Гормон роста и старение

Производство гормона роста снижается с возрастом у животных всех видов, которые были проверены к настоящему времени. У людей количество гормона роста за период между 21 и 31 годами жизни падает примерно на 14 процентов, а к шестидесяти годам среднесуточная выработка гормона уменьшается наполовину. В абсолютных цифрах мы вырабатываем ежесуточно примерно 500 микрограммов гормона в 20-летнем возрасте, 200 мкг — в 40 лет и 25 мкг- в 80 лет.

Как упоминалось выше, самый простой способ измерить количество гормона роста в теле — это измерить уровень ИФР-1 в плазме крови. Величина ниже 350 ME — свидетельство дефицита гормона. В возрасте от 20 до 40 лет уровень ИФР менее 350 ME на литр крови имеют менее 5 процентов здоровых мужчин. Но после достижения 60-летнего возраста столь низкое количество гормона обнаруживается уже у 30 процентов внешне здоровых мужчин. А после 65 лет примерно половина населения испытывает полный или частичный дефицит гормона роста.

Спад уровня гормона роста напрямую связан с распуханием, морщинистостью, дряблостью- дряхлостью существ, которых мы рано или поздно начинаем видеть в зеркале. Те из нас, кто от природы имеет пониженное количество гормонов, стареют значительно быстрее и более видимым образом, нежели те, кто благодаря генам или активным занятиям спортом поддерживает более высокий уровень секреции более продолжительное время. Потеря гормона с возрастом напоминает ситуацию, наблюдаемую при менопаузе. И ей даже дали сходное название — соматопауза.

Адаптировано из: Journal of NIH Research, апрель 1995 г.

Интересно, что исследования пациентов с болезнью гипофиза показывают, что спад производства гормонов этой железой происходит в определенной последовательности. Сначала идет гормон роста, за ним гонадотропные гормоны, лютеинизирующий (ЛГ) и фолликулостимулирующий (ФСГ) гормоны и наконец тиреотропный гормон и адренокортикотропин (АКТГ), так что утрата гормона роста из гипофиза является началом каскадоподобного сокращения производства гипофизарных гормонов.

Это означает, что сбой происходит где-то среди факторов, регулирующих его выделение. Что-то происходит в кольце обратной связи между выработкой ИФР-1 в печени и гипоталамусом. Обычно падение уровня ИФР-1 подсказывает гипоталамусу стимулировать гипофиз на производство дополнительного гормона роста. Но с возрастом эта прекрасная схема где-то перестает срабатывать.

Некоторые исследователи полагают, что проблема заключается в соматостатине — естественном ингибиторе гормона роста. Было обнаружено, что его количество с возрастом повышается, и он может усиленно блокировать секрецию гормона роста. Когда исследователи подавляли действие соматостатина у старых крыс, всплески ГР у них становились такими же интенсивными, как у молодых крыс. Другие ученые считают, что гормон-предтеча, релизинг-гормон гормона роста (РГГР), который стимулирует выделение гормона роста, начинает слабее реагировать на сигналы обратной связи. Возможно, что имеет место и первое, и второе.

Это очень напоминает то, что происходит с другим гормоном — инсулином. С возрастом мы становимся менее восприимчивыми к инсулину. В результате мы не столь эффективно усваиваем глюкозу и потому ее уровень в крови повышается. Примерно у трети пожилого населения эта сопротивляемость к инсулину, которая имеет непосредственное отношение к наблюдаемой в пожилом возрасте «пустотелой» тучности, достигает достаточно серьезной стадии и становится болезнью — диабетом типа 2. В отличие от более распространенного диабета типа 1, проблема состоит не в том, что организм не в состоянии производить инсулин, а в том, что ткани организма ведут себя так, словно инсулина нет. В последнее время ученые склоняются к тому, что нечто подобное происходит и с гормоном роста. Проблема не только в уменьшении количества гормона, доступного тканям, но и в том, что ткани не могут реагировать даже на тот гормон, что есть. С такой точки зрения старение можно рассматривать как болезнь сопротивляемости гормону роста, подобно тому, как диабет типа 2 является болезнью сопротивляемости инсулину.

Спад гормона роста не является неизбежным

Самые последние исследования показывают, что, каковы бы ни были причины спада уровня гормона роста, этот спад не является ни невосполнимым, ни перманентным. Профессор физиологии Уильям Зоннтаг и его коллеги по медицинской школе Бауман-Грей в Уинстон-Сейлемс (штат Северная Каролина) недавно завершили эксперимент, который ясно демонстрирует, что снижение секреции гормона роста с возрастом обратимо. Старые крысы подобно старым людям испытывают снижение интенсивности выбросов гормона роста. Но когда Зоннтаг и его коллеги ограничили потребление калорий у старых крыс в возрасте 26 месяцев, через два месяца производство гормона роста вернулось на прежний уровень.

