Starenje: šta kaže savremena nauka? Denham Harmanova teorija slobodnih radikala o starenju Olovnikova redusomska teorija

Članak za konkurs "bio/mol/tekst": Prošlo je više od 50 godina otkako je u kulturama fibroblasta dokazan fenomen starenja ćelija, ali postojanje starih ćelija u organizmu dugo je ispitivan. Nije bilo dokaza da starenje pojedinačne ćelije plays važnu ulogu u starenju svega tijelo. Posljednjih godina su otvoreni molekularni mehanizmi starenje ćelija, njihova povezanost sa rakom i upalom. By moderne ideje, upala igra vodeću ulogu u nastanku gotovo svih bolesti povezanih sa starenjem, koje u konačnici dovode tijelo do smrti. Pokazalo se da stare ćelije, s jedne strane, deluju kao supresori tumora (pošto nepovratno prestaju da se dele i smanjuju rizik od transformacije okolnih ćelija), as druge strane, specifični metabolizam starih ćelija može izazvati upalu i degeneracija susjednih prekanceroznih stanica u maligne. Trenutno su u toku klinička ispitivanja lijekova koji selektivno eliminiraju stare stanice u organima i tkivima, čime se sprječavaju degenerativne promjene organa i karcinom.

U ljudskom tijelu postoji oko 300 vrsta ćelija i sve su podijeljene na dvije velike grupe: neki mogu dijeliti i množiti (tj mitotički kompetentan), i drugi - postmitotic- ne dijeliti: to su neuroni koji su dostigli ekstremnu fazu diferencijacije, kardiomiociti, zrnasti leukociti i drugi.

U našem tijelu postoje tkiva koja se obnavljaju, u kojima se nalazi skup stanica koje se neprestano dijele koje zamjenjuju istrošene ili umiruće ćelije. Takve ćelije nalaze se u crijevnim kriptama, u bazalnom sloju epitela kože i u koštanoj srži (hematopoetske stanice). Obnavljanje ćelija može se odvijati prilično intenzivno: na primjer, ćelije vezivnog tkiva u pankreasu se zamjenjuju svaka 24 sata, ćelije želučane sluznice - svaka tri dana, leukociti - svakih 10 dana, ćelije kože - svakih šest tjedana, proliferiraju se otprilike 70 g. ćelije tankog crijeva uklanjaju se iz tijela svaki dan.

Matične ćelije, koje postoje u gotovo svim organima i tkivima, sposobne su da se neograničeno dijele. Regeneracija tkiva nastaje zbog proliferacije matičnih ćelija koje se ne samo mogu dijeliti, već i diferencirati u ćelije tkiva čija regeneracija dolazi. Matične ćelije se nalaze u miokardu, u mozgu (u hipokampusu i olfaktornim lukovicama) i u drugim tkivima. Ovo obećava mnogo za liječenje neurodegenerativnih bolesti i infarkta miokarda.

Stalno obnavljanje tkiva pomaže produžiti životni vijek. Kada se ćelije dijele, dolazi do podmlađivanja tkiva: nove stanice dolaze na mjesto oštećenih, dok se popravak (eliminacija oštećenja DNK) intenzivnije odvija i regeneracija je moguća u slučaju oštećenja tkiva. Nije iznenađujuće da kralježnjaci imaju znatno duži životni vijek od beskičmenjaka - istih insekata čije se stanice ne dijele kao odrasli.

Ali u isto vrijeme, obnavljajuća tkiva su podložna hiperproliferaciji, što dovodi do stvaranja tumora, uključujući i maligne. To se događa zbog disregulacije diobe stanica i povećane stope mutageneze u stanicama koje se aktivno dijele. Prema modernim konceptima, da bi ćelija stekla svojstvo malignosti, potrebno joj je 4-6 mutacija. Mutacije se retko dešavaju, a da bi ćelija postala kancerogena - to se računa za ljudske fibroblaste - mora da se desi oko 100 deoba (ovaj broj deoba se obično javlja kod osobe oko 40. godine).

Vrijedi, međutim, podsjetiti da su mutacije različite mutacije, a prema najnovijim genomskim istraživanjima, u svakoj generaciji osoba dobije oko 60 novih mutacija (koje nisu bile u DNK njegovih roditelja). Očigledno je da je većina njih prilično neutralna (pogledajte “Pređeno preko hiljadu: treća faza ljudske genomike”). - Ed.

Da bi se zaštitio od sebe, u tijelu su se formirali posebni ćelijski mehanizmi supresija tumora. Jedan od njih je replikativno starenje ćelija ( starenje), koji se sastoji u nepovratnom zaustavljanju ćelijske diobe u G1 fazi ćelijskog ciklusa. Sa starenjem, stanica prestaje da se dijeli: ne reagira na faktore rasta i postaje otporna na apoptozu.

Hayflick limit

Fenomen starenja ćelija prvi su otkrili 1961. godine Leonard Hayflick i kolege koristeći kulturu fibroblasta. Ispostavilo se da ćelije u kultivisanim ljudskim fibroblastima dobri uslovižive ograničeno vreme i sposobni su da se udvostruče otprilike 50±10 puta - i ovaj broj je postao nazvan Hayflick limit. Prije Hayflickovog otkrića, prevladavalo je gledište da su ćelije besmrtne, a starenje i smrt su svojstvo organizma u cjelini.

Ovaj koncept se smatrao nepobitnim uglavnom zbog Carrelovih eksperimenata, koji je održavao kulturu ćelija pilećeg srca 34 godine (odbačena je tek nakon njegove smrti). Međutim, kako se kasnije ispostavilo, besmrtnost Carrelove kulture je bila artefakt, jer su zajedno sa fetalnim serumom, koji je dodan u medijum kulture za rast ćelija, tamo dospele i same embrionalne ćelije (i, najverovatnije, Carrelova kultura je bila više nije ono što je bilo na početku).

Ćelije raka su zaista besmrtne. Tako, HeLa ćelije, izolovane 1951. iz tumora grlića materice Henriette Lacks, i dalje koriste citolozi (posebno, vakcina protiv dečije paralize razvijena je pomoću HeLa ćelija). Ove ćelije su čak bile u svemiru.

Za fascinantnu priču o besmrtnosti Henriette Lacks, pogledajte članak “The Immortal Cells of Henrietta Lacks”, kao i “The Heirs of HeLa Cells”. - Ed.

Kako se ispostavilo, Hayflickova granica zavisi od starosti: što je osoba starija, manje se puta njene ćelije udvostručuju u kulturi. Zanimljivo je da smrznute ćelije, kada se odmrznu i potom uzgajaju, izgleda da pamte broj podjela prije zamrzavanja. U stvari, unutar ćelije postoji „brojač podjela“ i nakon dostizanja određene granice (Hajflikova granica), ćelija prestaje da se deli i postaje starija. Stare (stare) ćelije imaju specifičnu morfologiju - velike su, spljoštene, sa velikim jezgrima, visoko vakuolizirane, a njihov profil ekspresije gena se mijenja. U većini slučajeva otporni su na apoptozu.

