Сноудоном, подтвердило эти наблюдения. В 2003 году Сноудон провел лонгитюдное исследование 678 монахинь из «Школьных сестер Нотр-Дам» — международной организации, признанной католической церковью.

Сноудон обнаружил, что у монахинь «более низкий уровень смертности от всех причин, чем у населения в целом, и это преимущество в смертности со временем увеличивалось». На самом деле, у этих монахинь было «на 27% больше шансов дожить до 70 лет, чем у их сверстниц-мирян, и вероятность того, что они проживут дольше, со временем возрастала», — написала Корвин в своей книге. Кроме того, монахини меньше курили, ели здоровую пищу и вели мирную и совместную жизнь.

Неясно, как некоторые из наиболее очевидных различий между монахинями и населением в целом, а именно то, что они дают обет безбрачия и не имеют детей, влияют на продолжительность жизни. Некоторые исследования установили, что каждый ребенок, которого рожает женщина, сокращает срок ее жизни, в то время как другие исследования показали, что люди с детьми живут дольше, чем бездетные.

В то время как человеческие гены и влияние окружающей среды могут привести к постепенному увеличению продолжительности жизни, совершить настоящий прорыв нам может помочь пристальное изучение окружающего мира. Этим занимается Стивен Аустад, выдающийся профессор кафедры биологии Алабамского университета в Бирмингеме.

В прошлом году Аустад, который также является старшим научным директором, временно исполняющим обязанности председателя Американской федерации исследований старения, написал книгу под названием «Зоопарк Мафусаила: чему природа может научить нас, как жить дольше и здоровее». Название отсылает к Мафусаилу, библейскому патриарху, который предположительно дожил до 969 лет. Книга Аустада посвящена самым долгоживущим животным на Земле, от гренландских китов (Balaena mysticetus), которые могут жить более 200 лет, до Escarpia laminata, вида трубчатого червя, обитающего в Мексиканском заливе, средняя продолжительность жизни которого составляет около 300 лет.

Тем не менее, существо, которое привлекло внимание Аустада, было старейшим животным в мире, 507-летним океаническим куахогом (Arctica islandica), которого прозвали «Моллюск Мин». Одним из факторов долголетия Мин, несомненно, является его подводная среда: она «холодная, безопасная и лишена каких-либо хищников», — писал Остад в 2022 году в статье для The Atlantic.

«Моллюски, такие как Мин, проводят большую часть своей жизни в очень холодной воде, зарывшись в ил и покрытые толстой раковиной. Жизнь на дне океана очень стабильна, а пребывание в грязи, вероятно, маскирует и помогает защитному покрову еще лучше оберегать тело», — пишет исследователь.

Аустад подозревает, что когда животные не склонны к хищничеству или капризам суровой или хаотичной среды, эволюция благоприятствует физиологии, которая сохраняет их организм в течение долгого времени.

Двустворчатые моллюски также получают тепло из окружающей среды, а не производят его сами, как это делают люди и другие млекопитающие. Вероятно, такие существа, как Мин, будут лучше защищены от окислительного стресса — то есть от повреждения тканей химически активными соединениями кислорода, которые уже давно связывают со старением.

Чтобы проверить свою теорию, Аустад и его студенты принесли в свою лабораторию различные виды моллюсков: лавровых гребешков (Argopecten irradians), которые живут в среднем два года; столовых моллюсков, которые могут жить до века; и горстку супердолгоживущих океанских куахогов, таких как Мин. Затем исследователи вводили в аквариумы химические вещества, образующие кислородные радикалы. Морские гребешки погибли в течение двух дней, а столовые моллюски продержались 11.

По словам Остада, через две недели после начала эксперимента куахоги оставались «счастливыми», несмотря на то, что жили в испорченной воде. Это свидетельствовало о том, что они легко восстанавливались после окислительного стресса или предотвращали его.

«Как люди, мы не можем воспроизвести их условия жизни, но мы можем выяснить, как они это делают. Без сомнения, у них есть некоторые генетические уловки, но если изучить их достаточно хорошо, то, по крайней мере, часть факторов долголетия удалось бы воспроизвести фармакологически», — заявил Аустад.