O lidské dlouhověkosti – 1. vnější vlivy

Souhrn

Délka lidského života je determinována mnoha faktory, které lze rozdělit do dvou skupin. Faktory vnitřní, vyjádřené v genomu, a faktory vnější. Faktory vnější, které jsou předmětem tohoto sdělení jsou v čase i místě velice proměnlivé a některé z nich snáze přístupné našemu působení, a to jak v individuálním pojetí, tak stále více i v regionálním, dokonce i v celosvětovém. Podle toho, jak na ně působíme, ovlivňujeme i délku našich životů. Většinou působíme obojace, v některém směru negativně, v jiném pozitivně. Současné laboratorní výzkumy ukazují, že jednou ze součástí vnějších faktorů, snad nejsnáze ovlivnitelnou a délce života prospěšnou, je dieta – omezení příjmu kalorií, označovaná v anglosaské literatuře jako CR (caloric restriction). Vnějších vlivů ovlivňujících délku života je nezměrné množství a některé z nich jsou lidskými produkty. Mezi ty s negativním účinkem patří na prvním místě stres, jehož ovládání je sice geneticky determinováno, ale má i stránku, která nám dovoluje odolnost proti němu částečně regulovat – (horméza).

Demografický vývoj za poslední století ukazuje na trvale se prodlužující délku lidského života zvláště výraznou ve vyspělých zemích. Stárnutí populace v těchto zemích zvyšuje nároky na sociální a zdravotní služby a stává se významným problémem ekonomickým

Klíčová slova:
dlouhověkost, stárnutí, dožití, omezený příjem kalorií, pohlavní rozdíly, horméza, Hayflickův limit.

Úvod

Otázky délky lidského života a různé pohledy na ni patří nejen do lidské historie, ale i současnosti a zabývají se jimi nejen biologové a lékaři, či přírodovědci, ale i filozofové, náboženští myslitelé, sociologové a ekonomové. Vědeckému pohledu, za kterým často stojí nevyslovené přání o prodloužení lidského života, dominuje pak otázka, co rozhoduje o jeho délce a kvalitě. Faktory, které ovlivňují délku a nejen lidského života, ale všech živých organismů, můžeme rozdělit na vnitřní a vnější. Takové rozdělení není jen scholastické, ale má i praktický význam, neboť je zřejmé, že vnitřní faktory jsou mnohem obtížněji ovlivnitelné a jsou také mnohem méně proměnlivé. Mezi vnitřní faktory patří nejrůznější genetické determinanty, které se na budování lidského těla podílejí a souvisejí s jeho udržováním při životě. Jejich účinek se uplatňuje jak na úrovni jednotlivých buněk, tak organismu jako celku. A i když se to na tomto místě může zdát odtažité, uplatňují se i na úrovni populací a druhů (1).

Mnohé z těchto genetických faktorů již známe a dokážeme odhadnout jejich význam, nicméně vzhledem k počtu genů ovlivňujících délku života, identifikovaných v pokusech na zvířatech – např. hlístice Caenorhabitis elegans (2) – jistě zbývá ještě mnoho těch, které v rámci lidského genomu musíme teprve poznat. I tak je již seznam lidských genů s předpokládaným účinkem na dlouhověkost dost dlouhý: http://genomics.senescence.info/genes/longevity.html. (3). 

Etapy života

Lidský život můžeme rozdělit na několik etap a ačkoliv prodloužení by se mohlo týkat kterékoli z nich nebo všech, za nejsmysluplnější můžeme považovat prodloužení etap dospělosti. Prodlužování prenatálního období by se asi nesetkalo s kladnou odezvou u žen. Rané postnatální období, byť svým způsobem velice důležité a pro většinu rodičů radostné, není dostatečně pevně ukládáno do naší paměti, takže nedokážeme posoudit, zda by se nám líbilo delší setrvávání v absolutní závislosti na rodičovské péči, od které se ostatně postupně mnoho nedospělců snaží ze všech sil osvobodit. U většiny z nás představuje prenatální období jen něco kolem 1 % celkové délky života (tab. 1).

