W pogoni za wieczną młodością

JERZY VETULANI

JERZY VETULANI

Hormony, witaminy, zabiegi kosmetyczne?

Najskuteczniejszym sposobem przedłużenia życia jest ograniczenie pobierania kalorii.

   Kawiarnia Naukowa Polskiej Akademii Umiejętności i "Dziennika Polskiego" zdobywa sobie coraz więcej publiczności. Krakowianie przychodzą do Wielkiej Auli PAU, by poznać wyniki dociekań uczonych, móc z nimi porozmawiać. W kawiarni występowali już prof. Stefan Witold Aleksandrowicz, prof. Stanisław Waltoś, prof. Andrzej Białas, prof. Jerzy Vetulani. Poniżej publikujemy tekst jego wystąpienia z ostatniego spotkania. W czasie najbliższego spotkania, 21 czerwca, ks. prof. Michał Heller, członek Papieskiej Akademii Nauk, przedstawi wykład pt. "Czas człowieka i czas kosmosu".
   Życie z punktu widzenia fizyki jest najbardziej nienaturalną sprawą, wynaturzeniem, wrzodem na ciele wszechświata. O ile bowiem we wszechświecie od chwili Wielkiego Wybuchu wszystko dąży do coraz większego nieuporządkowania, a więc do wzrostu entropii, życie jest procesem odwrotnym: w jego przebiegu powstają formy bardzo uporządkowane i w miarę rozwoju entropia żywego organizmu maleje.
   Oczywiście nie dzieje się to bez powodowania odwrotnych procesów w otoczeniu - entropia ustroju żywego maleje kosztem wzrostu entropii w układach w otoczeniu. To fakt, że życie jest związane z powstaniem skomplikowanej maszynerii generującej spadek entropii. Atoli maszyneria ta podlega sama działaniu drugiej zasady termodynamiki i występują w niej procesy prowadzące do spadku uporządkowania, obniżenia sprawności i w końcu do zatrzymania biegu tego wynaturzonego procesu. Spadek skuteczności mechanizmów generujących ujemną entropię to właśnie starość, po której nastąpi śmierć.
   O ile dla fizyka śmierć jest zjawiskiem naturalnym, o tyle dla biologa sprawa nie jest taka prosta. Poglądy fizyków i biologów często rozmijają się ze sobą, przy czym fizycy wydają się górować nad biologami przez posiadanie precyzyjnego języka matematyki, którym mogą opisać znaczną część świata przyrody, a biolodzy języka takiego jeszcze się nie dopracowali. Z punktu widzenia fizyka prawdopodobieństwo, żeby astronomiczna liczba atomów, rzędu powiedzmy dziesięciu septylionów (10 000 000 000 000 000 000 000 000 000) połączyła się w ściśle określony sposób, jest nieskończenie bliskie zeru i czasu całego istnienia wszechświata nie wystarczyłoby nawet na stworzenie uporządkowanego układu milion razy mniejszego. A jednak wielkie organizmy składają się z porównywalnej liczby atomów i są tworami o wysokim stopniu uporządkowania. Co więcej, dla biologa ich istnienie jest oczywiste, mimo tego, że prymitywnie rozumując nie miałyby prawa istnieć.
   Tak więc biolog może zadać sobie pytanie, czy śmierć jest rzeczywiście nieunikniona (przynajmniej na okres porównywalny z czasem istnienia Ziemi i Słońca)? Wybitny ewolucjonista, Georgie C. Williams zauważył, że jest paradoksem, iż po dokonaniu takiego wyczynu, jakim jest morfogeneza, utworzenie złożonego organizmu praktycznie z niczego, poza zestawem instrukcji i minimalnych zapasów wyjściowych, dojrzały organizm utworzony z tkanek (tkankowiec) okazuje się niezdolny do znacznie bardziej trywialnego zadania, jakim jest podtrzymanie tego, co już zostało stworzone.
   Warto zauważyć, że nie jesteśmy całkowicie przekonani, że wszystkie znane nam organizmy o złożonej budowie są śmiertelne. Istnieje bowiem drzewo, żyjąca w Górach Skalistych sosna Pinus aristata, zwana po angielsku bristlecone pine (w tłumaczeniu sosna szczecinoszyszka), którą część badaczy podejrzewa o nieśmiertelność. Znane jej okazy liczą nawet ponad 4 000 lat i nie wykazują żadnych cech starzenia się.