Međutim, starenje tijela ne može se svesti samo na starenje stanica. Ovo je znatno više težak proces. U mladom tijelu postoje stare ćelije, ali ih je malo! Kada se s godinama stare ćelije nakupljaju u tkivima, počinju degenerativni procesi koji dovode do bolesti povezanih sa starenjem. Jedan od faktora ovih bolesti je tzv. senilna "sterilna" upala, koji je povezan s ekspresijom proinflamatornih citokina u stanicama koje stare.

Drugi važan faktor biološkog starenja je struktura hromozoma i njihovih vrhova – telomera.

Teorija telomera starenja

Slika 1. Telomeri su krajevi hromozoma. Pošto ljudi imaju 23 para hromozoma (odnosno 46 komada), postoje 92 telomera.

Godine 1971., naš sunarodnik Aleksej Matvejevič Olovnikov sugerirao je da je Hayflickova granica povezana s "nedovoljnom replikacijom" terminalnih dijelova linearnih hromozoma (imaju poseban naziv - telomere). Činjenica je da se u svakom ciklusu ćelijske diobe telomeri skraćuju zbog nemogućnosti DNK polimeraze da sintetizira kopiju DNK sa samog vrha. Osim toga, Olovnikov je predvidio postojanje telomeraza(enzim koji dodaje ponavljajuće sekvence DNK na krajeve hromozoma), na osnovu činjenice da bi u suprotnom u ćelijama koje se aktivno dele DNK brzo „pojela“ i genetski materijal bi bio izgubljen. (Problem je u tome što aktivnost telomeraze blijedi u većini diferenciranih ćelija.)

Telomeri (slika 1) igraju važnu ulogu: stabilizuju krajeve hromozoma, koji bi inače, kako kažu citogenetičari, postali „lepljivi“, tj. podložna raznim hromozomskim aberacijama, što dovodi do degradacije genetskog materijala. Telomere se sastoje od ponovljenih (1000-2000 puta) sekvenci (5′-TTAGGG-3′), dajući ukupno 10-15 hiljada parova nukleotida na svakom hromozomskom vrhu. Na kraju 3′, telomeri imaju prilično dugu jednolančanu DNK regiju (150-200 nukleotida), koja je uključena u formiranje petlje tipa laso (slika 2). Nekoliko proteina je povezano s telomerima, formirajući zaštitnu "kapu" - ovaj kompleks se zove sklonište(Sl. 3). Shelterin štiti telomere od djelovanja nukleaza i adhezije i, po svemu sudeći, upravo on čuva integritet kromosoma.

Slika 2. Sastav i struktura telomera. Ponovljena dioba stanica u odsustvu aktivnosti telomeraze dovodi do skraćivanja telomera i replikativno starenje.

Slika 3. Struktura telomernog kompleksa ( shelterina). Telomere se nalaze na krajevima hromozoma i sastoje se od tandemskih TTAGGG ponavljanja koji se završavaju 32-mernim jednolančanim prevjesom. Povezano sa telomernom DNK sklonište- kompleks od šest proteina: TRF1, TRF2, RAP1, TIN2, TPP1 i POT1.

Nezaštićene krajeve hromozoma ćelija doživljava kao oštećenje genetskog materijala, što aktivira popravku DNK. Telomerni kompleks, zajedno sa shelterinom, "stabilizira" vrhove hromozoma, štiteći cijeli kromosom od uništenja. U ostarjelim stanicama kritično skraćivanje telomera narušava ovu zaštitnu funkciju, te se stoga počinju stvarati kromosomske aberacije koje često dovode do maligniteta. Kako bi se to spriječilo, posebni molekularni mehanizmi blokiraju diobu stanica i stanica prelazi u stanje starenje- nepovratno zaustavljanje ćelijskog ciklusa. U ovom slučaju, ćelija garantovano neće moći da se reprodukuje, što znači da neće moći da formira tumor. U ćelijama sa smanjenom sposobnošću starenja (koje se razmnožavaju uprkos disfunkciji telomera), formiraju se hromozomske aberacije.

Dužina telomera i brzina njihovog skraćivanja zavise od starosti. Kod ljudi, dužina telomera varira od 15 hiljada parova nukleotida (kb) pri rođenju do 5 kb. at hronične bolesti. Dužina telomera je maksimalna u dobi od 18 mjeseci, a zatim se brzo smanjuje na 12 kb. do pete godine. Nakon toga, brzina skraćivanja se smanjuje.

Telomere se skraćuju različiti ljudi različitim brzinama. Dakle, na ovu brzinu u velikoj meri utiče stres. E. Blackburn (dobitnik Nobelove nagrade za fiziologiju i medicinu 2009.) otkrio je da žene koje su stalno pod stresom (na primjer, majke kronično bolesne djece) imaju znatno kraće telomere u odnosu na svoje vršnjakinje (za desetak godina!). Laboratorij E. Blackburna je razvio komercijalni test za određivanje " biološka starost» ljudi na osnovu dužine telomera.

Zanimljivo je da miševi imaju veoma dugačke telomere (50-40 kb, u poređenju sa 10-15 kb kod ljudi). Kod nekih sojeva laboratorijskih miševa, dužina telomera doseže 150 kb. Štaviše, kod miševa je telomeraza uvek aktivna, što sprečava skraćivanje telomera. Međutim, kao što svi znaju, to ne čini miševe besmrtnim. Ne samo to, već razvijaju tumore mnogo većom stopom od ljudi, što sugerira da skraćivanje telomera kao odbrambeni mehanizam tumora ne funkcionira kod miševa.

Upoređujući dužinu telomera i aktivnost telomeraze kod različitih sisara, pokazalo se da vrste koje karakterizira replikativno starenje stanica imaju duži životni vijek i veću težinu. To su, na primjer, kitovi, čiji životni vijek može doseći 200 godina. Za takve organizme, replikativno starenje je jednostavno neophodno, jer previše podjela stvara mnoge mutacije protiv kojih se mora nekako boriti. Pretpostavlja se da je replikativno starenje takav mehanizam borbe, koji je takođe praćen potiskivanjem telomeraze.

Starenje diferenciranih ćelija odvija se različito. I neuroni i kardiomiociti stare, ali se ne dijele! Na primjer, u njima se nakuplja lipofuscin, senilni pigment koji remeti funkcionisanje stanica i pokreće apoptozu. Masnoća se nakuplja u ćelijama jetre i slezene kako starimo.

