Секреты долгожителей
Большинство модельных грызунов-долгожителей имеют более низкий уровень ИФР-1[861]. А что же люди? У столетних людей уровень ИФР-1 в крови ниже, но что это – причина или следствие? С возрастом уровень ИФР-1 снижается, но вот что непонятно: снижение уровня гормона стало причиной долгой жизни столетних людей или же долгая жизнь стала причиной низкого уровня ИФР-1[862]? Это заставило исследователей изучить уровень ИФР-1 у потомства столетних людей, чтобы сравнить их с контрольными группами, соответствующими по возрасту, и действительно, у их детей уровень ИФР-1 также оказался ниже[863]. Это позволяет предположить, что более низкий уровень ИФР-1 мог дать столетним людям преимущество.
Были изучены сотни распространенных генетических вариантов человека, и тот же самый путь постоянно задействован в увеличении продолжительности жизни у других животных, и он связан с долголетием и снижением риска смерти[864]. Существует единственный вариант гена, снижающий уровень ИФР-1, и он продлевает жизнь на 10 лет или около того, если вы унаследовали его от обоих родителей[865].
Те, кому повезло родиться с генетически более низким уровнем ИФР-1, с большей вероятностью доживут до 90 лет[866] – низкий уровень ИФР-1[867] и сохраняющаяся активность[868], как выяснилось, обещают им дополнительные годы жизни сверх достигнутых девяноста. Интересно, что у евреев-ашкенази – моя наследственность – есть две мутации, которые приводят к повышению уровня ИФР-1, но мутации находятся в рецепторе ИФР-1, поэтому повышенный уровень предположительно обусловлен тщетной попыткой организма преодолеть ослабленный рецептор[869]. В любом случае ослабление сигнализации ИФР-1, по-видимому, является механизмом долголетия человека[870].
Может быть, нам просто повезло, что мы родились с хорошими генами? Независимо от того, каков наш генетически обусловленный исходный уровень активности ИФР-1, мы можем повышать или понижать его в зависимости от того, что мы едим.
Высокие живут меньше
Любители собак знают, что мелкие породы живут дольше крупных[871]: той-пудели – в среднем почти в 2 раза дольше датских догов[872]. Это вполне логично, если принять во внимание, что основным фактором, определяющим разницу в размерах пород, является ИФР-1[873]. Аналогичное явление наблюдается и у других видов животных[874]. Азиатские слоны меньше своих африканских сородичей и, как правило, живут дольше, так же и более мелкие лошади, грызуны и коровы в сравнении с более крупными. А что же люди?
Раньше считалось, что больше – значит лучше. Когда-то высокий рост был показателем социально-экономического статуса и лучших условий жизни в детстве, что приводило к увеличению продолжительности жизни[875]. Однако теперь, когда относительно небольшое число детей отстает в росте из-за недоедания, сформировался базовый уровень благосостояния, и на его фоне начинают проявляться определенные врожденные факторы. В наши дни меньший рост обещает большую продолжительность жизни[876]. Это может объяснить гендерные различия в продолжительности жизни. Мужчины в среднем примерно на 8 % выше женщин и имеют примерно на 8 % меньшую продолжительность жизни[877].
Взаимосвязь между высоким ростом и меньшей продолжительностью жизни обусловлена главным образом увеличением частоты раковых заболеваний. Вероятно, поэтому в целом риск развития рака у мужчин более чем на 50 % выше, чем у женщин[878]. Каждый дополнительный дюйм[879] роста связан с увеличением риска смерти от рака примерно на 6 %[880]. Возможно, причина в том, что у более крупных людей просто больше клеток, которые могут превратиться в злокачественные[881]. В конце концов, у тех, у кого больше площадь поверхности кожи, выше шансы заболеть раком кожи[882]. Но связь между ростом и раком может быть также обусловлена гормонами роста, способствующими развитию рака, такими как ИФР-1[883].
Столетние евреи-ашкенази с мутацией ИФР-1 были в среднем на дюйм ниже ростом, но разница в росте не была статистически значимой[884]. Это говорит о том, что мы можем пользоваться всеми преимуществами низкого ИФР-1 и при этом рассчитывать попасть в НБА.
