Содержание

Гипотезы старения

30.03.2014
0
15865
2
0
Подписаться на рубрику

~~~

По сути дела, сейчас легче открыть новый факт или

       создать новую теорию, чем удостовериться в том, что

       они еще не были открыты никем прежде.

       Дж. Бернал (1956 г.)

~~~

 

      

 
 
 

Краткий обзор гипотез и теорий старения.

 

 

 

 

       До сих пор научно не выявлены конкретные причины старения. Существует около 300 и более научных и наукообразных гипотез и теорий старения.

 

      Мнение древних учёных: 1) потеря чего-то (энергетического, материального или психического факторов); 2) накопление в избытке чего-то (интоксикация извне или изнутри).

 

       С исторической точки зрения наибольшее значение имела теория «постепенной потери специфической жизненной энергии».

 

       Гиппократ и Аристотель считали, что старение - это результат постепенного расходования «прирожденного тепла» («природного жара»).

 

       Большое значение придавали влаге организма, крови, сокам. Неправильное смешение соков и уменьшение их в организме ведет к угасанию пламени жизни, как угасает пламя лампы без масла.

 

       В эпоху средневековья и позже старение объясняли потерей «жизненной силы» («жизненной энергии»), «жизненной раздражимости», «творческой энергии», в сущности, это были те же представления о «природном жаре», но измененные в соответствии с эпохой.

 

 

 

       Рубнер считал, что причина старения - это медленное снижение обменных процессов в протоплазме и поэтому угасание жизненной энергии.

 

       Бючли - это результат израсходования какого-то неизвестного жизненного фермента.

 

       Лёб - постепенная утрата определенных химических веществ.

 

       Интоксикация - избыток чего-то - причина старения.

 

       Парацельс - впервые высказал мысль, что интоксикация это причина старения.

 

       Мечников - в «Этюдах оптимизма» - причина старения это аутоинтоксикация - есть отравления продуктами жизнедеятельности кишечной микрофлоры.

 

Статья по теме

       Согласно более новым гипотезам - старение является следствием накопления вредных продуктов обмена веществ в клетках. Так, например, лауреат Нобелевской премии Алексис Каррель (кстати, разделял фашистские взгляды) считал, что все клетки потенциально бессмертны и что старение и смерть обусловлены изменениями в химическом составе жидкостей организма, которые проявляются вследствие неполного удаления побочных продуктов обмена.

 

       Санторио-Санторио - ослабление регенеративной способности организма - одного из основных свойств возрастных изменений.

 

       А. Каррель и Лекомт де Нойи - изучали заживление экспериментальных повреждений кожи в зависимости от возраста. Так, эпителизация стерильной раны в 20 см2 у 10-летнего ребенка длилась 20 дней, а у 60-летнего старика - 100 дней, т.е. в 5 раз дольше. Даже такой авторитет как А.Каррель ошибочно посчитал нарушение регенерации причиной старения.

 

       Нагорный - старение является результатом нарушения самообновления поврежденных клеток.

 

       Есть теория - старение как дисгармония индивидуальных клеток, тканей, органов.

 

       Артериосклероз, особенно коронарных и мозговых сосудов тоже может быть причиной старения.

 

       Еще в древности обратили внимание на мозг и что старение это результат изменений мозга, но это были разрозненные наблюдения, скорее намеки, предположения.

 

      Мюльман - старение происходит из-за пигментной атрофии нервных клеток в результате накопления липофусцина («старческого фермента»), вредного продукта обмена веществ. Но позже было показано, что липофусцин может быть и полезным, нужным для жизнедеятельности клеток. А накопление его обусловлено, скорее всего, ослаблением способности стареющих клеток расходовать его.

 

       Павлов - причина старения - функциональные нарушения высшей нервной деятельности.

 

 

 

       Богомолец - старение результат как старения РЭС, поэтому надо стимулировать РЭС введением антитоксических ретикулярных сывороток.

 

       Броун-Секар (71 г.) - старение как результат первичной инволюции и гормональной недостаточности половых желез. Др. железы, особенно гипофиз тоже играют роль при старении.

 

       Пархон - старение - это дистрофический процесс, возникающий за счет гормональных нарушений.

 

       Рубнер - старение - результат прогрессирующей дегидратации тканевых коллоидов, т.е. он «оживляет» старую концепцию Галена, но в современном виде.

 

 
Статья по теме

       В XX в. вновь стала популярной «космическая теория», но теперь вместо влияния небесных тел и светил (т.е. старение - это воздействие положения планет на человека) стали говорить о вредном влиянии частиц космической пыли и др., улырарадиа- ции, ионных ветров и дыр.

 

       Кун - старение — это изменение синтеза оптически активных веществ в организме. Американские ученые - «теория биологических часов», «часов старения».

 

       Советские ученые - адаптационно-генетическая теория (постоянная гипоксия влияет на генетический аппарат и т.д.).

 

       Современные ученые считают, что надо объединять многие теории, взяв из них всё рациональное.

 

 

Современные теории и гипотезы старения.

 

 

 

 

       Сколь может прожить человек? Отчего одни люди живут дольше других? Существуют ли «секреты» долгожительства и можем ли мы с вами ими пользоваться? На эти вопросы отвечают разнообразные науки.

 

       Систематическое изучение продолжительности человеческой жизни началось в конце XVII в., и начало этому положил английский астроном Эдмунд Галлей, тот самый, что открыл комету Галлея. Пытаясь вывести математическую закономерность, которая позволила бы определить возможную продолжительность жизни, Галлей взял данные о смертности жителей польского города Бреслау (теперешний Вроцлав), в ту пору входившего в состав Германии, и составил так называемую «таблицу жизни», из которой было видно, сколько человек умерло в том или ином возрасте. По расчетам ученого, ожидаемая продолжительность жизни жителя Бреслау в среднем составляла 34 года.

 

 

       В XVIII-XIX веках науку о продолжительности жизни значительно продвинули вперед математики, работавшие в страховых компаниях - последние были заинтересованы в возможно более точных определениях вероятной продолжительности жизни, так это позволяло вычислить сумму взносов, приносящих прибыль по большинству страховых полисов. Первым математиком, составившим «таблицы жизни» для страховых компаний, был Джеймс Додсон.

 

       Гипотезы - это леса, которые

        возводят перед зданием и сносят, 

       когда здание готово; они необходимы

        для работника; он не должен только 

       принимать леса за здания.

       Гёте

 

 

Гипотезы старения.

 

       1. Наиболее примитивные механические гипотезы рассматривали старение как простое изнашивание клеток и тканей. Известность получила одна из первых общебиологических теорий, предложенная Н. Рубнером (1908). Автор исходил из существования обратной зависимости между интенсивностью обмена, энергией и продолжительностью жизни: «Энергетическая теория старения». Согласно расчетам Рубнера, количество энергии на 1 кг массы тела, которое может быть израсходовано за всю взрослую жизнь, постоянно у всех животных, и только человек имеет фонд в 3-4 раза больший, чем другие животные. Впоследствии это рассуждение не подтвердилось для многих видов. Неверным с точки зрения геронтологии был и вытекающий отсюда вывод, что для продления своей жизни человек должен проявлять минимальную активность. На самом деле ситуация противоположная, и пассивный образ жизни сокращает ее срок.

 

 

 

 

       2. Генно-регуляторная гипотеза

 

        Согласно этой концепции первичные изменения происходят в регуляторных генах - наиболее активных и наименее защищенных структурах ДНК. Предполагается, что эти гены могут определять темп и последовательность включения и выключения тех генов (структурных), от которых зависят возрастные изменения в структуре и функции клеток. Прямых доказательств возрастных изменений ДНК немного. В последнее время высказывалось предположение о связи старения с участками ДНК, некоторые из которых сокращаются в размерах при старении. Сообщалось и об открытии особого хромосомного фермента (теломеразы), препятствующего старению ДНК и способного омолаживать клетки человека (В. Райт и сотрудники). (Фролькис В.В., 1969; Ванюшин Б.Ф., Бердышев Г.Д., 1977).

 Генетический аппарат можно назвать «клавиатурой жизни». Если жизнь на Землю была перенесена из космоса или создана Всевышним Молекулярным Биологом, то сделано это было в виде молекулы ДНК. Конечно, во Вселенной где-то существует живое, возможно и разумное. Оно должно быть основано на двух принципах - информации и самовоспроизведении. Трудно придумать более подходящее и универсальное для этого, чем ДНК и генетическая информация. Благодаря этим принципам они могут создавать живое, хотя и несходное с земным. В каждом из генов расположен код, программа построения отдельного белка. Геном имеет мощный регуляторный аппарат. Кто-то правильно сказал, что в геноме одной клетки находится больше информации, чем в Британской энциклопедии. В каждой клетке «работают» только 4-5% генов. В зависимости от регуляции генов будет реализовываться генетическая информация, происходит дифференцировка клетки.

