Теломерная теория старения


Теломерная теория старения | НаукаPRO

В чём заключается идея теломерной теории старения? Кто и когда сформулировал основные понятия этой теории? Почему наши клетки перестают делиться? Доктор биологических наук, главный научный сотрудник Академии биологии и биотехнологии им. Д. И. Ивановского Южного Федерального Университета, Владимир Чистяков расскажет, что объясняет и как применяется теломерная теория старения, каковы успехи её применения на практике и насколько она актуальна сегодня.

«Генетическая информация, которая определяет смерть и жизнь человека, записана в хромосомах. Хромосомы – это такие длинные, сложным образом упакованные нити ДНК, а на конце у них есть участки, называемые теломерами.

Теломеры – концевые участки хромосом

Эти участки в делящихся клетках с возрастом укорачиваются – это приводит к тому, что клетки просто прекращают делиться. То, что клетки со временем перестают делиться, так называемый предел Хейфлика, был открыт Леонардом Хейфликом в 70-е годы, а сам теломеразный механизм, обеспечивающий прекращение деления клеток, был предложен нашим соотечественником Алексеем Матвеевичем Оловниковым. Его работа была опубликована в 1973 году, а примерно через 28 лет был открыт и сам этот механизм, за что ряд американских исследователей получили Нобелевскую премию, однако в состав Нобелевских лауреатов Алексея Матвеевича не включили, несмотря на то, что идея принадлежала ему.

Алексей Матвеевич Оловников – российский биолог-теоретик, кандидат биологических наук, ведущий научный сотрудник Института биохимической физики РАН

Леонард Хейфлик – американский биолог, профессор анатомии Калифорнийского университета

Теломерная теория старения несколько модифицировалась. Вначале, когда Алексей Матвеевич Оловников её разработал, он считал, что идёт недорепликация. Идея эта посетила его в метро. Он думал, как клетка может считать время и число делений, и глянул на рельсы Московского метро. По этим рельсам ездит тележка, которая печатает копии. Но если у тележки центр, который печатает, и центр, который узнаёт конец, разнесены в пространстве, то она остановится, не допечатав, и поедет печатать назад, где опять немного не допечатает.

Хромосома и ДНК

Это была первая верная модель, но тогда полагали, что из-за того, что теломеры укорачиваются, они доходят до жизненно важных генов и из-за этого перестают работать, отчего останавливается деление клеток. На самом деле, это не совсем так – укорочение теломер ведёт к тому, что хромосомы начинают ломаться и слипаться и становятся более ломкими. Вообще же, теломерная теория объясняет важный, но не единственный аспект старения. Она призвана объяснить, почему клетки делятся ограниченное число раз.

Хромосомы – структуры ядра клетки, содержащие наследственную информацию

Дело в том, что число делящихся клеток в организме человека достаточно мало, из 80 килограмм их может быть килограмм 10, а то и меньше. Самые важные для выживания клетки, например, нейроны не делятся, а если и делятся, то очень слабо. Или, например, кардиомиоциты: каким выросло сердце к 15-20 годам, таким оно и будет всю жизнь. Если бы клетки сердца делились и регенеровали, это было бы прекрасно, но, к сожалению, это не так. Большинство клеток человека постмитотические, то есть они поделились и больше не делятся. Как сказал один врач: «Я ни разу не видел человека, который умер бы от того, что у него не делятся фибробласты».

Нейроны – единицы нервной системы, хранящие и передающие информацию при помощи электрических и химических сигналов

Предел деления клеток человека был обнаружен именно на фибробластах. Самое главное, что постмитотичны клетки большинства желёз. Например, тимус не делится, и что ни делай с теломеразами, он делиться не будет, он будет только уменьшаться с возрастом.

Деление клеток

Поэтому теломеразная теория старения – это очень интересная теория, она объясняет некоторые важные аспекты старения, связанные с тем, что клетки перестают быстро делиться, но для старения в целом, для такой системы, которая состоит в основном из постмитотических клеток, это не очень актуально.

Естественно, возникает идея, что если с возрастом теломеры укорачиваются, то необходимо что-то сделать так, чтобы они не укорачивались, то есть увеличить активность теломеразы в клетках человека. Но увеличение активности теломеразы ведёт к повышению риска рака. То есть это настолько сложная система, что до сих пор генные инженеры, которые экспериментируют с теломеразой при помощи всяких ухищрений, не достигли большего продолжения жизни, чем на 40%. Хотя тут есть что-то, чего мы, возможно, ещё до сих пор не знаем.»

Старение — плата за подавление раковых опухолей?

Статья на конкурс «био/мол/текст»: Уже более 50 лет прошло с тех пор, как на культуре фибробластов доказан феномен старения клеток, но существование старых клеток в организме долгое время подвергалось сомнению. Не было доказательств, что старение отдельных клеток играет важную роль в старении всего организма. В последние годы были открыты молекулярные механизмы старения клеток, их связь с онкологическими заболеваниями и воспалением. По современным представлениям, воспаление играет ведущую роль в генезе практически всех возраст-зависимых заболеваний, которые в конечном итоге приводят организм к смертельному исходу. Оказалось, что старые клетки, с одной стороны, выступают в качестве супрессоров опухолей (поскольку необратимо перестают делиться сами и снижают риск трансформации окружающих клеток), а с другой — специфический метаболизм старых клеток может вызывать воспаление и перерождение соседних предраковых клеток в злокачественные. В настоящее время проходят клинические испытания лекарственных препаратов, избирательно элиминирующих старые клетки в органах и тканях, тем самым предотвращая дегенеративные изменения органов и рак.

Эта статья представлена на конкурс научно-популярных работ «био/мол/текст»-2012 в номинации «Лучший обзор».


Спонсор конкурса — дальновидная компания Thermo Fisher Scientific.

В организме человека присутствует примерно 300 типов клеток, и все они делятся на две большие группы: одни могут делиться и размножаться (то есть, они митотически компетентны), а другие — постмитотические — не делятся: это достигшие крайней стадии дифференцировки нейроны, кардиомиоциты, зернистые лейкоциты и другие.

В нашем организме существуют обновляющиеся ткани, в которых есть пул постоянно делящихся клеток, которые заменяют отработанные или погибающие клетки. Такие клетки есть в криптах кишечника, в базальном слое эпителия кожи, в костном мозге (кроветворные клетки). Обновление клеток может происходить довольно интенсивно: так, клетки соединительной ткани в поджелудочной железе заменяются каждые 24 часа, клетки слизистой желудка — каждые три дня, лейкоциты — каждые 10 дней, клетки кожи — каждые шесть недель, примерно 70 г пролиферирующих клеток тонкого кишечника удаляется из организма ежедневно [1].

