По достижении взрослого возраста мы замечаем изменения в нашем организме, происходящие на каждом этапе старения. После 30 лет нам могут понадобиться очки, после 40 лет нам может стать сложнее поддерживать нормальную массу тела, после 50 нам может стать физически трудно играть в спортивные игры с детьми, а после 60 мы можем не слышать, о чем говорят за столом во время званого ужина.

Существует множество теорий, объясняющих причины старения организма человека. Согласно одному из двух основных объяснений, продолжительность жизни определяется генами. Согласно второму, часто называемому «теорией изнашивания организма», организм и ДНК повреждаются до тех пор, пока не утрачивают способностью функционировать также хорошо, как раньше.

Старение головного мозга

По мере старения объем головного мозга уменьшается. Существует множество возможных объяснений этого феномена, в том числе гибель клеток, вызванная постепенным разрушением их структуры.

Несмотря на то, что точные причины уменьшения объема головного мозга неясны, результаты ряда исследований свидетельствуют о том, что причинами этого могут быть изменения гормонального статуса, а также износ.

Некоторые специалисты также считают, что объем поступающей в головной мозг крови уменьшается из-за повреждений кровеносных сосудов и ассоциированных с ними систем. Однако это не оказывает существенного влияния на способность человека к запоминанию, так как мозг может компенсировать эти изменения.

Вы могли слышать о нейропластичности. Этот термин применяется для объяснения способности головного мозга «перепрошиваться» путем формирования новых сигнальных путей, компенсирующих повреждения. Эти новые пути формируются при появлении нового опыта. Поэтому разгадывание кроссвордов на протяжении всей жизни не увеличит количество сигнальных путей, которые сформируются при освоении новой активности, требующей обучения и тренировок.

Тогда как риск развития деменции (слабоумия) с возрастом повышается из-за увеличивающегося по мере старения влияния многих сотен причин, это состояние не является компонентом нормального процесса старения. Оно является результатом повреждения головного мозга. Причиной того, что деменция с большей вероятностью развивается в старости является лишь то, что чем дольше человек живет, тем больше его организм подвергается возможному повреждающему действию заболеваний и травм, являющимся основными причинами развития слабоумия.

Болезнь Альцгеймера – наиболее распространенная причина развития слабоумия – развивается при накоплении в тканях головного мозга белковых бляшек. Это является результатом аккумуляции белков, неизбежно приводящей к формированию патологических тяжей в нейронах.

Изменения мышечной силы

По мере старения происходит уменьшение объема и силы мышечной ткани, что преимущественно обусловлено влиянием снижения уровней гормонов. Для восстановления мышечной массы, утрачиваемой за один день строгого постельного режима, пожилым людям может потребоваться до двух недели тренировок.

Однако дополнительное угасание мышечной ткани обусловлено снижением активности, не только нормальным процессом старения.

Снижение плотности костной ткани

Стареющий организм усваивает из продуктов меньше кальция – минерала, играющего ключевую роль в поддержании здоровья костной ткани. В то же время изменения уровней гормонов влияют на плотность костей.

Помимо этого стареющие люди проводят меньше времени на солнце, что снижает поступление в организм витамина D. Это, в свою очередь, еще больше снижает усвояемость кальция.

Для пожилых людей очень важно продолжать физические тренировки. Они не только помогают поддерживать мышечную силу, но и препятствуют возрастному уменьшению плотности костной ткани, снижая риск падений и переломов шейки бедренной кости.

Изменения остроты чувств

Непосредственное влияние старения распространяется на зрение, слух, чувство вкуса и обоняние. Обычно в первую очередь человек замечает ухудшение зрения, что заставляет его чувствовать приближение старости.

К являющимся частью процесса старения изменениям глаза относятся уплотнение и помутнение хрусталика, уменьшение количества нервных клеток и внутриглазной жидкости. Это затрудняет фокусировку на близко расположенных объектах, ухудшает зрение в условиях тусклого света и способность адаптироваться к изменению освещенности.

Некоторые люди кажутся неловкими, так как испытывают проблемы с оценкой расстояния между объектами, например, между столом и чашкой или ступеньками лестницы. Некоторые люди не осознают, что проливают жидкость и спотыкаются из-за изменений зрения, известных как изменения глубинного зрения. Глаза также становятся сухими и раздраженными. С этим можно бороться с помощью увлажняющих капель.

