Старение у женщин и мужчин

Чем отличается старение женщин и мужчин?

Половые различия в длительности жизни известны у многих изученных видов живых существ, имеющих пол. Хотя такие различия проявляются не всегда, но, как правило, самцы живут меньше, чем самки. При этом есть и исключения: как несложно догадаться, это те виды животных, у которых самцы ухаживают за потомством.

В течение многих веков средняя продолжительность жизни мужчин и женщин была примерно одинакова и составляла около 40 лет. Высокая смертность женщин из-за беременности и родов соответствовала более высокой мужской смертности от причин, связанных с работой, несчастными случаями или насилием. Однако начиная с конца XIX века и по настоящее время женщины живут гораздо дольше мужчин. Например, в Европе мужчины живут в среднем на 5,5 года меньше женщин, а средняя мировая продолжительность жизни женщин в среднем на семь лет больше, чем у мужчин. Справедливости ради надо отметить, что в европейских странах период активной независимой жизни мужчин и женщин примерно одинаков: 68,6 года у женщин и 67,9 – у мужчин.

В Европе мужчины живут в среднем на 5,5 года меньше женщин, а средняя мировая продолжительность жизни женщин в среднем на семь лет больше, чем у мужчин.
В развитых странах структура причин смертности у мужчин и женщин различается. На лидирующих позициях у мужчин находится смертность от сердечно-сосудистых и онкологических заболеваний, болезни Паркинсона, несчастных случаев, сахарного диабета, болезней печени и суицидов. Женщины чаще умирают от болезней дыхательных путей, цереброваскулярных заболеваний, последствий остеопороза и болезни Альцгеймера.

Откуда такие различия? Возможно, все дело в поведении? У человека принято объяснять наблюдаемые различия социальными причинами, например, склонностью представителей мужского пола к нездоровому образу жизни. Мужчины чаще, чем женщины, курят, злоупотребляют алкоголем, не придерживаются здорового питания и подвергают себя риску. Однако мы видим, что различия продолжительности жизни между полами присущи многим видам животных, что свидетельствует скорее в пользу биологической обусловленности.

Согласно гипотезе гандикапа, о хорошем качестве генов самца говорят вредные для его индивидуальной выживаемости признаки: длинный хвост павлина, связанное с риском поведение у мужчин. Это своеобразная реклама собственных генов перед женским полом: «я выжил несмотря на…», значит, у меня отменное здоровье и прекрасные гены и я могу стать отцом здоровых детей.

Быть может, выполнив свою биологическую роль (то есть поучаствовав в размножении и воспитании потомства), самцы просто становятся эволюционно не нужны, как трутни у общественных пчел? Еще один яркий пример – пауки тарантулы: они достигают зрелости в возрасте 8–13 лет, после этого время жизни самцов и самок резко различается: самцы живут всего 2–3 месяца, в то время как самки – до 10 с лишним лет. Подобные примеры есть и среди млекопитающих: у коричневой сумчатой мыши самцы достигают зрелости в возрасте 11 месяцев, после чего погибают в течение недели.

Гипотеза полового отбора основывается на том факте, что самцы и самки у многих видов часто достигают репродуктивного успеха с помощью различных стратегий. Например, у многих видов на самцов возложена обязанность визуальной или звуковой демонстрации или участия в борьбе за территорию. Задача заключается в обеспечении спаривания, но это также сокращает длительность жизни, привлекая хищников и увеличивая риск травмирования. Кроме того, длительность жизни может зависеть от распределения ресурсов между нуждами поддержания жизнеспособности организма и функцией размножения. В таком случае, когда половой отбор сильнее в отношении одного пола (обычно самцов), это способствует преимущественному расходу его ресурсов на максимально раннее размножение в ущерб жизнеспособности. Действительно, подавление полового поведения самцов у лабораторных животных нематод привело к увеличению продолжительности их жизни и превратило их из маложивущего пола в долгоживущий. В наших исследованиях у плодовой мухи продолжительность жизни стерильных самцов увеличивается почти на 50 %.

Однако и женщины в эволюционном плане тоже шли все дальше. Увеличенная постменопаузная продолжительность жизни женщин могла возникнуть в эволюции как «эффект бабушки»: женщины, закончившие репродукцию, участвуют в воспитании детей своих близких родственников. Замечательно подтверждает «эффект бабушки» чуткий сон у пожилых людей, который, возможно, является древним способом выживания: проявляя бдительность ночью, «бабушки» охраняли более молодое поколение от нападения хищников и врагов. Об этом, кстати, свидетельствуют исследования первобытного племени хадза в Танзании.