Стволовые клетки, существующие практически во всех органах и тканях, способны делиться неограниченно. Регенерация тканей происходит за счет пролиферации стволовых клеток, которые могут не только делиться, но и дифференцироваться в клетки той ткани, регенерация которой происходит. Стволовые клетки есть в миокарде, в головном мозге (в гипокампе и в обонятельных луковицах) и в других тканях. Это открывает большие надежды в плане лечения нейродегенеративных заболеваний и инфаркта миокарда [2–4].

Постоянно обновляющиеся ткани способствуют увеличению продолжительности жизни. При делении клеток происходит омоложение тканей: новые клетки приходят на место поврежденных, при этом интенсивнее происходит репарация (устранение повреждений ДНК) и возможна регенерация при повреждении тканей. Не удивительно, что у позвоночных значительно выше продолжительность жизни, чем у беспозвоночных — тех же насекомых, у которых во взрослом состоянии клетки не делятся.

Но в то же время обновляющиеся ткани подвержены гиперпролиферации, что ведет к образованию опухолей, в том числе — злокачественных. Это происходит из-за нарушений регуляции деления клеток и повышенной частоты мутагенеза в активно делящихся клетках. По современным представлениям, чтобы клетка приобрела свойство злокачественности, ей необходимо 4–6 мутаций . Мутации возникают редко, и для того, чтобы клетка стала раковой — это подсчитано для фибробластов человека — должно произойти около 100 делений (такое число делений обычно происходит у человека примерно в возрасте 40 лет) [5].

В целях защиты от самого себя, в организме сформировались специальные клеточные механизмы супрессии опухолей. Один из них — репликативное старение клеток (сенесценция), заключающееся в необратимой остановке деления клетки в стадии G1 клеточного цикла. При старении клетка перестает делиться: она не реагирует на ростовые факторы и становится устойчивой к апоптозу.

Лимит Хейфлика

Феномен старения клеток был впервые открыт в 1961 г. Леонардом Хейфликом с коллегами на культуре фибробластов. Оказалось, что клетки в культуре фибробластов человека при хороших условиях живут ограниченное время и способны удваиваться примерно 50±10 раз, — и это число стали называть лимитом Хейфлика [6], [7]. До открытия Хейфлика господствовала точка зрения, что клетки бессмертны, а старение и смерть — это свойство организма в целом.

Эта концепция считалась неопровержимой во многом благодаря экспериментам Карреля, который поддерживал культуру клеток сердца цыпленка 34 года (ее выбросили лишь после его смерти). Однако, как выяснилось впоследствии, бессмертие культуры Карреля было артефактом, поскольку вместе с эмбриональной сывороткой, которая добавлялась в культуральную среду для роста клеток, туда попадали и сами эмбриональные клетки (и, скорее всего, культура Карреля стала уже далеко не тем, чем была в начале).

По-настоящему бессмертными являются раковые клетки. Так, клетки HeLa, выделенные в 1951 г. из опухоли шейки матки Генриетты Лакс , до сих пор используются цитологами (в частности, c помощью клеток HeLa была разработана вакцина против полиомиелита). Эти клетки даже побывали в космосе.

Как выяснилось, лимит Хейфлика зависит от возраста: чем старше человек, тем меньшее число раз удваиваются его клетки в культуре. Интересно, что замороженные клетки при разморозке и последующем культивировании как будто помнят число делений до замораживания. Фактически, внутри клетки существует «счетчик делений», и по достижении определенного предела (лимита Хейфлика) клетка перестает делиться — становится сенесцентной. Сенесцентные (старые) клетки имеют специфическую морфологию — они крупные, уплощенные, с большими ядрами, сильно вакуолизированы, у них меняется профиль экспрессии генов. В большинстве случаев они устойчивы к апоптозу.

Однако старение организма нельзя свести только к старению клеток. Это значительно более сложный процесс. Старые клетки есть и в молодом организме, но их мало! Когда же с возрастом сенесцентные клетки накапливаются в тканях, начинаются дегенеративные процессы, которые приводят к возраст-зависимым заболеваниям. Один из факторов этих заболеваний — так называемое старческое «стерильное» воспаление, которое связано с экспрессией провоспалительных цитокинов старыми клетками.

Еще один важный фактор биологического старения — строение хромосом и их кончиков — теломеров.

Теломерная теория старения

Рисунок 1. Теломеры — концевые участки хромосом. Поскольку хромосом у человека 23 пары (то есть, 46 штук), теломер получается 92.

В 1971 году наш соотечественник Алексей Матвеевич Оловников предположил, что лимит Хейфлика связан с «недорепликацией» концевых участков линейных хромосом (они имеют специальное название — теломеры). Дело в том, что в каждом цикле деления клетки теломеры укорачиваются из-за неспособности ДНК-полимеразы синтезировать копию ДНК с самого кончика [8], [9]. Кроме того, Оловников предсказал существование теломеразы (фермента, добавляющего повторяющиеся последовательности ДНК на концы хромосом), исходя из того факта, что иначе в активно делящихся клетках ДНК быстро бы «съелась», и генетический материал был бы утерян. (Проблема в том, что активность теломеразы угасает в большинстве дифференцированных клеток.)

Теломеры (рис. 1) играют важную роль: они стабилизируют кончики хромосом, которые иначе, как говорят цитогенетики, стали бы «липкими», т.е. подверженными разнообразным хромосомным аберрациям, что приводит к деградации генетического материала. Теломеры состоят из повторяющихся (1000–2000 раз) последовательностей (5′—TTAGGG—3′), что в сумме дает 10–15 тысяч нуклеотидных пар на каждый хромосомный кончик. На 3′-конце теломеры имеют довольно длинный однонитевой участок ДНК (150–200 нуклеотидов), участвующий в образовании петли по типу лассо [10], [11] (рис. 2). С теломерами связано несколько белков, образующих защитный «колпачок» — этот комплекс называется шелтерином (рис. 3). Шелтерин предохраняет теломеры от действия нуклеаз и слипания и, видимо, именно он сохраняет целостность хромосомы.

Рисунок 2. Состав и структура теломер. Многократное деление клетки в случае отсутствия активности теломеразы ведет к укорочению теломер и репликативному старению.

Рисунок 3. Строение теломерного комплекса (шелтерина). Теломеры находятся на концах хромосом и состоят из тандемных повторов TTAGGG, которые заканчиваются 32-членным выступающим одноцепочечным фрагментом. С теломерной ДНК связан шелтерин — комплекс из шести белков: TRF1, TRF2, RAP1, TIN2, TPP1 и POT1.

