Вік як ілюзія: чи знаєте ви, скільки вам років?

Професор Денверського Університету Марко Дж. Нетан задається питанням: чи принесе користь знання свого біологічного віку.

Почнемо з простого запитання: скільки вам років? Легко, ви можете подумати. Відповідь можна висловити в роках або уточнити, за потреби, місяці, тижні, дні або навіть секунди. Один мій друг одного разу встановив на своєму комп'ютері заставку, що відображає його вік у реальному часі, аж до крихітних часток секунд. Я завжди вважав такі яскраві, докладні нагадування про час пригнічуючими. Але основна ідея інтуїтивно зрозуміла: ці цифри виражають часові відрізки, що минули з вашого народження.

Щоправда, точний розрахунок виглядає дещо розпливчастим. Коли розпочинати відлік? Коли на світ з'явилась голова? Коли пуповина перерізана? Коли зроблено перший самостійний вдих? Тим не менш, відкинувши непотрібні складнощі, суть проста: вік відповідає часу з моменту народження, про що точно повідомляється у всіх документах та офіційних звітах. От і все. Але чи це так?

Нещодавно дослідники вивчили вік клітин різних організмів (мишей та людей). Органи дорослих містять спеціальні клітини, які ми можемо назвати «біологічними механізмами», що радикально різняться за віком. Очікувана цитологічна тривалість життя коливається від трьох-чотирьох днів (епітеліальні клітини кишечника) до життя тварини (деякі нейрони чи кардіоміоцити).

Це інтригуюче явище називають «віковим мозаїцизмом». Поширена ідея про те, що вік визначається просто шляхом повернення до моменту народження, заснована на припущенні, що весь організм народився одночасно. Зрештою, більшість із нас не погодилася б із твердженням продавця винного магазину, що портвейн продається як вінтаж 1970-х років, бо частина вина у пляшці зроблена з винограду, зібраного у 1970-і роки. І все ж таки віковий мозаїцизм дозволяє припустити, що щось подібне відбувається і з такими істотами, як ми. Якщо деякі частини людини народилися у 1970-ті роки, деякі — у 1990-ті, а деякі — у 2020-ті, як визначити вік людини загалом?

Складність у тому, щоб забезпечити послідовний вимір загального біологічного віку суб'єкта, сумісна з спостереженням те, що біологічні компоненти одного й того ж індивідуума дуже різняться за віком і темпами старіння. Яким вимірам слід віддати перевагу і чому? Концепція віку менш ясна, ніж здавалося б на перший погляд.

Щоб зрозуміти, як це відбувається, варто познайомитись із двома відомими концепціями. Нікого не здивуєш заявою про те, що два організми, або, у загальному сенсі, два об'єкти, можуть провести в нашій юдолі скорботи однакову кількість часу і при цьому постаріти зовсім по-різному. Одні вина з часом значно покращуються, інші стають непридатними для пиття. Раян Ґослінґ та Маколей Калкін народилися 1980 року, але вони не обов'язково однаково змінювалися з віком. Ці банальні приклади можна побачити, провівши різницю між хронологічним віком, який приблизно відповідає перебігу часу, та біологічним віком, який є впливом часу на сутність. До речі, ця назва вводить в оману, оскільки в біологічному віці немає нічого «біологічного» за своєю суттю — це поняття застосовується до систем органічного та неорганічного походження. Потенційна розбіжність між хронологічним та біологічним віком – стара новина. Що робить віковий мозаїцизм інтригуючим і загадковим, то це його виклик нашим звичайним уявленням про вік — як хронологічний, так і біологічний.

Коли ми говоримо, що два об'єкти одного віку старіють по-різному, ми маємо на увазі, що дві істоти мають той самий хронологічний вік і різний біологічний. Вони провели подібні проміжки часу на планеті. Однак цей період вплинув на них по-різному. Віковий мозаїцизм кидає виклик загальноприйнятій думці про те, що речі, народжені або створені приблизно в один і той же час, мають однаковий хронологічний вік. Ми є сумішшю клітин і цитологічних механізмів, що радикально різняться за тривалістю життя. Це розходиться із загальним уявленням, що ототожнює хронологічний вік з часом, що минув з народження.

Без хронологічного віку стає безглуздою розмова і про біологічний вік, оскільки для порівняння того, як постаріли два організми або об'єкти, нам потрібно знати їхній вік. І тепер раптом ми більше не можемо говорити про загальний вік, особливо в термінах простого числа або універсального значення. Ми десь дорогою завернули не туди?

Не варто панікувати, принаймні поки що. Одним із рішень загадки мозаїцизму була б спроба переглянути характеристику хронологічного віку. Замість відліку віку з народження можна представити хронологічний вік як середнє значення окремих компонентів. Ви можете визначити тривалість життя кожної клітини тіла, а потім обчислити середнє значення. Це буде ваш новий хронологічний вік.

