Всеки мечтае да остарее здрав и да живее по-дълго. Това е отколешен стремеж на човечеството. Ето какво сподели по темата за превенцията на здравето и контрола на стареенето проф. Георгиева специално за читателите на в. “Доктор”.
Визитка
♦ Проф. Милена Георгиева е учен в областта на молекулярната биология, генетика, епигенетика и биомедицина. Работи в Лабораторията по молекулярна генетика, епигенетика и дълголетие към Института по молекулярна биология на БАН. Проф. Георгиева е сред основателите и научен директор на иновативната компания EPIX.AI, която разработва подходи за забавяне на стареенето.
- Проф. Георгиева, каква е ролята на гените за нашето здраве? Гените съдба и дори присъда ли са в някои случаи?
- Ролята на гените е ключова, защото ги унаследяваме от нашите родители и предци и те са носителите на нашата генетична информация. Но доколко сме заложници на тази генетика, отговорът не е еднозначен. Генетиката играе роля във формирането на много аспекти на нашата физика и психика; тя е в основата на наследствените и генетични заболявания; на предразположеността към някои болести.
Но ако не се храним добре още в детска възраст или майката по време на бременността не се храни разумно, въпреки че сме деца на високи и атлетични родители, няма да бъдем такива.
Много от сложните черти на човека, като интелект, емоционална и лингвистична интелигентност, умение за общуване с хора, физически данни за някакъв спорт, се получават от взаимодействието на нашата наследственост (нашата ДНК) с факторите на околната среда.
Начинът на хранене например е много важен външен фактор за изявата на гените ни. Храната не е само източник на важни метаболити, хранителни вещества и енергия, тя е източник и на информация, която може да промени изявата на нашите гени. Картината е още по-сложна, защото невинаги става въпрос само за сигналите, идващи от външната околна среда, а и от вътрешни фактори – биохимичните процеси, които протичат в организма, комуникацията между клетките, взаимодействието между нашите органи и системи.
Взаимодействието на ДНК с външните и вътрешни фактори на средата резултира в начина, по който работят тези гени и се изявява нашата наследственост. Но част от тези сигнали и фактори можем да контролираме и модерираме. Затова еднаква генетика, която е поставена в различни условия, работи различно. Пример за това са еднояйчните близнаци. Когато близнаците живеят на различни места, хранят се различно, спортуват или не, това дава отражение върху тяхната физиология, предразположеност към заболявания, върху начина, по който остаряват.
Когато разчетоха човешкия геном в началото на 2000 г., стана ясно, че ние, хората, доста си приличаме по генетична информация помежду си, както и с останалите животински и растителни видове. При това си приличаме по основните гени, кодиращи протеините, изграждащи всяка биологична единица. Това, което прави хората толкова сложни индивиди, е взаимодействието на гените с вътрешните и външните фактори. Да, генетиката е много важна, но как ще бъде структурирано тялото, от какви болести ще се разболява, колко интелигентен ще бъде един индивид, много зависи от факторите на околната среда. Тези взаимодействия се изучават от специална наука, наречена епигенетика.
- Каква е ролята на епигенетиката за поддържането на здравето и за разболяването ни?
- „Епи“ идва от гръцката дума, която означава „над“. Буквалният превод е „надгенетика“. Това са химически модификации върху молекулата на ДНК и протеините, които я организират в клетките. Тези модификации са в резултат от взаимодействието на ДНК и факторите на средата. От храненето като важен външен фактор зависи какви метаболити ще циркулират в кръвния ни поток, как ще достигат ДНК в клетките, как биохимично ще модифицират молекулата на ДНК и съответно как ще променят активността на гените.
Много хора мислят, че епигенетиката е нова наука. Но това не е така. Още Хипократ е формулирал идеята за епигенетиката в един от своите трактати 400 г. пр.н.е. Древният лечител и философ е прозрял, че едни и същи хора в различни сезони боледуват различно и че хора с едни и същи болести по едно и също време също боледуват различно.
Хипократ прозорливо изследва това сложно взаимодействие и го описва. Според него факторите на средата – слънце, въздух, вода, храна – влияят в много голяма степен върху това как ще се проявява едно заболяване у човека, влияят върху цялото му физиологично съществуване.
Терминът „епигенетика” е въведен много по-късно от британския биолог и философ Конрад Уедингтън през 1957 г.: епигенетиката изучава предаването на наследствена информация в следващите поколения, без да има промяна в молекулата на ДНК.
Напоследък натрупахме много знания, за да разберем тези молекулни механизми и биохимични пътища, които определят как гените се изявяват в различна среда и при различни условия на живот. И притежаваме инструменти за насочване на начина си на живот към благоприятна изява на нашите гени
Проф. Милена Георгиева
- Дали нашият начин на живот, като модифицира нашата ДНК, може да се отрази и на децата и внуците ни?
