шпора. Многофакторное наследование (multifactorial inheritance)
 Скачать 133.81 Kb.
|
КЛЕТКИ И СТАРЕНИЕ (CELLS AND AGING)Фредерик Верзар, швейцарский декан геронтологии, однажды сказал: "Старость-это не болезнь; это продолжение жизни с уменьшающимися способностями к адаптации." Только недавно его взгляд на старение как на прогрессирующий сбой гомеослатических адаптивных реакций организма получил широкое признание. Существует сильная тенденция путать старение со многими заболеваниями, часто связанными с ним, особенно с раком и атеросклерозом. Каждый, на самом деле, вероятно, ускоряет другого. Очевидные характеристики старения хорошо известны: седина и выпадение волос, выпадение зубов, морщины на коже, снижение мышечной массы и увеличение жировых отложений. Физиологическими признаками старения являются постепенное ухудшение функций и способности реагировать на стресс окружающей среды. Таким образом, основные показатели метаболизма в почках и пищеварительной системе снижаются, как и способность поддерживать постоянную внутреннюю среду, несмотря на изменения температуры, диеты и снабжения кислородом. Эти проявления старение связано с уменьшением фактического количества клеток в организме (каждый день теряется 100 000 клеток мозга) и нарушением функционирования оставшихся клеток. Внеклеточные компоненты тканей также изменяются с возрастом. Коллагеновые волокна, отвечающие за прочность сухожилий, увеличиваются в количестве и изменяются по качеству с возрастом. Эти изменения в стенках артерий в такой же степени ответственны за потерю эластичности, как и при атеросклерозе. Эластин, еще один компонент межклеточного матрикса, отвечает за эластичность кровеносные сосуды и кожа. Он утолщается, фрагментируется и приобретает большее сродство к кальцию с возрастными изменениями, которые могут быть связаны с развитием атеросклероза. Несколько видов клеток в организме, клетки сердца, клетки скелетных мышц, нейроны неспособны к репликации. Эксперименты доказали, что многие другие типы клеток ограничены, когда дело доходит до деления клеток. Эмбриональные фибробластные клетки, выросшие вне организма, делились всего 50 раз, а затем остановились. Другие эксперименты показали, что количество делений коррелировало с возраст донора. Конечная продолжительность жизни культивируемых человеческих клеток наблюдалась во многих других типах нормальных клеток, включая кожу, мозг, печень и гладкие мышцы. Не было найдено никаких исключений из общего правила, согласно которому нормальные клетки обладают конечной способностью к делению. Количество делений также коррелировало с нормальной продолжительностью жизни для различных видов, от которых были получены клетки, что является убедительным доказательством гипотезы о том, что прекращение митоза является нормальным, генетически запрограммированным событием. Точно так же, как неизвестны факторы, ограничивающие жизнь отдельной клетки, так и те, которые ограничивают рост или жизнь ткани или органа. В период менопаузы яичник перестает функционировать. Некоторые клетки яичников умирают задолго до того, как остальная часть женского организма. Возможно, подобные механизмы определяют продолжительность жизни. Некоторые исследователи изучали старение с точки зрения иммунологии. Говорят, что способность вырабатывать антитела уменьшается с возрастом. Старение, по мнению исследователей, приводит к тому, что иммунологическая система пожилого человека имеет "дробовик", а не специфическая реакция на чужеродный белок. Эта реакция на дробовик может включать аутоиммунную реакцию, которая атакует и постепенно разрушает собственные нормальные ткани и органы человека. СТАРЕЮЩИЕ гипотезы (AGING HUPOTHESES) Большинство геронтологов считают, что старение-это проявление генетического кодирования в клетках организма. Логическое продолжение концепции развития, которое начинается с момента зачатия, старение должно быть частью продолжающегося генетического выражения событий, которые ведут нас через эмбриологическое и внутриутробное развитие, через изменения в детстве, подростковом возрасте и зрелости. В качестве основы для дополнительных исследований используются три общие гипотезы. Первая гипотеза предполагает, что с течением времени аппарат обработки информации клеток начинает производить все больше и еще больше ошибок. В результате неисправные ферменты приведут к снижению функциональных возможностей клеток. Эксперименты, направленные на изучение синтеза белка в стареющих клетках, не дали доказательств, подтверждающих эту гипотезу. Вторая гипотеза предполагает, что многие гены вдоль молекулы ДНК повторяются в идентичных последовательностях, что делает генетическое сообщение очень избыточным. Когда активный ген поврежден, он заменяется другой копией. Таким образом, как человек живет, копии постепенно расходуются, накапливаются ошибки, и в результате возникают функциональные потери. Следовательно, чем больше избыточность, тем больше срок службы. Третья гипотеза предполагает, что старение является продолжением нормальной последовательности генетических сигналов, регулирующих развитие. Эта гипотеза предполагает, что "гены старения" активируются в правильной последовательности, что вызывает замедление биохимических путей, которые выражаются в узнаваемых изменениях старения. Известно, что две клеточные линии спасаются от неизбежности старения или смерти. Это зародышевые клетки и раковые клетки. Возможно, эти клеточные линии имеют общий генетический механизм, который делает их бессмертными. Оплодотворение-это процесс, который сбрасывает или перепрограммирует клеточные часы путем перестановки генетической информации. Вирусы могут вторгаться в ДНК клетки и перестраивать ДНК, чтобы сбросить часы внутри клетки. Эти механизмы гарантируют, что каждый представитель вида запрограммирован на смерть, но они гарантируют, что вид выживет. |