Незащищенные концы хромосом воспринимаются клеткой как повреждение генетического материала, что активирует репарацию ДНК. Теломерный комплекс вместе с шелтерином «стабилизирует» хромосомные кончики, защищая всю хромосому от разрушения. В сенесцентных клетках критическое укорочение теломер нарушает эту защитную функцию [12], [13], в связи с чем начинают формироваться хромосомные аберрации, которые часто приводят к малигнизации. Чтобы этого не произошло, специальные молекулярные механизмы блокируют клеточное деление, и клетка переходит в состояние сенесцентности — необратимой остановки клеточного цикла. При этом клетка гарантированно не может размножаться, а значит, не сможет и сформировать опухоль. В клетках с нарушенной способностью к сенесценции (которые размножаются, несмотря на дисфункцию теломер), образуются хромосомные аберрации.

Длина теломер и скорость их укорочения зависит от возраста. У человека длина теломер варьирует от 15 тысяч нуклеотидных пар (т.н.п.) при рождении до 5 т.н.п. при хронических заболеваниях. Длина теломер максимальна у 18-месячных детей, а затем она быстро снижается до 12 т.н.п. к пятилетнему возрасту. После этого скорость укорачивания снижается [14].

Теломеры укорачиваются у разных людей с разной скоростью. Так, на эту скорость сильно влияют стрессы. Э. Блекберн (лауреат Нобелевской премии по физиологии и медицине 2009 г.) установлено, что женщины, постоянно испытывающие стресс (например, матери хронически больных детей), имеют значительно более короткие теломеры по сравнению со сверстницами (примерно на десять лет!). Лабораторией Э. Блекберн разработан коммерческий тест для определения «биологического возраста» людей на основании длины теломер.

Любопытно, что у мышей очень длинные теломеры (50–40 т.н.п., по сравнению с 10–15 т.н.п. у человека). У некоторых линий лабораторных мышей длина теломер достигает 150 т.н.п. Более того, у мышей теломераза всегда активна, что не дает теломерам укорачиваться. Однако это, как всем известно, не делает мышей бессмертными. Мало того: у них опухоли развиваются намного чаще, чем у людей, что позволяет предположить, что укорачивание теломер как механизм защиты от опухолей у мышей не работает [15].

При сравнении длины теломер и теломеразной активности у разных млекопитающих оказалось, что виды, для которых характерно репликативное старение клеток, имеют большую продолжительность жизни и большой вес. Это, например, киты, продолжительность жизни которых может достигать 200 лет. Таким организмам репликативное старение просто необходимо, поскольку слишком большое число делений порождает множество мутаций, с которыми необходимо как-то бороться. Предположительно, репликативное старение и есть такой механизм борьбы, который сопровождается к тому же репрессией теломеразы [16].

Старение диференцированных клеток происходит иначе. Стареют и нейроны, и кардиомиоциты, а ведь они не делятся! Например, в них накапливается липофусцин — старческий пигмент, который нарушает функционирование клеток и запускает апоптоз. В клетках печени и селезенки с возрастом накапливается жир.

Связь репликативного старения клеток со старением организма, строго говоря, не доказана, но возрастная патология сопровождается и старением клеток (рис. 4). Злокачественные новообразования пожилого возраста в большинстве своем связаны с обновляемыми тканями. Онкологические заболевания в развитых странах — одна из основных причин заболеваемости и смертности, причем независимым фактором риска раковых заболеваний является просто... возраст. Число смертей от опухолевых заболеваний увеличивается с возрастом по экспоненте, так же как и общая смертность. Это говорит нам, что между старением и канцерогенезом существует фундаментальная связь.

Рисунок 4. Гистохимически окрашенные на наличие β-галактозидазной активности фибробласты человека линии WI-38. A — молодые; B — старые (сенесцентные).

Теломераза — фермент, который был предсказан

В организме должен существовать механизм, компенсирующий укорочение теломер, — такое предположение сделал А.М. Оловников. Действительно, в 1984 г. такой фермент был открыт Кэрол Грейдер и назван теломеразой. Теломераза (рис. 5) — это обратная транскриптаза, которая увеличивает длину теломер, компенсируя их недорепликацию. В 2009 году Э. Блэкберн, К. Грэйдер и Д. Шостак за открытие этого фермента и цикл работ по изучению теломер и теломеразы была присуждена Нобелевская премия (см: «„Нестареющая“ Нобелевская премия: в 2009 году отмечены работы по теломерам и теломеразе»).

Рисунок 5. Теломераза содержит каталитический компонент (обратную транскриптазу ТERT), теломеразную РНК (hTR или TERC), содержащую две копии теломерного повтора и являющуюся матрицей для синтеза теломеров, и белок дискерин.

По данным Э. Блекберн, теломераза участвует в регуляции активности примерно 70 генов. Теломераза активна в зародышевых и эмбриональных тканях, в стволовых и пролиферирующих клетках. Ее обнаруживают в 90% раковых опухолей, что обеспечивает неудержимое размножение раковых клеток. В настоящее время среди препаратов, которые используют для лечения рака, есть и ингибитор теломеразы. Но в большинстве соматических клеток взрослого организма теломераза не активна.

В состояние сенесценции клетку могут привести многие стимулы — дисфункция теломер, повреждения ДНК, причиной которых могут быть мутагенные воздействия окружающей среды, эндогенные процессы, сильные митогенные сигналы (сверхэкспрессия онкогенов Ras, Raf, Mek, Mos, E2F-1 и др.), нарушения хроматина, стрессы и др. Фактически, клетки перестают делиться — становятся сенесцентными — в ответ на потенциально вызывающие рак события.

Страж генома

Дисфункция теломер, которая происходит при их укорачивании либо нарушении работы шелтерина, активирует белок р53. Этот транскрипционный фактор приводит клетку в состояние сенесценции, либо вызывает апоптоз. При отсутствии р53 развивается нестабильность хромосом, характерная для карцином человека. Мутации в белке р53 обнаруживаются в 50% аденокарцином груди и в 40–60% случаев колоректальной аденокарциномы. Поэтому p53 зачастую называют «стражем генома».

Теломераза реактивируется в большинстве опухолей эпителиального происхождения, которые характерны для пожилых людей. Считается, что реактивация теломеразы — важный этап злокачественных процессов, поскольку это позволяет раковым клеткам «не обращать внимания» на лимит Хейфлика. Дисфункция теломер способствует хромосомным слияниям и аберрациям, что в отсутствии p53 чаще всего приводит к злокачественным новообразованиям.

О молекулярных механизмах старения клеток

Рисунок 6. Схема клеточного цикла. Клеточный цикл подразделяют на четыре стадии: 1. G1 (предсинтетическая) — период, когда клетка готовится к репликации ДНК. В этой стадии может произойти остановка клеточного цикла в случае обнаружения повреждений ДНК (на время репарации). Если обнаруживаются ошибки в репликации ДНК, и они не могут быть исправлены репарацией, клетка не переходит на стадию S. 2. S (cинтетическая) — когда происходит репликация ДНК. 3. G2 (постсинтетическая) — подготовка клетки к митозу, когда происходит проверка точности репликации ДНК; если обнаружены недореплицированные фрагменты или другие нарушения в синтезе, переход на следующую стадию (митоз) не происходит. 4. М (митоз) — формирование клеточного веретена, сегрегация (расхождение хромосом) и формирование двух дочерних клеток (собственно деление).