   Wydaje się, że przyczyną nieuchronności śmierci wszystkich organizmów (być może z wyjątkiem tej sosny szczecinoszyszkiej) jest dobór ewolucyjny. Śmierć wydaje się nieuchronna, ponieważ ewolucja - sama będąc źródłem życia - faworyzuje optymalizację długowieczności: ustalenie takiej przeciętnej długości życia, która danemu gatunkowi zapewnia maksymalny sukces reprodukcyjny. Długowieczność wymaga nakładów zmniejszających szanse na sukces reprodukcyjny w młodości.
   Jeżeli na przykład mamy dwa gatunki zwierząt, z których jeden wydaje potomstwo tylko raz, a potem umiera, drugi zaś będzie się rozmnażał przez dwa kolejne lata, to ten drugi będzie musiał poświęcić część energii, która mogłaby być wykorzystana na rozmnażanie, na budowę gniazd, zbieranie zapasów na zimę itp. Oczywiście ten pierwszy gatunek wyda liczniejsze potomstwo, ten drugi zaś nie może tak intensywnie rozmnażać się w pierwszym roku, ale jeżeli będzie miał sukces w przeżyciu zimy, łączna liczba jego potomstwa może być większa.
   Dobór ewolucyjny dla każdego gatunku ustali pewne granice długowieczności, optymalne dla zmaksymalizowania sukcesu reprodukcyjnego. Oczywiście gatunki większe, silniejsze, którym mniej zagraża śmierć z powodów zewnętrznych niż gatunkom małym i słabym, mają większe szanse przetrwania do następnego sezonu reprodukcyjnego i będą mogły lepiej wykorzystać dłuższy czas życia na rozmnażanie. Stąd dobór naturalny będzie faworyzować długowieczność takich gatunków, a krótkowieczność słabszych i mniejszych.
   Naturalnym procesem prowadzącym do śmierci jest starzenie się. W warunkach naturalnych dla większości zwierząt, zwłaszcza krótkowiecznych, śmierć z powodów zewnętrznych następuje znacznie wcześniej niż śmierć ze starości. U gatunków hodowanych, a także niektórych dzikich, na przykład słoni, starość jest normalnym okresem poprzedzającym śmierć. U człowieka, w wyniku postępu cywilizacyjnego, nastąpiło znaczne przedłużenie średniego czasu życia i starość stała się stanem powszechnym.
   Warto może przypomnieć, że jako granicę starości przez długi czas uznano wiek lat 60, a obecnie wiek emerytalny (a więc wiek, po którym uważa się osobę za niezdolną do pracy) wynosi w Polsce 60 lat dla kobiet, a 65 dla mężczyzn. Kontrastuje to bardzo z przeciętnym czasem życia: w Polsce 17 proc. populacji przekroczyło sześćdziesiątkę.
   Starość jako okres życia nie musi sama w sobie być rzeczą złą. W okresie powyżej sześćdziesiątki można jeszcze długo być aktywnym, cieszyć się życiem i w sposób pośredni ułatwiać naszym genom przechodzenie w następne pokolenia, przez opiekę nad wnukami. Natomiast okropnym stanem jest często towarzysząca zaawansowanej starości zgrzybiałość. Czasem to wynik choroby, czasem nasza własna wina.
   Pogoń za wieczną młodością to właśnie walka ze śmiercią i zgrzybiałością, a właściwie nawet bardziej z tą ostatnią, o czym poucza nas mit o Tithonosie.
   Historia zaczęła się od różanopalcej Eos, bogini poranka. Eos miała chyba najbujniejsze życie erotyczne spośród wszystkich bogiń greckich. Na Olimpie urodziła Astreusowi trzy wiatry: Boreasza, Notusa i Zefira oraz niezliczoną liczbę gwiazd, ale poza nim miała jeszcze wielu kochanków. Jej błędem była zażyłość z Aresem, oficjalnym kochankiem bogini miłości, Afrodyty. Wściekła Afrodyta rzuciła na Eos klątwę, w wyniku której bogini poranka zaczęła odczuwać nieprzepartą ochotę na śmiertelników.