Veza između replikativnog starenja ćelija i starenja organizma, striktno govoreći, nije dokazana, ali starosna patologija je takođe praćena starenjem ćelija (slika 4). Maligne neoplazme starijih osoba uglavnom su povezane s obnovljenim tkivima. Onkološke bolesti u razvijenim zemljama jedan su od glavnih uzroka morbiditeta i mortaliteta i nezavisan faktor rizika bolesti raka je samo... godine. Broj umrlih od tumorskih bolesti eksponencijalno raste s godinama, kao i ukupna smrtnost. Ovo nam govori da postoji fundamentalna veza između starenja i karcinogeneze.

Slika 4. Ljudski fibroblasti linije WI-38 histohemijski obojeni na prisustvo aktivnosti β-galaktozidaze. A - mladi; B - stari (stariji).

Telomeraza je enzim koji je predviđen

Mora postojati mehanizam u tijelu koji kompenzira skraćivanje telomera, ovu pretpostavku je iznio A.M. Olovnikov. Zaista, 1984. takav enzim je otkrila Carol Greider i dala mu ime telomeraza. Telomeraza (slika 5) je reverzna transkriptaza koja povećava dužinu telomera, kompenzujući njihovu nedovoljnu replikaciju. 2009. godine E. Blackburn, K. Grader i D. Shostak dobili su nagradu nobelova nagrada(cm: "Nobelova nagrada 'bez starenja': 2009. odaje počast radu na telomerima i telomerazi").

Slika 5. Telomeraza sadrži katalitičku komponentu (TERT reverzna transkriptaza), telomerazu RNK (hTR ili TERC), koja sadrži dvije kopije telomernog ponavljanja i predstavlja šablon za sintezu telomera, i protein diskerin.

Prema E. Blackburnu, telomeraza je uključena u regulaciju aktivnosti oko 70 gena. Telomeraza je aktivna u germinalnim i embrionalnim tkivima, u matičnim i proliferirajućim ćelijama. Nalazi se u 90% tumora raka, što osigurava nekontrolisanu proliferaciju ćelija raka. Trenutno, među lijekovima koji se koriste za liječenje raka, postoji inhibitor telomeraze. Ali u većini somatskih ćelija odraslog organizma, telomeraza nije aktivna.

Mnogi podražaji mogu dovesti ćeliju u stanje starenja – disfunkcija telomera, oštećenje DNK, koje može biti uzrokovano mutagenim djelovanjem okruženje, endogeni procesi, jaki mitogeni signali (prekomjerna ekspresija onkogena Ras, Raf, Mek, Mos, E2F-1, itd.), poremećaji hromatina, stres, itd. U stvari, stanice prestaju da se dijele - postaju stare - kao odgovor na potencijalno rak - izazivanje događaja.

Genome Guardian

Disfunkcija telomera, koja se javlja kada su skraćene ili je poremećen shelterin, aktivira protein p53. Ovaj faktor transkripcije dovodi ćeliju u stanje starenja ili uzrokuje apoptozu. U nedostatku p53 razvija se nestabilnost hromozoma, karakteristična za humane karcinome. Mutacije u proteinu p53 nalaze se u 50% adenokarcinoma dojke i u 40-60% kolorektalnih adenokarcinoma. Stoga se p53 često naziva "čuvarom genoma".

Telomeraza se reaktivira u većini tumora epitelnog porijekla koji se javljaju kod starijih osoba. Smatra se da je reaktivacija telomeraze važan korak u malignim procesima jer omogućava ćelijama raka da “prkose” Hayflickovom limitu. Disfunkcija telomera potiče fuzije hromozoma i aberacije, što u nedostatku p53 najčešće dovodi do maligniteta.

O molekularnim mehanizmima starenja ćelija

Slika 6. Dijagram ćelijskog ciklusa.Ćelijski ciklus je podeljen u četiri faze: 1. G1(predsintetički) - period kada se ćelija priprema za replikaciju DNK. U ovoj fazi može doći do zaustavljanja ćelijskog ciklusa ako se otkrije oštećenje DNK (tokom popravke). Ako se otkriju greške u replikaciji DNK i one se ne mogu ispraviti popravkom, ćelija ne ulazi u S fazu. 2.S(sintetički) - kada dođe do replikacije DNK. 3. G2(postsintetički) - priprema ćelije za mitozu, kada se proverava tačnost replikacije DNK; ako se otkriju nedovoljno replicirani fragmenti ili drugi poremećaji u sintezi, ne dolazi do prijelaza u sljedeću fazu (mitoza). 4. M(mitoza) - formiranje ćelijskog vretena, segregacija (divergencija hromozoma) i formiranje dve ćelije kćeri (sama deoba).

Da bismo razumjeli molekularne mehanizme prijelaza stanice u stanje starenja, podsjetit ću vas kako dolazi do diobe ćelije.

Proces reprodukcije ćelija naziva se proliferacija. Vrijeme koje ćelija postoji od diobe do diobe naziva se ćelijski ciklus. Proces proliferacije reguliraju i sama stanica - autokrini faktori rasta - i njeno mikrookruženje - parakrini signali.

Aktivacija proliferacije se događa kroz ćelijsku membranu, koja sadrži receptore koji percipiraju mitogene signale - to su uglavnom faktori rasta i međućelijski kontaktni signali. Faktori rasta su obično peptidne prirode (do danas ih je poznato oko 100). To su, na primjer, faktor rasta trombocita koji učestvuje u formiranju tromba i zacjeljivanju rana, faktor rasta epitela, razni citokini - interleukini, faktor nekroze tumora, faktori stimulacije kolonija itd. Nakon aktivacije proliferacije, ćelija izlazi iz G0 faze mirovanja i započinje ćelijski ciklus (slika 6).

Ćelijski ciklus je reguliran ciklin zavisnim kinazama, različitim za svaku fazu ćelijskog ciklusa. Aktiviraju ih ciklini i inaktiviraju brojni inhibitori. Svrha ovakve složene regulacije je da se osigura sinteza DNK sa što manje grešaka, tako da ćelije kćeri imaju apsolutno identičan nasljedni materijal. Provjera ispravnosti kopiranja DNK provodi se na četiri „kontrolne tačke“ ciklusa: ako se otkriju greške, ćelijski ciklus se zaustavlja i aktivira se popravak DNK. Ako se oštećenje strukture DNK može ispraviti, ćelijski ciklus se nastavlja. Ako ne, bolje je za ćeliju da "počini samoubistvo" (apoptozom) kako bi izbjegla mogućnost da postane kancerogena.