Чтобы были понятны молекулярные механизмы перехода клетки в состояние сенесцентности, я напомню вам, как происходит деление клетки.

Процесс размножения клеток называют пролиферацией. Время существования клетки от деления до деления именуют клеточным циклом. Процесс пролиферации регулируется как самой клеткой — аутокринными ростовыми факторами, — так и ее микроокружением — паракринными сигналами.

Активация пролиферации происходит через клеточную мембрану, в которой присутствуют рецепторы, воспринимающие митогенные сигналы — это в основном ростовые факторы и межклеточные контактные сигналы. Ростовые факторы обычно имеют пептидную природу (к настоящему времени их известно около 100). Это, например, фактор роста тромбоцитов, который участвует в тромбообразовании и заживлении ран, эпителиальный фактор роста, различные цитокины — интерлейкины, фактор некроза опухолей, колониестимулирующие факторы и т.д. После активации пролиферации клетка выходит из фазы покоя G0 и начинается клеточный цикл [19] (рис. 6).

Клеточный цикл регулируется циклин-зависимыми киназами, разными для каждой стадии клеточного цикла. Они активируются циклинами и инактивируются рядом ингибиторов. Цель такой сложной регуляции — обеспечить синтез ДНК с как можно меньшим числом ошибок, чтобы и дочерние клетки имели абсолютно идентичный наследственный материал. Проверка правильности копирования ДНК осуществляется в четырех «контрольных точках» цикла: если обнаруживаются ошибки, то клеточный цикл останавливается, и включается репарация ДНК. Если нарушения структуры ДНК удается исправить — клеточный цикл продолжается. Если нет — клетке лучше «покончить с собой» (путем апоптоза), чтобы избежать вероятности превращения в раковую.

Молекулярные механизмы, приводящие к необратимой остановке клеточного цикла, контролируются генами-супрессорами опухолей, среди которых p53 и pRB, связанные с ингибиторами циклин-зависимых киназ. Супрессию клеточного цикла в фазе G1 осуществляет белок p53, действующий через ингибитор циклин-зависимой киназы р21. Транскрипционный фактор р53 активируется при повреждениях ДНК, и функция его заключается в удалении из пула реплицирующихся клеток тех, которые являются потенциально онкогенными (отсюда и прозвище р53 — «страж генома»). Данное представление подтверждается тем фактом, что мутации р53 обнаруживают в ~50% случаев злокачественных опохолей. Другое проявление активности р53 связано с апоптозом наиболее поврежденных клеток.

Сенесценция клеток и возраст-зависимые заболевания

Рисунок 7. Взаимосвязь между старением клеток и старением организма.

Сенесцентные клетки накапливаются с возрастом и способствуют возрастным заболеваниям. Они снижают пролиферативный потенциал ткани и истощают пул стволовых клеток, что приводит к дегенеративным нарушениям ткани и снижает способность к регенерации и обновлению.

Сенесцентные клетки характеризуются специфической экспрессией генов: они секретируют воспалительные цитокины и металлопротеиназы, разрушающие межклеточный матрикс. Получается, что старые клетки обеспечивают вялотекущее старческое воспаление, а накопление старых фибробластов в коже служит причиной возрастного снижения способности к заживлению ран (рис. 7). Старые клетки также стимулируют пролиферацию и малигнизацию близлежащих предраковых клеток, благодаря секреции эпителиального фактора роста [20].

Сенесцентные клетки накапливаются во многих тканях человека, присутствуют в атеросклеротических бляшках, в язвах кожи, в пораженных артритом суставах, а также в доброкачественных и пренеопластических гиперпролиферативных поражениях простаты и печени. При облучении раковых опухолей некоторые клетки также переходят в состояние сенесценции, тем самым обеспечивая рецидивы заболевания.

Таким образом, клеточное старение демонстрирует эффект отрицательной плейотропии, суть которого состоит в том, что хорошее для молодого организма, может стать плохим для старого. Самый яркий пример — процессы воспаления. Выраженная реакция воспаления способствует быстрому выздоровлению молодого организма при инфекционных заболеваниях. В пожилом же возрасте активные воспалительные процессы приводят к возрастным заболеваниям. Сейчас принято считать, что воспаление играет определяющую роль практически при всех возраст-зависимых заболеваниях, начиная с нейродегенеративных.

Получается парадокс: старение клеток в молодом организме предохраняет от рака, а в старом — способствует ему! В настоящее время в США в клинике Майо ведутся исследования влияния «ликвидации» старых клеток из организма. На животных получены обнадеживающие результаты об увеличении продолжительности жизни и замедлении клинических проявлений возраст-зависимых заболеваний, если из тканей старых животных селективно устранять сенесцентные клетки — хороших граждан, но плохих соседей.

  1. Alvaro Macieira-Coelho. (2011). Cell division and aging of the organism. Biogerontology. 12, 503-515;
  2. Была клетка простая, стала стволовая;
  3. Ствол и ветки: стволовые клетки;
  4. Нобелевская премия по физиологии и медицине (2012): индуцированные стволовые клетки;
  5. Егоров Е.Е. Роль теломер и теломеразы в процессах клеточного старения и канцерогенеза: дис.... д. биол. наук. — Москва, 2003. — 300 с.;
  6. Hayflick L. and Moorhead P.S. (1961). The serial cultivation of human diploid cell strain. Exp. Cell Res. 25, 585–621;
  7. Jerry W. Shay, Woodring E. Wright. (2000). Hayflick, his limit and cellular ageing. Nat Rev Mol Cell Biol. 1, 72-76;
  8. Оловников А.М. (1971). Принцип маргинотомии в матричном синтезе полинуклеотидов. Докл. акад. наук СССР. 201, 1496–1499;
  9. A.M. Olovnikov. (1973). A theory of marginotomy. Journal of Theoretical Biology. 41, 181-190;
  10. Carol W Greider. (1994). Mammalian telomere dynamics: healing, fragmentation shortening and stabilization. Current Opinion in Genetics & Development. 4, 203-211;
  11. Коряков Д.Е. и Жимулев И.Ф. Хромосомы. Структура и функции. Новосибирск: СО РАН, 2009. — 256 с.;
  12. T. de Lange. (2005). Shelterin: the protein complex that shapes and safeguards human telomeres. Genes & Development. 19, 2100-2110;
  13. Yibin Deng, Sandy Chang. (2007). Role of telomeres and telomerase in genomic instability, senescence and cancer. Lab Invest. 87, 1071-1076;
  14. Frenck R.W.Jr., Blackburn E.H., Shannon K.M. (1998). The rate of telomere sequence loss in human leukocytes varies with age. Proc. Natl. Acad. Sci. U.S.A. 95, 5607–5610;
  15. Анисимов В.Н. Молекулярные и физиологические механизмы старения. СПб.: «Наука», 2008. — т. 1 с. 465, т. 2, с. 473;
  16. Gomes N.M.V., Shay J.W., Wright W.E. (2010). Telomeres and Telomerase. The Comparative Biology of Aging (ed. Wolf N.S.). Springer, p. 227–259;
  17. Jerry W. Shay, Woodring E. Wright. (2005). Senescence and immortalization: role of telomeres and telomerase. Carcinogenesis. 26, 867-874;
  18. Shay J.W., Wright W.E. (2001). Forward: aging and cancer: are telomeres and telomerase the connection? In: Telomerase, Aging and Disease (ed. Mattson M.P.). Baltimore, MD: Elsevier, p. 231;
  19. Фаллер В.М. и Шилдс Д. Молекулярная биология клетки. М.: «Бином-Пресс», 2006. — 235 с.;
  20. Judith Campisi. (2005). Senescent Cells, Tumor Suppression, and Organismal Aging: Good Citizens, Bad Neighbors. Cell. 120, 513-522;
  21. Masatoshi SUZUKI, David A. BOOTHMAN. (2008). Stress-induced Premature Senescence (SIPS). JRR. 49, 105-112.