 Установлено, что первичные механизмы старения связаны с нарушением генной регуляции. Ее изменения ведут к сдвигу соотношения синтеза разных белков, снижению потенциальных возможностей белоксинтетических систем. Это ограничивает пластическое обеспечение клетки и, в конце концов, ее приспособительных возможностей. Чрезвычайно важно то, что изменение генной регуляции может привести к активации репрессированных, ранее «молчавших» генов.

 Проведенные опыты дали парадоксальный результат. Вещества, блокирующие определенную группу генов, приводили к значительному увеличению продолжительности жизни. Они, очевидно, блокировали гены, в которых синтезируются «белки старения», ведущие к гибели клеток. Если удастся выделить этот ген, выделить эти белки и научиться их связывать, то продолжительность жизни клетки резко возрастет. Мы настаиваем на том, что есть и «белки антистарения». Они стабилизируют мембрану клетки, «защищают» некоторые другие белки от разрушающего влияния, предупреждают клетку о гибели.

 

 

 

       В наследственном аппарате человека в каждой клетке находится до 15-20% провирусов. Они накопились в ходе длительной эволюции живого от ее низших форм (вирус) до высших (человек). Вирусы - неклеточная форма жизни, способная проникать в живые клетки и там размножаться. Провирус (от греч. про - перед, раньше и вирус) находится в клетке хозяина и объединен с его наследственным аппаратом. В определенных условиях может происходить активация провирусов с множеством последствий, к примеру, это может привести к образованию онковирусов и раковому перерождению клетки. Провирусы, находящиеся в наших клетках, в определенной ситуации могут стать причиной появлений ранее не существовавших вирусных инфекций, не менее страшных, чем СПИД.

 Можно предполагать (это требует еще специальных доказательств), что при старении в результате нарушения регуляции работы генов могут активироваться определенные провирусы, нарушающие внутриклеточное «хозяйство» и ведущие к гибели клеток. Косвенным подтверждением этому могут быть экспериментальные данные о том, что некоторые вещества, блокирующие считывание определенной генетической информации, увеличивают продолжительность жизни. Так может возникнуть вирусная гипотеза старения.

  В результате процессов старения и, в особенности, геннорегуляторных сдвигов, может происходить гибель клеток. Она неравномерно выражена в разных органах и, более того, в одном и том же органе. Особенно важна для судьбы организма гибель нейронов в разных структурах мозга. Количество идентичных клеток в органах (печень, скелетная мышца, миокард и др.) достаточно велико в сравнении с ограниченным нервным центром, имеющим специфическую функцию. Таким образом, чем больше коэффициент клеточных потерь (число погибших клеток к общему числу клеток), тем выраженнее будут функциональные нарушения. Механизм гибели клеток при старении различен. Это и запрограммированная смерть по типу апоптоза. (Прекрасный эпиграф взял к своей статье об апоптозе как результате синтеза и выхода из митохондрий «белка-самоубийцы» акад. В.П.Скулачев: «Мадам, уже падают листья» - романс А.Вергинского. Апоптоз по-гречески - опадение листьев. Это и разрыв лизосом, этих, как их назвал лауреат Нобелевской премии Сент-Дьерди, «мешков самоубийства», с выходом в цитоплазму активных протеолитических ферментов. Это и обычный некроз, обусловленный внешними и внутренними факторами. Это и иммуноцитолиз (так мы предположительно назвали гибель любой клетки в результате образования внутри нее аутоантител). Нам кажется, что этот, еще никем не описанный тип гибели клеток, очень распространен. В любой клетке существуют гены, кодирующие самые различные белки. Если в клетках органов иммунитета экспрессированы гены различных иммуноглобулинов, то в большинстве клеток в обычных условиях они молчат. Можно предполагать, что в определенных ситуациях, к примеру, при старении они активируются, и появляются антитела и аутоантитела. Иными словами, речь идет о существовании общей системы иммунитета и универсальной ограниченной внутриклеточной системы.

  Геннорегуляторный механизм сложен. Это не простая система сигнал - ответ. Дэвидсону принадлежит термин «умные гены» (smart genes). Это гены, реагирующие на комбинацию сигналов между генами регуляторной сети. Это своего рода компьютер, в котором происходит трансформация сигналов и, в зависимости от складывающейся ситуации, возникают комбинации экспрессии и репрессии генов. Таким образом, этагенез и его периоды - это не появление новых генов, а изменение их регуляции. Изучение генного компьютера может в будущем перевернуть все Наши представления о старении, антистарении, развитии. Ведь есть генетическая информация, пока недостаточно изученная, которая определяет общую структуру клеток, число клеток в органе, межклеточные взаимоотношения, размер, форму органа и пр. Можно полагать, что этот надклеточный и межклеточный интегративный уровень генетической информации определяет системность нарушений в процессе старения. Когда страдает этот алгоритмический механизм, наступают генно-регуляторные сдвиги, экспрессия и репрессия генов, кодирующих белки старения и антистарения. Очень важно раскрыть сущность этих сигналов, передающих информацию от генома одной клетки к другой, от генома к другим органоидам клетки. Быть может, ими могут быть инверторы. Так мы назвали новый класс внутриклеточных регуляторов, осуществляющих контроль генома над состоянием плазматической мембраны. Важно то, что инверторы могут проникать в кровь и передавать информацию от клетки к клетке. При старении синтез инверторов ослабляется, и это становится важным генно-мембранным механизмом старения клетки. Вследствие снижения синтеза инверторов при старении ослабляется реакция клеток на гормоны, активный транспорт веществ через плазматическую мембрану, межклеточные контакты, Этому способствуют и изменения самой мембраны, препятствующие выходу инверторов из клеток. Итак, с возрастом инверторные механизмы старения могут нарушать не только внутриклеточную регуляцию, но и межклеточные связи. Если действительно инверторы осуществляют межгеномные связи, то станет понятным важный механизм синхронизации деятельности клеток, механизм нх нарушения как основы многих видов патологии.

 

       Возможен, хотя это еще гипотетично, еще один механизм старения клеток, основанный на горизонтальном межклеточном переносе генетической информации, т.е. как бы межклеточное возрастное «метастазирование» генами. Речь идет о том, что в условиях гибели клеток при старении в них происходит фрагментация ДНК, возникновение мельчайших обломков генома, порой генов в комплексе с регуляторным механизмом. Как известно, пиноцитоз - захват пузырьков, крупных молекул, присущ многим клеткам. Следует подчеркнуть, что благодаря пиноцитозу в клетку могут поступать частицы большие, чем отдельные гены с регуляторным механизмом. Они попадают в межклеточную жидкость и отсюда, в условиях измененной с возрастом плазматической мембраны, проникают внутрь соседних клеток, а может и находящихся в отдалении. При определенных условиях эти генные метастазы могут начать вмешиваться в регуляцию генома клетки, во всю систему биосинтеза белка в ней, а впоследствии распадаться. Это межклеточное «перемещение», трансгенное метастазирование, перенос генетического материала особенно реален, если учесть, что в состав хроматина входит липидный компонент и может возникнуть как бы своеобразная «липосома», более легко проходящая через плазматическую фосфолипидную мембрану. В пользу этого предположения хотелось бы привести данные по генной терапии. В работе Фролькиса В.В. ген апопротеина А1 в определенной конструкции, помещенный в липосому, различными методами вводился в организм, в печень крыс. Проникнув в клетки, в частности гепатоциты, ген апопротеина А1 человека начинает экспрессироваться, и в крови появляется человеческий белок апопротеин А1. Нечто подобное по своему механизму возникает при гибели клеток и горизонтальном переносе фрагментов генома. Совершенно очевидно, что возможные последствия этого могут быть чрезвычайно разнообразны, в зависимости от количества и генной специфики переносимого материала, состояния клетки. Важно и то, что, быть может, по этому принципу в клетку могут попадать и фрагменты ДНК, содержащие провирусы. В условиях, когда исчезает, разрушается общегеномная регуляция при переходе ее на автономный режим, могут активироваться провирусы. По такому же принципу могут активироваться гены, синтез белков, ранее не синтезировавшиеся в клетке хозяина. Конечно, гибель клеток постоянно происходит в организме, и в каком-то подпороговом варианте это эффект может присутствовать всегда. Однако при старении происходит: а) увеличение количества гибнущих клеток, что может дать новое качество наступающих изменений; б) снижение фагоцитарной активности и соответствующее обезвреживание частиц; в) изменение фосфолипидного состава плазматических мембран, облегчающее переход геномного материала внутрь клеток; г) изменение характера метастазирующего материала (быть может, из старых клеток в него могут попадать «гены старения»).