Molekularne mehanizme koji dovode do ireverzibilnog zaustavljanja ćelijskog ciklusa kontrolišu geni supresori tumora, uključujući p53 i pRB, koji su povezani sa inhibitorima kinaze zavisnih od ciklina. Supresiju ćelijskog ciklusa u G1 fazi vrši protein p53, koji djeluje preko inhibitora ciklin zavisne kinaze p21. Transkripcijski faktor p53 aktivira se oštećenjem DNK, a njegova funkcija je da iz skupa replicirajućih ćelija ukloni one koje su potencijalno onkogene (otuda i nadimak p53 - „čuvar genoma“). Ovu ideju podržava činjenica da se mutacije p53 nalaze u ~50% malignih tumora. Druga manifestacija aktivnosti p53 povezana je s apoptozom najoštećenijih stanica.

Starenje ćelija i bolesti povezane sa starenjem

Slika 7. Odnos između starenja ćelija i starenja tela.

Stareće ćelije se akumuliraju sa godinama i doprinose bolestima povezanim sa starenjem. Smanjuju proliferativni potencijal tkiva i iscrpljuju bazen matičnih stanica, što dovodi do degenerativnih poremećaja tkiva i smanjuje sposobnost regeneracije i obnavljanja.

Stareće ćelije karakteriše specifična ekspresija gena: luče inflamatorne citokine i metaloproteinaze koje uništavaju međućelijski matriks. Ispostavilo se da stare ćelije obezbeđuju tromu senilnu upalu, a nakupljanje starih fibroblasta u koži uzrokuje smanjenje sposobnosti zarastanja rana u zavisnosti od starosti (slika 7). Stare ćelije takođe stimulišu proliferaciju i malignitet obližnjih prekanceroznih ćelija putem lučenja epitelnog faktora rasta.

Stareće ćelije se akumuliraju u mnogim ljudskim tkivima i prisutne su u aterosklerotskim plakovima, kožnim ulkusima, artritisnim zglobovima, te u benignim i preneoplastičnim hiperproliferativnim lezijama prostate i jetre. Kada su kancerogeni tumori zračeni, neke ćelije također ulaze u stanje starenja, čime se osiguravaju recidivi bolesti.

Dakle, ćelijsko starenje pokazuje učinak negativne pleiotropije, čija je suština da ono što je dobro za mladi organizam može postati loše za stari. Najupečatljiviji primjer su procesi upale. Izražena upalna reakcija doprinosi brzom oporavku mladog tijela od zaraznih bolesti. U starijoj dobi aktivni upalni procesi dovode do bolesti povezanih sa starenjem. Danas je općeprihvaćeno da upala igra odlučujuću ulogu u gotovo svim bolestima vezanim za starenje, počevši od neurodegenerativnih.

Kao rezultat napada ROS-a, mitohondrije su oštećene. Akumulacija ove štete je suština starenja.
Teorija ćelijskog starenja Leonarda Hayflicka
1961. Leonard Hayflick je predstavio dokaze da čak i pod idealnim uslovima kulture, ljudski embrionalni fibroblasti mogu da se podijele samo ograničen broj puta (50± 10). Posljednja faza života ćelija u kulturi je upoređena sa ćelijskim starenjem, a sam fenomen je po autoru nazvan “Hayflickova granica”. Sam Hayflick nije ponudio objašnjenje za ovaj fenomen.
Olovnikova teorija telomera
Godine 1971. istraživač na Institutu za biohemijsku fiziku Ruske akademije nauka A.M. Olovnikov je, koristeći podatke o principima sinteze DNK u ćelijama, predložio hipotezu prema kojoj"Hajflick limit" To se objašnjava činjenicom da se sa svakom diobom stanice hromozomi blago skraćuju. Kromosomi imaju posebne terminalne dijelove - telomere, koji nakon svakog udvostručavanja kromosoma postaju nešto kraći, a u jednom trenutku skraćuju se toliko da se stanica više ne može dijeliti. Tada postepeno gubi svoju održivost - to je, prema teoriji telomera, ono od čega se sastoji starenje ćelija. Otkriće 1985. godine enzima telomeraze, koji dovršava skraćene telomere u zametnim stanicama i tumorskim stanicama, osiguravajući njihovu besmrtnost, bila je briljantna potvrda Olovnikove teorije. Istina, granica od 50-60 dioba ne vrijedi za sve stanice: rak i matične ćelije se teoretski mogu dijeliti neograničeno u živom organizmu, matične ćelije se mogu dijeliti ne desetine, već hiljade puta, već veza između starenja ćelije i telomera; skraćivanje je opšte prihvaćeno.
Teorija elevacije starenja
Predložio i obrazložio početkom 50-ih godina prošlog veka lenjingradski naučnik Vladimir Dilman. Prema ovoj teoriji, mehanizam starenja počinje svoj rad stalnim povećanjem praga osjetljivosti hipotalamusa na nivo hormona u krvi. Kao rezultat, povećava se koncentracija cirkulirajućih hormona. Kao rezultat toga nastaju različiti oblici patoloških stanja, uključujući i one karakteristične za starost: gojaznost, dijabetes, ateroskleroza, kankriofilija, depresija, metabolička imunosupresija, hipertenzija, hiperadaptoza, autoimune bolesti i menopauza. Ove bolesti dovode do starenja i

Teorija slobodnih radikala -Harman, 1956.

Teorija paprenih unakrsnih veza -Bjorksten, 1968

Ovaj mehanizam starenja je nešto poput oštećenja slobodnih radikala. Samo ulogu agresivnih supstanci ovdje imaju šećeri, prvenstveno glukoza koja je uvijek prisutna u organizmu. Šećeri mogu kemijski reagirati s različitim proteinima. U tom slučaju, prirodno, funkcije ovih proteina mogu biti poremećene. Ali ono što je mnogo gore je to što molekuli šećera, kada se kombinuju sa proteinima, imaju sposobnost da "povezuju" proteinske molekule zajedno. Zbog toga ćelije počinju lošije raditi. U njima se nakupljaju ćelijski ostaci. Jedna od manifestacija takvog umrežavanja proteina je gubitak elastičnosti tkiva. Spolja, najuočljivija stvar je pojava bora na koži. Ali mnogo štetniji je gubitak elastičnosti krvnih sudova i pluća. U principu, ćelije imaju mehanizme za razbijanje takvih unakrsnih veza. Ali ovaj proces zahtijeva puno energije iz tijela.

Danas već postoje lijekovi, koji razgrađuju unutrašnje poprečne veze i pretvaraju ih u hranljive materije za ćeliju.

Teorija granice proliferacije ćelije (teorija programiranog starenja) - Hayflick, Moorhead, 1961.

Godine 1961. Leonard Hayflick je predstavio dokaze da se čak i pod idealnim uslovima kulture, ljudski embrionalni fibroblasti mogu podijeliti samo ograničen broj puta (50 + 10). Posljednja faza života ćelija u kulturi je upoređena sa ćelijskim starenjem, a sam fenomen je po autoru nazvan “Hayflickova granica”. Sam Hayflick nije ponudio objašnjenje za ovaj fenomen.

