Гените или мекотелите: Кое влияе повече на дълголетието

Н якои хора живеят доста над 100 години. Но кои гени и фактори на околната среда допринасят за такова изключително дълголетие и какво можем да научим от други дълголетници?

Днес са живи приблизително 573 400 столетници (хора, които са навършили поне 100 години). На 4 март Мария Браяс Морера навършва 116 години. През януари прабабата, която е родена в Сан Франциско през 1907 г. и сега живее в старчески дом в Каталуния, Испания, стана най-възрастният човек в света след смъртта на сестра Андре (родена като Люсил Рандон), френска монахиня, която доживя до 118 години.

Браниас Морера, която носи прякора "супербабата", е преживяла пандемията от испански грип през 1918 г., двете световни войни и Испанската гражданска война. Според рекордите на Гинес тя е преживяла и пристъп на COVID-19 само няколко седмици след като е навършила 113 години.

Браниас Морера обяснява дългия си живот с много неща - от това да се наслаждава на природата и добрата компания до това да "стои далеч от токсични хора", но в крайна сметка дължи изключителното си дълголетие на "късмета и добрата генетика", казва тя пред Рекордите на Гинес.

Браниас Морера е част от един суперексклузивен клуб: Тя е свръхстарши, което означава човек на 110 години или повече. Само около 30 души по света могат да се похвалят с тази титла, което означава, че само 1 на 871 600 души достига този етап, според проучването New England Centenarian Study. За сравнение, по данни на Организацията на обединените нации днес в света живеят приблизително 573 400 столетници (хора, които са поне на 100 години).

Хора като Браниас Морера биха могли да помогнат на учените да разберат по-добре какво позволява на някои хора да живеят толкова дълго. Дали дълголетието им е просто късмет, или се дължи на добри гени и други фактори? И кои гени са най-важни за преодоляване на процеса на стареене? 

Изследването на столетниците и свръхстарите хора би могло да разкрие също така информация за максималната продължителност на човешкия живот - и евентуално начини за нейното удължаване. Суперстарейшините обикновено имат някои общи фактори, свързани с начина на живот, които могат да помогнат на хората като цяло да водят по-дълъг и здравословен живот. Но за да удължат драстично продължителността на човешкия живот, учените може би ще трябва да излязат извън рамките на Homo sapiens и да потърсят дълголетниците от животинския свят.  

Добрите гени ли са ключът към изключителното дълголетие?

Гените очевидно играят роля за дълголетието. Децата и братята и сестрите на столетниците са склонни да живеят по-дълго от средното, според Medline, услуга на Националната библиотека по медицина. А проучване от 2016 г. в списание Aging установи, че гените, свързани с имунната функция и възстановяването на клетките, са по-активни при тези изключително стари хора. 

Като цяло учените смятат, че около 25% от продължителността на живота се определя от генетиката. Но кои конкретни гени, ако изобщо има такива, играят най-голяма роля в стареенето? 

В продължение на десетилетия д-р Анибале Пука, професор по генетика в Университета в Салерно, Италия, се опитва да отговори на този въпрос. 

През 2011 г. Пука открива човешки ген, наречен BPIFB4, който спира стареенето на сърдечносъдовата система и дори обръща някои аспекти на стареенето, когато е поставен в мишки. В статия от 2015 г., публикувана в списание Circulation Research, Пука и колегите му показват, че определена версия на BPIFB4 е свързана с изключително дълголетие и е представена в повече от столетниците. Хората с две копия на генния вариант са имали по-малко сърдечносъдови заболявания, по-ниско кръвно налягане и по-малко артериосклероза в сравнение с хората без две копия на генния вариант. Puca смята, че около 10% от хората имат този вариант на гена. 

Може ли BPIFB4 да обясни отчасти защо някои хора са предразположени да живеят по-дълго от други? Пука смята, че е така. "Човек не живее до 110 години, ако няма добри гени", казва той пред Live Science. 

При последващи изследвания екипът на Пука не само спира увреждането на сърцето при мишки на средна и напреднала възраст, но и обръща биологичната възраст на сърцата на мишките с човешкия еквивалент от 10 години, според проучването.

"В лабораторията успяхме да регенерираме кръвоносните им съдове и съдовата (кръвоносна) система, което превърна възпалителните клетки в противовъзпалителни", казва Пука. "Установихме, че сърдечносъдовата функция на мишките се коригира."

В статия, публикувана на 13 януари в списание Cardiovascular Research, Пука и екипът му въвеждат гена в сърдечни клетки, събрани от донори на органи, починали от сърдечна недостатъчност. Както и при лабораторните мишки, мутиралият ген пренавива часовника и обръща сърдечното стареене, като увеличава сърдечносъдовата функция с 20 до 60 %. Възпалителните клетки също се превърнаха в здрави клетки. 