Спочатку таке рішення здається перспективним, але якщо трохи подумати, то воно не має жодного сенсу. Перше та найважливіше, обчислення середньої тривалості життя клітини зробить процес визначення віку дуже складним та надзвичайно непрактичним. Якщо серйозно, будь-які математичні обчислення по заданому напрямку - повна нісенітниця. Візьмемо, наприклад, пару пляшок вина. Одну з них наполовину наповнили вином урожаю 1970 року, а наполовину 2010. А в другій просто вино 1990 року. Обчислення середнього значення віку вина в кожній пляшці дає той самий результат, що є першим кроком на шляху визначення біологічного віку. Але що дає підстави для такого висновку? Так само немає жодної гарантії, що усереднення тривалості життя, скажімо, нейронів, еритроцитів та міоцитів дасть якесь конкретне значення для людини в цілому.

Проблема у тому, що вимірювання загального біологічного віку об'єкта необхідно поєднати з тим фактом, що його частини можуть відрізнятися за віком і темпом старіння. Біологічний вік у загальноприйнятому значенні - це функціональна частина хронологічного віку, що визначається плином часу. Але мозаїцизм показує, що хронологічний вік не зводиться до простого відліку часу. Отже біологічний вік також немає бази для порівняння процесу старіння в різних людей. Як вийти з цього скрутного становища?

Моя пропозиція проста. Якщо фізичний час не підходить, то вік - як біологічний, так і хронологічний - вимагає біологічного часу. Нам потрібна загальна основа для порівняння та складання кількох підпроцесів та створення загальної біологічної міри, що застосовується до організмів в цілому.

Що можна взяти за цей «біологічний час»? Як час, властивий організму, може відрізнятися від часу, що вимірюється годинами? Хоча для всебічного обговорення потрібно було б заглибитися в технічні аспекти, що виходять за рамки цієї ідеї, дозвольте мені згадати одну пропозицію, яка може послужити базисом для майбутніх дискусій.

Останні кілька років багато хто звертався до характеристики процесу старіння у зв'язку з ентропією. Як знає будь-який новачок у фізиці, ентропія може використовуватися для вимірювання та обчислення ступеня впорядкованості та хаотичності стану системи. Чим вищий рівень ентропії, тим більш хаотичною і безладною стає система. Тепер, оскільки фізичні системи, надані самим собі, спонтанно переходять від більш упорядкованих до менш упорядкованих станів, ми можемо вважати, що смерть живого організму збігається з його найвищим станом ентропії, і, навпаки, визначити народження як точку найменшої ентропії. Виходячи з цього, ми можемо відстежувати перебіг часу (хронологічний вік) та його вплив на організм (біологічний вік) у термінах зрушень у рівнях ентропії. Але оскільки ентропійні зрушення необов'язково мають відповідати лінійній прогресії фізичного часу, чи можуть вони відповідати поняттю біологічного часу?

Розгляд цього рішення та його порівняння з потенційними альтернативами виходить за межі наших цілей. Мій висновок простіший. Ми схильні розглядати вік як просту, безпроблемну концепцію, яка просто вимагає від нас стеження за часом. Мозаїцизм віку показує, що ця загальноприйнята думка може бути помилковою. Навпаки, вік - це багатогранне поняття, що охоплює кілька вимірів. Але хронологічний вік потребує біологічного часу. І біологічний вік потребує біологічного часу. Запитання полягають у тому, де його знайти і що ми можемо з ним робити?

Дозвольте мені підбити підсумки на більш умоглядній ноті. Припустимо, що в майбутньому, найближчому чи віддаленому, ми знайдемо спосіб концептуалізувати та об'єктивно виміряти біологічний час. Можливо, ентропія стане кінцевим рішенням, або якась інша стратегія виявиться успішнішою — для наших нинішніх цілей це не має значення. Чи стане це важливим у майбутньому? Чи може це мати конкретне значення у нашому житті? Абсолютно. По суті, біологічний час - це ключ до розуміння того, на якому етапі життєвого шляху ми знаходимося, тоді як хронологічний вік - це лише корисний показник, заповнювач для чогось глибшого, для більш точного виміру того, як наше тіло і розум переносять вплив життя та часу.

Зрештою, саме біологічний вік стає чимось важливим для нас. Саме в ньому приховані показники здоров'я, шанси на довге та активне життя, плани та всі наші надії та мрії. Але ця інформація може виявитися не такою простою. Якщо пощастить, ваш біологічний вік виявиться меншим хронологічно молодших друзів, членів сім'ї, знаменитостей або просто знайомих. Але може статися й протилежне. Ви можете виявити, що ви біологічно старше людей, які старші за вас хронологічно. Отже, якщо одного дня ключ до біологічного часу стане доступним усім нам, чи захочете ви його дізнатися?