- Не всички епигенетични модификации се предават на следващите поколения, но някои от тях са много стабилни и се предават на поколенията. Дори периодът преди зачеването е много важен, защото тази епигенетика, тази биохимия върху ДНК, се отлага върху половите клетки и определя в значителна степен бъдещия индивид.
Емблематичен пример в нашите учебници по епигенетика е „Холандският глад“ в края на Втората световна война в Нидерландия. Това е период, който се отразява директно върху следващите поколения. В последните няколко месеца на германската окупация над тогавашна Холандия населението е подложено на геноцид, оставено без храна, в много тежка стресова среда.
Всички жени, които са били в последното тримесечие на бременността, са се хранели с по-малко от 400 калории на ден. Това е може би една трета от порциона, който трябва да се приемат нормално. Поради тази причина те са родили мънички по размери бебета. Това поколение е било не само с малки размери, но и със силна предразположеност към хронични заболявания в зряла възраст, като затлъстяване, диабет тип 2, високо кръвно, атеросклероза и др.
Медицинските записи на холандската здравна система са доста подробни, най-добрият пример за това как се проследява във времето здравословното състояние на хората. Въз основа на тези записи се разбира, че тези деца, въпреки че след раждането си са живели в оптимални условия, отново дават поколение с малки размери и предразположеност към същите хронични заболявания. Това означава, че биохимичните модификации върху ДНК в резултат на недохранване и на високо ниво на стрес по време на бременността на майката са довели до стабилното им татуиране в молекулата на ДНК и са се предали на следващото поколение.
Това е доказателство, че нашият начин на живот и навици оказват в много голяма степен въздействие върху наследствената информация чрез химически модификации на ДНК. Ето защо ние предаваме на следващите поколения не само нашите гени, но и начина, по който те са маркирани биохимично вследствие на начина ни на живот, тоест предаваме и генетика, и епигенетика.
- Кои наши вредни навици оказват най-голям отпечатък върху живота на следващите поколения и как?
- През октомври 2022 г. представихме на обществеността доклада „(Не)победимите пандемии“, който изготвихме с проф. Георги Момеков (фармаколог), Аркади Шарков (макроикономист) и Детелина Стаменова (психолог). В доклада направихме оценка на ситуацията кои вредни фактори и навици влияят в най-голяма степен върху здравето на европееца и на българина в частност.
Д-р Дмитрий Никогосов: Затлъстяването зависи и от гените
Това са нездравословното хранене и затлъстяване, тютюнопушене, злоупотреба с алкохол и дигиталната зависимост (дигиталният стрес от постоянното боравене с мобилните устройства и от това, че човек може да изпусне нещо важно от непрекъснато излизащите новини; вредната синя светлина, която нарушава циркадните ритми на сън и бодърстване; нереалното възприемане на света около нас в резултат на социалните мрежи, особено при подрастващите).
Всичко това са мощни епигенетични фактори, които са рискови както за нашето здраве, така и за предаването на некачествена епигенетика на следващите поколения. Тези четири рискови фактора, плюс липсата на физическа активност, убиват седем от всеки десет човека в света. Тези рискови фактори са свързани помежду си.
Например дигиталната зависимост е свързана с обездвижване, преяждане и затлъстяване, с увеличаване на стреса, а понякога с алкохол и тютюнопушене. В доклада ги нарекохме „непобедими“ или „скрити“ пандемии, които са не по-малко сериозни от uовид-пандемията, защото се отразяват на цялостното физическо здраве на човечеството.
Храната например не носи само строителни единици и енергия на тялото. Храната носи и информационни единици, които маркират биохимично молекулата на ДНК. Храната в днешно време съдържа много вредни съставки поради индустриализацията – консерванти, оцветители, подобрители.
Освен това се наблюдава „скрит глад“ – има изобилие от храна, но тя не съдържа всички необходими микро- и макронутриенти, витамини и минерали. Човешкото тяло може да си произвежда само протеини, защото гените кодират протеини. Всичко друго – мазнини, микроелементи, витамини – набавяме от храната. И когато тази храна е с ниска хранителна стойност, ние поемаме огромно количество калории, но те не са качествени.
- Психичните травми, психиката и емоционалните реакции оказват ли влияние на гените ни?
- Да, те влияят на гените в много сериозна степен. Представете си тяло, което е под стрес и в което се синтезират хормони на стреса, както и други невротрансмитери и невромодулатори. В резултат на всичко това човек не може да спи, не се храни добре, получава хранителни разстройства, резки промени в настроението.
Освен тези външни изяви на стреса, вътрешно се синтезират невротрансмитери и хормонът кортизол, а те мощно модулират изявата на гените. Кортизолът може да модулира изявата на над 200 гена в човешкото тяло. И когато стресът се превърне в дистрес (в продължителен стрес), ако човек е попаднал в неблагоприятни условия и води нездравословен начин на живот, тази епигенетика се предава на следващите поколения.