Антираковый бустер
Каждый год вы рождаетесь заново. Каждый год вы разрушаете и создаете заново почти всю клеточную массу свое тела. Ежедневно умирает около 50 миллиардов клеток, но и рождается около 50 миллиардов новых клеток[885]. Конечно, бывают периоды, когда необходимо расти, например в младенчестве или в период полового созревания, но по мере взросления клетки не увеличиваются в размерах – растет их количество. У взрослого человека может быть около 40 триллионов клеток, что в 4 раза больше, чем в детстве.
В периоды роста, например в период полового созревания, необходим чистый рост клеток, их образуется больше, чем выбывает, но в более зрелом возрасте дело обстоит иначе. Конечно, клетки по-прежнему должны расти и делиться, но дополнительный рост клеток в этом случае может означать развитие опухолей.
Как организм поддерживает равновесие? Он посылает гормоны – химические сигналы – всем клеткам. ИФР-1 – один из таких ключевых сигналов, регулирующих рост клеток. В детстве уровень гормона роста повышается, что способствует развитию организма, но по достижении зрелого возраста он снижается, давая сигнал организму прекратить производство большего количества клеток.
Если уровень ИФР-1 остается повышенным и после того, как вы достигли возраста, позволяющего участвовать в голосовании, ваши клетки будут продолжать получать сигнал о необходимости продолжать расти и делиться. Как и следовало ожидать, чем выше уровень ИФР-1 в крови, тем выше риск развития некоторых видов рака, таких как рак молочной железы[886], толстой кишки[887] и предстательной железы[888]. (Это, однако, не относится к раку легких[889], яичников[890] или поджелудочной железы[891].) В Гарвардском исследовании здоровья медсестер (Harvard Nurses’ Health Study) у женщин моложе 50 лет в пременопаузе высокий (в верхней трети) уровень ИФР-1 повышал риск развития рака молочной железы почти в 5 раз – по сравнению с теми женщинами, уровень ИФР-1 которых был в нижней трети[892]. Более того, до появления успешной химиотерапии хирурги лечили запущенные случаи рака молочной железы не только удалением яичников, но и операцией на головном мозге с целью удаления гипофиза, который регулирует выработку гормона роста в организме[893].
Люди со сниженным уровнем ИФР-1 реже заболевают раком[894], а пережившие рак и имеющие более низкий уровень ИФР-1 дольше живут[895]. Убивает не первоначальная опухоль, а метастазы[896]. Являясь фактором роста, ИФР-1 не просто заставляет опухоли расти[897]; он помогает раковым клеткам отделяться от основной опухоли, проникать в окружающие ткани и в кровоток[898]. Именно благодаря ИФР-1 рак молочной железы проникает в кости[899], печень, легкие, мозг и лимфатические узлы[900]. ИФР-1 участвует в каждом этапе этого процесса, способствуя превращению нормальных клеток в раковые, затем обеспечивая их выживание, пролиферацию, самообновление, рост, миграцию, инвазию и, наконец, стабилизацию в новых опухолях. Он даже подключает новые опухоли к кровоснабжению[901].
Однако столетние люди, по-видимому, обладают особой устойчивостью к раку[902]. С возрастом риск заболеть раком и умереть от него растет с каждым годом – до тех пор, пока вам не исполнится 85 или 90 лет. Интересно, что именно в это время риск заболеть раком начинает снижаться[903]. В возрасте 65 лет вероятность возникновения опухоли в 100 раз выше, чем в 35 лет, но если к определенному возрасту рак не будет диагностирован, то он может не возникнуть никогда[904]. Вероятность смерти от злокачественных опухолей у столетних людей в 10 раз ниже, чем у 50–60-тилетних (4 % против 40 % соответственно)[905]. Чем объясняется, по крайней мере частично, такая относительная устойчивость к раку у столетних людей? Меньшим количеством ИФР-1[906]. Таким образом, пониженная активность ИФР-1 может иметь двойную пользу – снижать риск развития рака и одновременно увеличивать продолжительность жизни.
Мутация, защищающая от рака
Первичность роли ИФР-1 в биологии опухолей демонстрирует естественный эксперимент с генетическим дефектом, вызывающим тяжелый пожизненный дефицит ИФР-1, получивший название синдрома Ларона. Первый случай этого синдрома был описан в журнале Israel Journal of Medical Sciences[907], но самая большая популяция больных находится в отдаленном районе Эквадора[908]. Евреи, спасавшиеся от испанской инквизиции в XV веке, бежали в Южную Америку и принесли с собой генетическую мутацию, что и привело к такому географически неравномерному распространению[909].