Teorija telomera starenja - A.M. Olovnikov, 1971

Godine 1971. istraživač na Institutu za biohemijsku fiziku Ruske akademije nauka A.M. Olovnikov je, koristeći podatke o principima sinteze DNK u ćelijama, predložio hipotezu prema kojoj se "Hayflickova granica" objašnjava činjenicom da se sa svakom diobom ćelije hromozomi blago skraćuju. Kromosomi imaju posebne terminalne dijelove - telomere, koji nakon svakog udvostručavanja kromosoma postaju nešto kraći, a u jednom trenutku se skraćuju toliko da se stanica više ne može dijeliti. Tada postepeno gubi svoju održivost - to je, prema teoriji telomera, ono od čega se sastoji starenje ćelija. Otkriće 1985. godine enzima telomeraze, koji dovršava skraćene telomere u zametnim stanicama i tumorskim stanicama, osiguravajući njihovu besmrtnost, bila je briljantna potvrda Olovnikove teorije.

Redusomalna teorija - A.M. Olovnikov, 2003

Linearna DNK molekula obložena proteinom (redusom) je kopija segmenta hromozomske DNK. Kao i telomerna DNK, linearna reduzomalna DNK se skraćuje tokom vremena. Stoga, sićušni reduzomi progresivno smanjuju veličinu; otuda i njihovo ime. Uz gubitak DNK u reduzomu, smanjuje se i broj različitih gena koji sadrži. Skraćivanje reduzomalnih molekula DNK (i rezultirajuća promjena u setu gena u reduzomima mijenja nivo ekspresije različitih kromosomskih gena s godinama i zbog toga služi kao ključno sredstvo za mjerenje biološkog vremena u individualnom razvoju).

GLAVNI VRSTE RASTA TKIVA I ORGANA KOD LJUDI.

Opšti tip(općenito - tijelo, mišići, skelet, respiratorni organi, jetra). Prate tok krivulje rasta tjelesne dužine i imaju dva vrhunca intenziteta rasta - u prvoj godini života i tokom puberteta.

Tip mozga i glave(mozak i kičmena moždina, oči, veličina glave). Razvijaju se prije bilo kojeg drugog dijela tijela. Njihov intenzivan rast se opaža odmah nakon rođenja i za 10-12 godina dostižu veličinu odrasle osobe.

Limfoidni tip(timus, limfni čvorovi, limfoidno tkivo crijeva, slezina, krajnici). Limfoidno tkivo brzo raste i dostiže svoj maksimalni razvoj (više nego kod odrasle osobe) prije adolescencije (11-12 godina), a zatim, vjerovatno pod uticajem polnih hormona, doživljava obrnuti razvoj do nivoa karakterističnog za odraslu osobu.

4)Reproduktivni tip(testisi, prostata, sjemeni mjehurići, jajnici, jajovodi). Ovi organi se jedva povećavaju u veličini do puberteta, a zatim brzo dostižu veličinu reproduktivnih organa odraslog organizma.

I ćelijska osnova starenja

U prvoj polovini 20. veka opšteprihvaćena ideja je bila da su ćelije besmrtne i da je starenje proces koji se negde dogodio. izmeđućelije. Niko nije zamišljao da bi se tako nešto moglo dogoditi „između ćelija“, ali je obrazloženje bilo sasvim logično. Pošto jednoćelijski organizmi, koliko se može vidjeti, ne stare, a višećelijski organizmi jasno da stare, to znači da se nešto dešava na međućelijskom, a ne unutarćelijskom nivou, zar ne?

Ovo gledište potkrijepio je rad Alexis Carrel, koji je naizgled dokazao besmrtnost ćelija. Carrel je bio vrlo cijenjen francuski hirurg i biolog, ali i vrlo kontroverzna osoba. Carrel je bio pobožni katolik; Prema njegovim riječima, 1902. godine u Lurdu je promatrao čudesno ozdravljenje umiruće žene. Nakon toga, Carrel je morao napustiti Francusku jer, zbog antiklerikalnih osjećaja francuskog učenog društva, nije mogao naći posao. Prešao je u Hull Laboratory u Chicagu; Tamo je proveo svoje eksperimente sa šivanjem krvnih sudova i presađivanjem krvnih sudova i organa, zahvaljujući čemu je dobio Nobelovu nagradu.

Godine 1912. Carrel je izveo svoje čuvene eksperimente sa pilećim srcima. Uzgajao je ćelije pilećeg srca u laboratoriji, dodajući hranljivu supu svaki dan i pažljivo mjereći ćelijske diobe. Mjesec za mjesecom, 34 godine, Carrel i njegove kolege su promatrali ćelije, ali nisu primijetili nikakve znakove starenja. Činilo se da se ćelije zauvijek dijele, bez usporavanja, bez zaustavljanja, bez ikakvih grešaka. Ako je bio u pravu, onda su ćelije zaista besmrtne.

Carrelova teorija nije bila osporavana decenijama. Ali pokazalo se da je pogriješila.

Tek mnogo kasnije otkrivena je ozbiljna greška u Carrelovoj eksperimentalnoj proceduri. Dnevna hranljiva supa, nepoznata Carrelu, sadržavala je mlade srčane ćelije.

Naravno, uz stalno dodavanje mladih ćelija, ćelijske kulture su cvetale. Ali bez svakodnevnog dodavanja mladih srčanih ćelija, Carrelova kultura bi vrlo brzo umrla.

Carrel i njegove kolege možda zaista nisu bili svjesni svoje greške, iako neki sumnjaju u njihovu iskrenost. Nažalost, njihov rad je imao dalekosežne posljedice po cijelu biologiju. Ne samo da je čitava generacija vjerovala u njihove pogrešne rezultate: ova greška, čak i stoljeće kasnije, još uvijek utječe na neke aspekte biološke teorije i dovodi do raznih predrasuda.

Trebalo je 15 godina i puno prezira da Hayflickova teorija konačno bude prihvaćena. Sam Hayflick je u intervjuu za The Lancet 2011. rekao: „Torpediranje gledišta koje je bilo opšte prihvaćeno već pola veka je veoma teško - čak i u nauci."

Carrelovu grešku je početkom 60-ih otkrio Leonard Hayflick, profesor anatomije na Kalifornijskom univerzitetu u San Francisku. Hayflick i njegove kolege pokušali su ponoviti Carrelov rad. Uprkos svojim najboljim pokušajima, Hejflik i tim nikada nisu uspeli da dobiju besmrtnu ćelijsku liniju. Ubrzo su shvatili gdje je Carrel pogriješio. Hayflickov tim, za razliku od Carrelovog, bio je veoma oprezan da ne unese nove ćelije u kulturu. Otkrili su da su ćelijske linije ujednačeno stare nakon određenog broja dioba i na kraju izgubile sposobnost podjele.