Изследвания показват, че деца, отнети от родителите или изоставени от тях, лишени от майчина ласка в първите 1000 дни от живота, са с висока степен на тревожност и имат много високи нива на кортизол. Стресът поражда коктейл от биохимични процеси, които започват да определят начина, по който ще се изявяват гените. И това се предава на следващите поколения, ако не се вземат навременни мерки.
Правени са моделни изследвания с животни и с хора, които са били в травматичен стрес или са изложени дълго време на дистрес. Резултатите са стряскащи, защото показват колко силно стресът като психо-соматично състояние влияе на гените.
Мозъкът, стомашно-чревният тракт и поселяващият го микробиом са свързани. Ако преди години знаехме, че мозъкът произвежда невротрансмитерите и хормоните на щастието, като серотонин, сега знаем, че 90% от серотонина се произвежда в гастро-интестиналния тракт. Неслучайно, когато човек е под стрес, го усеща в червата – започват чревни болки и разстройства. Стресираният организъм е много по-податлив на хронични и инфекциозни заболявания.
- Има ли лимит от години живот, който природата ни е задала?
- Да, има, и той е характерен за всички живи организми. Някои от тях живеят много години, като китовете, водните костенурки и др., но те съществуват при доста изолирани условия. Докато човекът е подложен на променящи се фактори на околната среда. Повечето от експертите в биологията на стареенето казват, че лимитът на човека е около 120 години. Защо? Когато организмът се развива, още от утробата на майката започва да трупа нарушения в своя геном. Някои от тях се коригират, други – не, поради което се трупат грешки в хода на индивидуалния живот.
Така заложените 120 години живот започват да намаляват
Това става и при всяко делене на клетките, при което се скъсяват теломерите – краищатата на хромозомите. Настъпилите грешки в гените се натрупват, клетката остарява по-бързо или се изражда и умира.
Всеки човек има пик на развитие, следва стационарна фаза на зрелост и след нея фаза на отмиране. Това е естественият ход на съществуване на всички живи организми. Въпросът е колко бързо ще стигнем до старостта и лимита на съществуването си и как ще изживеем годините на старост. От начина на живот зависи дали краят на нашия индивидуален живот ще дойде по-рано или по-късно.
Адаптогените - лекарства за здрави хора
- Може ли да „излъжем“ процесите на стареене, като се „препрограмираме“ за дълъг живот в отлично здраве?
- Науката днес е категорична, че процесите на стареене може да се контролират и модулират, и то в много голяма степен. Това става чрез здравословен начин на живот и хранене, при който оптимално суплементираме организма с есенциални макро- и микроелементи. Има научнообосновани стратегии за персонално повлияване на процесите на биологично стареене.
Една от най-модерните теории в момента в биологията на остаряването е „информационната“ теория
Според нея ние стареем, не защото променяме нашата генетика, не защото натрупваме прекалено много грешки, а тъй като тази генетика има нарушена експресия, тоест имаме нарушена епигенетика. Благоприятният начин на живот може да доведе до перфектна изява на тази генетика, а неблагоприятният до лоша изява на гените. Така според „информационната“ теория стареенето се дължи на променена епигенетика на нашите гени, а не на грешки в генетичната информация.
Тази теория обединява и всички останали теории за стареенето – натрупването на вътрешни грешки в ДНК, РНК и протеините, скъсяването на теломерите, нарушената комуникация между клетките и др. Когато контролираме факторите на околната среда, можем да модулираме изявата на гените и да намалим скоростта на стареене.
- Какви подходи за забавяне на стареенето вие самата разработвате?
- С колегите от лабораторията по молекулярна генетика, епигенетика и дълголетие към ИМБ-БАН изследваме фините механизми, които движат процеса на клетъчно стареене. Нашият екип изследва ендемични лечебни растения, за да разберем имат ли антистареещ, антиоксидантен ефект и как точно повлияват на биологичното остаряване.
Освен това в иновативния стартъп EPIX.AI използваме изкуствения интелект, за да анализираме генетични, епигенетични и широк спектър от други биоданни за човешкото тяло, за да създаваме персонализирана превенция на здравето. Това са персонализирани протоколи за начин на хранене, за физическа активност, за модулиране на стреса, за здравословен начин на живот.
Здравословната диета е съобразена с нашето генетично и епигенетично минало, с начина, по който са се хранели предците ни. Това е така нареченото генетично, географски обусловено хранене, защото нашите организми са приспособени към тази диета. За нас са полезни много храни с български произход. Няма обаче единен протокол, който да е подходящ за всеки, тъй като индивидуалната специфика на всеки организъм е различна. Това анализираме и предоставяме лесни за изпълнение протоколи за забавяне на остаряването и свързаните с него болести.
Мара КАЛЧЕВА