 

       3. Нейроэндокринные гипотезы

 

        Нейроэндокринная система человека является основным регулятором его жизненных функций. Поэтому с самого начала в геронтологии активно разрабатывались гипотезы, связывающие ведущие механизмы старения на уровне организма с первичными сдвигами в нейроэндокринной системе, которые могут привести к вторичным изменениям в тканях. При этом, более ранним представлением о первичном значении изменений деятельности той или иной конкретной железы (гипофиза, щитовидной или, особенно половых желез и т.д.) приходят на смену взгляды, согласно которым при старении изменяется функция не одной какой-либо железы, а изменяется вся нейроэндокринная ситуация организма.

 

 

 

 

       Довольно широкую известность получили гипотезы, связывающие старение с первичными изменениями в гипоталамусе. Гипоталамус - отдел промежуточного мозга, генератор биологических ритмов организма, играющий ведущую роль в регуляции деятельности желез внутренней секреции, которая осуществляется через центральную эндокринную железу — гипофиза.

 

Статья по теме

       Согласно гипотезе «гипоталамических часов» (Дильман, 1968, 1976), старость рассматривается как нарушение внутренней среды организма, связанное с нарастанием активности гипоталамуса. В итоге в пожилом возрасте резко увеличивается секреция гипоталамических гормонов (либерипов) и ряда гормонов гипофиза (гонадотропинов, соматофопина), а также инсулина. Но наряду со стимуляцией одних структур гипоталамуса, другие при старении снижают свою активность, что приводит к «разрегулированию» многих сторон обмена и функции организма.

 

       4. Молекулярно-генетические гипотезы

 

        Наибольшее внимание обычно привлекают молекулярногенетические гипотезы, объясняющие процесс старения первичными изменениями генетического аппарата клетки. Большую их часть можно подразделить на два основных варианта. В первом случае возрастные изменения генетического аппарата клеток рассматриваются как наследственно запрограммированные, во втором - как случайные. Таким образом, старение может являться запрограммированным закономерным процессом, логическим следствием роста и созревания, либо результатом накопления случайных ошибок в системе хранения и передачи генетической информации.

 

       Если придерживаться первого мнения, то старение, по сути, становится продолжением развития, в течение которого, в определенной, закрепленной в эволюции последовательности включаются и выключаются различные участки генома. Тогда при «растягивании» программы развития замедляется работа «биологических часов», задающих темп программе старения. Например, в опытах с ограничением питания в молодом возрасте (животные с «продленной жизнью» происходит замедление роста, а, следовательно, и старения, хотя механизм далеко не так прост. Предполагается, что замедление роста и отодвигание полового созревания и достижения окончательных размеров тела приводит к увеличению продолжительности жизни. То есть, старение, как и другие этапы онтогенеза, контролируется генами.

 

       5. Гипотеза «старения по ошибке» и катастрофы накопления неисправленных ошибок в ДНК

 

      Была впервые предложена Л. Оргелем (1963). Она основывается на предположении, что основной причиной старения является накопление с возрастом генетических повреждений в результате мутаций, которые могут быть как случайными (спонтанными), так и вызванными различными повреждающими факторами (ионизирующая радиация, стрессы, ультрафиолетовые лучи, вирусы, накопление в организме побочных продуктов химических реакций и другие). Гены, таким образом, могут просто терять способность правильно регулировать те или иные активности в связи с накоплением повреждений ДНК.

 

 

 

       В то же время существует специальная система репарации, обеспечивающая относительную прочность структуры ДНК и надежность в системе передачи наследственной информации. В опытах на нескольких видах животных показана связь между активностью систем репарации ДНК и продолжительностью жизни. Предполагается ее возрастное ослабление при старении. Эта ошибочная репликация ДНК в некоторых поврежденных типах клеток (но не во всех) приводит к накоплению ошибок в синтезе белка и может быть усилена такими факторами, как загрязнение окружающей среды и неправильная диета. Роль репарации отчеливо выступает во многих случаях преждевременного старения и резкого укорочения длительности жизни. Это относится, прежде всего, к наследственным болезням репарации (прогерии, синдром Тернера, некоторые формы болезни Дауна и другие). В то же время имеются новые данные о многочисленных репарациях ДНК, которые используются как аргумент против гипотез и ошибок. В статье под названием «Наука отрицает старость» французский исследователь Р. Россьон (1995) полагает, что в свете этих факторов теория накопления ошибок в нуклеотидных последовательностях требует пересмотра. Все же репарация, видимо, не приводит к 100% исправлению повреждений.

 

       Многие геронтологи считают, что старение - результат накопления таких неисправленных ошибок. По словам Хейфлика, «потеря точной или надежной (контролирующей) информации происходит из-за накопления случайных воздействий, повреждающих жизненно важные молекулы ДНК, РНК и белков. Когда достигается пороговая величина такого рода «поражений», «повреждений», «погрешностей» или «ошибок», нормальные биологические процессы прекращаются и возрастные изменения становятся очевидными. Истинная природа ущерба, наносимого жизненно важным молекулам, пока неизвестна, но известнее сам факт его проявления».

 

       Некоторые геронтологи, и среди них Ф. Маррот Сайнекс из Медицинской школы Бостонского университета полагают, что ключевым моментом в старении являются ошибки в ДНК. Необратимые изменения в химической структуре длинных, образующих ДНК цепочек атомов получили название мутаций. По Сайнексу, мутации - это изменения в информации, зашифрованной в структуре ДНК, которая контролирует функционирование клетки. Мутации могут возникать в результате неисправленных ошибок при образовании новой ДНК, в результате ошибок в процессе восстановления или из-за повреждения ДНК загрязняющими химическими веществами. Мутации в ДНК клетки могут привести к тому, что клетка начнет синтезировать измененную РНК, а это в свою очередь приведет к синтезу измененных белков - ферментов. Видоизмененный фермент может работать хуже нормального, а то и вовсе не работать. В итоге реакции обмена веществ, в которых участвует такой дефектный фермент, могут прекратиться, и клетка перестает выполнять функции или даже гибнет.

 

   Согласно более новым гипотезам - старение является следствием накопления вредных продуктов обмена веществ в клетках.

 

       6. Теория старения в результате накопления мутаций (или соматическая мутационная теория старения) впервые была выдвинута в 1954 г. физиком Лео Сцилардом, который пришел к этому выводу, наблюдая за действием радиации на людей и животных, сокращавшим их жизнь. Радиация вызывает множественные мутации ДНК, а также ускоряет появление таких признаков старения, как седина или раковые опухоли. Из этого Сцилард сделал вывод, что именно мутации являются причиной старения людей и животных. И хотя он не сумел объяснить, каким образом мутации возникают у людей и животных, не подвергавшихся облучению, по его мнению, они, возможно, есть не что иное, как результат естественных повреждений клеток.

 

 

 

       Некоторые современные геронтологи, в частности доктор Говард Кёртис из Брукхвейнской национальной лаборатории в Нью-Йорке, разделяют точку зрения Сциларда и также считают, что старение вызывается накоплением в течение жизни неисправленных мутаций, разрушающих функциональные потенции клетки. Кёртис полагает, что старение, вызванное мутациями, можно предотвратить или, по крайней мере, замедлить, исправляя посредством генной инженерии те процессы в клетках тела, которые обусловливают репарацию (ремонт) ДНК.

 

       По мысли некоторых ученых, обусловленное мутациями ДИК старение не так серьезно, как старение, вызванное неисправимыми повреждениями РНК, белков и ферментов. Доктор Лесли Оргел из Института Солка в Ла-Хойе (Калифорния) предположил, что ошибки в синтезе РНК и белков приводят к старению клеток в результате, как он это назвал, «катастрофы ошибок». Каждая молекула РНК, считанная с ЧН К, ответственна за синтез множества копий определенного фермента; РНК служит «матрицей», с которой делается множество идентичных копий молекулы белка. Следовательно, при дефектной РНК каждая белковая молекула, сходящая с «конвейера» будет так же дефектна и не сможет эффективно участвовать в реакциях обмена веществ. Кроме того, некоторые ферменты участвуют в производстве белков на базе «матричной» РНК, а другие осуществляют синтез РНК на магрице ДНК. Значит, если ошибка вкралась в структуру РНК или белка, она будет производить все более ущербные «матрицы», что приведет к кумулятивному эффекту - лавинообразному накоплению ошибок и к последней катастрофе - смерти.

 

       Ученые обнаружили, что действие ферментов из культуры старых человеческих клеток ненормально: 25% таких ферментов дефектны, что служит подтверждением теории «катастрофы ошибок» Оргела. И хотя это еще не окончательное доказательство, можно надеяться, что попытки предотвратить старение, вызванное накоплением ошибок, окажутся успешными. Возможно, понадобится устранять не первичную ошибку на молекулярном уровне, а лишь ее последствия. Один из способов замедления аккумуляции ошибок, который предлагает Алекс Комфорт, заключается в некотором замедлении скорости процессов обмена веществ в клетках, что уменьшает вероятность возникновения ошибки. Этого можно добиться путем понижения температуры тела. Как подтвердили опыты, жизнь низших животных - рыб и черепах — действительно от этого удлиняется. Предполагается, что снижение температуры тела на 1 градус удлиняет жизнь на 50 лет.