По словам Зоннтага: "Мы полностью восстановили амплитуду секреции гормона роста, и это показывает, что-то, что произошло, — не проблема анатомии или перманентных изменений в гипоталамусе". Несколько лет назад он показал, что L-допа, которая, как известно ученым, стимулирует гормон роста, тоже восстановила всплески гормона роста до уровней, свойственных молодому возрасту. Главная идея, которую можно из этого почерпнуть, состоит в том, что спад производства гормона роста с возрастом может быть обращен вспять. Даже если снижается активность релизинг-гормона гормона роста, повышается активность соматостатина или рецепторы становятся менее восприимчивыми к воздействию гормона роста, все это можно преодолеть путем внешнего замещения гормона роста или его стимуляторов. Недавно разработанные искусственные вещества выполняют свою работу даже лучше, чем природный релизинг-гормон гормона роста.

Глобальное действие гормона роста

Гормон роста оказывает свое воздействие на каждую систему организма как напрямую, так и косвенно, через посредство инсулиноподобных факторов роста. Как мы еще увидим в последующих разделах, почти ничто не ускользает от его магического прикосновения. Подобно тому, как он увеличивает размер костей у детей, он увеличивает размеры всех органов и тканей. Даже мозг ему подвластен. Самые последние эксперименты на животных показывают, что он может регенерировать поврежденные мозговые ткани.

Выдержка из недавнего отчета группы исследователей, руководимой Йенсом Сандалом Кристиансеном из коммунальной больницы города Орхус (Дания), подытоживает вопрос о вездесущности воздействий гормона.

    "Было установлено, что, когда взрослые пациенты с дефицитом ГР остаются без лечения, у них увеличивается смертность от сердечно-сосудистых заболеваний, ухудшается физическая форма, уменьшается сила мышц, ухудшаются функция почек, потоотделение и терморегуляция, уменьшаются расход энергии и скорость обмена веществ, ухудшается усвоение гормона щитовидной железы. ослабевает сердечная мышца, появляются клинические признаки преждевременного атеросклероза. В строении тела аномально увеличивается масса жиров, уменьшаются масса не жировых тканей, отношение массы мышц к массе жиров, объем внеклеточной жидкости, содержание минералов в костях, появляется тучность. Кроме того, в двух независимых группах отмечено ухудшение психологического состояния".

Воздействие гормона роста не столь драматично, как воздействие некоторых других гормонов организма. Резкое падение уровня инсулина, например, может вызвать у вас инсулиновый шок, который бывает смертельным. Но падение уровней гормона роста после тридцатилетнего возраста может вызвать медленное угасание всего тела, которое мы называем старением. Почему мы стареем, и может ли гормон увеличить продолжительность жизни и повысить ее качество?

ДНК и старение

Видный специалист по пластической хирургии и борьбе со старением, директор отдела клинических исследований Между народного института старения в Монклере (штат Нью-Джерси), Винсент Джампапа, утверждает, что "старение запрограммировано в ДНК под маской теломера, «часов» на конце каждой хромосомы, которые укорачиваются при каждом делении клетки. Чтобы действительно обратить старение на клеточном уровне, нам понадобится вещество, способное восстанавливать длину теломера и таким образом превращать старые клетки в молодые. Такое вещество еще пока недоступно, но Джампапа верит, что это дело ближайшего десятилетия. А до тех пор гормон роста и его ассистент ИФР-1 делают следующее по важности дело — помогают поддерживать клетку в здоровом, насколько это возможно, состоянии.

Функциональные способности клетки зависят от генетического материала, ДНК, расположенного и ядре клетки и кодирующего все белки, гормоны и ферменты, которые и заставляют клетку работать. ДНК напоминает армию, подвергающуюся постоянным атакам свободных радикалов кислорода, ультрафиолетового излучения, поступающего от тела тепла и других разрушительных факторов. Хотя ДНК обладает способностью ремонтировать саму себя, с возрастом она не так хорошо справляется с этой работой, становясь жертвой того же процесса старения, который поражает всю клетку. Одно временно нанесенный ущерб аккумулируется в энергетическом центре клетки, митохондриях, который имеет свою собственную ДНК. До сих пор одним из немногих доступных нам способов ограничить наносимый ДНК ущерб было применение антиоксидантных добавок, таких как витамины С и Е, которые укрепляли нашу оборону.

Но, согласно Тьерри Эртогу и Джампапа, новейшие проведенные в Европе исследования показывают, что гормон роста и ИФР-1 могут пойти дальше и делать то, на что не способны антиоксиданты.