Kromě subjektivního pohledu na nezávislost a soběstačnost dává rozhodně přednost prodloužení „produktivní“ fázi lidského života, která zatím představuje jen něco málo přes polovinu celkové délky života, ekonomické hledisko. Jestliže střední doba dožití je v našich krajích o málo více než 75 let (http://en.wikipedia.org/wiki/List_of_countries_by_life_expectancy), produktivní etapu ohraničíme 20 a 60 roky, což je 40 let, pak neproduktivní etapy odpovídají dohromady přibližně 35 rokům. Reálná délka produktivního období je ve skutečnosti delší a respektují ji důchodové systémy v řadě zemí, v nichž odchod do „starobního“ důchodu je ohraničen 65 lety věku. Je však individuálně variabilní.

Současného stavu očekávaného dožití bylo ovšem v evropských zemích dosaženo teprve v minulém století, zásluhou úspěšného působení na vnější vlivy, které délku života značně zkracovaly (tab. 2).

Uvedené odhady je však třeba přijímat s vědomím, že nejsou všemi autory, kteří se touto problematikou zabývali, považovány za věrohodné. Na dobře dokumentovaném výběru zjistil Batrinos (4), že ve starém Řecku se doba dožití mohla pohybovat až kolem 70 let. Jeho zjištění napovídá, že vnitřní dispozice tehdejších Řeků se od našich současných příliš nelišily, nicméně průměrná doba dožití byla vlivem vnějších podmínek pravděpodobně zřetelně kratší.

Některé z vnějších nepříznivých faktorů sice přetrvávají do dneška, naštěstí v oblastech nám poměrně vzdálených (nedostatečná výživa – kvantitativně i kvalitativně, války, infekce ap.). Vpádu některých z nich se zatím poměrně úspěšně bráníme (AIDS).

Věková struktura obyvatelstva

Demografický vývoj lze dobře ilustrovat v podobě pyramidového grafu (obr. 1) převzatého a upraveného z webových stránek českého statistického úřadu prostřednictvím encyklopedie Wikipedie:  http://cs.wikipedia.org, (http://cs.wikipedia.org/wiki/V%C4%9Bkov%C3%A1_pyramida).

V grafu je zřetelně vidět, jak je populační vývoj dané oblasti zásadním způsobem závislý na porodnosti a kolik osob se nachází ve které věkové kategorii. Graf pochopitelně nevyjadřuje změny populační struktury vyvolané migrací, která by mohla také věkovou strukturu obyvatelstva ovlivnit úměrně ke svému rozsahu a směru pohybu.

Nás pochopitelně zajímá úsek nad 65 let (penzijní věk v západních státech) a tvar „pyramidového“ grafu, který se formuje v tzv. regresivní typ. Tvar pyramidy vlevo připomíná spíše čínskou pagodu a tvar vpravo mohutný strom – zatímco vrcholové části zaujímané věkovou kategorií nad 65 let mají přibližně stejnou plochu a představují i přibližně stejný počet osob, poměr věkových kategorií do 20 let ve srovnání roku 1980 s rokem 2007 odpovídal přibližně poměru 6 : 4. Tvar zachycující nižší věkové kategorie se výrazně změnil stejně jako poměr mezi obsahem produktivního a neproduktivního období, kdy podíl osob v neproduktivním věku byl v roce 1980 zřetelně vyšší. Způsobem, kterému bychom snad mohli dát přednost – větší skupina neproduktivních osob v roce 1980 patřila do nízké věkové kategorie – dětí a mladistvích (adolescentů). V grafu pro rok 2007 je rovněž zřejmý větší podíl produktivní části obyvatelstva.