 

       7. Теория «клеточного мусора» говорит о том, что старение происходит с накоплением балластных веществ, образующихся как побочный продукт нормальной клеточной деятельности. К ним относится липофусцин и молекулярные соединения, называемые свободными радикалами.

 

       8. Теория антагонистической плейотропии (Williams, 1957)

 

 

 

       Имеет некоторое сходство с теорией накопления мутаций в том, что также утверждает, что вредные изменения в пожилом возрасте порождены механизмом эволюции, поскольку слишком мало особей доживает до такого преклонного возраста, чтобы ощутить их влияние. Теория антагонистической плейотропии утверждает, что некоторые гены могут давать преимущества на раннем этапе жизни и служить источниками неприятностей в пожилом возрасте. Итак, предположим, что в молодые годы проявлялся ген, отвечающий за обильную выработку тестостерона и склонность к набору веса. Это было бы преимуществом для мужской особи, стремящейся добиться доминирования за счет агрессивности и физической силы. Однако в пожилом возрасте такие качества значительно увеличили бы риск возникновения сердечно-сосудистых заболеваний и могли бы привести к неизбежной смерти. Вплоть до совсем недавнего времени оборотная сторона медали не была очевидной. Для подтверждения теории антагонистической плейотропии проводились многочисленные эксперименты с плодовыми мушками. Если преимущества в молодом возрасте становятся недостатками в пожилом, то манипулирование генетически контролируемым фактором в первой половине жизни должно было бы сказываться на жизни в пожилом возрасте. В одном из таких исследований было установлено, что создание недостатков в молодости (разведение плодовых мошек, которым требовалось больше времени для полового созревания) сопровождалось преимуществом в возрасте пожилом, а именно - в увеличении ожидаемой продолжительности жизни.

 

       9. Теория использованных соматических клеток (Kirkwood, 1988).

 

       Является следующим вариантом этих положений. Современная эволюционная теория утверждает, что организм вынужден размножаться как можно интенсивнее, это является приоритетом для его собственного выживания. Важно то, чтобы гены, которые имеются в организме, выживали (и то, в каком теле они находятся, уже менее важно). Следовательно, по этой теории, дня мужчины лучше умереть в 20, произведя на свет 30 детей, чем умереть в 100 лет, но бездетным (Dawkins, 1976). Теория используемых сом принимает эту корню и интерпретирует ее следующим образом. Клетки тела умирают и должны постоянно замещаться. Если они не замещаются, органы начинают терять в массе и снижается способность к репродуктивности. Однако невозможно заменить все клетки одинаково эффективно. Теория используемых сом утверждает, что лучшая эволюционная стратегия состоит в сохранении органов размножения в наилучшем состоянии за счет соматических (нерепродуктивных) органов.

 

 

 

 

     Соответственно чем больше энергии выделяется на репродукцию, тем сильнее разрушение организма. Если не принимать эту теорию полностью, буквально, то ее аргументы покажутся убедительными, и Кирквуд (Kirkwood, 1988) дает в ее поддержку веские доказательства, к которым мы и отсылаем читателей.Три вышеупомянутые теории предлагают три объяснения старения на основе эволюционной теории. Несмотря на очевидные различия, их роднит опора на эволюцию и общее предположение о том, что до того, как общество достигло высокой стадии развития, мало кто доживал до старости. Вероятно, все три теории могли бы оказаться правильными при различных сценариях. Если признать правильность этих теорий, то получается, что жизнь в пожилом возрасте не «запланирована» естественным отбором в таком же масштабе, как в более молодом возрасте. Другими словами, когда речь идет о человеке зрелого возраста, не трудно доказать, что определенные перемены в его поведении или работе организма предопределены. Морщинистая кожа, более хрупкие кости, уменьшение объема памяти или снижение скорости реакций, возможно, никогда не являлись предопределенными, - они появились потому, что эволюция не позаботилась о том, чтобы их предотвратить (теория накопления мутаций), потому, что они представляют собой оборотную сторону процессов, которые дают преимущество в более молодом возрасте (теория антагонистической плейотропии), или потому, что в молодом возрасте жизнь концентрировалась на репродукции (теория использованных соматических клеток). Большинство особей в естественной среде умирают до того, как эти черты проявятся (Zwaan, 1999). Эта гримаса эволюции является и проклятием, и привилегией современной жизни. Хайфлик (Hayflick, 1994) проводит хорошую аналогию, сравнивая течение жизни, в терминах эволюции, со спутником, отправленным с целью осмотра далекой планеты. Как только спутник выполнил миссию и отправил на Землю фотоснимки планеты, он уносится дальше в космическое пространство, продолжая посылать сигналы, пока в конце концов несчастный случай или просто разрушение не остановят его деятельность. То же самое случается с людьми: как только они выполнили свою миссию, произведя на свет жизнеспособное потомство, они продолжают жить, пока несчастный случай или болезнь не убьют их. Тем не менее, жизнь спутника после того, как он послал фотографии цели, или жизнь человека после того, как он произвел потомство, случайны. Система создается достаточно избыточной, для того чтобы обеспечить выполнение миссии и не прекратить на этом свою жизнедеятельность. Мы рассматриваем этот дополнительный период жизни, предоставляемый избыточностью системы, как «естественную» часть жизни, но фактически, по эволюционным понятиям, это неожиданный подарок, а не право. Однако в другом смыс? ле аргумент, согласно которому старость «побеждает» эволюцию, является некорректным: то, что якобы очевидно, на самом деле доказывает то, что социум думает о старости. А именно, что это период жизни, в течение которого, по меркам эволюции, смысла в выживании особей немного, и поэтому они накапливают в себе все признаки разрушения, которые поражают тех, кто «не сумел» умереть, с успехом передав свои гены.

 

       10. Гипотеза старения из-за накопления свободных радикалов и «истребления свободных радикалов»

 

       Изображения или модели ДНК, РНК и белковых молекул часто представляются в виде жестких, статичных конструкций наподобие мостов; на самом же деле это нестабильные длинные, похожие на цепи структуры, состоящие из тысяч молекул, которые довольно легко распадаются на звенья. Внутри клетки они постоянно подвергаются атакам со стороны других молекул - одни из них представляют обычные продукты клеточного метаболизма, другие - вещества, загрязняющие окружающую среду, и частности свинец. Таким образом, в клетке постоянно образуются новые молекулы особого рода, которые называются свободными радикалами, они имеют сильную тенденцию соединяться с другими молекулами. Иногда клетки производят свободные радикалы| для облегчения процесса обмена веществ, и появляются они чаще всего в ходе тех реакций, которые потребляют кислород для «сжигания» углеводов и протекают с выделением энергии. Порой свободные радикалы возникают случайно, когда кислород, всегда присутствующий в клетке и обладающий высокой активностью, соединяется с молекулами клетки.

 

       По определению Алекса Комфорта, свободный радикал - но «высокоактивный химический агент, готовый соединиться с чем угодно». В результате бесконтрольные свободные радикалы могут причинить серьезный вред клеточным мембранам, а также молекулам ДНК и РНК. Это обстоятельство делает их главным определяющим фактором биологического старения. Один из способов борьбы со старением, в котором пошиты свободные радикалы - применение так называемых антиоксидантов.

 

       Любопытно, что одна из наиболее активных программ по изучению антиоксидантов проводилась промышленностью пищевых упаковок, где пытались найти средства против вредного ноздействия свободных радикалов на долю сохраняющихся продукты, которые подвергались влиянию кислорода воздуха. Самый распространенный в США антиоксидант называется ВНТ. Антиоксидант ВНТ (неокрашивающий, пищевого происхождения) - 2,6-ди-терт-бутил-4-метилфенол (С15Н24О) - белый кристаллический порошок, нерастворимый в воде и в 10% растворе NaOH, хорошо растворимый в бензоле, толуоле, этаноле, ацетоне, четыреххлористом углероде и метаноле. В основном используется в качестве антиокислительной добавки к растительным и животным маслам и жирам, пище, содержащей масло, добавляется в упаковочные материалы, косметику и пищу. ВНТ ежегодно производится пищевой промышленностью в огромных количествах. На всех этикетках круп, жевательной резинки, маргарина, соды, картофельных хлопьев и других пищевых продуктов можно найти надпись: «Для сохранности добавлен ВНТ». Работы доктора Денхэма Хармена из Медицинского колледжа Университета штата Небраска (ранее Хармен работал химиком в компании «Шелл», но его так заворожили «бессмертные» клетки цыпленка, описанные Алексисом Каррелем, что он уволился и поступил в медицинский институт, чтобы посвятить себя изучению процесса старения) показали, что крысы, которым скармливался ВНТ, живут на 20% дольше, чем крысы, не получавшие этого препарата. Вслед за Харменом, Комфорт доказал, что антиоксидант этоксихин увеличивает продолжительность жизни мышей примерно на 25%. Судя по всему, другие антиоксиданты продлевают жизнь крыс и мышей на 15-20%.