Необходимо также учитывать биологические факторы, обусловливающие различие полов: гены и гормоны. В частности, наличие у мужчин дополнительной Y-хромосомы и отсутствие одной X-хромосомы, а также роль половых гормонов. Преобладает идея, особенно в среде специалистов по сердечно-сосудистой заболеваемости (а среди мужчин это причина смертности номер один), что в разрыве продолжительности жизни между мужчинами и женщинами ключевая роль принадлежит эстрогенам – стероидным гормонам женских половых желез, яичников. Они оказывают защитное действие на женский организм. Андрогены же (мужские половые гормоны, такие как тестостерон), со своей стороны, отвечают за увеличение рисков развития сердечно-сосудистых заболеваний. Например, количество мышечных волокон желудочков сердца быстрее снижается с возрастом у мужчин, но не у женщин, поэтому именно мужчины чаще страдают от сердечной недостаточности и сокращения фракции выброса крови. Во всех странах Евросоюза показатели смертности от ишемической болезни сердца на 70 % выше среди мужчин, чем среди женщин – у женщин это заболевание случается на 7–10 лет позже. А вот гипертония, напротив, у стареющих женщин встречается чаще – это связывают как раз со снижением уровней эстрогенов после менопаузы.

Во всех странах Евросоюза показатели смертности от ишемической болезни сердца на 70 % выше среди мужчин, чем среди женщин – у женщин это заболевание случается на 7–10 лет позже.

Молекулы женского гормона эстрадиола на уровне клетки проявляют свойства антиоксиданта, однако из-за своей низкой концентрации в плазме крови и в организме в целом они вряд ли являются важными перехватчиками свободных радикалов. Тем не менее они все же производят в организме выраженное антиоксидантное действие. Например, после удаления яичника у самок мышей выработка токсичного свободного радикала перекиси водорода митохондриями клеток вырастает на 50 %. Этот эффект можно предотвратить введением женского гормона эстрадиола. По-видимому, это связано с тем, что самки имеют более высокую активность антиоксидантных ферментов внутри тканей тела, поскольку эстрогены, связываясь со своими рецепторами в клетке, активируют гены этих ферментов. Вследствие этого клетки млекопитающих женского пола накапливают меньше окислительных повреждений и поломок ДНК, чем клетки самцов.

Интересно, что содержащиеся в сое вещества фитостерины воспроизводят защитный эффект эстрадиола, что может быть одной из причин долголетия японцев. В этой связи фитостерины могут оказаться полезными для здоровья после 45 лет, причем как для женщин, так и для мужчин.

Роль инсулиновой регуляции так же важна. Известно, что инсулиновый путь контролирует скорость старения. Как оказалось, у самцов овец концентрация основных регуляторов гормонов инсулиноподобного пути в плазме крови бывает выше, чем у самок. Как известно, эти гормоны ускоряют не только рост и метаболизм, но и старение. Таким образом, увеличение у самцов концентрации гормона инсулиноподобного фактора роста 1 (IGF1) и регулирующих его белков может быть причиной как больших размеров тела самцов (эти гормоны обладают анаболическим действием), так и более низкой продолжительности жизни по сравнению с самками.

Одно из объяснений различий продолжительности жизни между полами состоит в том, что гетерогаметный пол (набор хромосом XY или X0) живет в среднем меньше гомогаметного (XX). Это наблюдается, поскольку находящиеся в Х-хромосоме в скрытом виде вредные мутации будут проявляться у гетерогаметного пола, ведь у него вторая Х-хромосома с нормальной копией гена отсутствует. Напротив, у гомогаметного пола ХХ вредные мутации обычно маскируются функциональными генами на второй, гомологичной X-хромосоме. Действительно, у насекомых и млекопитающих гетерогаметный пол – самцы, которые часто живут меньше самок. А вот у птиц самки являются гетерогаметным полом, и их взрослая смертность выше, чем у самцов.

Мужчины – это гетерогаметый пол, несущий вместо второй Х-хромосомы Y-хромосому. У женщин Х-хромосома, полученная от одного из родителей, случайным образом (50:50) инактивируется в раннем эмбриональном развитии. С возрастом равновесное соотношение может существенно меняться: выживают преимущественно те клетки, где активны Х-хромосомы с более длинными концами (теломерами), полученные от одного из родителей. Как известно, длина теломер играет немаловажную роль в клеточном старении. Длина теломер больше у взрослых женщин, чем у мужчин, хотя у новорожденных мальчиков и девочек она равнозначна. Разница составляет около 240 пар нуклеотидов, что соответствует примерно восьми «теломерным годам» (скорость укорочения составляет примерно 30 пар нуклеотидов в год). Более длинные теломеры у женщин могут быть обусловлены еще и действием эстрогенов. Эстрогены снижают окислительный стресс, ускоряющий разрушение теломер, а также стимулируют транскрипцию фермента теломеразы, который достраивает концы хромосом в стволовых и половых клетках.

Различия в длине теломер взрослых женщин и мужчин могут быть связаны также и с тем, что мужчины обычно выше и крупнее, чем женщины: большие размеры тела требуют большее число удвоений клеток и больше клеточных делений при регенерации тканей. Таким образом, история делений мужских клеток длиннее, чем женских, что неизбежно ведет к ускоренному укорочению теломер и более раннему началу возраст-ассоциированных заболеваний, особенно у крупных мужчин. Таким образом, более медленное укорочение теломер в клетках женщин с возрастом может в конечном итоге обусловливать их большую продолжительность жизни.

