Головна
Реферати » Реферати по біології » Старіння

Старіння

протистояти чужорідних антигенів. Гірше те, що клітини, здатні до синтезу антитіл, починають виробляти їх проти власних структур. Такі антитіла називають аутоантителами. Основною причиною їх синтезу є втрата здатності клітинами, синтезуючими антитіла, розрізняти «своє» від
«чужого» . Частіше за все, напевно, це пов'язано з мутацією таких клітин, і тоді потрапили в кров, наприклад, білки мембран клітин мозку або щитовидної залози сприймаються як чужорідні білки, і проти них виробляються антитіла. Кількість аутоантитіл збільшується в процесі старіння.
Отже, в літньому організмі існує постійна небезпека пошкодження ними клітин відповідно головного мозку та щитовидної залози.
Адже аутоантитіла, реагуючи зі специфічними для них антигенами, порушують функцію структур, до складу яких ці антигени входять. Крім того, клітини, антигени яких прореагували з ауто антитілами, можуть стати жертвою макрофагів, особливих клітин, «пожирають» пошкоджені чи загиблі 'клітини.

[6] Іншою причиною синтезу аутоантитіл є зміна антигенного складу тих чи інших органів .. У старих організмів виявляються білки, антигенний склад яких різний. Познайомившись з тим, що було викладено вище про механізми різних порушень синтезу білка при старінні, легко зрозуміти, які причини цих відмінностей і як їх багато. Але ж навіть незначно змінені білки імунологічної системою можуть розпізнаватися як чужі, а на них будуть синтезовані антитіла. І порушення кровопостачання органів, і синтез аутоантитіл, і зміни концентрації гормонів - це приклади основних порушень дистанційної взаємодії клітин при старінні. Однак клітини взаємодіють і з сусідніми клітинами. Мож-. але навіть стверджувати, що «підтримка нормальних відносин» між клітинами - необхідна умова збереження ними життєздатності протягом тривалих проміжків часу. Особливо велика роль взаємодії клітин в процесі розвитку організму, коли відбувається формування органів. Однак і після завершення розвитку організму порушення взаємодії між клітинами може мати для них трагічні наслідки. Наприклад, функція нейронів в значній мірі залежить від оточуючих їх клітин, а перенесення інформаційної РНК від лімфоцитів до плазматичним клітинам - необхідна умова вироблення антитіл. Роль порушення таких взаємодій в старінні організму ще майже не вивчена, однак те, що ми тепер знаємо про зміну при старінні мембран клітин, дозволяє нам зробити висновок, що такі порушення неминучі, і вони є одним з важливих ланок процесу старіння.

До складу надклеточних функціональних одиниць, крім клітин, входить і міжклітинний речовина. Однією з його функцій також є і встановлення
«правильних взаємин» між клітинами, забезпечення їх поживними речовинами і киснем. Основним компонентом міжклітинної речовини є колаген, кількість якого з віком збільшується. Те ecть в процесі старіння з віком стає все менше клітин і все більше міжклітинної речовини. Але, крім кількісних змін, колаген з часом піддається і якісних змін. Їх виникнення зумовлено насамперед тим, що колаген-другая, крім ДНК, макромолекула, практично повністю не оновлюється після завершення синтезу. Можливо, не випадково саме ці макромолекули (і тільки вони) складаються з ланцюгів, спірально закручених один на одного. Правда, ДНК-це дво цепочечная спіраль, колаген - тріцепочечная.

Колаген, виділений з різних органів старих тварин, різко відрізняється від колагену, виділеного з тих же органів молодих. Ці зміни різноманітні, проте більшість з них є наслідком одних і тих же молекулярних подій - утворення між ланцюгами колагену ковалентних зшивок (найчастіше між їх амінокислотами: лізином і тирозином). Кількість таких зшивок настільки закономірно збільшується у міру старіння, що фізико-хімічні властивості колагену можуть служити критерієм біологічного віку організму. Саме біологічного, а не календарного. Наприклад, після хронічного опромінення тварин іонізуючою радіацією тривалість життя їх зменшується, причому в органах таких тварин розвиваються зміни, аналогічні тим, які можна спостерігати і при старінні тих же тварин. Тобто опромінення прискорює розвиток процесу старіння на рівні цілісного організму. Розвиток спонтанних молекулярних змін міжклітинної речовини також прискорюється: колаген, виділений з органів опромінених тварин, містить кількість зшивок, характерне для колагену більш старих тварин.

В міжклітинній речовині, крім мережі колагенових волокон, містяться еластичні нитки. Вони складаються з еластину, утворення якого відбувається в результаті взаємодії двох макромолекул: гликопротеида і проеластіна.
Причому спочатку гликопротеид полімер-зуется в мікрофібрили, на які в результаті електростатичного взаємодії адсорбуються молекули проеластіна. Наступний етап освіту еластинових фібрил каталізується спеціальним ферментом лізіноксідазой. В результаті між двома макромолекулами утворюються ковалентні cвязи. Еластин також є метаболічно стабільною структурою, і з віком кількість перехресних зв'язків у ньому збільшується. Однак, освіта цих «додаткових» зшивок | відбувається, очевидно, не через специфічної дії ферментів, а внаслідок окислення лізінових залишків перекисами та іншими продуктами метаболізму.