 

       В настоящее время ВНТ и другие антиоксиданты нельзя рекомендовать людям для употребления в таких количествах, в каких они используются в экспериментах на животных. Но все же их можно рассматривать как один из способов продления жизни - при условии, что будут найдены более безопасные антиоксиданты.

 

       Другая атака на старение, вызванное свободными радикалами, была продемонстрирована в 1973 г. доктором Ричардом Хохшилдом, президентом компании микроволновой аппаратуры в Корона дель Мар (Калифорния). Вводя мышам препарат, называемый центрофеноксином, Хохшилд обнаружил, что их жизнь удлиняется на 10%. Он также вводил лекарство старым мышам и показал, что оно увеличивает продолжительность остатка жизни подопытных животных на 11%.

 

       Центрофенокснн применяется в ряде стран Европы и во всем мире (кроме США) для устранения симптомов ряда нарушений, причина которых кроется в мозге: затрудненного чтения, косноязычия и скованности движений. По утверждению Хохшилда, препарат не повредил экспериментальным животным и определенно способствовал большей продолжительности их жизни. Кроме того, его уже некоторое время используют для лечения больных, страдающих мозговыми расстройствами; следовательно, он также безопасен для людей, как и для крыс. Время покажет, сможет ли центрофенокснн продлить нашу жизнь. Добавим только, что лекарство является производным диэтиламиноэтанола близкого к другому химическому веществу - диэтиламиноэтанолу образующемуся при инъекциях людям геровитала - препапрата против старения.

 

       Еще один путь предотвращения старения, вызванного свободными радикалами - разнообразные диеты. Как полагает Хармен, липиды, особенно ненасыщенные, которыми богаты масла и растительные продукты, участвуют в свободнорадикальных реакциях и, таким образом, могут способствовать ускоренному старению. Скармливая мышам повышенные дозы ненасыщенных липидов или увеличивая процентное содержание таких жиров в их пище, Хармен добивался сокращения сроков жизни животных.

 

Статья по теме

       Защитой от свободных радикалов является также витамин Е. «Старение обусловлено процессом окисления, - говорит доктор А. Тэппел из Калифорнийского университета в Дэвисе, - а гак как витамин Е принадлежит к числу природных антиоксидантов, его можно использовать для противодействия этому процессу в организме». Хотя самому ученому до сих пор не удалось показать, что дополнительные дозы витамина Е способствуют продлению жизни мышей или крыс, он продемонстрировал, что недостаточное содержание этого витамина в их корме определенно сокращает срок жизни этих животных. Он также изучал состав пищи многих американцев и пришел к выводу, что она неполноценна во многих отношениях, в том числе в ней недостаточно витамина Е. Тэппелу принадлежат такие слова: «Поскольку биохимический недостаток витамина Е и процесс старения... идут параллельно, очевидно, что следует обратить особое внимание на недостаточное содержание витамина Е у человека... Оптимизация потребления витамина Е может замедлить процесс старения».

 

       Тэппел указывает также, что в пище должно содержаться достаточное количество витамина С - он действует синэргически, способствуя более эффективному удалению свободных радикалов витамином Е. Тот же Хармен уверяет, что за счет различных поправок в нашей пище, а именно за счет снижения ненасыщенных жиров в общей сумме калорий с 20 до 1% и потребления достаточных количеств витаминов Е и С, можно добиться,; придерживаясь правильной диеты, продления жизни. Он убежден, что такой подход к диете людей пожилого возраста может дать значительный положительный эффект. Диеты «с учетом свободных радикалов», заключает Хармен, открывают перед нами «перспективы продления срока жизни свыше 85 лет, а также возможность для значительного числа людей прожить гораздо дольше 100 лет».

 

       11. Теория «старения от поперечных сшивок»

 

 

 

 

       Юхан Бьёркстен возглавляет некоммерческий Исследовательский центр в Мэдисоне (штат Висконсин), который он основал в 1952 г. для проведения герпетологических исследований. Бьёркстен начал свою деятельность в геронтологии весьма необычно. В начале 40-ых годов он работал биохимиком в фирме «Дитто» (которая в те времена была самым крупным производителем пленки для процесса, предшествующего ксерокопированию) и занимался исследованиями, целью которых было предотвратить порчу («старение») пленки. Основным ингредиентом пленки, помимо специальных химических добавок, без которых копирование невозможно, является желатин - студнеобразная взвесь белков в воде. Бьёркстен обратил внимание на сходство процессов старения желатина пленки и подобных ему белков в организме - хрящей и связок. Оба процесса связаны с реакциями в белках, приводящими к потере эластичности.

 

       Бьёркстена заинтересовало следующее обстоятельство: скованность в мышцах и суставах пожилых людей очень напомни  ему процесс дубления, при котором белки в коже или желатине затвердевают под воздействием определенных химикатов. Бьёркстен знал, что при дублении между молекулами белков образуются своеобразные химические «мостики», которые носят название поперечных сшивок, и ему пришла в голову мыс п. о гом, что старение человека может объясняться возникновением таких же «мостиков». В 1942 году он выразил эту мысль следующим образом: «Мне кажется, что старение живых организмов обусловлено случайным образованием «сшивания» мостиков между молекулами белков, которые репарирующие ферменты клетки уже не в состоянии разорвать. Продолжая работать над теорией сшивок, Бьёркстен определил, что имеется еще один тип сшивок - в молекулах ДНК. По его мысли между двумя цепочками поперечные сшивки не могут ныть разрушены нормальными репарационными системами клетки Этот неустранимый «мостик» мешает синтезу РНК и ДНК, что, в свою очередь, нарушает процесс образования жизненно необходимых белков, которые должна производить РНК. Кроме того, сшивки препятствуют участию ДНК в процессе деления клетки и таким образом препятствуют возобновлению клеток.

 

       Образование сшивок в белках и ДНК может быть вызвано многими химическими веществами, которые обычно находятся в клетках в виде продуктов процесса обмена, или загрязнителями ироде свинца или компонентов табачного дыма. Разнообразие и количество веществ, вызывающих «сшивки» в нашем организме, так велико, утверждает Бьёркстен, что тут уже не спрашиваешь, достаточно ли этого, чтобы вызвать старение, а только удивляешься, почему старение протекает так медленно.

 

       Доказательствами теории Бьёркстена занимался финский ученый Э. Хейкинен из Университета в Турку, который продемонстрировал прогрессирующее с возрастом накопление «сшивок» в коже крыс. Другие исследователи обнаружили подобные же возрастные накопления сшивок в артериях, хрящевой ткани и мышцах не только у крыс, но и у людей.

 

       Но Бьёркстен не остановился на теоретических изысканиях. Много лет он занимался исследованиями, которые, по его замыслу, должны были найти практическое применение в борьбе со старением, вызванным «сшивками». Ряд экспериментов проводился на почвенных бактериях, которые обладают способностью расщеплять «сшитые» молекулы, так как обитают в среде, где основным источником их питания служат именно «сшитые» молекулы мертвых тканей, например, опавших листьев. По мнению Бьёркстена, некоторые из этих бактерий синтезируют ферменты, которые позволяют им расщеплять такие «сшитые» молекулы на усваиваемые фрагменты. Пока ученому удалось выделить около 140 таких культур бактерий. Ему удалось также выделить ферменты из этих бактерий. И он обнаружил, что один из этих ферментов оказался особенно эффективным при нарушении «сшивок» в мертвой ткани тела человека. В опытах на живых мышах он показал, что фермент не токсичен, более того, мыши старели медленнее и жили несколько дольше, чем мыши, не получившие фермента. Однако пока невозможно сделать какие-либо конкретные выводы на основании немногочисленных опытов на животных, целью которых была проверка на токсичность.

 

       Вместе с тем не исключено, что потенциальные возможности ферментов, открытых Бьёркстеном, могут заключаться не только в замедлении процесса старения или в омолаживающем эффекте. Их особенности позволяют надеяться, что они окажутся эффективными «растворителями» веществ, вызывающих атеросклероз. Атеросклероз - «затвердевание артерий» - главный убийца мужчин в США, ибо он является причиной инфарктов и инсультов. И хотя мы до сих пор многого не знаем об атеросклерозе, известно, что «затвердевание» вызывается отложением на стенках артерий определенного сочетания жиров и белков, соединенных огромным количеством «сшивок». Если ферменты Бьёркстена и в самом деле смогут устранить атеросклероз, вполне возможно, что они добавят лет двадцать к средней продолжительности жизни человека, так как помогут предотвратить инфаркты и инсульты.