Теории старения и как замедлить процесс с помощью контроля теломер

Что такое старение? Насколько это естественный процесс? От чего он зависит и можно ли его замедлить или обратить?

Если вы заинтересовались биохакингом, о котором мы писали в предыдущих статьях и хотите лучше владеть информацией на тему научных взглядов на проблемы старения и долголетия, эта статья для вас.

Разберемся с основными гипотезами и известными на сегодня способами продлить активное долголетие.

Виталистская теория или гипотеза "скорости жизни"

Еще Аристотель и другие древнегреческие ученые мужи древности полагали, что во всем живом присутствует некая жизненная сила (vita). Постепенно она иссякает, подобно тому как догорает пламя свечи.

Роль этой жизненной силы часто приписывали сердцу. Считалось, что каждому организму отведено определенное число ударов сердца. Например, сердце крысы, живущей 2,5года, года бьётся с частотой 450 уд/мин, а слона, доживающего до 120 лет - 30 уд/мин.

Позднее эту теорию пришлось отбросить, хотя-бы потому, что не все организмы обладают сердцем. Были введены новые "часы старения"-митохондрии, некоторые гормоны и тд. Но суть оставалась той же, со временем в нас "что-то" заканчивается.

По сей день гормонозаместительная терапия достаточно популярна, особенно среди женщин в постменопаузу.

Bodymaster.ru рекомендует Планы тренировок:

Но проблема этого подхода не в том, что гормонов становится мало, а в том что ткани и их рецепторы становятся менее восприимчивы к этим гормонам и поэтому повышение их концентрации в крови приводит к сильным побочным эффектам, не доходя до клеток-мишеней.

Да и само снижение гормонального фона является вторичным, а не первичным фактором, поэтому такая борьба уже будет лишь попыткой устранения симптома, а не причины.

Энтропийная теория старения

Все в нашем мире подвержено старению, даже горы становятся ниже, озера мельчают, дома рассыпаются. Звёзды становятся красными гигантами, а затем гаснут, галактики постепенно превращаются в звёздную пыль. Второй закон термодинамики гласит, что энтропия(беспорядок) в любой закрытой системе всегда возрастает.

И, хотя наше тело не является в полном смысле закрытой системой, по достижении определенного возраста обменные процессы со средой замедляются, скорость восстановления уже значительно отстаёт от скорости разрушения.

Но как конкретно это происходит?

В рамках этого подхода к старению существует ряд теорий, например теория взаимопересечения и "склеивания" молекул, теория накопления отходов и теория повреждения молекул ДНК и другие.

Все они несут в себе долю здравого смысла. Проблема в том, что они указывают на процессы, а не на источник, главную причину, ПОЧЕМУ эти процессы происходят. Все живые организмы имеют колоссальную силу регенерации, клетки ежедневно умирают и рождаются и если эти процессы уравновесить, то в теории можно было бы жить вечно.

Что именно отвечает за то, с какой скоростью мы восстанавливаемся?

Реально ли ускорить этот процесс настолько, чтобы перевесить энтропийные процессы в теле?

Ответ скрывает в себе бессмертная медуза Turritopsis dohrnii, которая не только не стареет, но и умеет "молодеть" вплоть до состояния простейшего и может повторять этот процесс снова и снова.

Медуза Turritopsis dohrnii - единственное существо, стареющее вспять

Bodymaster.ru рекомендует Фитнес Тренеров:

Примеры не столь впечатляющих, но все же нестареющих организмов- голый землекоп, омар и гидра, которые не имеют никаких признаков ухудшения функционирования с возрастом.

Свободно-радикальная (митохондриальная) теория

Митохондрии - это энергетические станции нашего организма, именно в них происходит выделение энергии для функционирования каждой клетки нашего тела.

Но в результате производства ими энергии, происходит выделение "выхлопов"-свободных радикалов - положительно заряженных молекул, которые выводят из строя другие молекулы и порой "добираются" до главнейшей молекулы клетки - ее ДНК.

Хоть эта теория и убедительна, это палка о двух концах.

В молодой клетке процесс обезвреживания и утилизации свободных радикалов происходит достаточно быстро, да и вообще выделяется их мало, а энергии много, так что наносимый урон полностью аннигилируется. В старой же, напротив, низкое КПД и куча отходов.

Таким образом, опять неясно, почему вдруг начинается "перекос" баланса в сторону накопления свободных радикалов. При этом, интересно отметить, что ее во всех клетках происходят подобные процессы. Например, гаметы(половые клетки) вообще не повреждаются свободными радикалами.

Осложняет ситуацию и то, что свободные радикалы -это не всегда плохо. Более того, они жизненно необходимы: помогают бороться с инфекциями и обеспечивают нормальный метаболизм.

Есть исследования, подтверждающие увеличение средней продолжительности жизни в результате подавления действия свободных радикалов, но нет никаких доказательств, что это увеличит максимальную продолжительность жизни.

Также дело обстоит и с окислением(взаимодействие молекул с кислородом с выделением энергии, двуокиси углерода и воды ). Сама наша жизнь строится на процессе окисления кислорода. Конечно, когда этот процесс становится избыточным, это приводит к проблемам, но опять же, нет никаких доказательств, что антиоксиданты способны замедлять старение. (А вот, что они способны провоцировать онкологию, есть)

Таким образом, ни окислительная, ни свободно-радикальная теория не проливают свет на причины старения.

