Старение

Клеточное старение, представляет собой прогрессирующее с годами накопление изменений структуры и функции, которые могут приводить к гибели клетки или к снижению ее способности отвечать на повреждающее воздействие. Число клеточных функций с возрастом прогрессивно снижается. Окислительное фосфорилирование в старых митохондриях редуцируется. То же происходит и с ДНК- и РНК - зависимым синтезом структурных и ферментативных протеинов и клеточных рецепторов. Стареющие клетки хуже усваивают питательные вещества и хуже восстанавливаются при хромосомных повреждениях. Возрастные изменения при старении клетки включают нерегулярную и ненормальную дольчатость ядер, плеоморфические вакуолизированные митохондрии, уменьшенный ЭПР и разобщение аппарата Гольджи. Наряду с этим происходит накопление пигмента липофусцина, представляющего собой продукт перекисного окисления липидов. Процесс старения клетки является следствием постоянного, на протяжении всей жизни воздействия экзогенных неблагоприятных влияний, ведущих к прогрессивному снижению способности клетки к выживанию.

Теория соматических мутаций Старение является результатом взаимодействия различных эндогенных и экзогенных повреждающих агентов с генетическим материалом клетки и постепенного накопления случайных мутаций в геноме соматических клеток.

Свободнорадикальная теория старения (Дэнхема Хармана). Видовая продолжительность жизни млекопитающих прямо коррелирует с мощностью антиокислительной защиты. Активные формы кислорода вызывают повреждение мембран, коллагена, ДНК, хроматина и структурных белков, участвуют в регуляции внутриклеточного уровня кальция и т.д.

Гипотеза запрограммированного старения предполагает предопределенную последовательность событий, ведущих к старению. Возможно, происходит репрессия и дерепрессия генетических программ, что объясняет гибель безъядерных чешуек кожи и запрограммированное старение, например, гибелъ тихоокеанского лосося после нереста.

Гипотеза предела клеточной репликации (теория Хейфлика)

Нормальная клетка в тканевой структуре подвергается примерно 50 делениям (лимит Хейфлика), после чего клетки прекращают делиться и становятся старыми.

Теломерная теория

В 1971 г. научный сотрудник Института биохимической физики РАН А.М. Оловников, используя данные о принципах синтеза ДНК в клетках, предложил гипотезу, по которой «предел Хейфлика» объясняется тем, что при каждом клеточном делении хромосомы немного укорачиваются. У хромосом имеются особые концевые участки – теломеры, которые после каждого удвоения хромосом становятся немного короче, и в какой-то момент укорачиваются настолько, что клетка уже не может делиться. Тогда она постепенно теряет жизнеспособность – именно в этом, согласно теломерной теории, и состоит старение клеток.

Элевационная теория Дильмана В.М.

По Дильману, старение и связанные с ним болезни – это побочный продукт реализации генетической программы онтогенеза – развития организма Механизм старения начинает свою работу с постоянного возрастания порога чувствительности гипоталамуса к уровню гормонов в крови. В итоге увеличивается концентрация циркулирующих гормонов. Как результат, возникают различные формы патологических состояний, в том числе характерные для старческого возраста: ожирение, диабет, атеросклероз, депрессия, метаболическая имуннодепрессия, гипертония, гиперадаптоз, аутоиммунные заболевания и климакс. Эти болезни ведут к старению и в конечном итоге к смерти. Другими словами, в организме, существуют большие биологические часы, которые отсчитают отпущенное ему время жизни от рождения до смерти. Эти часы в определенный момент запускают деструктивные процессы в организме, которые принято называть старением.

Теория апоптоза (самоубийства клеток)

Академик В.П. Скулачев называет свою теорию теорией клеточного апоптоза. Апоптоз (греч. «листопад») – процесс запрограммированной гибели клетки. Как деревья избавляются от частей, чтобы сохранить целое, так и каждая отдельная клетка, пройдя свой жизненный цикл, должна отмереть и ее место должна занять новая. Если клетка заразится вирусом, или в ней произойдет мутация, ведущая к озлокачествлению, или просто истечет срок ее существования, то, чтобы не подвергать опасности весь организм, она должна умереть. В отличие от некроза – насильственной гибели клеток из-за травмы, ожога, отравления, недостатка кислорода в результате закупоривания кровеносных сосудов и т.д., при апоптозе клетка аккуратно саморазбирается на части, и соседние клетки используют ее фрагменты в качестве строительного материала. Самоликвидации подвергаются и митохондрии. Скулачев назвал его митоптозом. Митоптоз происходит, если в митохондриях образуется слишком много свободных радикалов. Когда количество погибших митохондрий слишком велико, продукты их распада приводят клетку к апоптозу. Старение, с точки зрения Скулачева, – результат того, что в организме гибнет больше клеток, чем рождается, а отмирающие функциональные клетки заменяются соединительной тканью. По мнению ученого, старость – это болезнь, которую можно и нужно лечить, программу старения организма можно вывести из строя и тем самым выключить механизм, сокращающий нашу жизнь.