 

       12.Гипотеза аутоиммунного старения

 

       Иммунная система тесно связана с адаптацией, приспособившем организма к стрессу, вызываемому изменениями окружающей среды. Здоровая иммунная система защищает организм от вторжения вирусов, бактерий, грибков и многих других чужеродных субстанций. При старении ее функция снижена, она теряет свою эффективность в выполнении ряда специфических задач. С этим связано повышение восприимчивости организма к ряду заболеваний, особенно к так называемым аутоиммунным болезням, в основе которых потеря способности организма отличать «свои» белки от «чужих». У пожилых людей процент различных аутоантител, вырабатывающихся против собственных белков, значительно повышен. В период от 40 до 80 лет он может увеличиваться в 6-8 раз. Все это ведет к саморазрушению и старению организма, его «иммунологическому разрушению». Критика этой гипотезы сводится к тому, что в этом случае речь идет не о первичных изменениях. Поскольку сама иммунная система очень сложна, а ее регуляция не вполне выяснена, попытки ее «омоложения» еще не вполне под- готовлены: «взбодрение» общей реакции иммунной системы может усилить аутоиммунные процессы.

 

       Иммунная система организма защищает его от различных болезней, в том числе от инфекций рака. Как мы уже отмечали, главными компонентами иммунной системы являются белые клетки крови двух типов: лимфоциты В и Т. В-клетки специализированы для борьбы с бактериями, вирусами и раковыми клетками: они выделяют белки, называемые антителами, которые прикрепляются к болезнетворным организмам и способствуют их разрушению. Т-клетки, в первую очередь, атакуют и разрушают чужеродные тела, например раковые клетки и трансплантаты.

 

       Доктор Рой Уолфорд из Калифорнийского университета в Лос-Анджелесе предполагает, что клетки обоих типов с возрастом начинают функционировать все хуже. Заболеваемость раком потому и учащается в старости, что В- и Т-клетки более не способны активно атаковать раковые клетки. Другая причина заключается в том, что по мере старения организма В- и Т-клетки начинают вести себя ненормально, нападая не только на раковые, но и на нормальные, здоровые клетки. Такое разрушение тела его собственной защитной системой получило название аутоиммунитета. «Старение - это... аутоиммунный процесс», - утверждает Рой Уолфорд и приводит в пример целый ряд аутоиммунных болезней, которые сопровождаются симптомами старения: ревматизм, повреждающий сердечные клапаны; гломерулонефрит, разрушающий почки; ревматический полиартрит, приводящий к постепенному разрушению суставов. По словам доктора Патриции Мередит, коллеги Уолфорда, «нормальный процесс старения у человека может быть аналогичен некоему аутоиммунитету, затрагивающему все ткани».

 

       Доктор Уильям Адлер из Национального института гериатрии штата Мэриленд, касаясь «интригующей гипотезы о возможной связи между функциями иммунной системы и явлениями старения», говорит, что имеются данные о снижении с возрастом производства антител и функции Т-клеток в человеческом организме.

 

       Ученые пытаются найти способы «омоложения» иммунной системы, чтобы предотвратить аутоиммунное старение. В 1969 г. Такаши Макинодиан, коллега Адлера по институту гериатрии, продемонстрировал, что удаление селезенки у старых мышей почти удвоило продолжительность их жизни. Алекс Комфорт назвал это самым значительным из всех известных сроков продления жизни.

 

       Селезенка - орган, который в случае повреждения легко удаляется без видимых вредных для организма последствий, расположена под левым легким рядом с желудком. Она служит хранилищем красных клеток крови: экстренных случаях, когда происходит большая потеря крови, селезенка высвобождает для кровообращения свои запасы. В селезенке также хранятся Т-клетки; вот почему по мере того, как тимус теряет способность производить новые Т-клетки, в организме все же остается достаточное их количество.

 

       Это обстоятельство позволило Макинодиану предположить, что, будучи депо Т-клеток, селезенка у состарившихся животных (и людей) содержит избыточное количество дефектных Т-клеток и это приводит к аутоиммунному старению, поэтому удаление селезенки у старых животных способно продлить им жизнь. Вводя клетки селезенки от старых мышей более молодым, ученный показал, что экспериментальные мыши меньше живут. Из того он сделал вывод: селезенка хотя бы отчасти «виновна» в старении и смерти, и ее удаление «значительно повышает вероятную продолжительность жизни».

 

       Однако, предупреждает ученый, удаление селезенки само по себе не будет полностью эффективным средством продления жизни, ибо в этом органе находится множество функционирующих Т-клеток, необходимых организму для борьбы с болезнями и раковыми клетками.

 

       Согласно Макинодиану, после удаления селезенки больному следует ввести Т-клетки из его собственного организма (взятые в молодости и замороженные) или от более молодого донора, клетки которого совместимы с клетками реципиента. Получение Т- клеток от молодого организма вполне возможно, так как тимус и селезенка быстро восполняют их недостачу. Макинодиан проводил предварительные исследования такого «омолаживания Т- клетками», вводя клетки от молодых крыс старым. Последние оказались более устойчивыми к болезням, чем контрольные старые крысы. Из этого ученый сделал вывод: если сначала удалить селезенку, а затем вводить в старый организм молодые функционирующие Т-клетки, то «введение молодых Т-клеток может открыть возможность значительного продления жизни».

 

        Аутоиммунное старение может быть замедлено или обращено вспять тимозином - гормоном, выделяемым вилочковой железой (тимусом). Этот гормон обнаружил в 1965 г. Алан Голдстейн из медицинской школы Техасского университета в Галвестоне. По предположению ученого, тимозин поддерживает функционирование Т-клеток. Голдстейн также знал, что существуют особый тип Т-клеток, клетки-помощники, которые каким-то образом помогают В-клеткам синтезировать антитела. Следовательно, поддерживая активность клеток-помощников, тимозин будет так же способствовать сохранению функций В-клеток, как и Т-клеток. Тимозин обнаруживается в тимусе многих животных, в том числе мышей, кроликов и коров, а также человека, но Голд- стейн предпочитает пользоваться тимозином коров, гак как он активен и в организме человека. Коровий инсулин, применяемый для лечения диабета у людей, уже спас тысячи жизней со времени его открытия в 1921 г.; кто знает, быть может, коровий тимот зин поможет нам справиться с аутоиммунным старением.

 

       Голдстейн показал, что с возрастом количество тимозина у человека уменьшается. Это позволило ему утверждать, что именно недостатком тимозина объясняются более частые случаи заболевания раком среди пожилых людей, а также увеличение числа аутоиммунных заболеваний, которые Уолфорд считает причиной старения. Таким образом, мы получили убедительные доказательства того, что недостаток тимозина, по крайней мере отчасти, является причиной аутоиммунных заболеваний и даже дегенеративных изменений в преклонном возрасте. Голдстейн уже показал, что тимозин эффективен в борьбе с определенными видами рака. Дальнейшие исследования покажут, насколько он сможет замедлить или предотвратить процесс старения.

 

       Аутоиммунное старение может быть замедлено также диетой, а именно строгими ограничениями в еде. Более 40 лет назад, в 1935 г., Клив МакКей из Корнельского университета продемонстрировал, что если крысы получают ровно столько пищи, сколько требуется для сохранения веса тела, продолжительность их жизни возрастает на 25%. Другие исследования показали, что ограничение в пище, особенно старых животных, продлевает им жизнь. Так, в 1968 г. Д.С. Миллер и П.Р. Пейн из Колледжа королевы Елизаветы в Лондоне обнаружили, что при уменьшении количества белков в рационе стареющих мышей их жизнь продлилась на 25%.

 

       Голод продлевает жизнь - сообщает источник ami-tass.ru. Сокращение объема потребляемой пищи и особенно голодание способствует увеличению продолжительности жизни. К такому выводу пришли японские учёные из Киотского университета после серии опытов с круглыми червями (нематодами), сообщают сегодня токийские газеты. Использованные в эксперименте черви живут около 25 дней. Однако при сокращении питания продолжительность жизни выросла в 1,2 раза. Ещё более поразительный результат был получен после того, как нематод стали кормить по схеме «два дня через два». В среднем они прожили и полтора раза дольше положенного срока. Учёные выяснили также, что у круглых червей за эффект «долголетия» отвечает ген Klieb, который есть и у человека. Есть предположение, что этот же носитель наследственности может сокращать жизнь, если нематода ест столько, сколько хочет. Подробные сведения об экспериментах японских исследователей опубликованы в последнем номере электронной версии авторитетного научного журнала «Нейчур».