Vnější faktory

Mezi vnější vlivy, které zásadním způsobem ovlivňovaly, ovlivňují a zřejmě budou ovlivňovat délku dožití, je i nadále sociálně-zdravotní péče, a v přibývající míře ekologické chování především na úrovni státních orgánů, ale i v individuálním pojetí každého občana. Mnoho vnějších faktorů působících negativně na lidský organismus již známé a na tomto místě nemá význam je vyjmenovávat, všechny známě jedovaté látky, se kterými se můžeme setkat nejen v pracovním prostředí, ve věcech, kterých se dotýkáme, ve vzduchu, který dýcháme, v nápojích, které pijeme, nebo v potravinách, které jíme.

Ale nezáleží jen na kvalitě – (5), na obsahu škodlivin a jejich množství, ale také na množství přijímané potravy vůbec – jejím energetickém obsahu. Stejně jako nedostatek potravy může mít neblahý vliv na náš zdravotní stav – snad ještě rizikovější – její nadbytek. V pokusech na zvířatech bylo prokázáno, že k prodloužení života vede tzv. „kalorická restrikce“ a dokonce byly identifikovány geny, které s pozitivním vlivem takového omezení souvisejí. Některé z nich známe ze studia obezity a cukrovky (6). „Kalorickou restrikci“ můžeme zařadit mezi jeden z nejúčinnějších postupů snahy o prodloužení lidského života, nejsnáze realizovatelnou na individuální úrovni. Bohužel nemáme možnost, jak si její účinnost sami na sobě ověřit – kdo z nás může tvrdit, že si omezením energetického příjmu prodloužil život, když neví jak dlouho by žil, kdyby se neomezoval. Ačkoliv pokusy na laboratorních zvířatech většinou podporovaly pozitivní účinek omezení potravy, nebyl její význam pro člověka jednoznačně přijímán (7). Význam diety a jejích změn, které se odehrávají na celém světě, dokumentuje japonská studie (8), která prokazuje, jak omezení rostlinné součásti stravy v oblasti Okinawy mělo neblahý vliv na nemocnost i délku dožití tamních obyvatel. Analogický přehled o vlivu vegetariánské stravy na nemocnost a dlouhověkost podává Winter (9). Kalorická restrikce působí nejspíš hormonální cestou GH-IGF-1, kterou tlumí (10, 11). V experiment u na myších (12) byly odhaleny další geny (13), které její účinek zprostředkovávají, a vztahy k oxidativnímu stresu a látkám s antioxidačním účinkem (14). Biočipové technologie použil k odhalení mezigenových vztahů a závislostí Swindell (15) – zatímco geny, jejichž aktivita je omezením potravy tlumena, tvořily „ohraničitelné“ skupiny, geny se zvýšenou aktivitou byly z hlediska jejich ontogeneze po genomu spíše roztroušeny.

Příznivé energetické bilance lze ovšem dosáhnout i dostatečně vysokým výdejem – v případě člověka tělesnou prací, nebo cvičením, nicméně s vyššími nároky na individuální volní dispozici (16). Někdy stačí i málo – hodinová procházka denně (17).

Zda snížený kalorický příjem či zvýšený výdej energie používají stejné regulační cesty, je otázkou. V pokusech na laboratorních potkanech prokázali Muzumdar a spolupracovníci (18), jak významný vliv může mít jen částečná redukce kalorického přísunu. Bylo by jistě neodpustitelné, kdybychom neupozornili na příznivé účinky některých součástí našich pokrmů nebo nápojů. Za nezbytnou součást stravy, dokonce ve zvýšené míře u vyšších věkových kategorií, je považován dostatečný přívod bílkovin (tj. nad 1,5 g na 1 kg tělesné váhy a den) (19). Když odhlédneme od dnes již samozřejmých a pro zdraví nezbytných vitaminů a minerálů, jsou postupně identifikovány další látky příznivě ovlivňující naše zdraví (5). Aniž to bylo cílem tohoto článku, zabýváme se vlastně terapií stárnutí – prostředky, jak si prodloužit život. Mnoho z nich souvisí právě s přijímanou potravou.