   Jej kochankami stali się Kefalos, Orion, Kleitos i w końcu brat Priama, książę Tithonos. Porwała go razem z młodym i równie pięknym Ganimedem, ale Zeus nie zgodził się na to, aby zatrzymała ich obu, a Ganimeda wziął dla siebie, uczyniwszy go nieśmiertelnym i wiecznie młodym. Eos, której Zeus zostawił Tithonosa, poprosiła go o nieśmiertelność dla swego ziemskiego męża, na co zgodził się. Eos jednak zapomniała poprosić ojca bogów również o wieczną młodość i Tithonos zaczął się starzeć, stając się w końcu obrzydliwym, zeschniętym i stale paplającym staruszkiem. W końcu Eos, nie mogąc tego wytrzymać, zamieniła go w świerszcza. Tak więc Tithonos jako mężczyzna dobrze zaczął, ale marnie skończył.
   Inny sposób na wieczną młodość dla swego kochanka, Endymiona, zaproponowała siostra Eos, Selene. Poznawszy, usypiała go pocałunkiem, a kiedy poprosiła Zeusa o nieśmiertelność, ten spuścił na Endymiona wieczny sen, w którym kochanek Selene pozostał młody i niezmienny. Mimo snu nie był jednak kompletnie nieaktywny, gdyż Selene miała z nim 50 córek.
   Hibernacja - sen ze zwolnieniem czynności życiowych, taki jak dzienny sen nietoperzy czy sen zimowy wielu zwierząt, rzeczywiście przedłuża życie: zwierzęta hibernujące przeżywają znacznie dłużej niż podobne im gatunki, które hibernacji nie ulegają.
   Normalny cykl życiowy, pod koniec którego następuje proces starzenia się, przebiega z określoną dla każdego gatunku szybkością. Rozpoczyna go okres dojrzewania, w którym właśnie entropia organizmu maleje, a następnie długo utrzymujący się stabilny okres dojrzałości. Jednakże w wyniku pewnych mutacji może dojść do przedwczesnego starzenia się, jeszcze w okresie dojrzewania. Choroba taka, progeria, najczęściej występująca jako zespół Hutchinsona-Gilforda, czyni staruszków z siedmio- czy dziewięciolatków i kończy się śmiercią z reguły po około 12 latach życia.
   Przedwczesne starzenie się może zachodzić również w stosunkowo wczesnym okresie dojrzałości. Nie przebiega ono aż tak dramatycznie, ale również powoduje przyspieszoną śmierć. Ostatnio wyhodowano mutację myszy ulegającą przedwczesnemu starzeniu, żyjących mniej więcej o połowę krócej niż myszy normalne. Badania nad nimi rzuciły pewne światło na proces starzenia się i pozwoliły na poszukiwanie środków przeciwdziałających i opóźniających ten proces.
   Powstało kilka, niewykluczających się wzajemnie teorii starzenia się. Jedne z nich kładą nacisk na genetyczne zaprogramowanie procesów dojrzewania i następnie starzenia się i umierania. Najbardziej pesymistyczna w sensie niemożności znalezienia remediów na ten proces jest teoria Hayflicka, zakładająca, że każda komórka ma zakodowaną stałą liczbę replikacji (tzw. liczba Hayflicka), po osiągnięciu której po prostu przestaje się dzielić i umiera bezpotomnie.
   Bardzo jej bliska teoria genomowa zakłada, że wzorzec starzenia się zostaje wyznaczony przy zapłodnieniu przez kombinację genów w nowo utworzonej zygocie. Samo starzenie się jest wynikiem uszkodzenia nośnika informacji genetycznej, DNA, i skracania się chromosomów w wyniku powstawania luki na jednym z końców nici chromosomalnej przy ich replikacji. Taka utrata materiału w końcu prowadzi do utraty części informacji zawartych w chromosomie. Jest to teoria niesprzeczna z teorią granicy Hayflicka, ale trzeba wspomnieć, że odkryto enzym, telomerazę, który odbudowuje utracony koniec nici chromosomu. Z wiekiem jednak aktywność telomerazy spada i chromosomy tracą część informacji, niezbędnej do odbudowy zdrowej komórki. Istnieją czynniki aktywujące telomerazę, które w ten sposób mogą zapobiegać starzeniu się.