"Вече знаем, че това действа и в човешка тъкан", казва Пука. 

Колегата на Пука Паоло Мадеду, професор по експериментална сърдечносъдова медицина в Бристолския университет в Англия, заяви, че ако още изследвания потвърдят ефекта, BPIFB4 може да бъде вкаран чрез генна терапия в клетките на хора, които не носят гена. До прилагането на това лечение обаче остават още много години.

"Ще трябва да се повтаря терапията отново и отново", казва Мадеду пред Live Science. "Тя не е вечна." 

В момента изследователите проверяват дали протеинът, който генът кодира, а не самият ген против стареене, може да има подобен ефект в сърдечните клетки.

BPIFB4 не е единственият ген, свързан с по-дългата продължителност на живота. През 2019 г. изследователите описват така наречения "ген на дълголетието", Sirtuin 6 (SIRT6), в списание Cell. SIRT6 помага за поправката на ДНК, която стареещите клетки не могат да поправят ефективно, което води до генни мутации, които могат да предизвикат рак и други заболявания. 

Изследователите са анализирали активността на SIRT6 при различни видове гризачи - от мишки до бобри, и са установили, че животните с най-дълъг живот имат и най-ефективни възможности за възстановяване на ДНК, тъй като техните протеини SIRT6 са "по-мощни", според проучването.

Миналата година в последващо проучване в The Embo Journal беше разгледана кохорта от 450 еврейски столетници и 550 еврейски столетници, които нямат фамилна история на изключително дълголетие. Изследователите откриват, че "нов рядък вариант", който те наричат "centSIRT6", е два пъти по-разпространен при столетниците, отколкото при втората група. 

В лабораторни блюда те също така откриват, че centSIRT6 не само помага да се поправи нарушената ДНК, но и "по-силно убива раковите клетки" в сравнение с по-разпространената версия на SIRT6, според проучването.

Въпреки че вариациите в човешките гени влияят върху дълголетието, факторите на околната среда също играят роля. Многобройни проучвания показват, че неща като оптимизъм, здравословно хранене и непушене са свързани с по-дълъг живот. 

Могат ли обаче суперстарите хора да ни разкажат за други фактори, които могат да удължат продължителността на живота? Някои изследователи твърдят, че са открили подсказки на изненадващо място - в манастирите.

Преди Браниас Морера да се сдобие с титлата най-възрастен човек в света, една френска монахиня, сестра Андре, е била най-възрастният жив човек. Възможно е това да не е съвпадение. Много католически монахини доживяват да станат столетници - и дори суперстолетници. Но защо е така? 

Преди няколко години антропологът Анна Коруин, автор на книгата "Embracing Age: How Catholic Nuns Became Models of Living Well" (Rutgers University Press, 2021 г.), прекарва известно време в манастир в Средния Запад и интервюира монахините, които живеят там. Коруин забелязва сходни модели в живота на жените, които може да са свързани с дълголетието.

"Не защото са монахини, а по-скоро заради видовете културни практики, с които са се занимавали, те са способни да живеят толкова дълго", казва пред Live Science Корвин, доцент по женска духовност и антропология в Калифорнийския институт за интегрални изследвания в Сан Франциско. 

Като цяло монахините са водили живот, изпълнен със смисъл. Помагало им и това, че били част от сплотена, подкрепяща общност.

Монахините също така са склонни да отхвърлят стигмата на остаряването. Коруин казва, че те са участвали в ежедневни дейности, като молитви и общуване, до дълбока старост. И не е задължително да гледат на себе си като на възрастни хора.

"Един от първите ми месеци в манастира срещнах 95-годишна жена, която беше в инвалидна количка, напълно прегърбена, за която бихте си представили, че не може да участва в нищо", казва Корвин. "Попитах я какво прави през дните си, а тя отговори: "Служа на немощните и посещавам възрастните хора". Разбира се, докато я наблюдавах, тя се придвижваше бавно по коридора и проверяваше съседите си в лазарета, за да се увери, че се чувстват добре."

Коруин заключава, че монахинята е намерила удовлетворение и смисъл в живота, като е помагала на другите. Тя също така е гледала на себе си като на човек, който има самостоятелност и право на действие, казва Корвин.   

Макар че тези данни може да са анекдотични, проучване, проведено от епидемиолога и водещ експерт по болестта на Алцхаймер Дейвид Сноудън, потвърждава тези наблюдения. През 2003 г. Сноудън провежда надлъжно проучване на 678 монахини от Училищните сестри на Нотр Дам - международна организация, призната от Католическата църква. 