Například za významnou součást přijímaných tekutin, která má prodlužovat život, je považován trans-resveratrol, přítomný například ve slupkách vinných hroznů (20) – a v odvozeném nápoji, jakým je červené víno. Látek s podobně příznivým účinkem (21) – ať deklarovaným, nebo i ověřeným – je řada a upozorňování na jejich význam se ujala reklama výrobců tzv. potravinových doplňků.

Pohlavní rozdíly

Citlivost k působení vnějších vlivů není ve všech obdobích onotogeneze stejná, nejcitlivějším je období prenatální (výživa matky) (22) a ranně postnatální. Z hlediska současného stavu „očekávaného dožití“ existují pochopitelně i rozdíly mezi pohlavími (23), dobře patrné na uvedeném demografickém grafu. Přebytek novorozenců mužského pohlaví se ve vyšších věkových kategoriích mění v přebytek žen (24). Zdá se, že i zde by se mohly uplatňovat vnější vlivy – související s podnebím – například s teplotou (25).

Známou zkušenost, že ženy jsou v průměru nemocnější a častěji léčené pro méně závažná onemocnění a muži „zdravější“, ale zemřou dříve, podrobil kritickému pohledu v americké studii již v roce 1982 Verbrugge (26).

Otázkou, proč ženy žijí v průměru déle než muži, se zabývá mnoho prací (27) a přestože postup tzv. individuálního biologického stárnutí se po 65 letech života nápadně urychluje u obou pohlaví, probíhá u žen pomaleji, či spíš začíná se zpožděním. Autoři zabývající se tímto problémem se shodují v tom, že příčinou je fyziologie obou pohlaví, která se v mnoha směrech liší, že mitochondrie žen produkují mnohem méně volných kyslíkových radikálů a systém jejich likvidace je účinnější (28). Především se však liší hormonální regulací (29).

Tím, že některé hormony – v našem případě estrogeny – mají svou rostlinnou obdobu – fytoestrogeny, se vlastně vracíme k předchozím poznámkám o významu látek přijímaných s potravou.

Výhledy pro dalších 100 generací v globalizovaném světě odhadují Heinrich a Prieto (30) a na základě srovnání s předchozím stoletím předpokládají, že industrializace výroby potravin a způsobu stravování bude pokračovat v ruku v ruce s umenšováním vzájemných odlišností – lokáních či regionálních. Usuzují, že kvalita produktů bude stoupat a způsob výživy bude stále více ovlivněn vědeckým poznáním. Můžeme jen doufat, že názory na správnou výživu nebudou podléhat takovým výkyvům, jakých jsme byli svědky v minulém století. A zásady prosazované v rámci personalizace medicíny, které se zatím nejúspěšněji uplatňují ve farmakogenetice (31), zdomácní i v dietologii.

Vliv na délku života mají i faktory, které neprocházejí naším zažívacím traktem, anebo plícemi, ale i takové, které na nás působí celkově, jako již zmíněná teplota (25), ale světlo a tma (cirkadiánní rytmy), ticho nebo hluk, nejrůznější záření, elektromagnetická vlnění atd. Do vnějšího světa každého z nás patří i ostatní lidé, ostatní tvorové, nejen tedy neživá příroda. Vedle těch, které nám způsobují běžně známá onemocnění, v poslední době převážně už jen virového původu (32), je mnoho organismů, jejichž soužití s námi ani nevnímáme.