К изменениям слуха относятся изменения способности регистрировать высокочастотные звуки, что может затруднять распознавание слов. Повышение голоса при разговоре в данном случае бесполезно, так как проблема заключается в высоте звука, а не в громкости. Вместо этого следует говорить немного медленнее и стараться проговаривать слова полностью.

Чувства вкуса и обоняния часто угасают в ходе нормального процесса старения из-за уменьшения количества чувствительных клеток и возрастного снижения способности к их регенерации. Это делает пищу менее вкусной и может приводить к снижению количества употребляемой пищи. Помимо этого вкусовые ощущения могут в целом изменяться, и любитель шоколада с возрастом может перейти на перец чили.

В целом можно сказать, что многие возрастные изменения организма обусловлены нормальным процессом старения, тогда как не меньшее количество изменений является результатом воздействия факторов образа жизни. Не всем нам суждено стареть по принципу «ничего не поделаешь». Многие полезные привычки, взятые на вооружение в молодом возрасте, могут помочь человеку в старости. Дальновидные решения и понимание со стороны общественности помогут людям адаптироваться к положительному процессу старения.

8.02.2017 Источник: Евгения Рябцева
Портал «Вечная молодость» http://vechnayamolodost.ru по материалам The Conversation: What’s happening in our bodies as we age?

Читайте по теме:

ПРИЧИНЫ СМЕРТИ

ТЕОРИИ СТАРЕНИЯ

Новый противоопухолевый препарат — средство пока находится в разработке — обеспечивает восстановление повреждённой сердечной мышцы. Это неожиданное открытие в будущем может привести к появлению лекарства для предотвращения прогрессирования сердечной недостаточности вследствие инфаркта.

Многие органы и ткани нашего тела постоянно обновляются в течение жизни. Так происходит, например, с клетками крови или со слизистой кишечника. Другие — в том числе, сердце — к регенерации не способны. Из-за этого инфаркты миокарда оставляют на сердечной мышце неисчезающие шрамы, которые и приводят к её ослаблению, то есть, к развитию сердечной недостаточности.

На протяжении многих лет доктор Лоренс Лум (Lawrence Lum), доцент клеточной биологии из Юго-западного медицинского центра Техасского университета в Далласе (University of Texas Southwestern Medical Center) работал над созданием препарата, мишенью которого должны были стать молекулы сигнального пути Wnt. Эти молекулы чрезвычайно важны для регенерации тканей, но иногда они могут вносить вклад в развитие рака. Для синтеза белков сигнального пути Wnt организму необходим фермент Porcn. А значит, препарат, подавляющий синтез последнего, мог бы оказаться полезен в лечении некоторых видов онкологических заболеваний. Однако в процессе изучения воздействия WNT-974 (именно так пока называется новый препарат) на организм учёные заметили кое-что неожиданное.

«Мы наблюдали предсказуемые побочные эффекты, касающиеся состояния костей и волос. Однако — и это оказалось сюрпризом — на фоне введения WNT-974 отмечался рост численности делящихся кардиомиоцитов, клеток сердечной мышцы, — рассказывает ведущий автор нового исследования доктор Лум. — В настоящее время ингибиторы фермента Porcn рассматриваются прежде всего как противоопухолевые препараты. Однако наша работа показала, что они могли бы быть полезны и в регенеративной медицине».

Руководствуясь предварительными результатами исследования, учёные спровоцировали развитие инфарктов миокарда у мышей. Затем часть животных начала получать WNT-974, остальные — не получавшие лечения — составили контрольную группу. Способность сердца к перекачиванию крови у мышей, получавших терапию, оказалась почти в два раза выше, чем у мышей из контрольной группы.

Результаты работы были опубликованы в издании Proceedings of the National Academy of Sciences.

Помимо улучшения функций сердца, учёные заметили у животных частичное исчезновение фиброза сердечной мышцы. То есть, шрамы, оставшиеся после инфаркта, уменьшились в размерах. Как правило, такие шрамы приводят к увеличению размеров сердца и провоцируют дальнейшее развитие сердечной недостаточности.