   O tym, że genetyka wpływa na długowieczność, wiemy z obserwacji i potocznie mówi się, że najlepsza recepta na długowieczność to posiadanie długowiecznych rodziców i dziadków. Doświadczenia Roberta Arkinga z Uniwersytetu w Detroit wykazały, że odpowiednio selekcjonując muszki owocowe, pozwalając rozmnażać się tylko tym, które przeżyły najdłużej, w ciągu kilkunastu pokoleń wyhodowano owady żyjące średnio dwukrotnie dłużej (około 80 zamiast 40 dni), a przede wszystkim mające znacznie wydłużony okres młodości (z 29 do 61 dni). Muszki te były wciąż młode wówczas, kiedy już prawie wszystkie normalne wymarły.
   Inne teorie główną przyczynę starzenia się widzą w nagromadzeniu skutków różnych czynników uszkadzających żywe tkanki. Teoria neuroendokrynna sugeruje, że przyczyną są stresy, powodujące uwalnianie z nadnerczy hormonu stresowego, kortyzolu, a ten z kolei uszkadza podwzgórze, głównego dyrygenta orkiestry hormonalnej regulującej aktywność organizmu. Utrata precyzyjnej kontroli neurohormonalnej przez podwzgórze w myśl tej teorii prowadzi do niewłaściwego odkładania się różnych niepotrzebnych produktów w tkankach, co w ostatecznym rozrachunku zaburza fatalnie ich funkcjonowanie.
   Z kolei teoria błonowa zakłada, że płynność błon komórkowych, niezbędna dla prawidłowej komunikacji między komórkami, z wiekiem ulega zmniejszeniu w wyniku odkładania się w błonie coraz większych ilości cholesterolu oraz nagromadzania takich czynników, jak lipofuscyna - barwnik starczy, powodujący np. brunatne plamy na skórze osób w podeszłym wieku.
   Jeszcze inna teoria - glikozylacji zakłada, że procesy glikozylacji białek (czyli łączenia się ich z resztami cukrowymi) wzmagają usieciowanie białek, co powoduje takie zmiany, jak katarakta, starcze zmiany w skórze, a także zaburzenia łączności między komórkami nerwowymi w mózgu. Niewątpliwie unikanie stresów oraz zmniejszenie pobierania cholesterolu i cukrów będzie miało korzystny wpływ na zwolnienie procesów starzenia się.
   Może najbardziej interesująca, także przez to, że pokazuje możliwości walki z procesami starzenia się, jest teoria wolnorodnikowa. Zakłada ona, że reaktywne formy tlenu, tworzone w organizmie w procesach przemiany materii, nie są dostatecznie szybko usuwane i atakują liczne białka, zwłaszcza enzymy, zaburzając ich prawidłowe funkcjonowanie. Uszkodzeniu ulegają też błony komórkowe, DNA, a zwłaszcza mitochondria, które same biorąc niezwykle aktywny udział w metabolizmie tlenowym wystawiają się na szkodliwe działania, a utrata możliwości produkcji energii przez mitochondria powoduje śmierć komórek w wyniku deficytu energetycznego. Tworzenie wolnych rodników łączy się też z procesami zapalnymi. W myśl teorii wolnorodnikowej środki niszczące wolne rodniki oraz wywierające działanie przeciwzapalne mogą znacznie przedłużyć okres aktywnego życia, przedłużając młodość.
   Marzenia o "wodzie życia", zapewniającej nieśmiertelność i młodość, to marzenia stare jak cywilizacja, o czym świadczy mit o Gilgameszu. Takiego eliksiru szuka się wciąż i współczesną "wodą życia" stały się różnorakie preparaty farmaceutyczne i parafarmaceutyczne, specjalne diety, kuracje odmładzające.
   Na drodze do zdobycia nieśmiertelności osiągnięto wyraźny, chociaż ograniczony postęp - w ciągu 200 lat średni czas życia człowieka w wyniku postępów higieny i medycyny prawie się potroił. Jeżeli wiek lat 60 uznać za starość (a jeszcze nie tak dawno był to wiek sędziwy), to są już takie narody, gdzie w tej grupie wiekowej znajduje się prawie jedna czwarta populacji. Należą tu Włochy, a zaraz za nimi Japonia, Grecja i Niemcy. Jak wspomniałem, Polska z 17 proc. populacji ludzi starych, podobnie jak USA (16 proc.), znajduje się dość blisko tego chwalebnego, ale i kłopotliwego progu.
