
- •Старение, возрастные патологии и канцерогенез
- •Ил. 27. Табл. 3. Библиогр.– 3000 назв.
- •Кислородно-перекисная концепция старения
- •1.1. Общие положения и основные принципы
- •Гетерогенность старения
- •Дисгармонии между целым
- •1.2. Взаимосвязь процессов старения и перекисного окисления липидов
- •1.3. Митохондрии – наиболее уязвимое и основное «стартовое» звено в старении клетки
- •1.4. Возрастные изменения других клеточных структур и функций
- •1.5. Старение систем организма
- •Внутриклеточная
- •1.6. Некоторые «парадоксальные» феномены при старении
- •1.7. Возрастные патологии
- •1.7.1. Атеросклероз
- •1.7.2. Сахарный диабет типа 2
- •1.7.3. Болезнь Альцгеймера
- •1.8. Старение клеток in vitro
- •1.9. Антиоксиданты как геропротекторы
- •2.1. Митохондрии как первичный объект повреждения и индукции пероксидативного состояния в клетке
- •2.2. Опухолевый ангиогенез
- •2.3. Канцерогенная направленность и следствия глобальной пероксигенации в клетке
- •2.4. Возможная роль пероксигенации в инвазивном росте и метастазировании неоплазм
- •2.5. Пероксигеназные процессы и лейкозогенез
- •2.6. Воспаление и канцерогенез
- •Регуляторные аспекты клеточной пролиферации, опухолевой промоции и канцерогенеза
- •3.1. Сходство направления изменений при стимуляции клеток опухолевыми промоторами и канцерогенезе
- •3.2. Элементы систем биорегуляции митогенеза и опухолевой промоции
- •3.3. Об элементарных генераторах первичного митогенного сигнала
- •3.4. Некоторые вопросы преобразований и реализации пролиферативного сигнала
- •3.5. Фосфолипиды и позиционный (релейный) принцип регуляции активности ферментов
- •3.6. Биоэнергетические аспекты механизма пролиферации и дифференцировки клеток
- •4.1. Общая характеристика феномена «спонтанной» малигнизации клеток в культуре
- •4.2. Основные положения кислородно-перекисной
- •Угнетающее действие естественной гипероксии на внутриклеточные процессы, на рост клеточных культур в начальный период их жизни
- •1. Накопление активных радикальных центров в вакууме (при гипоксии)
- •2. Развитие хемилюминесцентной реакции при последующем пуске воз-духа (о2)
- •5.1. Полимерный канцерогенез: некоторые исходные факты и положения
- •5.2. Особенности индукции полимерного канцерогенеза и их интерпретация
- •5.3. Канцерогенез, индуцируемый природными и искусственными минеральными частицами
- •Взаимоотношения организма и опухоли
- •6.1. Изменение форменных элементов и белков крови
- •6.2. Мембранотоксическая активность неоплазмы как патогенетический фактор изменения клеток крови и опухолевого роста
- •6.3. Расстройство энергетического гомеостаза
- •6.4. Расстройство других видов обмена и регуляции
1.7. Возрастные патологии
В настоящее время многие болезни пожилых и старых людей не без основания считаются «возрастными». Рядом известных исследований показано существование взаимосвязи между процессом старения и патологическими состояниями пожилого возраста. Изложенная в предыдущих параграфах кис-лородно-перекисная концепция проясняет, на наш взгляд, сущность первичных событий, ведущих к старению, и самих возрастных изменений. Очевидно, кон-кретные проявления этих изменений в различных тканях, органах и системах организма и образуют весь спектр патологических процессов, связанных со старением (болезней старения). При этом сторонники свободнорадикальной гипотезы старения оперируют, в частности, понятием «свободнорадикальная патология», поскольку в патогенезе основных видов болезней старения сущест-венную роль играют процессы свободнорадикального перекисного окисления. К таким видам патологии старения относятся атеросклероз, инфаркт миокарда, инсульт мозга, тромбозы, инсулинонезависимый сахарный диабет, старческая катаракта, пародонтоз, остеохондроз и некоторые другие. При этих недугах в крови, моче и в поражённой ткани обнаруживаются продукты свободнорадикальной пероксигенации – гидроперекиси, конъюгированные диены, MDA, флуоресцирующие продукты (Воскресенский, 1986; Maxwell, Lip, 1997; Patrono, Fitzgerald, 1997 и др.).
