Слайд 2
Старение — в биологии процесс постепенного нарушения и
потери важных функций организма или его частей, в частности
способности к размножению и регенерации. Вследствие старения организм становится менее приспособленным к условиям окружающей среды, уменьшает и теряет свою способность бороться с хищниками и противостоять болезням и травмам.
Старение и смерть генетически запрограммированы. Для каждого вида характерна определенная продолжительность жизни, которая может изменяться под действием отбора.
Слайд 3
Теории старения
Существуют десятки теорий старения.
Все теории можно
разделить на две группы:
Теории генетической запрограммированности
Теории накопления «ошибок»
Слайд 4
Программные гипотезы старения
Слайд 5
1. Август Вейсман: непрерывность зародышевой плазмы и ограниченная
жизнь взрослого организма
(«сома одноразового использования»)
половая клетка
дифференцировка и смерть
клетки
тела
непрерывный ряд бессмертных половых клеток
1934 - 1914
Слайд 6
Продолжение взглядов Вейсмана в ХХ веке:
Теория антагонистической плейотропии
(усиленное размножение одновременно укорачивает жизнь)
Эволюция не заинтересована в долгой
жизни индивида
Половые гормоны ускоряют старение – кастрированная горбуша не нерестится и живет в три раза дольше
Слайд 7
2. Хейфлик: число делений клетки ограниченно. Оловников: потому
что, хромосомы укорачиваются
1961 году американский геронтолог Л. Хейфлик установил,
что человеческие фибробласты – клетки кожи, способные к делению, – «в пробирке» могут делиться не более 50 раз. В честь первооткрывателя это явление назвали «пределом Хейфлика».
В 1971 г. научный сотрудник Института биохимической физики РАН А.М.Оловников предложил гипотезу, по которой «предел Хейфлика» объясняется тем, что при каждом клеточном делении хромосомы немного укорачиваются.
Слайд 8
При каждом делении теломеры недореплицируются.
Фермент теломераза способен
достраивать теломеры, но он активен только в эмбриональных стволовых
или раковых клетках, а в соматических подавлен
Слайд 9
Теломераза (Нобелевская премия 2009)
Теломераза является обратной транскриптазой, причем
с ней связана особая молекула РНК, которая используется в
качестве матрицы для обратной транскрипции во время удлинения теломер.
За открытие защитных механизмов хромосом от концевой недорепликации с помощью теломеразы в 2009 году присуждена Нобелевская премия по физиологии и медицине австралийке, работающей в США, Элизабет Блекберн (Elizabeth Blackburn), американке Кэрол Грейдер (Carol Greider) и ее соотечественнику Джеку Шостак (Jack Szostack).
Несколько лет назад с теломеразой связывали надежды победить старость, был настоящий бум.
Слайд 10
3. Существуют гены, ускоряющие и замедляющие старение
Старение –
мультифакториальный процесс, но описаны синдромы преждевременного старения: прогерия, синдром
Вернера и другие.
У лабораторных объектов (мышь, черви, дрозофила) получены мутации в 1,5 – 2 раза удлиняющие жизнь
Слайд 11
геликаза
киназы
Синдромы с преждевременным старением
(видно, что причина большинства из
них - нарушение репарации ДНК)
Слайд 12
Прогерия (синдром Гетчинсона-Гилфорда) – 1:250 000. Низкий рост
и вес, отсутствие подкожно-жирового слоя. Продолжительность жизни 7 –
27 лет.
Слайд 13
Больной 18 лет
Больная 48 лет
Синдром Вернера – аутосомно-рецессивный
(М1М 272 700), (прогерия взрослых). Атеросклероз, остеопороз, поседение, облысение,
выпадение зубов, атрофия жировой и мышечной ткани, высок риск развития злокачественных новообразований внутренних органов и кожи. Молекулярная основа связана с мутациями в гене WRN, кодирующего ДНК-хеликазу.
Слайд 15
1. И.И.Мечников – накопление токсинов в кишечнике
Рекомендовал пить
«мечниковскую простоквашу» - йогурт
Высказывал предложение делать резекцию толстой кишки,
но это не прижилось
molinform.narod.ru
Слайд 16
2. И.П.Павлов, Г. Селье – роль внешних факторов,
истощающих нервную систему
Стресс есть неспецифический ответ организма на любое
предъявленное ему требование. (Stress (англ.) -- давление, нажим, напряжение. Distress (англ.) -- горе, несчастье, недомогание, истощение, нужда).
Адаптационный синдром по Селье имеет следующие фазы: 1) реакция тревоги; 2) фаза сопротивления и 3) фаза истощения.