«Хотя образование содержащих коллаген шрамов может быть полезно в кратковременной перспективе — непосредственно в момент инфаркта — в дальнейшем они скорее мешают. Мы полагаем, что нашли средство, способное уменьшить интенсивность фиброза или образования шрамов и активировать процесс заживления сердца», — рассказывает доктор Лум.

Кроме того, автор исследования отметил, что применение WNT-974 целесообразно только в короткий период времени непосредственно после инфаркта. Доктор Лум полагает, что таким образом пациентов можно будет обезопасить от развития побочных эффектов, характерных для противоопухолевых препаратов.

Клинические испытания WNT-974 в качестве средства регенеративной медицины планируется начать уже в следующем году.

6.02.2017 Источник: 22century.ru

Институт биомедицинских исследований Chan Zuckerberg Biohub основателя и исполнительного директора Facebook Марка Цукерберга и его жены, педиатра Присциллы Чан нанял первых 47 сотрудников. На это ушло более 50 миллионов долларов, пишет Science.

Учреждение создано в рамках некоммерческого фонда Chan Zuckerberg Initiative, который супруги основали после рождения дочери в ноябре 2015 года. Заявленной конечной целью инициативы является поиск способов «лечить, предотвращать или контролировать все заболевания до конца текущего столетия». При основании проекта Цукерберг и Чан обязались вложить в него 99 процентов своих средств, что на данный момент превышает 40 миллиардов долларов. В сентябре 2016 года они объявили, что в течение последующих 10 лет пожертвуют проекту три миллиарда долларов.

Chan Zuckerberg Biohub должен объединить ученых из Стэнфорда, Калифорнийских университетов в Беркли и Сан-Франциско. Его первыми исследовательскими проектами должны стать создание клеточного атласа и изучение инфекционных заболеваний. По замыслу, работающие в институте ученые должны заниматься наименее исследованными областями биологии и медицины, на что обычно не выделяют гранты из-за непредсказуемости результатов.

«Мы просим ученых предлагать свои самые рискованные идеи... В атмосфере Кремниевой долины царит творческая анархия, и мы хотим этим воспользоваться», — пояснил Nature один из руководителей Biohub Стивен Куэйк (Stephen Quake).

В состав первых 47 сотрудников вошли как признанные эксперты в разных научных областях, так и молодые ученые. Они могут вести исследования и на базе лабораторий в своих вузах, и в арендованном и оснащенном Biohub здании. По условиям договора, каждый из них будет получать в среднем по 300 тысяч долларов в год в течение пяти лет (это сопоставимо с исследовательским грантом Национальных институтов здоровья в США — главного спонсора биомедицинских исследований в стране).

Для продвижения открытой науки все исследователи должны будут выкладывать препринты своих публикаций в открытый доступ. Также обсуждается вопрос о полной оплате рецензированных работ в научных журналах, чтобы все они были доступны бесплатно. При этом ученым разрешено подавать заявки на патенты, права на которые разделят Biohub и основные места работы исследователей.

У инициативы Цукерберга и Чан уже появилось немало критиков. Они отмечают, что ведущие спонсоры биомедицинских исследований тратят на них значительно больше 100 миллиардов долларов в год, но лечения всех болезней не предвидится даже в далекой перспективе.

Chan Zuckerberg Initiative — не первый акт благотворительности супругов. К 2015 году общая сумма их пожертвований на разные цели составила 1,6 миллиарда долларов. Помимо Цукерберга и Чан безвозмездным финансированием медицинских исследований и здравоохранения занимаются и другие успешные представители ИТ-бизнеса. Наиболее известным благотворителем в этой области является Фонд Билла и Мелинды Гейтс, основанный в 2000 году.

8.02.2017 Источник: Олег Лищук nplus1.ru

Читайте по теме:

Цукерберг с женой пожертвуют $3 млрд, чтобы искоренить болезни к концу века

Фонд Chan Zuckerberg Initiative (CZI) избавит человечество от болезней - подробности

Фонд Цукерберга откроет для бесплатного доступа поисковую систему научных публикаций Meta

Вирус иммунодефицита человека

Вирусолог Грег Тауэрс об открытии ВИЧ в Сан-Франциско, симптомах болезни и исследованиях антивирусной терапии

Вместе с Британским Советом в России мы подготовили проект «Британские ученые», посвященный истории британской науки. В этой лекции профессор молекулярной вирусологии Университетского колледжа Лондона Грег Тауэрс рассказывает о репликации ВИЧ и поисках противовирусной вакцины.

