Проблема износа наблюдается и на клеточном уровне. Органеллы (крошечные органы, расположенные внутри клеток) со временем повреждаются, восстановительная система работает все хуже, и поврежденные клетки отмирают посредством так называемого апоптоза.

Теория Вейсмана также помогает описать, как процессы изнашивания сопровождают каждое клеточное деление. Это происходит на уровне ДНК – генетического кода, содержащегося в хромосомах в виде двойной спирали. Ранее мы обсуждали теломеры – небольшие защитные «колпачки», расположенные на концах нитей ДНК и защищающие их от разрывов. Но при каждом делении теломеры укорачиваются. Когда они исчезают, ДНК не может больше копироваться, и клетка становится сенесцентной. Накопление сенесцентных клеток ведет к усилению воспалительных процессов и развитию дегенеративных заболеваний.

Теория Вейсмана в течение десятилетий считалась основным объяснением старения, и лишь в 1950-х английский ученый, лауреат Нобелевской премии Питер Медавар впервые подверг ее сомнению. Медавар предположил, что старение зависит от случайных событий, особенно это касается ДНК. По его мнению, гены повреждаются не только из-за износа, но также из-за того, что чем дольше они существуют, тем выше вероятность их повреждения. Он обнаружил, что повреждение ДНК у престарелых людей идет быстрее, чем можно было бы ожидать.

Примерно в то же время американский академик Джордж К. Уильямс заметил, что животные многих видов в молодости полны сил и энергии, активно размножаются, но эта способность у них быстро снижается, после чего они стареют. Уильямс предположил существование эффекта антагонистической плейотропии, что означало, что те же факторы, которые способствуют энергичности в молодости, с возрастом ускоряют увядание. Другими словами, мать-природа считает нас полезными, пока мы молодые и фертильные, но после завершения репродуктивного возраста старается поскорее от нас избавиться. Одним из примеров, который в равной степени касается и мышей, и людей, может быть гормон роста. Те, у кого от природы уровень этого гормона высокий, в молодости сильнее, энергичнее и привлекательнее других, но они быстрее стареют и раньше умирают, чем их сверстники с более низким уровнем этого гормона [29] .

Теория скорости жизни

В 1908 году немецкий ученый Макс Рубнер разработал энергетическую теорию старения. Эта теория утверждает, что более подвижные животные, у которых выше частота сердечных сокращений, умирают раньше. Например, сравните мышь и слона. У мыши за два года жизни сердце сократится в среднем около 1 миллиарда раз, а слону придется прожить 60–70 лет, чтобы достичь таких же показателей.

Имеет значение отношение размера тела к продолжительности жизни животных. Например, мыши мелкие и живут год или два; кролики могут прожить в неволе до 10 лет, а львы – до 30. Возраст слонов может достигать 70 лет. По этим показателям можно рассчитать их коэффициент продолжительности жизни, равный 1 (КПЖ = 1).

Но для других существ (включая человека) это соотношение не выполняется.

• Человек может прожить до 100 лет, и у него КПЖ составляет 4,5.

• Голые землекопы обманывают смерть на нескольких уровнях. Они живут до 30 лет и имеют КПЖ 4,5.

• Лучше всех устроились крошечные летучие мыши, ночницы Брандта, чей КПЖ составляет 9,8, то есть в два раза превышает наш. Им приходится выживать в тяжелом сибирском климате, так что не будем им слишком сильно завидовать.

Теория накопления продуктов распада

Животные становятся сенесцентными, что на медицинском языке означает «изношенные», потому что в их организмах накапливается слишком много продуктов распада, от которых они не могут избавиться. Если токсины поступают в клетки быстрее, чем выводятся оттуда, то эти клетки не могут эффективно функционировать. Сходным образом теория изнашивания организма объясняет повреждение печени.

В клетках содержатся «системы сбора мусора», лизосомы, и, согласно рассматриваемой теории, улучшение их работы должно увеличить продолжительность жизни клетки. Исследования показали, что это действительно так: чем здоровее лизосомы, тем дольше проживет клетка [30] .

Эндокринная теория старения

Гормональная система называется также эндокринной, и дальше мы увидим, что уровни многих гормонов с возрастом снижаются. Это касается не только половых гормонов (эстрогена, прогестерона и тестостерона), но всей гормональной системы, включая мелатонин, гормон роста, серотонин (гормон счастья, вырабатываемый в мозге), тиреоидный гормон, инсулин из поджелудочной железы, DHEA (удобное сокращение для дегидроэпиандростерона, вырабатываемого в надпочечниках).

Уменьшение количества гормона роста полезно, потому что его высокий уровень связан с повышением риска развития злокачественных новообразований и преждевременной смерти [31] . Сходным образом повышение уровня инсулина у здоровых взрослых людей, так называемая инсулиновая резистентность, играет ведущую роль в увеличении риска инфарктов, злокачественных новообразований и преждевременной смерти [32] . (В главе о питании мы обсудим, как поддерживать этот уровень в норме.)