 

       Во всех этих опытах крысы получали меньше калорий, чем обычно, вместе с тем пища была полноценной в отношении питательных веществ: в нее входили достаточные для сохранения здоровья и количества белков, углеводов, жиров и витаминов. В итоге удалось выявить, что старые животные, которых держали на ограниченном рационе, реже болели раком, болезнями почек и сердца, чем животные, получавшие стандартный рацион. Как утверждают Алекс Комфорт и Поль Брэгг, эксперименты со строгими ограничениями в еде оказались настолько успешными, что этот способ «остается наиболее эффективным из всех известных в настоящее время методов изменения скорости... одряхления». Ограничение в пище, дающее эффективное продление жизни, по мнению уже известного нам Уолфорда, также действует путем процесса аутоиммунного старения. «Существенное продление жизни за счет ограничения в еде, - го- морит Уолфорд, - можно объяснить тем, что иммунная система... более всех других систем организма восприимчива к голоданию». Ограничение в пище не вредит иммунной системе, напротив, оно замедляет его деградацию, снижая активность. Поэтомому, по крайней мере у животных, Т- и В-клетки дольше остаются «молодыми». На самом деле Уолфорд показал, что ограничение в пище снижает активность иммунной системы у молодых мышей, но повышает активность В- и Т-клеток у старых мышей, что делает их более устойчивыми к болезням после того, как у них обнаруживается меньше признаков аутоиммунного старения, чем у старых мышей, получающих стандартный рацион.

 

       Следовательно, если мы будем есть меньше, сохраняя при этом необходимое для жизни количество питательных веществ, то сможем замедлить темпы аутоиммунного старения. Комфорт считает, что этой возможности ученые до сих пор не уделяли должного внимания. Он говорит: «Если учитывать важность ограничения в еде для замедления старения, то эта проблема еще не получала достаточного освещения и слабо проверяется экспериментальным путем».

 

       13. «Лимфоидная гипотеза»

 

       Новый вариант иммунной теории старения основывается на представлении о старении как возрастном снижении интенсивности самообновления организма и утрате его сопротивляемости, на несомненной связи иммунной системы со старением и длительностью предстоящей жизни (Подколзин, Донцов, 1996). Предполагается, что причиной рано наступающее го снижения иммунных функций является необходимость ограничения роста, причем, лимфоцитам приписывается контроль над процессами деления самых различных клеток в старости. Морфологическим субстратом старения, по мнению авторов гипотезы, является гипоталамус, оказывающий первичное регулирующее влияние на иммунную систему.

 

 

 

 

       В качестве аргумента приводятся, в частности, некоторые результаты пересадки регуляторных ядер гипоталамуса старым животным, что позволило восстановить у них ряд частных функций (половую, иммунную, и другие) и достичь некоторых показателей общего омоложения.

 

       14. Иммунная теория старения (Ванюшин Б.Ф., Бердышев Г.Д., 1977; Medawar)

 

       Наличие ранней инволюции тимуса всегда привлекало биологов старения в плане анализа связи иммунитета и старения, но только данные о системе КРП и о прямом участии Т-лимфоцитов в поддержании потенциала клеточного роста (КРП) соматических м иней позволяют прямо подойти к рассмотрению данного вопроса.

 

 

 

       Гипотеза КРП органично объясняет многие факты и включает ряд теорий о старении, в частности, теории о связи старения и ограничения роста, исчерпании программы развития, старении и дифференцировки тканей и пр. Основные положения новой иммунной теории старения, развитой с участием системы КРП, могут быть сведены к следующему:

 

       1. Ведущим механизмом старения соматических тканей является снижение их клеточного самообновления.

 

       2. Снижение потенциала клеточного роста соматических тканей при старении определяется изменениями в системе лимфоидной регуляции пролиферации соматических клеток.

 

       3. Сущностью изменений КРП в старости является увеличение доли КРП ингибиторов и абсолютное снижение общего числа КРП.

 

       4. Нарушение соотношения КРП стимулирующего и ингибирующего типов ведет к снижению скорости продвижения соматических клеток из фазы G1 в S. формируя G1/S блок в тканях старых животных.

 

       5. Прогрессирующее снижение пролиферативной активности к ист ок соматических тканей ведет к увеличению доли «старых» клеток, при этом «старческие» изменения являются результатом проявления нормальных свойств таких, углубившихся в состояние дифференцировки, клеток с длительным периодом жизни.

 

       6. Так как в тканях всегда идут процессы замещения молодыми к четками, наряду с процессами старения формируются процессы приспособления, гипертрофии и пр.

 

       7. Изменения системы КРП являются результатом продолжения действия регуляторов ограничения роста организма после того, как рост закончен, при участии гипоталамо-гипофизарной системы и тимуса.

 

       Новые возможности иммунофармакокоррекции для ге- ронрофилактики и биоактивации.

 

       С возрастом у мышей резчайшим образом снижается относительное количество лимфоидной ткани в отношении на единицу массы животного. Такой иммунодефицит сопровождается также выраженным снижением с возрастом потенциала роста тканей и снижением реакции КРП в ходе рост-индуцируемых процессов (использован феномен фармакологически-индуцированной пролиферации тканей под действием адреномиметиков феномен Селье). При этом кинетика гиперпластической реакции изменяется характерным для старения образом: удлиняется время реакции, время достижения пика гиперплазии, снижается абсолютное значение достигаемого максимума реакции.

 

       Этот иммунодефицит можно коррегировать некоторыми иммуномодуляторами, например, препаратами цинка, эти же вещества способны восстанавливать и ростовые потенции тканей старых мышей (Донцов, Крутько, Подколзин, 2002 и др.).

 

       Известно, что соли цинка обладают выраженным иммуно- коррегирующим эффектом, влияя на обмен двухвалентных ионов, на индукцию Т-клеток в ходе иммунной реакции. Типичен дозозависимый эффект этих веществ и благоприятное действие в пожилом возрасте, что определяет включение их в состав ряда биостимулирующих и иммунокоррегирующих фармакопрепаратов.

 

       Установлено снижение относительной массы лимфоидных органов у старых животных.

        Предлагаемая новая иммунная теория старения, таким образом, имеет не только теоретический интерес, но и позволяет использовать весь потенциал иммунофармакологии для противодействия одному из важнейших механизмов старения - снижению с возрастом клеточного самообновления у многоклеточных, в том числе у млекопитающих и у человека.

 

       15. Единая адаптационно-регуляторная теория

 

       Опыт создания общебиологической комплексной теории старения целостного организма отражен в адаптационно-регуляторной гипотезе (Фролькис, 1970, 1975. Фролькис, Владимир Иванович, академик АН Украины, крупный советский и украинский геронтолог и экспериментатор). Она опирается на общее представление об изменениях саморегуляции организма на разных уровнях его организации как причина парения. Следствием этих процессов являются сдвиги в адаптивных возможностях. Благодаря неравномерному характеру этих возрастных изменений, приспособительные механизмы распинаются на разных уровнях жизнедеятельности, начиная с регуляторных генов. Ведущее значение в механизмах старения целостного организма придается изменениями нейрогуморальной регуляции, затрагивающим и сферу психики, эмоций, мышечную работоспособность, реакции в системах кровообращения, дыхания и т.д. Вместе с генно-регуляторной концепцией, эти положения и составляют основу адаптационно- peгуляторной теории, рассматривающей старение как сложный внутренне противоречивый процесс. В.В. Фролькис считает, что болезни старости также зависят от изменения активности определенных генов. Следовательно, можно предположить связь возрастной патологии с генно-регуляторными механизмами старения.

 

       Наряду с возрастной инволюцией, угасанием, нарушениями (иммунно-гормонального статуса и ряда функций, этот период характеризуется также возникновением важных адаптивных механизмов. Так, например, при падении секреции гормонов щитовидной железы повышается чувствительность к ним соответстующих тканей («мишеней»).

 

       Особые приспособительные механизмы, характерные только для человека, - это высокий уровень социально-трудовой деятельности, активности, что позволяет сохранить умственную и физическую работоспособность до глубокой старости. Они тормозят старение и способствуют увеличению продолжительности жизни. Такое понимание механизмов старения согласуется с представлением о нем, как о развивающейся в эволюции адаптации.

 

       Свидетельства в пользу каждой из вышеперечисленных теорий неоднозначны: каждая может играть некоторую роль, но вряд ли каждая по отдельности может объяснить ощутимую часть процесса старения (Bergeman, 1997; Hayflick, 1994; Sanadi, 1977). По-видимому, представленные данные свидетельствуют о том, что старение на клеточном уровне-это, вероятно, синтез нескольких процессов, которые вместе дают больший эффект, чем каждый по от-1 дельности.

 

       Какими бы ни были причины изменений в организме, нет сомнений, что эти изменения происходят. Один из существенных признаков - утрата числа клеток с возрастом. Важно помнить, что этот процесс начинается не в старости, а в период ранней зрелости, при этом большинство систем организма обнаруживают ежегодную потерю 0,8-1% клеток, начиная с 30-летнего возраста (Hayflick, 1977). Это процесс очень медленный, и поскольку почти все системы организма обладают избыточностью, то лишь в шестом десятилетии жизни человека многие изменения впервые становятся заметны для постороннего взгляда. Ботвиник (Botwinick, 1977) пришел к выводу, что изменений больше в сложных, а не в элементарных функциях. Возможно, это происходит из-за того, что элементарные функции изменяются незначительно, но в сложном механизме функционирования общий результат утраты ощутимо увеличивается. Как мы увидим, эта непропорциональная утрата в сложных функциях по сравнению с элементарными неоднократно проявляет себя как в стареющем теле, так и в стареющей психике.

