О СУЩНОСТИ МЕХАНИЗМОВ СТАРЕНИЯ ЧЕЛОВЕКА

Б.А. Кауров

Российский геронтологический научно-клинический центр, Москва

    В настоящее время существует более 300 гипотез старения (Medvedev, 1990). Разнообразие этих гипотез свидетельствует об отсутствии единого взгляда на процесс старения и его целесообразность. Это связано с рядом причин, в том числе с наличием некоторых, на мой взгляд, заблуждений у части геронтологов (Кауров, 2008). Одним из них является убеждение о наличии общей теории старения для всех живых организмов. Однако экспериментальные данные указывают на ошибочность этой точки зрения (Анисимов, 2009).

    Большинство ученых считает, что в старении как биологическом процессе нет никакой эволюционной необходимости, а потому оно является своего рода побочным продуктом эволюции. Это объясняет, почему в естественной среде обитания практически не встречаются животные с выраженным процессом старения. В процессе эволюции живого развиваются многочисленные взаимодействующие и самоподдерживающиеся системы биогеоценозов, основанные на соответствующих трофических цепочках и экологических нишах. В этих биогеоценозах продолжительность жизни (ПЖ) особей разных видов, входящих в них, обусловлена наличием в течение их жизненного цикла необходимым для выживания вида количеством пищи и свободного пространства для обитания (Шварц, 1980; Kirkwod, 1977). ПЖ особей в каждой экологической нише согласована с таковой особей из других ниш, чтобы была обеспечена неразрывность взаимосвязанных трофических цепочек. Это подтверждается тесными генетическими связями видовой ПЖ с метаболизмом глюкозы и инсулина (Анисимов, 2009). Выживание вида, в свою очередь, обусловлено своевременным воспроизводством в необходимом количестве его особей. В этом процессе нет места старым особям, у которых в результате накопления неизбежных мутационных изменений чаще всего рождаются неполноценные потомки, способные в итоге погубить весь вид. Это позволяет считать, что появление старых особей, в том числе человека, и увеличение их количества есть следствие в основном человеческой цивилизации (Кауров, 2008).

    Эволюционные механизмы, обусловливающие своевременное “выключение” основных функций организма после окончания периода воспроизводства и приводящее особь к смерти, при отсутствии у нее внешних врагов, должны быть достаточно универсальными и “жесткими”. Учитывая происхождение особи из клетки и дальнейшее ее существования в результате последующих клеточных делений, можно утверждать, что основные механизмы постепенного “самовыключения” функций должны быть связаны именно с делением клеток. Однако многие ученые на основании гипотезы Оловникова (1971) считают, что главный механизм старения заключается в укорочении теломерных концов хромосом при репликации ДНК в процессе митоза. Последующие исследования показали, что это не совсем так. Ярким примером этому является наличие синдромов детской и взрослой прогерии, при которых в наибольшей степени по сравнению с другими похожими синдромами наблюдаются выраженные признаки сверхпреждевременного старения. Показано, что причиной детской прогерии является мутация гена LMNA в первой хромосоме, приводящая к синтезу неполноценного белка, участвующего в создании ядерной мембраны, и нарушению эпигенетической регуляции хроматина. В результате происходит сморщивание ядерной оболочки и клетки не могут нормально делиться. При этом также происходит нарушение процессов репликации ДНК и транскрипции РНК. Это вызывает потерю способности клеток к самообновлению и в итоге к ускоренному старению. В основе взрослой прогерии также лежит мутация, но уже наследственная, так как в отличие от детской прогерии взрослые больные могут иметь детей. Механизм ее действия связывают с нарушением репарации двухнетевых разрывов ДНК, кроме атипичных случаев, похожих по механизму действия на детскую прогерию. Известно также, что в культуре клеток от больных обоими типами прогерий число клеточных делений резко снижено по отношению к норме. Однако в отличие от прогерии взрослых, в клетках которых теломеры имеют нормальную длину, в клетках больных с детской прогерией теломеры исходно укорочены при их нормальной длине у родителей такого ребенка. Это показывает на неоднозначную роль длины теломер в процессе старения человека и приоритет влияния на последний именно общего числа клеточных делений. Этому есть и дополнительное обоснование.

    На основании эпидемиологических данных было подсчитано, что для превращения обычной клетки в раковую в ней должно произойти от трех до семи независимых мутаций. Было показано, что при числе клеточных делений, равным примерно от 60 до 140, накапливается такое количество мутационных изменений, которое практически всегда приводит к возникновению опухоли (Егоров, 1977). Из этого вытекает, что лимит Хейфлика (1965), равный для клеток человека примерно 50-60-ти делениям, может выполнять роль естественного эволюционного заслона от лавинообразного появления опухолей у сверхдолгожителей. Накопленные в настоящее время данные дают достаточное основание считать, что сущность процесса старения человека состоит в одновременно протекающих процессах репликативного и стресс-индуцированного клеточного старения. Последнее обусловлено в основном взаимосвязанными между собой генотоксическим, оксидативным, метаболическим и физиологическим видами стресса. В основе репликативного старения может лежать не только укорочение теломер при репликации ДНК, но и устойчивое возрастное изменение паттерна эпигенетической активности генома (Кауров, 2007). Это обусловливает специфическое изменение спектра синтезирующихся нуклеиновых кислот и белков (больше в сторону их уменьшения) и последующий устойчивый каскад возрастных изменений. Дальнейшие исследования должны быть направлены на выяснение конкретных регуляторных механизмов, ответственных за эти процессы.

Опубликовано: http://ageing-not.narod.ru/page5_27.html, 13.12.09
Источник: VI научно-практическая конференция "Общество, государство и медицина для пожилых и инвалидов", Российский геронтологический научно-клинический центр, Москва, 3-4 декабря 2009 г., с. 32-33.


Основная страница.

Hosted by uCoz
Счетчик посещений.   Рейтинг@Mail.ru