Откуда она уже и не помню.
Природа и механизмы старения
Ограничимся рассмотрением лишь некоторых, наиболее аргументированных на сегодняшний день теорий, концепций и гипотез.- Генетический контроль старения и продолжительности жизниСкорость старения и средняя продолжительность жизни, как известно, являются видовыми признаками и, естественно, имеют свои генетические эквиваленты в генофонде вида. Что же касается генетической регуляции темпа старения и продолжительности жизни у индивидуальных особей, то они, по-видимому, находятся под контролем специальных генов, в частности, генов долголетия, ускоренного старения и гибели, идентифицированных у некоторых круглых червей, дрозофилы и человека (в 1-ой хромосоме). Однако закономерности функционирования данного генетического механизма остаются неясными. Косвенное отношение к регуляции скорости старения, по всей вероятности, имеют и некоторые другие гены, поскольку установлено, что продолжительность жизни у высокогомозиготных особей превышает таковую у высокогетерозиготных. как полагают, это объясняется тем, что у последних раньше наступает половое созревание, выше темпы роста и, соответственно, быстрее наступает истощение энергетических ресурсов.
читать дальше- Метаболические нарушения, ускоряющие старение
Доказано, что неферментативное присоединение углеводов к биологически важным макромолекулам играет важную роль в определении темпов старения. Так, в коллагене (основном белке соединительной ткани) пожилых людей обнаружено повышенное содержание глюкозы и увеличение числа межмолекулярных ковалентных связей, что приводит к снижению его эластичности. Предполагают, что такие изменения механических свойств коллагена являются одной из причин возрастного сужения кровеносных сосудов, утолщения базальной мембраны эпителия и уменьшения гибкости сухожилий и эластичности кожи. Кроме того, моносахариды могут присоединяться к ДНК, и вызывать её прямое повреждение (мутации), и гемоглобину, нарушая его кислородотранспортную функцию.
- Роль соматических мутаций в старении
Установлено, что с возрастом частота повреждений ДНК в соматических клетках существенно повышается. Основной причиной возникновения дефектов ДНК в этих условиях считают снижение эффективности работы системы её репарации. Накопление соматических мутаций в различных тканях и органах (в первую очередь, быстрообновляющихся и растущих), может приводить к искажению химической структуры входящих в их состав биополимеров (РНК, белков и др.) и развитию аутоиммунных реакций. Кроме того, соматические мутации могут быть одной из причин возникновения опухолей. Представляется очевидным, что данные патологические процессы ускоряют возрастную инволюцию организма и сокращают продолжительность жизни.
- Предел Хейфлика. Теломеры и теломераза
Доказано, что соматические клетки высших многоклеточных животных (в том числе человека) способны делиться не более 50-60 раз (предел Хейфлика). Предполагают наличие в клетках особого "счётчика делений", представленного специальными фрагментами ДНК на определённых хромосомах - теломерами. При каждом делении клетки этот фрагмент ДНК укорачивается на строго определённое число нуклеотидов. Очевидно, что исходная длина этой ДНК определяет число клеточных делений и, в конечном итоге, продолжительность жизни клеток и, возможно, организма в целом. Надо отметить, что в так называемых "бессмертных" клетках (половых и клетках злокачественных опухолей) имеется фермент - теломераза, достраивающий теломеры после прохождения клеткой митотического цикла.
- Апоптоз и продолжительность жизни
Учитывая то обстоятельство, что повреждения ДНК в тех или иных клетках могут приводить к развитию выраженных патологических изменений в организме, некоторые из которых ( в частности, злокачественные новообразования) могут иметь для него фатальные последствия, в эволюции возник специальный механизм уничтожения генетически дефектных клеток - программированная гибель (апоптоз). Данный процесс находится под сложным генетическим и нейро-гуморальным контролем. Показано, что по мере старения организма прогрессивно увеличивается доля старых клеток с резко сниженной чувствительностью к индукторам апоптоза. Именно в этой популяции стареющих клеток аккумулируются множественные повреждения наследственной информации, приводящим, в конечном счёте, к опухолевому росту, дистрофиям и другим патологическим процессам, сокращающим продолжительность жизни.
- Роль свободных радикалов в старении
Известно, что важную роль в клеточном метаболизме играют процессы, идущие с образованием свободных радикалов кислорода и других частиц, имеющих один и более неспаренных по спину электронов. Свободнорадикальные частицы обладают высокой реакционной способностью и в случае накопления их в избыточном количестве могут вызывать могут вызывать множественные повреждения макромолекул, мембран и других биоструктур. В клетках молодых здоровых организмов процесс генерации свободных радикалов (основным поставщиком которых являются митохондрии) находится под строгим контролем специальной регуляторной системы. В её состав входят антиокислительные ферменты, витамины (А, Е, С), гормоны (мелатонин) и др. Показано, что с возрастом эффективность функционирования данной системы снижается, что приводит к повышению уровня продукции свободных радикалов. Активация свободнорадикальных реакций на уровне целостного организма проявляется в виде патологических процессов, известных как заболевания пожилого и старческого возраста - атеросклероз, катаракта, иммунодепрессия, энцефалопатия, рак и др.
- Калорийность пищи и продолжительность жизни
В опытах на насекомых, низших раках, рыбах, земноводных, грызунах и приматах показано, что ограничение калорийности пищи замедляет процессы старения и увеличивает продолжительность жизни. Предполагают, что механизм данного феномена заключается в том, что низкокалорийная диета стимулирует апоптоз и таким образом способствует уменьшению популяции генетически неполноценных клеток, являющихся, как указывалось выше, потенциальным источником злокачественных новообразований, различных дистрофий и других патологических состояний, ускоряющих старение и сокращающих жизнь. Кроме того, в этих условиях снижается уровень продукции свободных радикалов, активизируется процесс репарации ДНК.
- Роль эпифиза в процессе старения
За последние годы накопились данные, свидетельствующие о том, что один из механизмов старения связан с возрастным угнетением функции эпифиза - эндокринной железы, являющейся главным регулятором биоритмов организма. Продемонстрировано, что добавление в пищу экспрериментальным животным мелатонина (основного гормона эпифиза) или введение им экстракта эпифиза приводило к продлению репродуктивного периода, замедлению наступления старческих изменений и увеличению продолжительности жизни. Предполагают, что благоприятный эффект мелатонина обусловлен тем, что он тормозит возрастную атрофию вилочковой железы (центрального органа иммунитета), угнетает свободнорадикальные реакции, нормализует метаболизм липидов и углеводов, предупреждает развитие опухолевых процессов.
- Гипоталамус и старение
Известно, что гипоталамус является высшим подкорковым центром вегетативной нервной системы, одной из важнейших функций которого является координация работы желез внутренней секреции. Реализация этой функции возможна только при наличии обратной связи каждой "периферической" эндокринной железы с гипоталамусом и поддержании порогов его чувствительности к соответствующим гормонам на определённом уровне. Предполагают, что с возрастом эти пороги для одних гормонов повышаются, а для других - понижаются, что приводит к расстройству деятельности всей эндокринной системы и, как следствие, множественным нарушениям обмена веществ и энергии, естественно, ускоряющим процесс старения.