Дефицит ИФР-1 не только обеспечивает людям с синдромом Ларона маленький рост, но и, по-видимому, делает их практически невосприимчивыми к раку[910]. Среди почти 500 больных описан лишь один случай рака, и тот не приведший к смерти[911]. Это в 100 раз ниже, чем у людей без синдрома Ларона[912]. Большинство злокачественных опухолей покрыты рецепторами ИФР-1. В отсутствие ИФР-1 опухоли не могут расти и распространяться[913].
В детстве нам необходимы гормоны роста, но что, если в детстве мы могли бы получать все гормоны роста, чтобы дорасти до типичного роста, а затем, достигнув зрелого возраста, снизить уровень гормонов, таких как ИФР-1? Выключение избыточных факторов роста могло бы поддерживать баланс жизни и смерти клеток для предотвращения рака и переводить нас в режим ремонта и обслуживания для продления жизни. Оказывается, это можно сделать. Мы можем подавить активность ИФР-1 – не с помощью хирургического вмешательства или лекарств, а с помощью простого выбора рациона питания.
Как снизить уровень ИФР-1 с помощью диеты
Неудивительно, что фармацевтические компании разработали целый ряд химических препаратов, блокирующих ИФР-1, в том числе с такими милыми названиями, как фигитумумаб, и не очень милыми побочными эффектами, такими как «ранние фатальные осложнения»[914].
Как же снизить уровень ИФР-1 естественным путем?
[861] Vitale G, Barbieri M, Kamenetskaya M, Paolisso G. GH/IGF-I/insulin system in centenarians. Mech Ageing Dev. 2017;165(Pt B):107–14. https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/27932301/
[862] Vitale G, Brugts MP, Ogliari G, et al. Low circulating IGF-I bioactivity is associated with human longevity: findings in centenarians’ offspring. Aging (Albany NY). 2012;4(9):580–9. https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/22983440/
[863] Vitale G, Barbieri M, Kamenetskaya M, Paolisso G. GH/IGF-I/insulin system in centenarians. Mech Ageing Dev. 2017;165(Pt B):107–14. https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/27932301/
[864] Pawlikowska L, Hu D, Huntsman S, et al. Association of common genetic variation in the insulin/IGF1 signaling pathway with human longevity. Aging Cell. 2009;8(4):460–72. https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/19489743/
[865] Ben-Avraham D, Govindaraju DR, Budagov T, et al. The GH receptor exon 3 deletion is a marker of male-specific exceptional longevity associated with increased GH sensitivity and taller stature. Sci Adv. 2017;3(6):e1602025. https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/28630896/
[866] Teumer A, Qi Q, Nethander M, et al. Genomewide meta-analysis identifies loci associated with IGF-I and IGFBP-3 levels with impact on age-related traits. Aging Cell. 2016;15(5):811–24. https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/27329260/
[867] Milman S, Atzmon G, Huffman DM, et al. Low insulin-like growth factor-1 level predicts survival in humans with exceptional longevity. Aging Cell. 2014;13(4):769–71. https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/24618355/
[868] van der Spoel E, Rozing MP, Houwing-Duistermaat JJ, et al. Association analysis of insulin-like growth factor-1 axis parameters with survival and functional status in nonagenarians of the Leiden Longevity Study. Aging (Albany NY). 2015;7(11):956–63. https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/26568155/
[869] Suh Y, Atzmon G, Cho MO, et al. Functionally significant insulin-like growth factor I receptor mutations in centenarians. Proc Natl Acad Sci U S A. 2008;105(9):3438–42. https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/18316725/
[870] Tazearslan C, Huang J, Barzilai N, Suh Y. Impaired IGF1R signaling in cells expressing longevity-associated human IGF1R alleles. Aging Cell. 2011;10(3):551–4. https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/21388493/
[871] Bartke A. Healthy aging: is smaller better? – a mini-review. Gerontology. 2012;58(4):337–43. https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/22261798/
[872] Michell AR. Longevity of British breeds of dog and its relationships with sex, size, cardiovascular variables and disease. Vet Rec. 1999;145(22):625–9. https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/10619607/
[873] Sutter NB, Bustamante CD, Chase K, et al. A single IGF1 allele is a major determinant of small size in dogs. Science. 2007;316(5821):112–5. https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/17412960/
[874] Samaras TT. How height is related to our health and longevity: a review. Nutr Health. 2012;21(4):247–61. https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/24620006/
[875] Sohn K. Now, the taller die earlier: the curse of cancer. J Gerontol A Biol Sci Med Sci. 2016;71(6):713–9. https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/25991828/
[876] Samaras TT. How height is related to our health and longevity: a review. Nutr Health. 2012;21(4):247–61. https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/24620006/
[877] Samaras TT, Elrick H, Storms LH. Is height related to longevity? Life Sci. 2003;72(16):1781–802. https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/12586217/
[878] Samaras TT. How height is related to our health and longevity: a review. Nutr Health. 2012;21(4):247–61. https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/24620006/
[879] Один дюйм равен 2,54 см. – Примеч. ред.