Sa malo strepnje - iu pozadini intenzivnog nepovjerenja prema njihovoj naučnoj publici - objavili su svoj rad. Svi koji su pokušali ponoviti svoj eksperiment, pažljivo eliminirajući dodavanje novih ćelija, dobili su iste rezultate. Carrel je pogriješio. Ćelije stare.

Na osnovu rada Hayflicka i njegovog tima, nastao je koncept “Hayflickove granice”. Jednostavno rečeno, ova teorija kaže da se većina ćelija može podijeliti samo fiksan broj puta (većina ljudskih ćelija 40 do 60), a stopa podjele se postepeno smanjuje sve dok stanice ne postanu mirne i ne mogu se dalje dijeliti. Drugim riječima, ćelije ne stare jer vrijeme prolazi: starenje stanica uzrokovano je diobom. Hayflick je identificirao ćelijsko jezgro kao ključnu komponentu ćelijskog starenja: ono kontrolira takozvani "ćelijski sat".

Sa velikim zadovoljstvom mogu reći da je dr. Hayflick moj prijatelj više od 30 godina. Hayflick ne trpi budale, ali je vrlo pošten i jedan od najhrabrijih ljudi koje poznajem. On je takođe jedan od najeminentnijih naučnika u istoriji: on je sam uspeo da preokrene preovlađujuću dogmu o starenju više od 50 godina.

Zanimljivo je da različite vrste, pa čak i tipovi ćelija, imaju različite Hayflickove granice. Postoji korelacija između životnog vijeka i Hayflickove granice, ali je neprecizna – više sugestivna nego definitivna. Miševi žive tri godine i imaju Hayflickovu granicu od 15 podjela. Galapagoske kornjače, koje žive 200 godina, imaju Hayflickovu granicu od otprilike 110 podjela. U ljudskim fibroblastima, Hayflickova granica je između četrdeset i šezdeset podjela.

Postojanje Hayflickove granice uvelike je promijenilo razumijevanje ćelijskog starenja. Kaže da dolazi do starenja unutraćelije, ne između njima. Ne postoji tajanstvena supstanca ili proces u cijelom tijelu koji pokreće starenje. Ova ideja također ima empirijske dokaze zasnovane na eksperimentima i našem znanju o ljudskim bolestima. Ćelije koje se ne dijele ne pokazuju nikakve znakove ćelijskog starenja, ali u ćelijama koje se dijele, bez obzira koliko je vremena prošlo, "starost" je određena brojem dioba ćelije, a ne vremenom života. Kao i mnoge druge ćelije u našem telu, vaskularne ćelije u koronarnim arterijama i glijalne ćelije u mozgu se dele, dužina njihovih telomera se smanjuje i počinju promene vezane za starost; oni su ti koji uzrokuju mozak. Mišićne ćelije srca i neuroni u mozgu ne stare, ali se oslanjaju na starenje drugih ćelija, a kada se to dogodi, mi se razbolimo. Starenje se javlja u ćelijama koje se dijele i uzrokuje bolest u drugim stanicama koje se možda uopće ne dijele – ili ne stare.

Starenje ćelija je danas općeprihvaćena ideja, ali s vremenom smo prihvatili opštiji model: ćelijsko starenje uzrokuje bolesti povezane sa starenjem i starenje samog tijela. Ako su vaše ćelije mlade, onda ste mladi. Ako su vam ćelije stare, vi ste stari. Starenje je proizvod dotrajalosti ćelija. Sve je tako jednostavno - i jednako komplikovano. Implikacija je da ćete, ako možete nekako spriječiti starenje svojih stanica, biti zauvijek mladi. Ali mnogima je tu ideju veoma teško prihvatiti – čak i mom prijatelju Hejfliku.

Čuo sam Hayflicka da mnogo puta govori o ćelijskom starenju i njegovoj povezanosti sa starenjem ljudi. Svoje predavanje obično počinje riječima da proces starenja ne možemo zaustaviti, a kamoli ga preokrenuti. Obično koristi analogiju starog satelita koji leti okolo Solarni sistem: Akumulira štetu od prašine i kosmičkih zraka i „stari“, a njena osjetljiva oprema postepeno prestaje raditi.

"Ljudi su", kaže on, "kao sateliti." I oni se oštećuju i stare, a to se ne može promijeniti.

Zatim objašnjava svoj rad, osiguravajući da publika razumije mehanizme – i ograničenja – ćelijskog starenja i takozvani „replikometar“ koji se nalazi u našim ćelijama, a koji mjeri broj podjela i uzrokuje ćelijsko starenje.

Uprkos svom skepticizmu, Hayflick često završava svoja predavanja optimistično, sugerirajući da još uvijek imamo sposobnost da se nekako nosimo s problemima uzrokovanim godinama.

Hayflickov "replikometar", kao što sada znamo, su telomeri. A sposobnost ublažavanja problema starenja sadržana je u enzimu zvanom telomeraza, koji utiče na skraćivanje telomera.

i da, savremena istraživanja kažu da ako možemo promijeniti dužinu telomera, možda ćemo moći usporiti starenje ili ga čak preokrenuti.

Ideju da se starenje može ustanoviti od trenutka rođenja iznio je njemački darvinistički naučnik August Vajsman (Friedrich Leopold August Weismann, 1834-1914). U svom čuvenom predavanju iz 1891. Weismann je sugerirao da je smrt od starosti nastala u toku evolucije:<Я рассматриваю смерть не как первичную необходимость, а как нечто приобретенное вторично в процессе адаптации:>.

Pristupi klasifikaciji teorija starenja

Teorije koje objašnjavaju starenje organizama mogu se klasificirati na različite načine.
Na primjer, postoji podjela u tri grupe: genetske teorije, u kojima se genetski kontroliše programirano<биологические часы>, kao što su telomeri regulišu rast, zrelost i starenje, neuroendokrine teorije i teorije akumulacije oštećenja. Uopšteno govoreći, ova podjela je prilično proizvoljna, jer su svi ovi mehanizmi važni i međusobno povezani.

Postoje i 2 velike grupe: stohastičke (vjerovatne) teorije i teorije programiranog starenja.
Teorije se mogu klasifikovati prema nivou organizacije žive materije.
Prema V.N. Anisimova, šefa Ruskog gerontološkog društva, najupečatljivije teorije ostaju teorija slobodnih radikala koju je 1956. iznio D. Harman (Harman, 1956, 1998), teorija ćelijskog (replikacijskog) starenja L. Hayflick (Hayflick, Moor , 1961, Hayflick, 1998), telomerna teorija A.M. Olovnikova (Olovnikov, 1971; Olovnikov, 1996); Dilman (Dilman, 1987; Dilman, 1971, 1994) i teorija potrošne some T. Kirkwooda (Kirkwood, 1997, 2002). teoriju slobodnih radikala koju je 1956. iznio D. Harman, teoriju ćelijskog (replikativnog) starenja L. Hayflicka i teoriju telomera A. M. Olovnikova, teoriju elevacije starenja V. M. Dilmana.