Гормон роста и ИФР-1 действуют как курьеры, доставляя клеткам необходимое для обновления и ремонта сырье. ИФР-1 обеспечивает доставку нуклеиновых кислот. ДНК и РНК прямо в ядро клетки, где располагается ДНК. Нуклеиновые кислоты используются для возмещения понесенного ДНК ущерба и стимулируют деление клетки. Гормон роста инициирует транспортировку аминокислот, строительного материала для белков, и нуклеиновых кислот в цитоплазму клетки — область, окружающую ядро. Эта область включает в себя клеточные мембраны и внутриклеточные органы, такие как митохондрии. Таким образом, гормон роста и ИФР-1 не только минимизируют повреждение ДНК и клеточных структур, но и помогают лечить клетку и ДНК. Эти два гормона фактически лечат первооснову старения.

Гормон роста и долголетие

Удлиняет ли гормон роста продолжительность жизни?

Когда геронтологи говорят о продолжительности жизни, они на самом деле обсуждают два совершенно разных вопроса. Одним из них является средняя продолжительность жизни, то есть возраст, достигаемый половиной населения. С римских времен она утроилась, и в настоящее время в США составляет около 77 лет. Другим вопросом является максимальная продолжительность жизни — возраст, достигаемый наиболее старыми представителями населения. В настоящее время она, по-видимому, составляет примерно 121 год. Большинство геронтологов хотели бы "спрямить кривую", т. е. переместить линию средней продолжительности жизни ближе к максимальной, чтобы хотя бы половина населения достигала столетнего возраста.

Блэкмен, который проводит испытания гормона роста в университете Джона Хопкинса, верит, что это обязательно случится при использовании гормона роста.

"Мы, добавляем годы жизни, придвигаясь к предначертанному людям долголетию. Мы не думаем, что каким-либо вмешательством можно было бы изменить предначертанную максимальную продолжительность жизни людей, но можно здоровым вмешательством придвигать их к этой самой максимальной продолжительности жизни, которая находится где-то в диапазоне между 110 и 120 годами".

Как мы услышим из рассказов людей, которые принимали ГРЧ, в некотором смысле увеличение продолжительности жизни уже имеет место. Если судить по тому, что вы чувствуете себя, просыпаясь утром, бодро и как ребенок, жаждущий начать новый день без угрюмой озабоченности — как бы протянуть очередные двадцать четыре часа, то гормон роста как будто предоставляет вам дополнительные двадцать лет жизни, в том смысле, что вы еще можете успеть совершить. Только подумайте, сколько раз вы говорили себе: "Вернуть бы мне мои тридцать лет — я бы начал новое дело, я бы построил дом, написал книгу, обогнул под парусом земной шар, научился бы ездить в седле или плавать с аквалангом". При использовании ГР-заместительной терапии у вас больше нет причин считать себя слишком старым для любого нового начинания. Вы можете вернуть себе свои прежние годы.

Существует обилие свидетельств того, что терапия гормоном роста снижает вероятность вашей преждевременной смерти от болезней, то есть, иными словами, повышает ваши шансы отпраздновать свое 120-летие. Было показано, что у животных отрастает заново важнейший орган иммунитета — тимус .

Если гормон роста способен восстанавливать тимус и у людей — а причин считать, что это не так, нет, — тогда мы будем наслаждаться в старости той же свободой от болезней, что и в 10-летнем возрасте — в высшей точке иммунной функции! Как это подробно описано в главе 8, гормон роста борется с болезнями двумя путями: снижая факторы риска и обращая вспять течение болезни, если вы все же заболели.

Почему мы так уверены, что лечение гормоном роста увеличит среднюю продолжительность жизни? Потому что мы знаем, на что способно гормональное замещение. Результаты крупнейшего в истории эксперимента, посвященного продолжительности жизни, уже поступают. Эстроген-заместительная терапия у женщин постклимактерического возраста наполовину снизила частоту инфарктов и инсультов и увеличила срок жизни. Гормон роста будет действовать еще лучше, поскольку его воздействие на организм куда более основательное.

Доктор медицины Тьерри Эртог, бельгийский врач и специалист по эндокринологии, не сомневается в том, что гормон роста оказывает глубокое воздействие на старение и долголетие человека. "Судя по проведенному Бенгтссоном обследованию 333 пациентов с гипофизарной недостаточностью, — говорит он, — они умирали вдвое чаще нормальных людей (см. главу 2). Взрослый человек в возрасте 50 лет вырабатывает столько же гормона роста, как и молодой человек, с дефицитом ГР. Поэтому 50-летний человек имеет вдвое больше шансов умереть по сравнению с человеком, который лечится гормоном роста. Я нахожу печальным, что люди стареют, имеют низкое качество жизни, хотя могли бы получать гормональную терапию. Это медицина будущего".

