Тема: Старение организмов. Старение и вымирание видов.

1. Длительность жизни различных организмов:

- млекопитающие: мышь - 4 года, человек - 122 года;

- птицы: колибри - 8 лет, гриф-индейка - 118 лет;

- рептилии: храмовая черепаха – 9 лет, гигантская черепаха Aldabre – 250 лет;

- рыбы: рыба-зебра – 5 лет, озёрный осётр – 152 года;

- черви: пьявка – 27 лет, глубоководный червь Lamellibrachia luy mes – 250 лет;

- муха дрозофила – 30 дней;

- моллюск исландская циприна – 400 лет;

- растения: однолетние травы – 1 год, сосна остистая (Pinus longaeva), (США, Восточная

Невада) - 5100 лет и т.д.

2. Причины старения и смерти организмов. Понятие «старение».

При действии стрессовых факторов окружающей среды в клетках накапливаются поломки. При некотором пороговом уровне повреждений – в клетках включается программа на самоуничтожение и организм погибает. При другом, меньшем уровне поломок – включается программа старения организма.

В течение жизни на организмы действуют повреждающие факторы окружающей среды (высокие и низкие температуры, ультрафиолетовое излучение, ионизирующее излучение, токсины и т.п.) + тепловое движение атомов в молекулах ДНК → всё это приводит к постепенному накоплению повреждений в молекулах ДНК и к включению программы старения.

Стареют и умирают бактерии, грибы, животные, растения…

Старение – это программа, после включения которой клетки перестают делиться, изменяют свой обмен веществ и со временем умирают. Эта программа запускается сигнальными молекулами, которые присутствуют внутри клеток (белком р53 - при травматическом повреждении ДНК, белком р21 – при старческом повреждении ДНК, белком р21 – при избыточном включении протоонкогенов), а также сигнальными молекулами, циркулирующими в крови организма (это маленькие белки из группы хемокинов; их секретируют в кровь клетки иммунной системы при стрессе; хемокины, вызывающие старение нейробластов – это белки Ccl11 (эотаксин), MCP-1 и др).

Стареющий лев и собака. Все млекопитающие с возрастом стареют.

Анн Поудер 8 апреля 1917 года в свой 110-й день рождения. Сморщенная и сухая кожа — типичный признак старения человека.

Опыты Института геронтологии НАН Украины показали, что:

А) если соединить общей системой кровотока старую мышь и молодую, то молодая мышь быстро стареет. Причина – в крови старой мыши циркулирует фактор старения. Таким образом, при накоплении поломок в клетках – организм централизованно запускает программу старения (т.е. блокирования деления клеток, чтобы в ходе их деления не появились клетки-монстры!).

Тони Вайсс-Корэй с коллегами (Стенфордский университет, США) обнаружили в крови старых мышей вещества, ингибирующие размножение нервных клеток в головном мозге молодой мыши.

Соединение молодой и старой мыши одним кровотоком приводит к более быстрому старению молодой мыши и к омоложению старой мыши из-за циркуляции в крови белковых факторов старения и антистарения.

Например, почему хронический алкоголик выглядит стариком? Ведь алкоголь разрушает только клетки печени? Иммунная система выявляет повреждённые клетки печени. Поскольку таких повреждённых клеток много – клетки иммунной системы начинают синтезировать и выделять в кровь белок-хемокин Ccl11, который запускает программу старения всего организма.

Алкоголизм приводит к преждевременному старению организма, т.к. алкоголь вызывает накопление повреждений в клетках печени, а иммунная система, распознав эти повреждения – выделяет в кровь белок – фактор старения, который вызывает старение всего организма.

Б) если методом микрохирургии вместо ядра старой клетки кожи (а клетки кожи быстро стареют и больше уже не могут делиться!), вставить ядро из оплодотворённой яйцеклетки (а это – молодая клетка) – то это ядро делиться не будет, т.к. в цитоплазме клетки кожи накапливаются факторы старения (белки, которые не разрешают клетке делиться).

NB*! Организм начинает синтезировать сигнальные молекулы, запускающие старение, только при большом количестве повреждений в клетках. Если программа старения не включается, то это чревато появлением раковых опухолей или других патологических изменений в организме (т.к. если начинают делиться клетки, в которых много поломок, то такие клетки могут нанести большой вред организму!).