Вход в аккаунт

Случайная картинка

Зачем ругаешься

Опрос

Сколько людей ты отрезвил(а)? :

Новое на сайте

Новые комментарии

Секреты старения организма

При старении изменяются все системы организма, в том числе и система синтеза белков. И причину почти каждого из таких изменений можно найти на молекулярном уровне. Это стало возможным благодаря огромным успехам биохимии, молекулярной биологии, генетики, биофизики.

Меняется с возрастом кожа: теряется эластичность, появляются морщины — это наиболее заметный признак наступающего старения. В настоящее время точно установлено, что эти сдвиги в первую очередь связаны с молекулярными изменениями основного белка соединительной ткани — коллагене. Между волокнистыми молекулами коллагена постепенно накапливаются поперечные связи. Волокна становятся толще, прочнее. Они труднее распадаются при процессах обновления, хуже выполняют свои биологические функции.
Частый спутник старости — атеросклероз, связан с типичными изменениями молекул, из которых построены стенки кровеносных сосудов.

Во всех этих и многих других случаях в организме появляется что-то новое, что-то измененное. Но это новое не способствует, а, наоборот, нарушает нормальное течение процессов, ведет к дисгармониям, ослабляет приспособленность организма к окружающей среде.

Нормальные компоненты клеток, нормальные белки рождаются, как известно, под контролем нуклеиновых кислот. И если в клетке начинается синтез измененного, аномального белка, значит, изменилась и матрица, на которой он образуется. Значит, в клетке появилась аномальная молекула ДНК с нарушенной последовательностью составляющих ее нуклеотидов. Такое изменение обычно называют мутацией. Когда количество молекулярных изменений и мелких, «точечных» мутаций становится большим, клетка отмирает и общее число клеток в ткани постепенно уменьшается. Происходит медленное, но закономерное ослабление различных функций организма: физической силы, памяти, слуха, зрения, эластичности скелета. Начинают выпадать зубы, волосы.

Старение кажется нам процессом единым и направленным. В действительности же оно слагается из множества хаотических, разнонаправленных и неопределенных молекулярных актов. И только сумма таких актов дает то, что мы замечаем,— изменение клеток, нарушение основной функции органа или ткани.

Хаотичность старения проявляется не только в том, что в организме изменяются с возрастом все разнообразные системы, все ткани, органы, клетки, молекулярные комплексы, но и в том, что эти изменения возникают под влиянием множества разнообразных внешних и внутренних факторов. Чрезмерно повышенная нагрузка органа ускоряет его старение. Облучение организма радиоактивными излучениями или рентгеном, особенно хроническое, тоже ускоряет старение, и такое «радиационное» старение почти ничем не отличается от нормального. Наконец, ускоряют старение болезни, расстройства нервной и эндокринной систем, многие яды, такие как алкоголь, никотин, неправильный образ жизни и т. п. Именно эта многоканальность и многопричинность старения породила десятки теорий о его движущих механизмах и о путях продления жизни.

Однако, внешне наблюдаемая хаотичность старения не является абсолютно нерегулируемой. Уже одно то, что весь этот комплекс хаотических изменений имеет определенную скорость, характерную для каждого вида — у крыс он укладывается в три года, а у черепахи — в сто—двести лет, — свидетельствует о том, что каналы, по которым в организм вводятся дисгармонии, могут быть широкими и узкими. Сосуд жизни в одних случаях наполняется по каплям, в других — быстрой струей, и раскрытие природы этой регуляции является важнейшей проблемой современной геронтологии — науки о закономерностях старения.

В последние годы ученые, работающие в области биохимии, генетики и молекулярной геронтологии, стали приходить к выводу, что скорость накопления возрастных изменений регулируется тем, как точно воспроизводятся основные молекулярные структуры клетки: ДНК, РНК и белки.

Молекулы ДНК обладают, как известно, способностью к саморепродукции. Каждая молекула ДНК состоит из двух перекрученных вокруг общей оси цепочек. И каждая цепочка состоит из тысяч нуклеотидов, попарно связанных с нуклеотидами соседней цепочки. Последовательность нуклеотидов в этих полимерах — это и есть тот алфавит (код), которым записана наследственная информация клетки. В строгом соответствии с этой записью синтезируются разнообразные белки, и любое изменение последовательности приводит к изменению белков. Если нарушится, например, положение только одного нуклеотида в длинном полимере, определяющем синтез гемоглобина, появляется аномальный гемоглобин, у которого в одном из участков нарушена последовательность аминокислот. Таких аномалий в гемоглобине обнаружено уже несколько десятков типов, и они, согласно статистическим подсчетам, могут встречаться у миллионов людей.

В природе и в организме постоянно возникают десятки факторов, которые могли бы менять нуклеотидную последовательность и последовательность аминокислот в белках: внешнее и внутреннее облучение, химические аналоги нуклеотидов и аминокислот, ошибки ферментативных реакций. Но хотя процесс репродукции, например, ДНК, у разных видов — от бактерий и до человека — осуществляется на основе одних и тех же молекулярных принципов, меняться он может под влиянием различных факторов самым широчайшим образом.
Одна и та же доза облучения, например, 4 тысячи рентген, по-разному действует на разные объекты. Она вызывает гибель человека, кролика и крысы, но почти не оказывает влияния на мушку дрозофилу, а по последним данным, даже увеличивает продолжительность ее жизни.

В обычных условиях радиация не является существенным фактором старения, ее роль в балансе изменений, определяющих продолжительность жизни, не очень велика. Однако на этом примере видно, что в клетках существует какой-то биохимический механизм, который регулирует уровень повреждаемости молекулярных структур при том или ином воздействии.

По-видимому, именно он определяет реальную скорость старения. Этот механизм связан с наследственным аппаратом клетки, но природа и способ его действия пока неизвестны.
Сейчас можно лишь предполагать, что он существует, и надеяться, что наука сумеет подойти к разгадке способов его влияния на организм.

Мы знаем, что наследственный аппарат клетки автоматически настроен (запрограммирован) на выдачу меняющейся во времени биохимической информации. В определенный период завершения развития — когда организм достигает полной зрелости — этот поток новой информации стабилизируется. Вершина индивидуального развития достигнута. Но за нею идет не бесконечное плато — организм не может быть вечно молодым, — а более или менее пологий спуск. Естественно, возникает вопрос: каков механизм этого спуска? Не является ли деградация — старение — столь же организованной, как и поступательное развитие — созревание? Не толкают ли организм вниз те же наследственные силы, которые поднимали его вверх по пути развития? Не выдает ли ядро наряду с биохимической информацией и дезинформацию — может быть, она не только организует, но и нарушает работу взаимосвязанных внутриклеточных систем? Не заведены ли «биологические часы» на весь цикл жизни — от оплодотворения клетки до смерти?
Ведь смерть особи нужна для эволюции вида.

Эти предположения, несмотря на их кажущийся несколько фатальный характер, не только не дают нам повода для пессимизма, но, наоборот, вселяют уверенность в победе над преждевременной старостью и смертью. Ведь известно, что срок жизни человека пока что определяется не тем, что отпущено природой; по мнению многих ученых, нормальный срок жизни человека — за сто лет. Укорачивают нашу жизнь неблагоприятные условия, различные отклонения, болезни. Но наука в силах защитить организм человека от этих вредных влияний. Для этого необходимо в первую очередь понять их механизм. А так как развитие организма связано с синтезом белков, который, в свою очередь, регулируется нуклеиновыми кислотами, мы должны рассматривать проблему старения и на молекулярном уровне.

5
Средняя: 5 (2 голосов)
Ваша оценка: Ничего