Увеличение максимальной продолжительности жизни

Но по-прежнему остается вопрос, способен ли гормон роста расширить внешние границы человеческого долголетия. Многие геронтологи, и я в том числе, придерживаются мнения, что максимальная продолжительность жизни не является неизменной. Развивая технологии генной инженерии, мы передвинем границу человеческой жизни до 150 лет и далее. Методы терапии вроде замещения гормона роста позволят нам прожить достаточно долго, чтобы дождаться появления новых методов, которые обеспечат новый скачок продолжительности жизни. Но, хотя имеющиеся свидетельства весьма предварительны, существуют твердые указания на то, что гормон роста увеличивает не только качество жизни, но и количество.

В настоящее время единственный практический способ проверить влияние терапии на продолжительность жизни — это использовать животных короткоживущих видов, предпочтительно млекопитающих, ситуация которых имеет некоторое сходство с человеческой ситуацией. В 1990 году два исследователя из университета Северной Дакоты доктор философии Дэвид Хансари и доктор философии Томас Густад попытались ответить на этот вопрос. Они впрыскивали гормон роста группе из 26 мышей семнадцатимесячного возраста — а это три четверти от их средней продолжительности жизни (21 месяц). Животные проявляли уже признаки старения, и члены первоначальной колонии, состоявшей из шестидесяти мышей, начали умирать. Контрольная группа из 26 мышей того же возраста получала плацебо — инъекции соляного раствора. Через тринадцать недель шестнадцать животных (61 процент) из контрольной группы погибли, в то время как в группе, получавшей гормон роста, все, кроме двух, или 97 процентов, остались живы! Другими словами, абсолютное большинство животных, получавших лечение, к тому времени уже превысило ожидаемую продолжительность жизни для этого вида.

В этот момент эксперимента ученые убили четырех животных из каждой группы, чтобы изучить их иммунную функцию. Оставшихся мышей оставили жить без лечения еще на четыре недели. За это время контрольная группа полностью вымерла, а из группы, подвергавшейся лечению гормоном, погибло лишь одно животное. Хансари и Густад возобновили ГР-терапию, продлив ее еще на шесть недель, пока у них не кончились запасы гормона, и тогда они были вынуждены закончить эксперимент, убив всех животных. За этот период исследования умерла лишь одна мышь. Это означает, что из 26 мышей первоначальной группы погибли по естественным причинам только четыре. 18 мышей (4 были убиты) оставались живыми в течение 22 недель после начала эксперимента, в то время как контрольная группа (опять же за вычетом четырех убитых мышей) вымерла уже через 16 недель . Исследователи говорят, что результаты "указывают на то, что долгосрочная ГР-терапия значительно увеличивает ожидаемую продолжительность жизни получающих гормон мышей".

Животные, получавшие лечение, не только выглядели моложе, они также имели более молодую иммунную систему, которая была оценена на основе нескольких стандартных тестов . Исследователи начали свой эксперимент, когда животные уже проявляли признаки старения и ослабления иммунной системы, включая рак и инфекции. "Таким образом, — пишут ученые, — наблюдаемое увеличение средней продолжительности жизни в получавшей гормон группе, по-видимому, связано с отсрочкой или профилактикой связанных со старением заболеваний".

Можно только гадать, что произошло бы, если бы исследователи смогли продолжить свой эксперимент до гибели последнего животного. Сумели ли бы они увеличить максимальную продолжительность жизни для этого вида? Очень немногим методам терапии удавалось когда-либо добиться этого. И самый лучший метод, который давал устойчивые результаты на всех представителях животного царства — от одноклеточных простейших до плодовых мух и грызунов, — есть ограничение питания.

В надлежащим образом выполнявшихся экспериментах животные, которых ограничивали в калорийности питания, более чем вдвое превосходили среднюю продолжительность жизни своих видов. В человеческом масштабе это означало прожить более 150 лет!

Мог ли гормон роста быть существенным фактором этой способности животных победить смерть? Доктор Уильям Зоннтаг из медицинской школы Бауман-Грей униберситета Уэйк-Форест в Уинстон-Сейлеме (штат Северная Каролина) наблюдал, что происходит с секрецией гормона роста и ИФР-1 у животных, ограниченных в еде. Обычно по мере нашего старения количество гормона роста и ИФР-1 уменьшается вместе со снижением синтеза белков — производства новых белков, которые выполняют всю работу клеток и тканей. Но Зоннтаг и его сотрудники обнаружили, что у животных с ограниченной диетой происходит все наоборот.