   Oczywiście ze starością wszyscy próbują walczyć, stosując najrozmaitsze metody. Są nimi środki bardzo powierzchowne, jak ukrywanie objawów starzenia się ubiorem, są nieco głębsze, jak korekcja zmian wyglądu i funkcji wywołanych starzeniem się za pomocą kosmetyków i zabiegów chirurgicznych. W tym aspekcie istnieją wyraźne różnice między płciami: dla mężczyzn poszukiwanie młodości to sprawa utrzymania wydajności seksualnej, podczas gdy kobiety przez walkę o młodość rozumieją raczej utrzymanie młodego wyglądu.
   Odpowiedzią medycyny na zapotrzebowanie płci brzydkiej, po wielu nieskutecznych próbach, stały się nowoczesne środki wzmagające erekcję. Odpowiedzią na zapotrzebowanie kobiet był rozwój kosmetyki, do którego zastosowano najnowsze osiągnięcia techniki, jak np. nanokapsułki z witaminą A w kremach firmy L'Oreal. Oczywiście w sukurs paniom przyszła również chirurgia plastyczna.
   Metodą próbującą działać przyczynowo było uzupełnienie zmniejszającego się z wiekiem stężenia hormonów płciowych w surowicy. Od ponad 80 lat próbowano uzupełnić z zewnątrz zapasy męskich hormonów płciowych. Najsłynniejsze były operacje prowadzone przez Francuza rosyjskiego pochodzenia, doktora Serge'a Voronoffa, który przeszczepiał panom z kłopotami seksualnymi jądra małp. Podobno jednym z jego pacjentów był podchodzący pod czterdziestkę Pablo Picasso, który po operacji stał się okazem aktywności erotycznej, utrzymującej się aż do późnej starości. Zapotrzebowanie na terapię Voronoffa było tak wielkie, że zmusiło rząd francuski do wydania zakazu polowań na małpy we francuskich posiadłościach afrykańskich.
   Obecnie stosuje się, z dobrym skutkiem, hormony syntetyczne. Chociaż hormonalna terapia zastępcza, jak to obecnie się nazywa, niesie za sobą pewne, niewielkie zresztą ryzyko, jest ona, zwłaszcza przez kobiety, stosowana bardzo często. Kuracja estrogenowa (lub estrogen połączony z progesteronem) powodowała, zgodnie ze statystykami, zwiększenie ryzyka udaru mózgu (z 21 do 29 na 10 000 stosujących terapię) oraz zawału serca (odpowiednio z 30 do 37). Powodowała też wzrost ryzyka wystąpienia raka sutka w pierwszym roku terapii.
   Z drugiej strony terapia taka niesie jednak wielkie korzyści. Poza osłabieniem lub zniesieniem objawów menopauzy (to był główny cel jej wprowadzenia), stwierdzono korzystny wpływ na funkcje mózgu (zwiększenie współczynnika inteligencji IQ) i - jak się wydaje - zmniejszenie ryzyka wystąpienia choroby Alzheimera, zmniejszenie ryzyka osteoporozy i złamań główki kości udowej, wzrost jędrności skóry i odmłodzenie fizjologii pochwy. U mężczyzn kuracja testosteronem lub jego pochodnymi również dawała ogólne korzystne efekty, niosąc jednakże pewne ryzyko wywołania raka prostaty.
   Poza klasycznymi hormonami płciowymi propaguje się również inne środki hormonalne. Takim środkiem, bardzo reklamowanym i dostępnym bez recepty, jest dehydroepiandrosteron (DHEA, biosteron), dla którego brak jednak dowodów na działanie zapobiegające starzeniu się, istnieje natomiast możliwość działań szkodliwych. Bardziej przekonujące są dowody na pozytywne działanie hormonu wzrostu - wykazano jego efekty w starzeniu się, zwłaszcza utratę tłuszczu z równoczesnym wzrostem masy mięśni, a także wzrost energii życiowej i poprawę pamięci. Niestety, zarówno sam (bardzo drogi) hormon, jak też środki wzmagające jego wytwarzanie przez organizm, po dłuższym stosowaniu tracą siłę działania.
