Современные теории старения
Геронтология – наука, изучающая закономерности старения живых существ, в том числе человека, и старческий возраст.
Современная геронтология – междисциплинарная наука, в состав которой входят биология старения, клиническая гериатрия, геронтопсихология и социальная герогигиена.
Задача биологии старения – выяснение первичных механизмов старения организма и факторов, определяющих продолжительность жизни.
В этой науке наиболее интересной задачей является открытие так называемых «часов» старения и разработка мер воздействия на механизм этих часов.
1. Молекула ДНК – теория «катастроф и ошибок», накопление спонтанных мутаций.
2. Макромолекулы – теория «сшивок».
3. Клетка– «лимит Хейфлика».
4. Половые железы – инволюция половой функции.
5. Надпочечники – снижение продуктивности дегидроэпиандростерона.
6. Щитовидная железа – «гормон смерти» Денкла.
7. Иммунная система – иммуностарение.
8. Гипоталамус – нейроэндокринные теории.
9. Эпифиз – мелатонин как счетчик внутреннего времени в солнечных часах старения.
Повреждение ядерной и митохондриальной ДНК соматических клеток приводит к активации или инактивации специфических генов, которые регулируют клеточный цикл и отвечают за контроль роста клеток. С возрастом происходит накопление таких повреждений или мутаций, что приводит к развитию возрастной патологии, включая рак.
Согласно этой теории продуцируемые главным образом в митохондриях клеток молекулы супероксида (О, Н2О2, НО и, возможно, синглетного кислорода О2) повреждают клеточные макромолекулы, такие как ДНК, белки, липиды. Кроме того, активные формы кислорода повреждают мембраны клеток, коллаген, хроматин, структурные белки.
Правда, эти «вредоносные» радикалы в большинстве своем нейтрализуются еще до того, как они успеют повредить те или иные компоненты клетки. Главную роль в такой защите принадлежит ферменту супероксиддисмутазе (СОД). Установлена высокая корреляция между активностью основного обмена, активностью СОД и максимальной продолжительностью жизни (МПЖ). Кроме СОД, положительную роль играют α-каротин (витамин А), β-токоферол (витамин Е), мочевая кислота и др. Показано, что видовая продолжительность жизни напрямую зависит от активности этих ферментов и содержания данных компонентов в сыворотке крови. С возрастом происходит снижение общей антиокислительной и антирадикальной активности крови у людей.
Витамин С, мелатонин, хелатные агенты, глютатион-редуктаза, каталаза, ксантиндегидрогеназа также обладают антиоксидантной активностью.
Фибробласты эмбриона человека способны делиться ограниченное число раз, примерно 50. После нескольких фаз способность клеток к пролиферации (делению) исчерпывается, и в таком состоянии клетки способны находиться длительное время.
Эта последняя фаза жизни клеток в культуре была уподоблена клеточному старению, а сам феномен получил по имени автора название «лимит Хейфлика» (стадия смертности).
В отличие от половых и стволовых клеток большинство типов соматических клеток имеет ограниченный пролиферативный потенциал in vitro (в пробирке).
В 1982 году С. Р. Уманский высказал предположение, что старение может быть следствием плейотропного действия генов, ответственных за реализацию программированной клеточной гибели, – апоптоза.
Проявление активности этих генов приводит к постепенной убыли так называемых «критических» популяций клеток (в первую очередь клеток нервной системы), что, в сущности, и ведет к проявлению многих факторов старения.