Диетическая теория старения

Одна из самых мало подкрепленных научной базой теорий, на которой любят спекулировать блоггеры-пропагандисты той или иной системы питания. Кто-то становится сыроедом, считая, что термически обработанная пища есмь источник старости, болезней и прочих "жизненных невзгод". Другие свято верят в Кето-диету, третьи вообще голодают по 18 и более часов ежесуточно, считая, что интервальное голодание замедлит старение(ведь мышам то, замедлило).

Как бы от ни было, нет ни серьезных исследований на эту тему(да и провести их довольно проблематично) ни реальных фактов-людей, в добром здравии преодолевших хотя-бы столетний рубеж.

В то же время, то, что мы можем ускорить приход "возрастных болезней", потребляя высококалорийную и бесполезную пищу, сомнений уже ни у кого не вызывает.

Генетическая теория: поиск гена старения

Генетика совершила колоссальный скачок когда в году был завершён проект Геном человека, в результате которого была полностью расшифрована последовательность ДНК человека. Она составляет 3 181 354 029 генетических «букв», столько содержится в 1262 томе “Война и мир”. Стоимость этого мероприятия составила 3,3 млрд долларов.

Но всего за десять лет удалось сделать эту процедуру доступной среднему человеку, особо интересующемуся своим здоровьем. Это дало рост новому направлению бизнеса, а значит маркетингу, где как известно не всегда нужна чистота фактов. Таким образом, генетикой стало модно объяснять практически все аспекты здоровья, предсказывать по генам вероятности и риски того или иного заболевания и тд.

Ежегодно находят группы генов, отвечающих за развитие болезни Альцгеймера или Атеросклероза, типичных возрастных заболеваний. Проблема в том, что эти гены составляют лишь 1-3% реальных причин и учёные продолжают искать остальные гены, считая, что если обнаружить все гены, «вызывающие» заболевание, то можно с уверенностью предсказать то или иное заболевание.

На самом деле вероятность его развития зависит не столько от генов, сколько от их экспрессии, а на нее влияет множество факторов - питание, образ жизни, социальный фактор. Поэтому, стоит ли делать генетическое тестирование, чтобы испугаться этих трёх процентов и лишиться нормального сна?

Теломерная теория старения

Итак, мы подобрались к наиболее интересной, теломерной теории старения.

Теломеры - это особые структуры на концах хромосом. Сами по себе они представляют последовательность повторяющегося генетического кода, не отвечающего ни за какие признаки в нашем организме. Поэтому долгое время ее относили к "мусорной днк".

При каждом делении клеток, теломеры укорачиваются, достигая критических значений как раз к 80 годам у человека.

Есть люди с изначально такими короткими теломерами, что они становятся глубокими стариками еще не достигнув половой зрелости (такой синдром называют Прогерией).

Теломеры служат своеобразными "защитными колпачками" на концах хромосом и когда они "стираются", клетка теряет способность делиться, а значит на замедляются все восстановительные, обменные и защитные процессы в организме.

Таким образом, количество делений, заложенных в клетке, изначально определено и обозначается как лимит Хейфлика. Для человеческих клеток предел делений находится в районе 50.

И, конечно же, и тут есть исключения , а значит и направление поиска ответа на вопрос "Как остановить старение?". Как уже говорилось, нестареющие клетки существуют и это некоторые организмы(чаще одноклеточные), половые клетки(гаметы), а ещё стволовые и раковые. Их теломеры не укорачиваются. Но сам механизм деления как мы видели предполагает это укорочение. Следовательно, в них есть нечто, что "отращивает" теломеры, а именно особый фермент-теломераза. Клетки, с этим ферментом, способны жить и делиться вечно.

Как удлинить теломеры?

Клетки не стареют, потому что повреждаются, они повреждаются, потому что стареют.

Гены в молодой и старой клетке абсолютно одинаковы, как гены пальца ноги и радужки глаза, а паттерны их включения различны. Гены, совершенно безвредные в молодости, могут стать смертельно опасными в старости. По аналогии с плаванием по отмели, чем ниже уровень воды, тем более опасными становятся рифы-риск возникновения того или иного заболевания. Т

ут уже на сцену выходят генетические риски и другие факторы. Но если поддерживать теломеры, то вне зависимости от того, какая у вас наследственность, возрастные заболевания вам не страшны.

Таким образом, задача для учёных стала конкретна как никогда - как заставить клетки вырабатывать теломеразу? Как удлинить теломеры?

Первый путь-методы генной инженерии. Все подходы к генной терапии старения делятся на те, где в организм доставляется ген долголетия, и на те, где «выключается» ген или путь старения. В сравнении с другими подходами к продлению жизни генную терапию достаточно провести только один раз за всю жизнь. Используя терапию с геном теломеразы (hTERT) удалось удлинить теломеры 42 летней американки Элизабет Пэрриш. С 2015 года теломеры удлинились примерно на 20%. Исследования утверждают, что состояние теломер ее лейкоцитов соответствует организму 30 летней женщины. Однако это еще не однозначное подтверждение, что все клетки ее организма соответствуют этому возрасту.

Но пока прошло немного времени и говорить о каких-либо внушительных результатах не приходится. К тому же пока это довольно дорогая и не изученная до конца технология.

Природные активаторы теломеразы

Некоторым растением издревле приписывали всевозможные чудодейственные свойства, в том числе способность обращать вспять процессы старения.

Одно из таких растений Астрагал -многолетнее травянистое растение, известное в китайской медицине. В корнях этого растения были обнару

в 2009 году отмечены работы по теломерам и теломеразе

В 2009 году Нобелевская премия по физиологии и медицине вручена трём американским учёным, разрешившим важную биологическую проблему: как хромосомы при делении клетки копируются полностью, без того, чтобы ДНК на их кончиках укорачивалась? В результате их исследований стало известно, что «защитным колпачком» для хромосом служат особым образом устроенные окончания ДНК — теломеры, достройкой которых занимается специальный фермент — теломераза.

Длинная нитеобразная молекула ДНК — главный компонент хромосом, несущий генетическую информацию, — с обоих концов закрыта своего рода «заглушками» — теломерами. Теломеры представляют собой участки ДНК с уникальной последовательностью и защищают хромосомы от деградации. Это открытие принадлежит двум лауреатам Нобелевской премии по физиологии и медицине за 2009 г. — Элизабет Блэкберн (Elizabeth Blackburn), уроженке США и в настоящее время сотруднице Университета Калифорнии (Сан-Франциско, США), и Джеку Шостаку (Jack Szostak), профессору Института Ховарда Хьюза. Элизабет Блэкберн в сотрудничестве с третьим лауреатом премии этого года — Кэрол Грейдер (Carol Greider), сотрудницей Университета Джона Хопкинса, — открыла в 1984 году фермент теломеразу, синтезирующий ДНК теломер (и тем самым достраивая их после неизбежного при каждом копировании хромосомы укорачивания). Таким образом, исследования, отмеченные премией в этом году (около 975 тысяч евро, поделенные поровну между лауреатами), объясняют, как теломеры защищают кончики хромосом, и как теломераза синтезирует теломеры.

