Однако возрастные изменения происходят не только на теломерах, но и на других участках хромосом (разрывы цепочки ДНК, нуклеотидные повреждения и пр.), вызывая мутации генов и их «неправильную» работу. Рост числа мутаций повышает риск того, что клетка превратится в опухолевую. Подтверждением роли генетической нестабильности в ускорении старения организма являются врожденные мутации генов, ответственных за «ремонт» ДНК. Так, при наличии дефекта в «ремонтных» генах молодой человек может иметь внешние и внутренние признаки старения и выглядеть, как старик. Также фактором возрастной генной нестабильности является «перепрыгивание» определенных генетических элементов хромосомы с одного участка на другой (как бы неверная «сборка конструкции» с последующим нарушением функционирования генома).

Вместе с врожденными мутациями генов значительный вклад в процессы старения вносят эпимутации – возрастные изменения активности генов. Поломки в хромосомах, изменение ферментативной активности, снижение гормонального фона обусловливают нарушения экспрессии генов и раннее старение. Серьезную роль в данных изменениях играют особенности питания, образ жизни и влияние окружающей среды.

Нарушения регуляторных механизмов. Жизнедеятельность организма обеспечивается за счет регуляторных механизмов, опосредующих нормальное функционирование физиологических систем (сердечно-сосудистой, дыхательной, иммунной и др.). С возрастом эти механизмы теряют способность обеспечивать постоянство внутренней среды (гомеостаз), проявляясь такими патологиями, как ишемическая болезнь сердца, нейродегенеративные заболевания, диабет, артериальная гипертензия и др. Данные процессы приближают и ускоряют старение организма.

В первую очередь необходимо отметить важность нейроэндокринной регуляции функций, во многом обеспечиваемой особым отделом головного мозга – гипоталамусом. Склероз мозговых сосудов, накопление токсических отходов, систематическое действие психоэмоционального стресса и другие факторы обусловливают возникновение депрессий, ухудшение памяти, развитие болезней Альцгеймера, Паркинсона и пр.

Существенным возрастным изменением является также снижение иммунной функции. Определенные клетки крови (лимфоциты) распознают и «убивают» инфекционные агенты и снижают воспалительные процессы. С наступлением старости образование иммунных клеток становится затруднено. Это приводит к возникновению инфекционных, аутоиммунных и онкологических заболеваний.

Нарушения метаболизма. Обмен веществ в организме значительно меняется с возрастом. Это проявляется дезорганизацией водно-солевого обмена со значительным снижением концентрации натрия в плазме крови и, соответственно, появлением отеков, болезней почек и печени, понижением уровня гормонов щитовидной железы. Также происходит снижение содержания магния и кальция в организме, определяющее развитие остеопороза и ломкости костей.

Старение клеток. Необратимый процесс потери клетками способности к делению является одним из ключевых аспектов старения. Нарушение регенеративных возможностей клетки приводит к образованию в организме значительного количества воспалительных белков (цитокинов) и, как следствие, возникновению воспалительных процессов, лежащих в основе онкологических и сердечно-сосудистых заболеваний, метаболического синдрома, диабета и дряхлости.

В наступлении старости важную роль играют процессы апоптоза (гибель клеток по достижении лимита деления) и снижение количества стволовых клеток.

Хронические воспалительные процессы. Воспаление занимает одно из главных мест в развитии возрастных заболеваний за счет угнетения регенерации тканей, увеличения генерации свободных радикалов, повреждения ДНК, появления резистентности к инсулину. Воспалительные процессы в пожилом возрасте возникают по ряду причин, основная из которых – нарушение иммунной функции. В свою очередь установлено, что ряд противовоспалительных препаратов и растительных веществ значительно снижают возникновение возрастных заболеваний.

Систематический стресс. Постоянный высокий уровень гормона стресса – кортизола – является опасным фактором преждевременного старения. При хронической высокой концентрации кортизола наблюдаются нарушение сна, повышение артериального давления, увеличение жировых отложений в абдоминальной области, снижение памяти, когнитивных способностей и иммунитета.

Нарушение циркадного ритма. Биологические часы регулируют не только смену сна и бодрствования, но и нормальную работу органов и систем, выделение гормонов, активность нервных центров. Сбой в работе этих часов является одним из признаков старения организма.

Учет факторов старения может способствовать созданию основы для разработки мер по улучшению здоровья и продлению жизни человека. Существует еще много проблем в понимании этого процесса. Развитие технологий способно оказать положительное влияние на исследования старения, облегчая оценку генетических и функциональных нарушений, накапливаемых отдельными клетками в стареющем организме. Исследования на животных, молекулярный анализ взаимодействий генома и окружающей среды, модулирующих старение, помогут определить цели лекарственной терапии с целью увеличения долголетия.

Все больше ученых и врачей приходит к мысли, что первоочередной задачей медицины является сверхранняя диагностика возрастных заболеваний и их своевременное лечение. Здравоохранение в будущем должно ставить своим приоритетом систематическую профилактическую и превентивную деятельность по предотвращению заболеваемости путем использования лекарств и генной терапии, а также индивидуально подобранных немедикаментозных средств (образ жизни, питание, уровень повседневной физической и умственной активности, борьба со стрессом). Основными инструментами радикального продления молодости должны стать регулярная оценка биологических маркеров старения, использование специальных медикаментозных средств, генетическое и клеточное лечение, лабораторное создание и трансплантация органов, клеточная инженерия и нанотехнологии.

Оценка биологических маркеров старения. Для ранней диагностики возрастзависимых заболеваний необходимо разработать научно обоснованный комплекс параметров, указывающих на наступление старения в организме, – биологические маркеры старения.

В первую очередь важна геномная диагностика, направленная на выявление неблагоприятных вариантов генов (аллелей), ответственных за развитие возрастных заболеваний. Анализ генетической предрасположенности к тому или иному заболеванию позволил бы своевременно изменить диету, подобрать определенные препараты и проводить соответствующие мероприятия по недопущению возникновения патологии и ее превентивное лечение.

Генетическая предрасположенность является фактором риска, однако значимый вклад в развитие патологий вносят особенности повседневной жизни, питание, условия труда и отдыха. Эпигенетические изменения на клеточном уровне под влиянием факторов среды могут обусловить изменения активности и экспрессии тех или иных генов, вызывая преждевременное старение. Эти изменения не являются наследственными причинами возникновения возрастных заболеваний, однако они становятся факторами риска. Таким образом, оценка эпигенома (то есть структуры, управляющей деятельностью генома) способна обеспечивать контроль возрастных изменений.

Особое внимание следует уделять изменениям экспрессии (транскрипции) генов – образованию определенных молекул (матричные РНК), при содействии которых генетическая информация переносится в белки. На определенном возрастном этапе происходит изменение этого процесса, характеризующееся нарушениями окислительно-восстановительных реакций, митохондриального дыхания, жирового обмена и т. д. Изменения обмена веществ являются надежным маркером старения. Установлено возрастное снижение скорости метаболических процессов и изменение плазменной концентрации аминокислот, глюкозы и липидов. Эти перестройки могут указать на несоответствие паспортного и биологического возрастов, а их коррекция послужит одним из геропротекторных средств.