Харман (Harman, 1988, 1995, 1995a), будучи основоположником свободнорадикальной теории старения, приводит основанное на ней объяснение механизмов развития ряда возрастных патологий – атеросклероза, нейродегенера-тивных заболеваний, иммунных нарушений и, естественно, рака. Существенно, что некоторые типы стареющих клеток могут не только сами перерождаться в неопластические, но и , высвобождая ряд растворимых и нерастворимых факторов, стимулировать предзлокачественные и злокачественные клетки (но не нормальные) к пролиферации в культуре и образованию опухолей в организме, прежде всего в стареющем. Во всяком случае, такое промоторное действие оказывают стареющие фибробласты человека на рост эпителиальных клеток и появление опухолей (Krtolica et al., 2001). В основе этого феномена, с нашей точки зрения, находятся секреция стареющими фиброластами избыточно образующихся в них АФК и продуктов ПОЛ, усиление ими в других стареющих клетках (эпителиальных) дисбаланса Δ (ПО – АО), который в этих клетках и так уже в ходе «митохондриального» их старения повышен, так что в каких-то из них будет поддерживаться «пролиферативный» ΔП (ПО – АО), а в некото-рых – даже «канцерогенезный» ΔК (ПО – АО).
Окислительный стресс присущ и некоторым наследственным заболеваниям, отличающимся предрасположенностью к раннему старению и злокачественным новообразованиям (Коркина и др., 1998). В настоящее время причастность АФК к различным болезням старения становится всё более очевидной, и повышенное внимание исследователей к данной проблеме не является случайным (Halliwell, 1994; Babior, 1997; Dean et al., 1997; Yamamoto, 1997; Aruoma, 1998; Hipkins, 1998; Anderson et al., 1999; Gracy et al., 1999; Allen, Tresini, 2000).
Таким образом, состояние пероксигеназного стресса, ведущее к старению, одновременно является фактором развития возрастных патологий. Определяю- щие их процессы протекают с участием свободных радикалов и с образованием избыточного количества перекисных продуктов, которые вызывают инактива-цию и/или окислительную деградацию различных биологических молекул и скомпонованных из них структур. В первую очередь, эндогенные и экзогенные факторы пероксигенации индуцируют патологию в тех органах и тканях, где они преимущественно накапливаются или на которые их влияние наиболее высокое, а функциональная активность антиоксидантной системы в местах локализации и действия указанных факторов недостаточна. Другими словами, чувствительность и уязвимость соответствующих клеток и тканей к возможной патологии определяется значениями в них дисбаланса Δ (ПО – АО).
Известно, например, что у людей, подвергающих в силу их профессии открытые участки тела частому и длительному воздействию интенсивного солнечного излучения, кожа стареет быстрее, соответственно увеличена и вероятность возникновения рака кожи. В данном случае экзогенным фактором, индуцирующим образование свободных радикалов и перекисных продуктов в локальных участках кожи, является УФ-часть спектра солнечных лучей. При тотальном облучении определёнными дозами радиации наступает преждевре- менное старение всего организма и возникают различные болезни старения. По данным Казахского НИИ радиационной медицины и экологии, обследовавшим население на территории областей вблизи Семипалатинского ядерного поли-гона, при дозе облучения 100 бэр и выше все проявления старения у людей опережают естественные на 10 лет. Очень рано развиваются склеротические изменения в сосудах, сердечно-сосудистые болезни по количеству в 2 раза выше, чем в контрольной группе. Онкозаболеваемость облучавшегося населе- ния также значительно превосходит этот показатель в контроле.
В связи с тем, что в механизме старения, возрастных болезней, канцерогенеза и ряда других патологий существенное значение придаётся состоянию митохондрий (Wallace, 2001), актуальной нам представляется постановка воп-роса: каким образом и как зависят вероятность, время и частота возникновения связанных с этими органеллами болезней от особенностей регуляции в норме окислительного фосфорилирования в различных тканях (органах) животного и человека? Существование тканевого различия в такой регуляции, показанное в экспериментах на крысах (Rossingnol et al., 2000), мы посчитали принципиально важной новостью и, опираясь на это, высказали своё мнение о различии тканей по чувствительности их к старению, болезням пожилого возраста и, в частности, к канцерогенезу (см. п. 2.1.7).