[880] Sohn K. Now, the taller die earlier: the curse of cancer. J Gerontol A Biol Sci Med Sci. 2016;71(6):713–9. https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/25991828/
[881] Walter RB, Brasky TM, Buckley SA, Potter JD, White E. Height as an explanatory factor for sex differences in human cancer. J Natl Cancer Inst. 2013;105(12):860–8. https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/23708052/
[882] Shors AR, Solomon C, McTiernan A, White E. Melanoma risk in relation to height, weight, and exercise (United States). Cancer Causes Control. 2001;12(7):599–606. https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/11552707/
[883] Walter RB, Brasky TM, Buckley SA, Potter JD, White E. Height as an explanatory factor for sex differences in human cancer. J Natl Cancer Inst. 2013;105(12):860–8. https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/23708052/
[884] Suh Y, Atzmon G, Cho MO, et al. Functionally significant insulin-like growth factor I receptor mutations in centenarians. Proc Natl Acad Sci U S A. 2008;105(9):3438–42. https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/18316725/
[885] Reed JC. Dysregulation of apoptosis in cancer. J Clin Oncol. 1999;17(9):2941–53. https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/10561374/
[886] Murphy N, Knuppel A, Papadimitriou N, et al. Insulin-like growth factor-1, insulin-like growth factor-binding protein-3, and breast cancer risk: observational and Mendelian randomization analyses with ~430 000 women. Ann Oncol. 2020;31(5):641–9. https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/32169310/
[887] Chi F, Wu R, Zeng Y, Xing R, Liu Y. Circulation insulin-like growth factor peptides and colorectal cancer risk: an updated systematic review and meta-analysis. Mol Biol Rep. 2013;40(5):3583–90. https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/23269623/
[888] Travis RC, Appleby PN, Martin RM, et al. A meta-analysis of individual participant data reveals an association between circulating levels of IGF-I and prostate cancer risk. Cancer Res. 2016;76(8):2288–300. https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/26921328/
[889] Cao H, Wang G, Meng L, et al. Association between circulating levels of IGF-1 and IGFBP-3 and lung cancer risk: a meta-analysis. PLoS One. 2012;7(11):e49884. https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/23185474/
[890] Li Y, Li Y, Zhang J, et al. Circulating insulin-like growth factor-1 level and ovarian cancer risk. Cell Physiol Biochem. 2016;38(2):589–97. https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/26845340/
[891] Gong Y, Zhang B, Liao Y, et al. Serum insulin-like growth factor axis and the risk of pancreatic cancer: systematic review and meta-analysis. Nutrients. 2017;9(4):394. https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/28420208/
[892] Hankinson SE, Willett WC, Colditz GA, et al. Circulating concentrations of insulin-like growth factor I and risk of breast cancer. Lancet. 1998;351(9113):1393–6. https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/9593409/
[893] Yee D. Insulin-like growth factor receptor inhibitors: baby or the bathwater? J Natl Cancer Inst. 2012;104(13):975–81. https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/22761272/
[894] Quan H, Tang H, Fang L, Bi J, Liu Y, Li H. IGF1(CA)19 and IGFBP-3–202A/C gene polymorphism and cancer risk: a meta-analysis. Cell Biochem Biophys. 2014;69(1):169–78. https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/24310658/
[895] Yokoyama NN, Denmon AP, Uchio EM, Jordan M, Mercola D, Zi X. When anti-aging studies meet cancer chemoprevention: can anti-aging agent kill two birds with one blow? Curr Pharmacol Rep. 2015;1(6):420–33. https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/26756023/
[896] Elia I, Doglioni G, Fendt SM. Metabolic hallmarks of metastasis formation. Trends Cell Biol. 2018;28(8):673–84. https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/29747903/
