Процесс старения можно рассматривать на нескольких уровнях, от самого малого до самого большого: (1) молекулярный уровень (изменение структуры кристалла или макромолекулы), (2) хромосомный (мутации или потеря длины теломер[11]), (3) клеточный (неконтролируемый рост клеток, накопление внутриклеточного «мусора», дисфункция органелл, таких как митохондрии), (4) тканевый (ретикулярные соединения коллагеновых волокон, изменение межклеточной среды, а именно, расположения эластичных волокон, накопление внеклеточного «мусора»), (5) физиологический (работа органов, в частности их взаимодействие на гормональном уровне) и (6) клинический (внешний вид тела, его функционирование на физическом, умственном и эмоциональном уровнях).
Теорий старения чрезвычайно много, но их можно разделить на три категории. Прежде всего, это теория универсального старения, объясняемая вторым принципом термодинамики, согласно которому устанавливается необратимость физических явлений, как при теплообмене. Очевидно, что для этого типа старения не существует лечения, так как речь идёт о фундаментальном законе физики, из которого не известно исключений. Вторая теория касается генетического старения. В этом случае старение может быть в той или иной степени запрограммировано или связано со случайными мутациями и проблемами с транскрипцией ДНК. Мы можем работать на этом уровне, так как существуют механизмы восстановления, и наши действия могут влиять на экспрессию наших генов. Этим занимается быстро развивающаяся область эпигенетики – раздел биологии, изучающий природу механизмов, которые обратимо изменяют, распространяют и адаптируют экспрессию генов, не затрагивая их последовательности (см. ниже пояснительную диаграмму). Наконец, третья категория представлена негенетическими теориями. Наиболее известна теория окислительного стресса, но также существуют гормональные, иммунологические теории, а также теории, связанные с гликированием белков, накоплением внутриклеточного «мусора» и «кросслинкингом» (укреплением) соединительной ткани. Во всех этих теориях присутствует доля истины, так как они рассматривают с разных сторон одно и то же явление; они взаимно не исключают друг друга. Можно работать, чтобы уменьшить его действие. Я буду настаивать только на трех теориях, в рамках которых мы сегодня действительно можем достигнуть ощутимого результата.
Проиллюстрируем процесс на эпигенетике. В зависимости от питания, личинка пчелы может превратиться в матку или рабочую пчелу при одинаковом генетическом наследии.
Окислительный стресс. Данная теория была сформулирована в 1954 году доктором Денхамом Харманом (1916–2014 год, он прожил 98 лет), почетным профессором Университета штата Небраска. Согласно данной теории, старение связано с изнашиванием тканей из-за действия реактивных атомов, молекул и свободных радикалов. За счет снижения уровня свободных радикалов или их нейтрализации, можно продлить здоровую жизнь. Окислительный стресс