Таким чином, основне принципи старіння клітин і міжклітинної речовини виявляються однаковими. В обох випадках вони обумовлені освітою сшивок між макромолекулами, як правило, не схильних метаболізму. Причому механізми зшивання макромолекул також аналогічні.
Процес зазвичай починається (ініціюється) істинно спонтанним, тепловим руйнуванням макромолекул або окисленням її низькомолекулярними метаболітами
(зазвичай перекисами), і при утворенні зшивок між ДНК і гістонами і між молекулами колагену і макромолекулами, що входять до складу еластину, у всіх випадках, очевидно, беруть участь аміногрупи лізину.

Ми вже відзначали, що молекулярні зміни міжклітинної речовини мають істотне значення в порушенні при старінні взаємодії між клітинами, порушенні їх постачання киснем і різними живильними речовинами. Це пов'язано не тільки, з тим, що утруднюється дифузія речовин між клітинами, а також між ними і кров'ю. Адже і колагенові, і еластинових волокна входять до складу судинної стінки. Отже, те, що остання з віком стає більш щільною, менш еластичною, залежить насамперед від розглянутих нами молекулярних змін колагену і еластину. Більш того, такі зміни є тим основним фактором,
Котра робить судинну стінку з віком більш вразливою до атеросклерозу. Це конкретний приклад того, що старіння готує грунт для розвитку найбільш поширених і важких захворювань людини.

Однак старіння міжклітинної речовини, хоча і може ініціюватися незалежно від вікових змін клітин, проте в значній мірі визначається ними. Митотический потенціал фібробластів з віком зменшується. Але при старінні порушується не тільки ця їхня функція, а й здатність синтезувати колаген.

[7] Освіта еластинових волокон залежить від координованого синтезу клітинами принаймні двох типів макромолекул. У «старій» сполучної тканини ця координація порушується, синтезується відносно більшу кількість-гликопротеида, що, природно, повинно приводити утворенню еластинових ниток з порушеною структурою, а це, в свою чергу, служить основою для виникнення «протівоеластінових» антитіл, що руйнують стінку посудини. Такі зміни відбуваються не тільки в процесі «нормального» старіння судинної стінки, але й становлять ланцюг подій при розвитку атеросклерозу. Навіть старіння міжклітинної речовини кісткової тканини, речовини виключно інертного, очевидно, значною мірою залежить від порушення функції спеціальних клітин - остеобластів. Саме ці клітини синтезують речовина (білок, що знаходиться в комплексі з кальцієм і фосфатом), яке ініціює процес відкладення в кістки солей кальцію. При різних патологічних процесах відкладення кальцію відбувається не тільки в кістковій тканині, а й інших органах (найчастіше в артеріальній стінці).
Причиною цього процесу - дистрофічній кальцификации є не збільшення в крові концентрації кальцію, а скоріше порушення синтезу остеобластами ініціатора кальцификации

Ми коротко зупинилися на розгляді механізму цього явища, тому що дистрофічна кальцифікація (закостенівши різних тканин) - один з важливих симптомів старіння людини. Отже, і цей, здавалося б, чисто фізико-хімічний процес зміни з віком міжклітинної речовини може бути пов'язаний зі старінням клітин.

5. Прояв старіння на тканинному рівні.

[8] Про існування внутрішньоклітинних факторів, що обмежують тривалість життя клітин межами, характерними для даного виду, свідчу і з дослідження проведені на культурі тканини.

Засновник методу Carrel в 1912р. ввів в культуру тканини фібробласти серцевого м'яза зародка курчати шляхом безперервних пасажів в свіжу живильне середовище фібробласти зберігалися в перебігу 34л. (Parken, 1961р.).
Клітини весь час були молодими і здоровими і прожили потрійний термін життя курчати, еквівалентної 200 років життя людини. Досвід був закінчений у
1946р.

[9] З метою дослідження причин старіння організму було зроблено вивчення старіння клітин у культурі. Як вперше показали Свім і Паркер, фібробласти, отримані з різних тканин людини, проліферують тільки протягом обмеженого часу, після чого гинуть. Ці автори, однак, не з'ясували, зберігають ліклеткі в культурі свої нормальні властивості, і не наважилися припустити, що їх обмежена проліферативна активність пов'язана зі старінням. Пізніше аналогічні роботи були широко розгорнуті в лабораторії Хейфліка. Хейфлик і Мурхед встановили, що легеневі фібробласти ембріона людини проходять в культурі близько 50 подвоєнь популяції і потім гинуть. Фібробласти, отримані з легеневої тканини дорослого донора, піддаються тільки ~ 20 подвоєння популяції. Хейфлик припустив, що є зворотна залежність між віком донора і проліферативним потенціалом фібробластів. Пізніше інші дослідники також повідомили про наявність такого зв'язку

Більш того, було показано, що при культивуванні фібробластів шкіри, отриманих від людей у ??віці 10-90 років, спостерігається зниження потенціалу подвоєння приблизно на 0,20 відносні одиниці в розрахунку на кожен рік життя донора. Коефіцієнт регресії складає-0,20. Повідомлення Голдстейн та ін. Про те, що ні хронологічний вік донора, а скоріше його фізіологічний стан відповідально за швидкість росту фібробластів, спонукало багатьох

Сторінки: 1 2 3 4