[897] Kleinberg DL, Wood TL, Furth PA, Lee AV. Growth hormone and insulin-like growth factor-I in the transition from normal mammary development to preneoplastic mammary lesions. Endocr Rev. 2009;30(1):51–74. https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/19075184/
[898] Yang SY, Miah A, Pabari A, Winslet M. Growth factors and their receptors in cancer metastases. Front Biosci (Landmark Ed). 2011;16:531–8. https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/21196186/
[899] Zhang Y, Ma B, Fan Q. Mechanisms of breast cancer bone metastasis. Cancer Lett. 2010;292(1):1–7. https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/20006425/
[900] Yang SY, Miah A, Pabari A, Winslet M. Growth factors and their receptors in cancer metastases. Front Biosci (Landmark Ed). 2011;16:531–8. https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/21196186/
[901] Sohn K. Now, the taller die earlier: the curse of cancer. J Gerontol A Biol Sci Med Sci. 2016;71(6):713–19. https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/25991828/
[902] Salvioli S, Capri M, Bucci L, et al. Why do centenarians escape or postpone cancer? The role of IGF-1, inflammation and p53. Cancer Immunol Immunother. 2009;58(12):1909–17. https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/19139887/
[903] Piantanelli L. Cancer and aging: from the kinetics of biological parameters to the kinetics of cancer incidence and mortality. Ann N Y Acad Sci. 1988;521:99–109. https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/3377369/
[904] Kenyon C. The plasticity of aging: insights from long-lived mutants. Cell. 2005;120(4):449–60. https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/15734678/
[905] Stanta G, Campagner L, Cavallieri F, Giarelli L. Cancer of the oldest old. What we have learned from autopsy studies. Clin Geriatr Med. 1997;13(1):55–68. https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/8995100/
[906] Salvioli S, Capri M, Bucci L, et al. Why do centenarians escape or postpone cancer? The role of IGF-1, inflammation and p53. Cancer Immunol Immunother. 2009;58(12):1909–17. https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/19139887/
[907] Laron Z, Pertzelan A, Mannheimer S. Genetic pituitary dwarfism with high serum concentration of growth hormone: a new inborn error of metabolism? Isr J Med Sci 1966;2:152–5. https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/5916640/
[908] Guevara-Aguirre J, Bautista C, Torres C, et al. Insights from the clinical phenotype of subjects with Laron syndrome in Ecuador. Rev Endocr Metab Disord. 2021;22(1):59–70. https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/33047268/
[909] Laron Z, Kauli R, Lapkina L, Werner H. IGF-I deficiency, longevity and cancer protection of patients with Laron syndrome. Mutat Res Rev Mutat Res. 2017;772:123–33. https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/28528685/
[910] Guevara-Aguirre J, Balasubramanian P, Guevara-Aguirre M, et al. Growth hormone receptor deficiency is associated with a major reduction in pro-aging signaling, cancer, and diabetes in humans. Sci Transl Med. 2011;3(70):70ra13. https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/21325617/
[911] Boguszewski CL, Boguszewski MC da S. Growth hormone’s links to cancer. Endocr Rev. 2019;40(2):558–74. https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/30500870/
[912] Guevara-Aguirre J, Balasubramanian P, Guevara-Aguirre M, et al. Growth hormone receptor deficiency is associated with a major reduction in pro-aging signaling, cancer, and diabetes in humans. Sci Transl Med. 2011;3(70):70ra13. https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/21325617/
[913] Laron Z, Kauli R, Lapkina L, Werner H. IGF-I deficiency, longevity and cancer protection of patients with Laron syndrome. Mutat Res Rev Mutat Res. 2017;772:123–33. https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/28528685/
[914] Ma H, Zhang T, Shen H, Cao H, Du J. The adverse events profile of anti-IGF-1R monoclonal antibodies in cancer therapy. Br J Clin Pharmacol. 2014;77(6):917–28. https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/24033707/