Klasifikacija teorija stohastičkog starenja

(Schulz-Aellen, 1997.)

• Teorija somatskih mutacija - Somatske mutacije remete genetske informacije i smanjuju funkciju ćelije
• Katastrofa greške - Greške u procesima transkripcije i/ili translacije smanjuju efikasnost ćelije
• Oštećenje DNK, popravka DNK - oštećenje DNK se stalno popravlja raznim mehanizmima. Efikasnost popravke je u pozitivnoj korelaciji sa očekivanim životnim vekom i opada sa godinama
• Oštećenje proteina - konformacijski poremećaji proteina i enzima (unakrsno povezivanje) oštećuju staničnu funkciju
• Unakrsno povezivanje - Hemijsko umrežavanje važnih makromolekula (kao što je kolagen) dovodi do disfunkcije ćelija i tkiva
• Istrošenost - akumulacija oštećenja u Svakodnevni život smanjuje efikasnost organizma

Klasifikacija teorija programiranog starenja

(Schulz-Aellen, 1997.)

• Genetske teorije - Starenje je uzrokovano programiranim promjenama u ekspresiji gena, ili ekspresiji specifičnih proteina
• Geni smrti - Postoje geni za smrt ćelije
• Selektivna smrt – ćelijska smrt je uzrokovana prisustvom specifičnih membranskih receptora
• Skraćivanje telomera - Skraćivanje telomera sa godinama in vitro i in vivo dovodi do nestabilnosti hromozoma i smrti ćelije
• Poremećaji diferencijacije - Greške u mehanizmima aktivacije-represije gena, koje dovode do sinteze suvišnih, neesencijalnih ili nepotrebnih proteina
• Akumulacija<загрязнений>- Akumulacija metaboličkog otpada smanjuje vitalnost ćelija
• Neuroendokrine teorije - Insuficijencija nervnog i endokrinog sistema u održavanju homeostaze. Gubitak homeostaze dovodi do starenja i smrti
• Imunološka teorija - Određeni aleli mogu produžiti ili smanjiti životni vijek.
• Metaboličke teorije - Dugovječnost je obrnuto proporcionalna brzini metabolizma
• Teorija slobodnih radikala - Dugovječnost je obrnuto proporcionalna stepenu oštećenja slobodnih radikala i direktno proporcionalna djelotvornosti antioksidativnih sistema
• Sat starenja - Starenje i smrt su rezultat unaprijed određenog biološkog plana
• Evolucijske teorije - Prirodna selekcija eliminira pojedince nakon što proizvedu potomstvo

Klasifikacija najvažnijih teorija starenja prema stepenu integracije

(Jin, Čen, 2005.)

Organski nivo integracije
Teorija trošenja - Sacher, 1966
Teorija katastrofe greške - Orgel, 1963
Teorija oštećenja od stresa - Stlye, 1970
Teorija autointoksikacije - Mečnikov, 1904
Evolucijska teorija(teorija programiranog starenja) - Williams, 1957
Teorija zadržavanja informacija (teorija programiranog starenja)

Nivo organa
Endokrina teorija - Korenčevski, 1961
Imunološka teorija - Walford, 1969
Inhibicija mozga

Ćelijski nivo
Teorija ćelijske membrane - Zg-Nagy, 1978
Teorija somatskih mutacija - Szillard, 1959
Mitohondrijska teorija - Miquel et al., 1980
Mitohondrijsko-lizozomska teorija - Brunk, Terman, 2002
Teorija granice proliferacije ćelije (teorija programiranog starenja) - Hayflick, Moorhead, 1961.

Molekularni nivo
Teorija akumulacije oštećenja DNK - Vilenčik, 1970
Teorija elemenata u tragovima - Eichhorn, 1979
Teorija slobodnih radikala - Harman, 1956
Teorija poprečnih poprečnih veza - Bjorksten, 1968
Teorija oksidativnog stresa - Sohal, Allen, 1990; Yu, Yang, 1996
Teorija neenzimske glikozilacije - Cerami, 1985
Teorija trovanja karbonilom - Yin, Brunk, 1995
Teorija katastrofe zagađenja - Terman, 2001
Teorija genskih mutacija
Teorija skraćivanja telomera (teorija programiranog starenja) - Olovnikov, 1971.

Drugi pristupi
Starenje kao entropija - Sacher, 1967; Bortz, 1986
Matematičke teorije i razne unificirane teorije - Sohal, Alle, 1990;
Zg-Nagy, 1991; Kowald, Kirkwood, 1994

Denham Harmanova teorija slobodnih radikala o starenju

Teorija ćelijskog starenja Leonarda Hayflicka

Teorija elevacije starenja

Predložio i obrazložio početkom 50-ih godina prošlog veka lenjingradski naučnik Vladimir Dilman. Prema ovoj teoriji, mehanizam starenja počinje svoj rad stalnim povećanjem praga osjetljivosti hipotalamusa na nivo hormona u krvi. Kao rezultat, povećava se koncentracija cirkulirajućih hormona. Kao rezultat toga nastaju različiti oblici patoloških stanja, uključujući i one karakteristične za stariju životnu dob: gojaznost, dijabetes, ateroskleroza, kankriofilija, depresija, metabolička imunosupresija, hipertenzija, hiperadaptoza, autoimune bolesti i menopauza. Ove bolesti dovode do starenja i konačno smrti.
Drugim riječima, u tijelu postoji veliki biološki sat koji odbrojava svoj životni vijek od rođenja do smrti. U određenom trenutku ovi satovi pokreću destruktivne procese u tijelu, koji se obično nazivaju starenjem.
Prema Dilmanu, starenje i srodne bolesti su nusproizvod implementacije genetskog programa ontogeneze - razvoja tijela.
Iz ontogenetskog modela proizilazi da ako se stanje homeostaze stabilizira na nivou postignutom do kraja razvoja organizma, onda je moguće usporiti razvoj bolesti i prirodnih senilnih promjena i povećati vrstne granice čovjeka. život.
Preuzmite knjigu "Veliki biološki sat" V. Dilmana

Teorija potrošne (jednokratne) some

Teorija umrežavanja

Ovaj mehanizam starenja je nešto poput oštećenja slobodnih radikala. Samo ulogu agresivnih supstanci ovdje imaju šećeri, prvenstveno glukoza, koja je uvijek prisutna u organizmu. Šećeri mogu ući hemijska reakcija sa raznim proteinima. U tom slučaju, prirodno, funkcije ovih proteina mogu biti poremećene. Ali ono što je mnogo gore je da molekuli šećera, u kombinaciji sa proteinima, imaju tu sposobnost<сшивать>proteinskih molekula među sobom. Zbog toga ćelije počinju lošije raditi. U njima se nakupljaju ćelijski ostaci.
Jedna od manifestacija takvog umrežavanja proteina je gubitak elastičnosti tkiva. Spolja, najuočljivija stvar je pojava bora na koži. Ali mnogo štetniji je gubitak elastičnosti krvnih sudova i pluća. U principu, ćelije imaju mehanizme za razbijanje takvih unakrsnih veza. Ali ovaj proces zahtijeva puno energije iz tijela.
Danas već postoje lijekovi koji razgrađuju unutrašnje poprečne veze i pretvaraju ih u hranjive tvari za ćeliju.