«Стресс без дистресса»
Слайд 17
Отрывки из книги Г.Селье «Стресс без дистресса»
«…Существует тесная
связь между работой, стрессом и старением. Старение -- итог
всех стрессов, которым подвергался организм в течение жизни. Оно соответствует "фазе истощения" общего адаптационного синдрома (ОАС). Стресс неудач и рухнувших надежд особенно вреден.
Человек с его высокоразвитой нервной системой чрезвычайно чувствителен к психическим травмам, но есть много приемов, сводящих ранимость к минимуму…
Признайте, что совершенство невозможно, но в каждом виде достижений есть своя вершина, стремитесь к ней и довольствуйтесь этим.»
Слайд 18
3. Теория свободных радикалов
Д.Хармана (1956) и Н.М.Эмануэля
(1958)
Свободные радикалы в химии — частицы (как правило, неустойчивые), содержащие
один или несколько неспаренных электронов. Радикал может образоваться в результате потери одного электрона нерадикальной молекулой:
X → e- + X·+
или при получении одного электрона нерадикальной молекулой:
Y + e- → Y·-
Слайд 19
Примеры обычных молекул и свободных радикалов
Они активно взаимодействуют
с другими молекулами, повреждая их
Слайд 20
клетка
ядро
митохондрия
Основным местом в клетке, где образуются свободные радикалы,
являются митохондрии. Они повреждаются в первую очередь производство АТФ
в клетках падает замедляются все реакции начинается старение
О2
Клеточное дыхание и тепловые температура способствуют образованию свободных радикалов
супероксид
Слайд 21
Точки приложения свободных радикалов в клетке
Слайд 22
Ферменты, разрушающие свободные радикалы:
Реакцию дисмутации супероксида, катализирует
супероксиддисмутаза:
2 O2− + 2H+ H2O2 + O2
Каталаза и пероксидаза разлагают перекись водорода на воду и молекулярный кислород:
2H2O2 = 2H2O + O2
.
Восстановление ДНК и белков осуществляют ферменты репарации
Слайд 23
Активность этих ферментов скорее всего связана со старением,
поскольку у долгоживущих линий мышей и дрозофил активность именно
этих ферментов оказалась повышенной, а у больных с синдромами преждевременного старения – сниженной.
Слайд 24
Универсальная теория старения, объединившая имеющиеся гипотезы, была выдвинута
в конце XX века.
Слайд 25
Она была построена на основе теории надежности биологических
систем и заключалась в том, что нормальная работа любой
системы сопровождается случайными ошибками, сбоями, отказами. Возникают свободные радикалы и другие побочные продукты метаболизма, повреждаются мембранные и генетические структуры клеток.
Хотя поврежденные структуры репарируются (восстанавливаются) с помощью специальных ферментов, но и эти системы, отвечающие за восстановление, так же имеют ограниченную надежность. Итогом является ухудшение качества работы клеток, тканей, органов и «отказ» системы в целом.
Влияние генома на продолжительность жизни, с точки зрения универсальной теории, заключается в том, что дефицит надежности биологических систем на всех уровнях, начиная с молекулярного, запрограммирован на генном уровне и потому служит причиной старения.
Слайд 26
Критерии старения
Далеко не каждый меняющийся с возрастом признак
можно использовать для определения биологического возраста в этом периоде.
Оценка биологического возраста возможна только на основе тщательного и всестороннего медико-антропологического обследования.
Слайд 27
Поиск таких критериев старения — важнейшая задача геронтологии.
К настоящему времени существует уже большое количество тестов разного
объема - в зависимости от целей исследования. В качестве критериев биологического возраста могут быть использованы и различные морфологические, в меньшей степени психологические показатели, отражающие общую и профессиональную работоспособность, здоровье и возможности адаптации. В последнее время большое значение придается изучению возрастных изменений на молекулярном уровне.
Слайд 28
Антропометрические данные и общие показатели старения:
рост стоя,
рост сидя,
окружность грудной клетки,
плечевой диаметр,
вес,
толщина
кожной складки,
рентгенография кистей.
Слайд 29
Функциональные показатели состояния органов и систем:
пульс,
артериальное
давление,
частота дыхания,
жизненная ёмкость легких (ЖЕЛ),
максимальная задержка
дыхания на вдохе и выдохе,
мышечная сила кистей (динамометрия),
рентгеноскопия органов грудной клетки,
острота зрения,
простой тест на память,
ЭКГ,
скорость распространения пульсовой волны.
Слайд 30
Лабораторные исследования:
общий анализ крови,
Общий анализ мочи,
биохимические исследования
крови (холестерин, лецитин, сахар крови).