Давно отмечено, что старение клетки сопровождается укорачиванием теломер. И, наоборот, в клетках с высокой активностью теломеразы, достраивающей теломеры, длина последних остается неизменной, и старение не наступает. Это, кстати, относится и к «вечно молодым» раковым клеткам, в которых механизм естественного ограничения роста не действует. (А для некоторых наследственных заболеваний характерна дефектная теломераза, что приводит к преждевременному клеточному старению.) Присуждение за работы в этой области Нобелевской премии является признанием фундаментального значения этих механизмов в живой клетке и огромного прикладного потенциала, заложенного в отмеченных работах.

Таинственная теломера

В хромосомах содержится наш геном, а «физическим» носителем генетической информации являются молекулы ДНК. Ещё в 1930 году Герман Мёллер (лауреат Нобелевской премии по физиологии и медицине 1946 года «за открытие появления мутаций под влиянием рентгеновского облучения») и Барбара Мак-Клинток (лауреат Нобелевской премии в той же категории 1983 года «за открытие транспозирующих генетических систем») обнаружили, что структуры на концах хромосом — так называемые теломеры — предотвращали слипание хромосом между собой. Было высказано предположение, что теломеры выполняют защитную функцию, но механизм этого явления оставался совершенно неизвестным.

Позже, в 1950-х, когда уже было в общих чертах понятно, как копируются гены, возникла другая проблема. При делении клетки основание за основанием дублируется и вся клеточная ДНК, — при помощи ферментов ДНК-полимераз. Однако для одной из комплементарных цепей возникает проблема: самый конец молекулы не может быть скопирован (дело тут в «посадочном» сайте ДНК-полимеразы). Вследствие этого, хромосома должна укорачиваться при каждом делении клетки, — хотя на самом деле этого не происходит (на рисунке: 1).

И та, и другая проблема были со временем решены, за что в этом году и вручают премию.

ДНК теломер защищает хромосомы

Ещё в начале своей научной карьеры Элизабет Блэкберн занималась картированием последовательностей ДНК на примере одноклеточного жгутикового организма тетрахимены (Tetrahymena). На концах хромосомы она обнаружила повторяющиеся последовательности ДНК вида CCCCAA, функция которых была на тот момент совершенно неизвестна. В то же время Джек Шостак обнаружил, что линейные молекулы ДНК (что-то вроде минихромосомы), введённые в клетку дрожжей, очень быстро деградируют.

Исследователи встретились на конференции в 1980 г., где Блэкберн докладывала свои результаты, заинтересовавшие Шостака. Они решили провести совместный эксперимент, в основе которого было «растворение барьеров» между двумя эволюционно весьма далёкими видами (на рисунке: 2). Блэкберн выделила из ДНК тетрахимены последовательности CCCCAA, а Шостак присоединил их к минихромосомам, помещённым затем в клетки дрожжей. Результат, опубликованный в 1982 году, превзошёл ожидания: теломерные последовательности действительно защищали ДНК от деградации! Это явление наглядно продемонстрировало существование неизвестного ранее клеточного механизма, регулирующего процессы старения в живой клетке. Позже подтвердилось наличие теломер в подавляющем большинстве растений и животных — от амёбы до человека.

Фермент, синтезирующий теломеры

В 1980-х аспирантка Кэрол Грейдер работала под началом Элизабет Блэкберн; они начали изучение синтеза теломер, за который должен был отвечать неизвестный на ту пору фермент. В канун рождества 1984 года Грейдер зарегистрировала искомую активность в клеточном экстракте. Грейдер и Блэкберн выделили и очистили фермент, получивший название теломераза, и показали, что в его состав входит не только белок, но и РНК (на рисунке: 3). Молекула РНК содержит «ту самую» последовательность CCCCAA, используемую в качестве «шаблона» для достройки теломер, в то время как ферментативная активность (типа обратной транскриптазы) принадлежит белковой части фермента. Теломераза «наращивает» ДНК теломеры, обеспечивая «посадочное место» для ДНК-полимеразы, достаточное для копирования хромосомы без «краевых эффектов» (то есть, без потерь генетической информации).

Теломераза отсрочивает старение клетки

Учёные начали активно заниматься исследованием роли теломер в клетке. Лаборатория Шостака установила, что дрожжевая культура с мутацией, приводящей к постепенному укорачиванию теломер, развивается очень медленно и, в конце концов, вообще прекращает рост. Сотрудники Блэкберн показали, что в тетрахимене с мутацией в РНК теломеразы наблюдается в точности такой же эффект, который можно охарактеризовать фразой «преждевременное старение». (По сравнению с этими примерами, «нормальная» теломераза предотвращает укорачивание теломер и задерживает наступление старости.) Позже в группе Грейдер открыли, что те же механизмы работают и в клетках человека. Многочисленные работы в этой области помогли установить, что теломера координирует вокруг своей ДНК белковые частицы, образующие защитный «колпачок» для кончиков молекулы ДНК.

Части головоломки: старение, рак и стволовые клетки

Описанные открытия имели самый сильный резонанс в научном сообществе. Многие учёные заявляли, что укорачивание теломер является универсальным механизмом не только клеточного старения, но и старости всего организма в целом. Однако со временем стало понятно, что теломерная теория не является пресловутым «молодильным яблоком», поскольку процесс старения на самом деле чрезвычайно сложен и многосторонен, и не сводится исключительно к «подрезанию» теломер. Интенсивные исследования в этой области продолжаются и сегодня.

Большинство клеток делится не так уж часто, так что их хромосомы не находятся в зоне риска чрезмерного укорачивания и, в общем-то, не требуют высокой теломеразной активности. Другое дело — раковые клетки: они обладают способностью делиться бесконтрольно и бесконечно, как бы не зная о бедах с укорачиванием теломер. Оказалось, что в опухолевых клетках очень высокая активность теломеразы, что и защищает их от подобного укорачивания и придаёт потенциал к неограниченному делению и росту. В настоящее время существует подход к лечению рака, использующий концепцию подавления теломеразной активности в раковых клетках, что привело бы к естественному исчезновению точек бесконтрольного деления. Некоторые средства с антителомеразным действием уже проходят клинические испытания.

Ряд наследственных заболеваний характеризуется сниженной теломеразной активностью, — например, апластическая анемия, при которой из-за низкого темпа деления стволовых клеток в костном мозге развивается анемия. К этой же группе относится ряд заболеваний кожи и лёгких.

Открытия, сделанные Блэкберн, Грейдер и Шостаком, открыли новое измерение в понимании клеточных механизмов, и, несомненно, имеют огромное практическое применение — хотя бы в лечении перечисленных заболеваний, а может быть (когда-нибудь) — и в обретении если не вечной, то хотя бы более длительной жизни.