ВИЧ — это первый ретровирус человека. Ретровирус — это особый тип вируса. Про него было известно, что он существует у других видов, а ВИЧ — это первый пример такого вируса у людей. ВИЧ впервые был обнаружен в начале 1980-х годов, когда было зарегистрировано несколько случаев обращения гомосексуалов в отделения неотложной помощи в больницах с новой болезнью, которая, по-видимому, была как-то связана с иммунодефицитом. Их иммунная система переставала работать, и было непонятно почему. Какое-то время ушло на то, чтобы понять, что дело было в новой вирусной инфекции, которая раньше у людей не наблюдалась. Впервые она была описана в начале 1980-х годов в Сан-Франциско, а затем ученые поняли, что она распространена гораздо шире. Люди, которые ее идентифицировали, работали в Институте Пастера: Франсуаза Барре-Синусси и Люк Монтанье работали в лаборатории над другими ретровирусами и обнаружили под электронным микроскопом ретровирус в клетках пациентов, страдающих от этой инфекции.

За эту работу они получили Нобелевскую премию, и большой вклад в нее также внесли исследователи из США, например Роберт Галло. Для диагностики этого вируса был разработан тест, мы научились диагностировать наличие этого вируса, и оказалось, что им было заражено большое количество людей, но лечения тогда еще не было. И оказалось, что вирус распространяется через сексуальный контакт, то есть это заболевание, передающееся половым путем, а также через препараты крови, и в то время люди, которым вводились препараты крови, например люди с гемофилией, могли быть заражены этим вирусом. Также можно заразиться, например, через контакт с кровью — таким образом, потребители инъекционных наркотиков оказываются в группе риска: среди них часто бывает, что несколько человек используют одну иглу, и если один из них был заражен, то заражены будут и все остальные, кто использовал ту же иглу. Так что в те дни все это очень пугало: появился совершенно новый вирус, люди умирали, и никто не знал, что делать. Но, к счастью, мы довольно много знали о ретровирусах, потому что проводили исследования ретровирусов у других видов, в частности у мышей, так что довольно быстро был разработан новый тип препаратов для лечения ВИЧ, и они применяются и сейчас.

К 2016 году уже можно лечить ВИЧ коктейлем из антивирусных препаратов, которые в теории должны предотвратить заражение новых клеток тела. А это значит, что вирус в большинстве случаев становится невозможно обнаружить, и мы думаем, что пациент может прожить достаточно долгую жизнь, если будет принимать антиретровирусные препараты. Так что если вы можете себе их позволить, то все в порядке, и на Западе все хорошо, но в бедных ресурсами регионах, таких как Тропическая Африка, где меньше денег и сложнее купить довольно дорогие антиретровирусные препараты, это проблематично. Но они доступны, и сейчас существуют широкие программы по распространению антиретровирусной терапии, чтобы каждый больной мог получить доступ к необходимым препаратам.

ВИЧ — это ретровирус человека, он расшифровывается как «вирус иммунодефицита человека». Есть несколько его видов, самый часто встречающийся называется ВИЧ-1. СПИД же — синдром приобретенного иммунодефицита — это болезнь, вызываемая ВИЧ. Насколько мы можем судить, почти все, кто заражен вирусом, в итоге заболевают СПИДом — очень редки случаи, когда люди так и не заболевают, и очень сложно сказать, заболеет ли зараженный человек: он может умереть раньше по какой-то другой причине. Однако большая часть зараженных страдает от этой болезни, но она развивается не раньше чем через 8–10 лет после заражения. Так что есть большой промежуток времени, когда зараженные не страдают от значительных симптомов, хотя некоторые симптомы все-таки есть.

Когда вы впервые подхватываете ВИЧ, вы получаете инфекционный синдром, очень похожий на другие вирусные инфекции, например грипп. Тогда вирус реплицируется в вашем теле до очень высоких титров, то есть очень большого количества вируса в теле, и вы чувствуете себя очень больным. У вас может появиться сыпь и температура, и вы, возможно, проведете несколько дней в постели и будете чувствовать себя так, как будто подхватили какую-то вирусную инфекцию. А затем все проходит, ваша иммунная система подавляет репликацию вируса и может даже подавить ее до очень низкого уровня, такого, что спустя несколько недель после заражения вирус в вашем теле обнаружить невозможно.