Самцы и самки многих животных по-разному реагируют на факторы, способные повлиять на продолжительность жизни. Ответная реакция на генетические манипуляции и другие воздействия, способные изменять длительность жизни, у разных полов может быть выражена в разной степени или даже быть противоположной. Генетические манипуляции, вещества-геропротекторы, низкокалорийная диета, которые продлевают жизнь модельным лабораторным животным, как правило, больше влияют на продолжительность жизни самок, чем самцов.

У самцов и самок по-разному формируется иммунологический ответ и наблюдаются различия во врожденном и приобретенном иммунитете. Как у беспозвоночных, так и у позвоночных животных врожденный и приобретенный иммунитет у самцов заметно ниже, чем у самок. С одной стороны, это обусловлено тем, что многие гены иммунитета находятся в Х-хромосоме. Несмотря на то что во второй Х-хромосоме у женщин большинство генов неактивно, некоторые иммунные гены избегают выключения, и поэтому в женском организме работают с обеих Х-хромосом. С другой стороны, это связано с угнетающим действием мужских половых гормонов на функцию иммунных клеток, поэтому мужчины чаще страдают инфекционными заболеваниями и опухолями, однако женщины больше подвержены аутоиммунным и аллергическим реакциям. Например, мужской гормон тестостерон препятствует развитию астмы, и поэтому большинство пациентов с астмой – женщины. Женщины чаще страдают рассеянным склерозом, системной красной волчанкой, ревматоидным артритом, которые являются аутоиммунными по своей природе. В то же время риск умереть от опухолей у мужчин в два раза больше, чем у женщин. Мужчины более восприимчивы ко всем инфекциям, в том числе к вирусам, бактериям, грибкам и паразитам.

Женщины чаще страдают астмой, рассеянным склерозом, системной красной волчанкой и ревматоидным артритом, а риск умереть от опухолей у мужчин в два раза больше, чем у женщин. Мужчины более восприимчивы ко всем инфекциям, вирусам, бактериям, грибкам и паразитам.

Иммунологический ответ на прививки у женщин формируется лучше, чем у мужчин.

С возрастом концентрации половых гормонов быстро снижаются у женщин и более медленно у мужчин. Это способствует прогрессирующему функциональному спаду иммунной системы у обоих полов. При старении некоторые половые особенности становятся еще более выраженными. Одним из наиболее явных признаков стареющей иммунной системы является хроническое вялотекущее воспаление, которое в большей степени касается женщин, чем мужчин. У женского организма выше уровни особых B-клеток, ассоциированных со старением, которые связаны с аутоиммунными процессами. В США среди пациентов с аутоиммунными заболеваниями 80 % составляют женщины.

Люди представляют собой метаорганизмы из-за симбиотических отношений с многочисленными микробными сообществами, которые присутствуют в различных анатомических местах человеческого тела. Микрофлора кишечника поставляет нам необходимые витамины и аминокислоты и служит источником энергии для клеток кишечного эпителия. Нежелательная микрофлора, наоборот, способствует аллергиям, аутоиммунным заболеваниям, ожирению, поликистозу яичников, кишечным воспалениям и диабету 2-го типа. Мужчины и женщины имеют различия в своей микрофлоре, а те, в свою очередь, могут обеспечивать разный спектр заболеваемости у обоих полов.

Стресс-ответ мужского и женского организмов тоже имеет определенные особенности. Женщины отличаются более выраженным психологическим стрессом, чем мужчины. У них также выделяется больше кортикостероидов – гормонов стресса, которые вырабатываются в надпочечниках. Это обусловлено тем, что в процессе полового созревания мужчин тестостерон подавляет функцию гипоталамо-гипофизарно-адреналовой системы реагирования на стрессовые ситуации. У женщин высокие уровни кортизола при стрессе становятся еще более заметными при старении. Как известно, кортизол ускоряет старение кожи – он приводит к ее обезвоживанию, истончению слоя подкожного жира и увеличению уровня сахара в крови (который служит причиной сшивки белков кожи), в результате чего кожа становится более тонкой и жесткой, и морщины проявляются более резко.

Женщины отличаются более пассивным ответом на стрессовые ситуации, что проявляется в большей частоте депрессивных состояний и стрессовых аффективных расстройств. У женщин в два-три раза больше шансов испытать состояние депрессии во время периода менопаузы, а вероятность развития шизофрении после 40 лет у женщин в два раза выше, чем у мужчин. Интересно отметить, что гормонозаместительная терапия эстрадиолом в пременопаузный период улучшает настроение и стрессоустойчивость женщин, однако в постменопаузе она действует противоположным образом – повышает восприимчивость к стрессу и переменам настроения.