   Obecnie powstał także bogaty rynek farmaceutyków niehormonalnych, mających mieć działanie odmładzające. Pomijając leki, których głównym efektem jest poprawa pamięci i funkcji poznawczych (leki prokognitywne), wymienia się tutaj witaminę A i beta-karoten (w nadmiarze raczej szkodliwe), witaminę C, która ma wiele pozytywnych działań, ale lepiej brać ją raczej w postaci owoców i warzyw niż tabletek, witaminę E, którą rzeczywiście warto brać ze względu na silne działanie niszczące wspomniane już wolne rodniki.
   Również korzystne wydają się witaminy z grupy witamin B kompleks: B6, B12 i kwas foliowy. Nie udowodniono natomiast korzystnego wpływu na procesy starzenia się preparatów selenu ani koenzymu Q-10. Bardzo modna przez pewien czas melatonina nie ma udowodnionego działania jako lek przeciw starości, natomiast pobierana w dużych dawkach w niewłaściwych porach dnia może zaburzać sen, z którym w podeszłym wieku i tak są kłopoty.
   Ogólnie należy zachować ostrożność w stosunku do reklamy leków, zwłaszcza sprzedawanych bez recepty, i raczej konsultować się z geriatrą, chociaż nie ulega wątpliwości, że wiele preparatów wielowitaminowych, typu Geriavitu, pozwala utrzymać lepszą formę życiową i poprawić ogólny stan zdrowia w późniejszym wieku.
   Innym "źródłem życia", mającym wielu zagorzałych zwolenników, jest zdrowa żywność. Przez długi czas problem ten był przez medycynę niedoceniany i traktowany podejrzliwie. Nie bez znaczenia był tu fakt, że zdrowa żywność stanowi istotne zagadnienie ekonomiczne i popularnie uważano, że "There is no health food, there is only the health food bussiness" (Nie ma zdrowej żywności, a tylko przemysł zdrowej żywności).
   Istnieją jednak mocne dowody wskazujące na pozytywną korelację między pobieraniem przez osoby starsze owoców i jarzyn a wynikami ich testów na sprawność poznawczą. Uważa się, że wynika to stąd, że związki polifenolowe zawarte w wielu produktach żywnościowych mają własności przeciwutleniaczy - czynników niszczących wolne rodniki.
   Ogólnie można powiedzieć, że owoce silnie ubarwione mają większe walory jako dieta utrzymująca młodość, a wiąże się to z tym, że intensywny kolor fioletowy nadają roślinom antocyjany.
   Czarna borówka amerykańska (borówka wysoka, Vaccinium corymbasum) obudziła szczególne zainteresowanie ze względu na skuteczność w zapobieganiu procesom osłabiania funkcji poznawczych u starych szczurów. To właśnie ta skuteczność sugerowała dodatkowy, poza działaniem przeciwutleniającym i przeciwzapalnym, mechanizm działania i pozwoliła na wykrycie roli antocyjanów.
   Zdrowa dieta zdrową dietą, natomiast najskuteczniejszym sposobem przedłużenia życia jest ograniczenie pobierania kalorii. Wiadomo o tym już od początków ubiegłego stulecia. Badania w polskim programie stulatków wykazały, że wszyscy jego uczestnicy przeżywali krótsze lub dłuższe okresy głodu.
   Poza dietą, najprostsza i najważniejsza rzecz, jaką można zrobić dla utrzymania młodości, to regularny, chociaż umiarkowany wysiłek fizyczny. Wykazano, że pół godziny ćwiczeń dziennie przez 5 dni w tygodniu zmniejsza ryzyko zawału serca, udaru mózgu, nadciśnienia, cukrzycy, osteoporozy, upadków i złamań kości oraz pewnych typów nowotworów.
   Amerykańscy lekarze z kliniki Mayo proponują kilka prostych zasad walki o młodość:
   Regularnie ćwicz umysł!
   Regularnie ćwicz ciało!
   Jedz zdrowo i niewiele!
   Utrzymuj właściwą wagę!
   Dbaj o siebie!
   Szukaj pomocy lekarskiej w chorobie!
   Chroń się przed nadmiernym słońcem!
   Nie pal i unikaj dymu papierosowego!
   
   Pamiętajmy też, że jesteśmy tak młodzi, jak młody jest nasz mózg; utrzymanie prawidłowych funkcji mózgu to utrzymanie młodości mimo podeszłego wieku.
   JERZY VETULANI