 

       Рассмотрим идею о том, что многие изменения, наблюдаемые у пожилых людей, могут быть вызваны скорее болезнями, нежели старостью самой по себе. Практически невозможно прожить жизнь, не столкнувшись по крайней мере с несколькими заболеваниями, и, следовательно, трудно исключить возможность того, что изменения, происходящие с возрастом, не были вызваны, хотя бы частично, накопленным результатом этих болезней. Так, результат даже небольшого снижения здоровья показан в исследовании «47 практически здоровых пожилых мужчин» (Birren et al., 1963).

 

 

       Исследователи изучали 27 практически здоровых пожилых мужчин и 20 мужчин, которые производили впечатление здоровых, но при очень тщательном анализе оказалось, что они имеют некоторые признаки потенциально серьезных заболеваний. Последняя группа продемонстрировала снижение интеллектуальной деятельности и изменение волновых ритмов головного мозга. Биррен и др., а также более поздние исследователи (например, Botwinick, 1977; Kermis, 1983) утверждали, что это доказывает, что изменения были; вызваны болезнями, а не старостью или изначальным состоянием здоровья изучаемых людей. Другие эксперименты также подтвердили тот факт. Тем не менее дискуссия может развиваться по замкнутому кругу: некоторые старые люди здоровы, потому что они никогда пе болели, или они никогда не заболевали, потому что они здоровы? Если принять менее убедительную точку зрения, а именно, что на скорость старения могут влиять инфекции, тогда доводы в пользу роли заболеваний становится намного более правдоподобными.

 

 

Эволюция и старение.

 

 

 

 

       На основе изложенных выше фактов можно было бы сделать вывод, что старение неизбежно: набор признаков - репарационных, репликационных, аутоиммунных - свидетельствует о неизбежности физических изменений и нарушений. Однако запланированы ли они? Теория запрограммированного старения утверждает, что старение вызвано эволюционными силами и, в сущности, предназначено для продолжения вида. Доказательство этого аргумента кажется на первый взгляд неопровержимым. Наиболее распространенная версия этой теории говорит о том, что организм имеет встроенную программу разрушения и смерти для того чтобы дать дорогу молодым представителям вида и, таким образом, предотвратить проблему перенаселения. Другие версии включают концепцию о том, что особи слабеют, становясь более легкой добычей для хищников, таким образом, помогая более молодым особям (еще способным к размножению) не стать добычей. Такие аргументы принимаются без критики многими геронтологами, но сомнение порождает наличие одного простого факта: очень мало животных в своей естественной среде достигают старости. Таким образом, на основе того, что старые животные так редки в естественных условиях, вряд ли можно предполагать, что эволюция создала метод «самоот- бора» особей, — хищники, болезни и несчастные случаи отлично справляются с этой работой сами (Hayflick, 1998; Kirkwood, 1998; Mcdawar, 1952).

 

       Более реалистичное объяснение дается теорией накопления мутаций (Medawar, 1952), согласно которой эффекты старения проявляются потому, что они не были отброшены в результате эволюции. Предположим, что существует генетическая предрасположенность к смерти в случае, если особь подвергается воздействию солнечного света, и что эта предрасположенность дает о себе знак, с момента рождения. Едва ли родившемуся с таким геном суждено достигнуть зрелости и размножиться. Таким образом, подобным ген не может сохраниться и передаться грядущим поколениям. Теперь предположим, что ген «смерти от солнечного света» проявил себя только тогда, когда человеку перевалило за шестьдесят? 11л протяжении большей части человеческой истории большинства людей умирало, не доживая до 60 лет, поэтому этот ген, во- первых, проявлял себя крайне редко, а во-вторых, если и проявлял, то едва ли мог заметно повлиять на показатели выживания. Поэтому генетические мутации, проявляющиеся только в пожилом возрасте, могут накапливаться и без мощной опоры в виде эволюции.

 

       В заключение можно отметить, что к настоящему времени собрано огромное количество фундаментальных данных о сущности, особенностях и механизмах процессов старения на разных уровнях биологической организации. Хотя предложено уже болей 300 гипотез, действенная полноценная теория онтогенеза пока еще не создана. Несомненно, что она вберет в себя многое из того, что содержится в современных гипотезах. В любом случае, очевидно, что поскольку старение человека определяется, по крайней мере, двумя группами факторов - генетическими и экологическими, - не существует какой-то единственной универсальной причины старения, но множество частично взаимосвязанных и независимых механизмов как запрограммированных, так и случайных, которые и составляют комплексный феномен - старение.


комментарии на сайте
facebook
вконтакте
задать вопрос
Вопрос: Что вы можете посоветовать людям, которые хотят похудеть?
Ответ: Здравствуйте, Ксения Сергеевна!      Мы постоянно говорим об умеренности. Я не думаю, что люди знают, что такое умеренность. Вы можете кушать продукты питания, которые вам очень нравятся, но кушать их немного меньше. Вовсе необязательно от них отказываться совсем. Даже не думайте от них отказываться! Лучше постарайтесь разнообразить свои любимые блюда другими не менее вкусными и полезными.
Вопрос: Доктор, Вы когда-нибудь нарушали свой рацион питания?
Ответ: Здравствуйте, Александра!      Я стала диетологом не потому, что я обожаю изучать питательные вещества, а потому, что я люблю кушать. По иронии судьбы, когда я писала статью об уменьшении желудка, мой собственный желудок увеличивался. Я набрала 9 килограммов! Мой уровень холестерина составлял 238! Я поняла, что не следую своим собственным рекомендациям. Я получила тревожный сигнал после проверки уровня холестерина. За месяц я потеряла 5 килограммов, и уровень моего холестерина снизился до 168.      Ключевую роль играла тарелка полезной для здоровья овсянки, которую я употребляла каждое утро. Я добавляла в овсянку горсть миндаля, фисташек, грецких орехов, пекана, а также немного вишен, малины, граната. Каждый день я кушала эту целебную пищу. Кроме того, я кушала по три куска жирной рыбы в неделю. Я также занималась физической активностью по полчаса каждый день. Что очень важно - я не отказывалась ни от одного из своих любимых блюд. На самом деле, в день, когда я собиралась еще раз проверить свой уровень холестерина, заехала к своему другу, который приготовил обед из свиной отбивной и разных соусов. Я скушала одну отбивную и поняла, что, возможно, это не самая хорошая идея в день, когда я собираюсь проверить свой уровень холестерина. Но самое интересное заключалось в том, что мой уровень холестерина снизился на 70 пунктов. Представьте, каким бы был мой уровень холестерина, если бы я не съела перед этим свиную отбивную!
Вопрос: Каково ваше мнение по поводу гормонов и менопаузы? Они замедляют старение?
Ответ: Доброго времени суток!      Концепция заместительной терапии эстрогенами базируется на этом. Единственная трудность заключается в побочных эффектах этой концепции, которые потенциально увеличивают риск женщин заболеть сердечными заболеваниями. Существуют продукты, богатые эстрогенами, которые могут помочь сохранить кожу приятной и мягкой. Соя является хорошим источником этих веществ. Бобы и бобовые культуры, в основном, содержат большие количества фито-эстрогенов. Лен тоже является источником этих веществ. Главное, что эти продукты нужно употреблять на протяжении всей жизни, а не ждать, пока вам исполнится 50 лет. Начинайте кушать эти продукты с самого детства, но в умеренных количествах. Многие люди считают, что чем больше сои или других продуктов питания они будут кушать, тем здоровее будут. В японской культуре, например, соя не является основным продуктом питания. Горстки зеленых соевых бобов и небольшого количества тофу будет вполне достаточно. Вам не обязательно кушать целый килограмм тофу. Много – это еще не значит, полезно.
Вопрос: Как сильно влияют генетические данные на процесс старения? Можно ли сделать что-то, чтобы контролировать свои гены?
Ответ: Здравствуйте, Юлия!      Я не эксперт в генетике, но что мне кажется на самом деле удивительным, так это то, когда тяжело отличить, кто дочь, а кто мать. Так что, конечно, гены играют важную роль. Но я также считаю, что вместе со своими генами матери передают детям свои привычки вести здоровый образ жизни.
Задать вопрос

X

Добавить комментарий

X

Заголовок комментария:

Ваш ник:

Ваш e-mail:

Текст комментария:

Введите текст на картинке
обновить текст

новости
события
обзор
литературы
свежее
популярное
обсуждаемое
материалы по теме
Физиология старения
Причины старения
Продолжительность жизни
Психофизиология старения
Попытки омоложения
Секреты долголетия
Видео по теме
читайте также
СТАРЕНИЕ И
Питание
Образ жизни
Фармакология
Генетика
Интересные факты