Что происходит затем — не вполне ясно, но точно известно, что ваша иммунная система постоянно сражается с вирусом. В течение этого периода времени вы не чувствуете особых симптомов, так что возникает ощущение, что вам стало лучше, вы выздоровели, но в случае с ВИЧ это не так. Он по-прежнему реплицируется в вашем теле, а это значит, что со временем по причинам, которые мы до конца не понимаем, ваша иммунная система оказывается истощенной и перестает работать. В этот момент вирус берет верх и уничтожает вашу иммунную систему, и вся эта долгая битва между вирусом и иммунной системой заканчивается полным поражением последней. Из-за этого вы заболеваете, и болезни, вызванные ВИЧ, — это в основном оппортунистические инфекции.

Так что все это — болезни, от которых вы обычно не страдаете, например грибковые инфекции. Мы постоянно подвергаемся атакам грибов, которые пытаются нас разрушить, но у них ничего не выходит, потому что наша иммунная система нас защищает. Но без нее эти грибковые инфекции начинают вызывать очень тяжелые заболевания рта, легких и дыхательных путей. И к моменту обнаружения СПИДа все эти болезни у людей ранее не наблюдались, потому что наша иммунная система с ними очень хорошо справляется, так что лечить их было очень сложно. Теперь для этих болезней разработаны разные способы лечения. Но до тех пор должен пройти долгий промежуток времени, около 8–10 лет, в течение которого ваше тело борется с вирусом и держит его под контролем.

Сейчас считается, что если вы заражены ВИЧ, то вам нужно начать медикаментозное лечение как можно скорее, хотя раньше, если мы видели, что вы не страдаете от каких-то симптомов, мы думали, что нет нужды принимать препараты, пока симптомы не проявятся. Сейчас мы можем измерять количество клеток CD4, являющихся целью вируса, и мы можем мониторить, как себя чувствует ваша иммунная система. Раньше мы начинали лечить людей, только когда они достигали определенной точки, после которой их иммунная система выходила из строя. Сейчас мы считаем, что чем раньше начать лечение, тем лучше, так как оно помогает защитить вашу иммунную систему от урона, который она возьмет на себя, даже пока вы сами не страдаете от каких-либо серьезных симптомов. Так что цель современной терапии состоит в том, чтобы помешать вирусу размножиться. Но это, к сожалению, не приводит к излечению, и мы не вполне понимаем почему. Так что если вы принимаете антиретровирусные препараты, то вы можете подавить репликацию вируса до такого состояния, что он будет незаметен: его будет невозможно обнаружить в вашем теле. Но все же, если вы прекратите принимать препарат, за короткий промежуток времени — около нескольких месяцев — вирус вернется. Так что мы знаем, что препараты не позволяют полностью избавиться от вируса и иммунная система тоже не может избавиться от вируса, но мы не понимаем почему.

Я думаю, есть два объяснения, и в настоящее время проводится много исследований в попытках выяснить, какое из них верно (а может быть, верны оба). Объяснение первое — что вирус по-прежнему находится в вашем теле где-то в органах (возможно, в лимфоидной ткани пищеварительной системы) и тихо там себе размножается. Объяснение второе — что он действительно перестает реплицироваться, а препараты позволяют избавиться от всех клеток, которые производят вирус. В этом случае в теле остаются только те клетки, которые содержат вирус, но активно его не производят, так что, пока они не начнут производить вирус, избавиться от них не получится. Поэтому если вы перестанете принимать препараты, то рано или поздно эти клетки начнут производить вирус, и все начнется заново. Так что мы не до конца понимаем, нужно ли нам улучшать препараты, чтобы уничтожить вирус, включая его остатки в организме, или нам нужна стратегия для пробуждения клеток, которые содержат вирус, но не производят его, чтобы уничтожить и их тоже. И это задает повестку исследований, цель которых — найти лучший способ до конца вылечивать людей.