Teorija greške

Hipoteza<старения по ошибке>iznio je 1954. američki fizičar M. Szilard. Proučavajući djelovanje zračenja na žive organizme, pokazao je da djelovanje jonizujućeg zračenja značajno skraćuje životni vijek ljudi i životinja. Pod uticajem zračenja, u molekuli DNK nastaju brojne mutacije koje pokreću neke simptome starenja, poput sijede kose ili tumora raka. Iz svojih zapažanja, Szilard je zaključio da su mutacije direktni uzrok starenja živih organizama. Međutim, nije objasnio činjenicu starenja ljudi i životinja koje nisu bile izložene zračenju.
Njegov sljedbenik L. Orgel vjerovao je da mutacije u genetskom aparatu ćelije mogu biti ili spontane ili nastati kao odgovor na izlaganje agresivnim faktorima - jonizujuće zračenje, ultraljubičasto zračenje, izlaganje virusima i toksičnim (mutagenim) supstancama itd. Vremenom se sistem za popravku DNK istroši, što uzrokuje starenje tijela.

Teorija apoptoze (ćelijsko samoubistvo)

Akademik V.P. Skulačev svoju teoriju naziva teorijom ćelijske apoptoze. apoptoza (grčki)<листопад>) - proces programirane smrti ćelije. Kao što se drveće oslobađa dijelova da bi očuvalo cjelinu, tako i svaka pojedinačna ćelija, prošavši svoj životni ciklus, mora odumrijeti i na njeno mjesto treba doći nova. Ako se ćelija zarazi virusom, ili u njoj dođe do mutacije koja dovodi do maligniteta, ili joj jednostavno istekne životni vijek, onda ona mora umrijeti da ne bi ugrozila cijeli organizam. Za razliku od nekroze – nasilne ćelijske smrti uslijed ozljeda, opeklina, trovanja, nedostatka kisika kao posljedica začepljenja krvnih žila i sl., apoptozom se stanica pažljivo rastavlja na dijelove, a susjedne stanice koriste njene fragmente kao građevinski materijal.
Mitohondrije takođe prolaze kroz samouništenje - proučavajući ovaj proces, Skulachev ga je nazvao mitoptozom. Mitoptoza nastaje kada se u mitohondrijima proizvodi previše slobodnih radikala. Kada je broj mrtvih mitohondrija previsok, proizvodi njihovog raspada truju ćeliju i dovode do njene apoptoze. Starenje je, sa Skulačeve tačke gledišta, rezultat činjenice da u tijelu više stanica umire nego što se rađa, a umiruće funkcionalne stanice zamjenjuju se vezivnim tkivom. Suština njegovog rada je potraga za metodama za suprotstavljanje uništavanju ćelijskih struktura slobodnim radikalima. Prema naučniku, starost je bolest koja se može i treba lečiti. Program starenja tela može da se onemogući i da se tako isključi mehanizam koji skraćuje naše živote.
Prema Skulačevu, glavni aktivni oblici kisika, što dovodi do smrti mitohondrija i stanica - vodikov peroksid. Trenutno, pod njegovim vodstvom, testira se lijek SKQ, dizajniran da spriječi znakove starenja.
Intervju za Novu gazetu

Adaptaciono-regulatorna teorija

Model starenja koji je razvio istaknuti ukrajinski fiziolog i gerontolog V.V. Frolkis iz 1960-ih i 70-ih godina, zasniva se na široko rasprostranjenoj ideji da su starost i smrt genetski programirani.<Изюминка>Frolkisova teorija je da su razvoj u vezi sa starenjem i očekivani životni vijek određeni balansom dva procesa: zajedno s destruktivnim procesom starenja, proces se odvija<антистарения>, za koji je Frolkis predložio termin<витаукт>(latinski vita - život, auctum - povećanje). Ovaj proces je usmjeren na održavanje vitalnosti tijela, njegovu adaptaciju i produženje životnog vijeka. Koncept protiv starenja (vitauct) postao je široko rasprostranjen. Tako je 1995. godine u SAD održan prvi međunarodni kongres o ovom problemu.
Bitna komponenta Frolkisove teorije je hipoteza o regulaciji gena koju je razvio, prema kojoj su primarni mehanizmi starenja poremećaji u funkcionisanju regulatornih gena koji kontrolišu aktivnost strukturnih gena i, kao rezultat toga, intenzitet sinteze gena. proteini kodirani u njima. Poremećaji regulacije gena povezani sa starenjem mogu dovesti ne samo do promjena u omjeru sintetiziranih proteina, već i do ekspresije prethodno neaktivnih gena, pojave prethodno nesintetiziranih proteina i, kao rezultat, do starenja i smrti stanica.
V.V. Frolkis je vjerovao da su genski regulatorni mehanizmi starenja osnova za razvoj uobičajenih vrsta patologija povezanih sa starenjem - ateroskleroze, raka, dijabetesa, Parkinsonove i Alchajmerove bolesti. Ovisno o aktivaciji ili supresiji funkcija određenih gena, razvijat će se jedan ili drugi sindrom starenja, jedna ili druga patologija. Na temelju ovih ideja iznesena je ideja o genetskoj regulatornoj terapiji, osmišljenoj da spriječi promjene koje su u osnovi razvoja patologije povezane sa starenjem.

Olovnikova reduzomalna teorija

Linearna reduzomalna DNK molekula obložena proteinima je kopija segmenta hromozomske DNK. gnijezdo. Kao i telomerna DNK, linearna reduzomalna DNK se skraćuje tokom vremena. Stoga, sićušni reduzomi progresivno smanjuju veličinu; otuda i njihovo ime. Uz gubitak DNK u reduzomu, smanjuje se i broj različitih gena koji sadrži. Skraćivanje reduzomalnih molekula DNK (i rezultirajuća promjena u setu gena u reduzomima) mijenja nivo ekspresije različitih kromosomskih gena s godinama i zbog toga služi kao ključno sredstvo za mjerenje biološkog vremena u individualnom razvoju.