Сноудън установява, че монахините имат "по-ниска смъртност по всички причини в сравнение с общото население и това предимство в смъртността се увеличава с течение на времето". Всъщност тези монахини са били "с 27% по-склонни да доживеят до 70-те си години в сравнение със своите връстници миряни, а вероятността да живеят по-дълго се е увеличавала с времето", пише Корвин в книгата си. Освен това монахините по-рядко пушели, хранели се здравословно и водели спокоен и общностен живот. 

Проучването установява и различия сред монахините. Тези, които са живели в манастири, със силни вътрешни общности и график, изпълнен с молитви, са имали склонност да живеят по-дълго от тези, които са взаимодействали повече с външния свят, казва Корвин пред Live Science. 

Не е ясно как някои от най-очевидните разлики между монахините и населението като цяло - а именно, че те дават обет за безбрачие и нямат деца - влияят на продължителността на живота. Някои изследвания са установили, че всяко дете, което жената ражда, спестява години от живота ѝ, докато други изследвания показват, че хората с деца живеят по-дълго от хората без деца.

Какво разкриват животните за екстремното дълголетие

Безсмъртните медузи теоретично могат да живеят вечно. Макар че човешките гени и влиянието на околната среда могат да доведат до постепенни подобрения в дълголетието, за да се постигне скок, може да е полезно да се обърнем към животинското царство.

Това прави Стивън Аустад, изтъкнат професор в катедрата по биология в Университета на Алабама в Бирмингам.

"Мекотели като Минг прекарват по-голямата част от живота си, живеейки в наистина студена вода, заровени в калта и покрити с дебела черупка", казва Аустад пред Live Science. "Животът на дъното на океана е много стабилен, а това, че са в калта, вероятно добавя слой безопасност, както и наличието на черупка."

Аустад подозира, че когато животните не са податливи на хищници или на капризите на суровата или хаотична среда, еволюцията благоприятства физиологията, която издържа дълго време.

Освен това двучерупчестите черпят топлина от заобикалящата ги среда, вместо да я генерират сами, както правят хората и другите бозайници. Това може да доведе до появата на същества като Минг, които са по-добре защитени от оксидативен стрес - предположи Аустад. (Оксидативният стрес, или увреждането на тъканите от химически реактивни кислородни съединения, отдавна се свързва със стареенето.) 

За да проверят теорията си, Аустад и студентите му вкарват в лабораторията си различни видове мекотели, включително заливните миди (Argopecten irradians), които живеят средно две години; трапезните миди, които могат да живеят до един век; и шепа суперстареещи океански кваохи като Минг, и вкарват в аквариумите им химикали, генериращи кислородни радикали. Мидите паднаха в рамките на два дни, докато трапезните миди издържаха 11 дни. 

Две седмици след началото на експеримента кваховете останали "щастливи като миди", въпреки че живеели в замърсена вода, казва Остад. Това предполага, че кваховете са се възстановили от или са предотвратили оксидативния стрес.

"Като хора не можем да възпроизведем техните условия на живот, но можем да разберем как те го правят", каза Аустад. "[Несъмнено] има някои генетични трикове, но това може да е и нещо, което бихме могли да възпроизведем фармакологично, ако го разберем достатъчно добре." 

Понастоящем има само един животински вид, който теоретично може да живее вечно: безсмъртната медуза (Turritopsis dohrnii). Не по-големи от нокът, тези полупрозрачни капчици могат да върнат биологичните си часовници назад, когато са наранени, и да се превърнат в подобни на растения полипи, израстващи от океанското дъно. Ако се колонизират достатъчно на брой полипи, те в крайна сметка могат да започнат да поникват и да "освобождават медузи, които са генетично идентични с нараненото възрастно животно", според Американския природонаучен музей.  

Тази промяна на формата е възможна благодарение на процес, известен като трансдиференциация, който рестартира клетъчното поколение и по същество дава на тези аморфни петна втори шанс за живот. През последните три десетилетия учените изучават този механизъм и различни начини за прилагането му при хората. 

Досега никой не е установил причината, поради която клетките могат да се трансдиференцират. Но в статия от 2022 г., публикувана в списание Proceedings of the National Academy of Sciences, се установява, че T. dohrnii има два пъти повече гени за възстановяване на ДНК от другите видове медузи. Според изследването те са имали и генни мутации, които защитават теломерите - капачките на краищата на хромозомите, които обикновено се скъсяват с възрастта.

Това обаче не означава, че човечеството би могло да заимства тези гени и привидно да живее вечно - или да стане свръхвековен човек като Браниас Морера, в този смисъл. Само времето ще покаже.