4. Старение как закономерный этап онтогенеза.

• Рост человека заканчивается примерно к 25 годам. С этого времени начинаются процессы старения, которые распространяются постепенно на все органы и системы, предопределяющие старость и смерть.

• Наука о старении – геронтология выясняет основные биологические и социальные закономерности старения и дает рекомендации о продлении жизни.

• Гериатрия – учение о нормализации физиологических процессов в старости и лечении заболеваний, появляющихся преимущественно в старческом возрасте.

• Изменения, возникающие при старении, происходят на всех функционально-структурных уровнях: молекулярном, субклеточном, клеточном, тканевом, органном и организменном.

Различают:

• физиологическую (биологическую), связана с календарным возрастом;

• преждевременную старость.

Возрастная классификация людей:

• 60 - 74 г. - пожилые,

• 75 – 89 лет – старые,

• свыше 90 лет – долгожители.

• Процессы старения находятся под генетическим контролем. Максимальная продолжительность жизни – видовой признак.

Гипотезы старения:

• Эндокринная (Ш. Броун-Секар (1818-1894), С.А. Воронцов).

• Микробиологическая гипотеза (И.И. Мечников).

• Нервная гипотеза (И.П. Павлов).

• Мутационная гипотеза.

• Генетическая гипотеза.

• Генетический контроль процессов старения может осуществляться путем плейотропии генов, появления мутаций, предрасположенности к хроническим заболеваниям, а также апоптоза (запрограммированной гибели клеток, закончивших свой жизненный цикл).

• В начале 1960-х годов Леонард Хейфлик установил, что в клеточных культурах нормальные клетки человека способны делиться лишь ограниченное число раз. При этом предельное число делений (называемое также "лимитом Хейфлика") сильно зависит от возраста индивидуума, которому эти клетки изначально принадлежали. Так, клетки, которые брали у новорожденных, делились в культуре 80-90 раз, а у 70-летнего человека - только 20-30 раз. Достигнув "лимита Хейфлика", клетки переходят в состояние одряхления, нарушается репликация ДНК, а далее следует гибель клеток (апоптоз).

• В 1971 г. Оловников на основании данных о принципах синтеза ДНК в клетках предложил гипотезу маргинотомии, объясняющую механизм работы такого счетчика. При матричном синтезе полинуклеотидов ДНК-полимераза не в состоянии полностью воспроизвести линейную матрицу, реплика получается всегда короче в ее начальной части. Таким образом, при каждом делении клетки ее ДНК укорачивается, что ограничивает пролиферативный потенциал клеток и, очевидно, является тем "счетчиком" числа делений и, соответственно, продолжительности жизни клетки в культуре.

• Концы линейных хромосом с З'-конца ДНК заканчиваются повторяющимися последовательностями нуклеотидов, получившими название теломер, которые синтезируются специальным рибонуклеиновым ферментом теломеразой, сходной с обратной транскриптазой прокариот.

• Структуры теломер у всех позвоночных одинаковы - (TTAGGG)n.

• теломеры

• Теломераза достраивает теломеру

• Репрессия теломеразы определяет клеточное старение в культуре ("лимит Хейфлика").

• Клетки больных синдромом преждевременного старения Хатчинсона-Гилфорда и синдромом Дауна имеют укороченные теломеры.

• Теломераза активна в опухолевых клетках.

Благодарю за внимание

Кировская государственная медицинская академия

Кафедра медицинской биологии и генетики

Лекция

Биология развития

Зав. кафедрой медбиологии и генетики

доктор мед. наук профессор А.А. Косых

Киров-2009