Есть две большие области исследований ВИЧ. В США, как мне кажется, сейчас пытаются сосредоточить все исследования на поиске лечения. Есть ощущение, что нам надо не валять дурака, а просто сосредоточиться на лечении больных, и это единственный способ искоренить болезнь. Конечно же, есть попытки также и изобрести вакцину, но мы не понимаем, как ее сделать, и мы недостаточно много знаем о вакцинах, чтобы понять, почему у нас не получается сделать вакцину от ВИЧ. Мы пробовали классические способы получения вакцины, и все они с ВИЧ просто не работают. Есть множество возможных причин, почему это так, но до конца мы их не понимаем. И я не думаю, что кто-то верит, что в ближайшее время вакцина появится, так что, мне кажется, произошел сдвиг в сторону идеи, что нужно искать новые способы лечения, возможно, с новыми стратегиями терапии. Это одна область исследований.

Вторая глобальная область исследований ВИЧ — использование ВИЧ как инструмента. ВИЧ очень маленький вирус, он состоит из девяти генов — это девять белков. Часть из этих белков довольно сложны и могут быть разбиты еще на несколько, но все-таки это простой вирус. Для сравнения: вирус герпеса состоит из более чем двухсот генов, тогда как у ВИЧ их всего девять. И из-за этого ВИЧ становится очень легко управляемым генетическим инструментом.

Мы можем использовать этот вирус, чтобы изучать клеточную биологию, и это оказался очень мощный инструмент для понимания, что происходит в клетках нашего тела, как они работают, как они делятся, как движется вещество, как они организованы, и ВИЧ — потрясающий инструмент в этой области. Например, мы многое узнали об экспорте РНК из клеточного ядра, как регулируется экспорт РНК из ядра, как регулируется сплайсинг. ВИЧ должен управлять этими процессами, и, изучая, как он это делает, мы узнали об этом очень многое. Мы многое поняли о контроле за транскрипцией: ВИЧ обладает своим активатором транскрипции, но он работает не так, как другие активаторы, и изучение этого процесса позволило нам понять многое о том, как транскрипция работает в целом. Так что это потрясающий инструмент для решения разных научных вопросов, и в моей лаборатории мы используем ВИЧ именно как инструмент для исследования иммунной системы.

Нас часто спрашивают: действительно ли изучение ВИЧ и того, как он работает, помогает лечить его или другие болезни? И я думаю, что ответ — да. Очень важно понимать: когда в начале 1980-х годов ВИЧ только появился, единственное, как мы могли разработать лечение, — это основываясь на понимании биологии ретровирусов, которое мы получили, изучая ретровирусы мышей. Все лечение ВИЧ основано на твердом понимании того, как он работает. И если мы расширим наше понимание, мне кажется, оно поможет нам разработать и новые препараты. Вопрос в том, нужны ли нам новые препараты: те, которые мы используем сейчас, уже достаточно эффективны. Устойчивость к препаратам — вот это проблема. Если вы лечите кого-то одним препаратом, вирус может мутировать, измениться и перестать быть чувствительным к нему. Но если вы используете несколько препаратов, то эта проблема уменьшается, так что люди обычно принимают по три препарата. Но все же устойчивость к препаратам растет, становится более распространенной, и вполне возможно, что все закончится так же, как в ситуации с устойчивостью к антибиотикам, что наши препараты станут менее эффективны в борьбе с ВИЧ. И в таком случае знание, как работает ВИЧ и как создать новый препарат, будет очень полезным. Также возможно, что, действительно хорошо поняв, как работает ВИЧ, мы сможем найти уязвимые места у всех вирусов, так что некоторые считают, что мы сможем разработать антивирусные препараты более широкого спектра действия.

Изучение вирусных инфекций в целом очень важно, так как есть вероятность, что если мы больше узнаем о том, как вирусы реплицируются, как клетки обычно защищают себя от инфекции и как вирусы преодолевают эти защитные стратегии, то мы сможем понять, какими приемами должны пользоваться разные вирусы, чтобы заразить клетки человека. И если мы начнем разрабатывать препараты, влияющие на эти процессы, есть очень высокие шансы, что мы сможем разработать антивирусные препараты широкого спектра действия. Например, можно будет разработать один препарат, который будет противодействовать большому количеству вирусов. Думаю, это только сейчас становится реалистичной перспективой, и все мы из-за этого полны энтузиазма.

Источники: postnauka.ru

Serious Science