Stres

Z reakcí, které působením nejrůznějších vnějších vlivů v nás vznikají a které ovlivňují délku a kvalitu života, musíme připomenout stres. Jeho příklad můžeme použít k zdůraznění významu „dávkování“ vnějších vlivů. Organismus jinak reaguje na dlouhodobě opakované malé dávky škodlivin, kdy dochází ke zvýšení odolnosti k dávce vyšší (hormeza), a jinak na podání stejně vysoké dávky bez předchozího přivykání (33). Stresové reakce vznikají na všech úrovních struktury organismu a vyvolávající činitel může působit přímo, ale i zprostředkovaně a v případě lidské duše může mít i abstraktní podobu (34). Vzhledem k tomu, že člověk je tvor společenský a dokonce bývá někdy označován jako „homo politicus“, jsou i otázky stres vyvolávajících činitelů společenské a politické. Mají ovšem i úroveň socio-ekonomickou. Ta se týká například zdravotní péče, která významným způsobem rozhoduje o délce lidského života, a to nejen tak, že by zvyšovala počet osob dožívajících se vysokého věku, ale i prodlužováním života nemocných, kteří se dříve nedožívali ani středního věku (35). Nejen cystická fibróza, ale i další vrozené vady (dědičná onemocnění) se stávají úspěšně léčitelné, někdy ovšem za značnou cenu. Tento trend – stoupající náklady na zdravotní péči je neodvratitelný, nechceme-li se vzdát možností a vyhlídek, které nám medicína nabízí. Řešení je mnoho s různou mírou solidárnosti a dnes již máme k posouzení i mnoho výsledků použitých přístupů – domácích i zahraničních. Zajímavým a poučným příkladem nám může být přeměna čínského zdravotnictví (36) a dopad dostupnosti zdravotní péče na očekávanou dobu dožití (37). Tyto problémy se stávají globálními (38–40), protože až na výjimky – dnes soustředěné převážně do Afriky a některých států jihovýchodní Asie – k prodlužování lidského věku dochází celosvětově. V každém případě by ekonomickými důsledky prodlužování délky dožití bylo zvyšování nároků na produktivní období vlastní (individuální), nebo kolektivní.

Závěr

I když se na stránky Časopisu lékařů českých příliš nehodí otázky ideově filozofické a politické, nelze se jim v rámci probíraného tématu zcela vyhnout. Dokonce by patřily spíše do úvodu, protože jsou těmi základními. Stojíme vůbec o prodlužování lidského života? Soudě podle eposu o Gilgamešovi, biblickém příběhu o Methusalemovi, literárně opakovaně zpracovávaném, nebo z naší dramatické literatury příběhu zpěvačky Marty, či podle nejrůznějších náboženských představ, je asi lidskou přirozeností toužit po nesmrtelnosti, nebo alespoň po co nejdelším pobytu na tomto světě (třeba i v neživé podobě). Podle názorů „odborníků“ je obojí možné, i když ne prodlužování života „do nekonečna“, tak alespoň zásadní prodloužení lidského života. V této chvíli však jde o názory podložené spíše touhou než poznáním. Zastánci názoru, že je možné dosáhnout „praktické nesmrtelnosti“, opírají své přesvědčení o existenci buněčných linií, které prolomily Hayflickův limit (konečný počet dělení buňky), a doufají, že lze nalézt způsob jak přenést poznatky získané na buňkách i na úroveň makroorganismu (41, 42). Skromnější představa vychází z reálné zkušenosti postupného prodlužování délky života, ke kterému došlo v posledním století, a ze známých hodnot maximální doby dožití. Zatímco „nesmrtelnosti“ by patrně bylo možné dosáhnout (pokud vůbec) jen zásadním zásahem do biologie organismu, k určitému prodlužování života zřejmě stačí úprava vnějších podmínek (43, 44). Musíme si však položit ještě další otázku: Kterou fázi lidského života bychom chtěli prodlužovat – mládí, střední věk, stáří, nebo všechny fáze symetricky? A konečně: Jaké důsledky by mohlo mít to, kdyby se nám to podařilo – třeba jen prodloužení o 50 let? Odpověď nechť se pokusí najít každý čtenář sám.

Podpořeno grantem IGA 9804.

Adresa pro korespondenci:

prof. MUDr. Radim Brdička, DrSc.

Ústav hematologie a krevní transfuze

U Nemocnice 1, 128 08 Praha 2

fax: +420 221 977 196, e-mail: molgen@uhkt.cz