По материалам пресс-релиза Нобелевского комитета.

Теломерная теория старения. — Блог красоты и здоровья от LiDea

Теломерная теория старения

В первой публикации этой рубрики я перечисляла все теории старения человека. Сегодня хочу рассказать о теломерной теории.

В чём она заключается? Кто и когда сформулировал основные понятия этой теории? Почему наши клетки перестают делиться? А самое главное – как теломерная теория может нам помочь в работе над собой?

Все прекрасно знают, что наша генетическая информация «записана» в хромосомах.  

Хромосома и теломеры

Хромосомы – это такие длинные, сложным образом упакованные нити ДНК, а на конце у них есть участки, которые называются теломерами.

То есть теломеры –это концевые участки хромосом

И эти участки  с возрастом укорачиваются, а это приводит к тому, что клетки просто прекращают делиться. То, что клетки со временем перестают делиться, так называемый предел Хейфлика, был открыт Леонардом Хейфликом в конце 70-х годов, а сам теломеразный механизм был предложен ещё нашим соотечественником Алексеем Матвеевичем Оловниковым. Сделал он это ещё в 1973 году, а примерно через 28 лет теломеразный механизм был описан в учёных кругах, за что ряд американских исследователей получили Нобелевскую премию, однако в состав Нобелевских лауреатов Алексея Матвеевича не включили, несмотря на то, что идея принадлежала ему.

Про Алексея Матвеевича Оловникова  и о том, как ему пришла в голову эта теория, можно прочитать здесь.

Леонард Хейфлик хорошо описан по этой ссылке.

А я вернусь к тому, что укорочение теломер ведёт к ломкости хромосом и их «слипанию». Вообще теломерная теория объясняет важный, правда, не единственный фактор старения. Она  объясняет, почему клетки делятся ограниченное число раз.

Леонард Хейфлик

Сначала теломерная теория наделала много шума в учёном мире. Многие заявляли, что укорачивание теломер является «ключом» к развитию старости всего организма. Это интересная теория, она объясняет многое, особенно связанное с тем, что клетки перестают быстро делиться, но не всё так просто! И старение — процесс сложный.

Естественно, сначала возникает идея, что если с возрастом теломеры укорачиваются, то необходимо что-то сделать так, чтобы они не укорачивались, то есть увеличить активность теломеразы в клетках человека. Но увеличение активности теломеразы ведёт к повышению риска развития рака. И это зкспериментально доказано.

Что же мы с вами можем почерпнуть полезного из всего вышесказанного? Можно ли «обмануть» теломерную теорию и не дать теломерам уменьшаться со временем, и, тем самым, повернуть старение вспять?

Доказанных фактов этому нет.

Но известно и научно подтверждено, что на активацию теломеразы (это фермент, проще говоря, препятствующий уменьшению теломер) влияет эстроген, поэтому, так как во время беременности содержание этого гормона повышено, женщины имеют в среднем большую длину теломеров. Это также одно из объяснений, почему в среднем женщины живут дольше мужчин.

И ещё: в последнее время многие говорят и пишут,
— что уменьшение калорийности питания только на 10% ежедневно от обычной нормы может обеспечить до 5 дополнительных лет жизни. А передание и ожирение уменьшает длину теломер,
— что ежедневная сорокаминутная прогулка также способствует увеличению теломер,
— что высокий уровень витамина D активизирует выработку теломеразы, а также стимулируют это омега-3-кислоты, коэнзим Q10, витамин С, ресфератрол и другие антиоксиданты.

Я искала убедительные научные подтверждения связи питания и длины теломер. Не нашла. Если кто-то найдёт статью, где сказано, что проводились такие исследования, где, когда это было и их результаты — пишите в комментарии. Буду очень рада и благодарна.

В любом случае, питание, богатое омега-3-кислотами, витамином С и антиоксидантами принесёт только пользу нашему организму. А в ближайшее время в рубрике «Питание» я напишу подробнее о теломерной диете.

Про меня можете прочитать здесь.

На Главную.

Поделиться ссылкой:

Понравилось это:

Нравится Загрузка...

Похожее

Теория старения

Теломеры – это концевые участки хромосом, которые характеризуются отсутствием способности к соединению с другими хромосомами. Выполняют защитную функцию.

Теломеры называют счетчиком долголения.

В основе Теломерной теории лежат следующие экспериментальные факты:

1. При каждом делении нормальных клеток в культуре длина теломерных последовательностей уменьшается на 50–100 п.н. И, если считать, что максимальное число делений человеческих фибробластов составляет около 50, то общее укорочение теломер за этот период составит 2–3 тысячи п. н. Длина отдельных теломер составляет 10–15 тыс.п.н.

Поэтому ряд исследователей считает, что предельное число клеточных делений in vivo (у живого организма) составляет около 80, причем исходная длина теломер у разных хромосом – разная. К тому же одни хромосомы при каждом делении могут терять больше пар нуклеотидов, чем другие. С этой позиции длина теломер, безусловно, ограничивает пределы делений клеток. Методами генной инженерии удалось ввести в хромосому ген TERT, кодирующий фермент теломеразы. Это увеличивало число дополнительных делений клетки, которое приближалось к 70.

2. Экспериментально показано, что длинные теломеры тормозят функционирование некоторых генов. При укорочении теломер меняется положение этих генов в хромосомах, и они активируются. Это доказывается, напр., активацией со временем гена р53. Если этот ген инактивировать, то клетка становится способной совершить еще несколько десятков делений сверх лимита Хейфлика в 50 делений. Однако существуют и факты иного рода, которые не вполне согласуются с приведенными выше. Например, у мышей хромосомы имеют очень длинные теломеры плюс высокую активность фермента теломеразы. Однако число делений клеток этих животных ограничено всего 20-ю. Клетки человека, зараженные вирусом SV40, совершают дополнительно 20–60 делений, т. е. длина теломер еще достаточна, чтобы быть тормозом клеточного деления.

3. В некоторых клетках (кератиноциты, клетки молочной железы) введение гена теломеразы TERT увеличивало длину теломер, но число делений оставалось прежним – 50.

Можно ли сказать, что старение и смерть всего организма определяется, главным образом, эффектом Хейфлика, т. е. предельным числом делений клеток?

Экспериментальные данные свидетельствуют о том, что здесь нет строгой зависимости по ряду причин:

1. В организме, кроме делящихся клеток, имеется немало не делящихся клеток, которые тоже стареют и иногда быстрее, чем делящиеся. Это клетки мозга, печени, мышечные волокна. Они десятки лет функционируют, не делясь, но с возрастом в них происходят возрастные изменения.

2. В клетках эпидермиса в культуре в продолжение нескольких десятков делений никаких изменений не наблюдается, но состояние клеток резко ухудшается лишь в самом конце делений. У человека (in vivo) старение эпидермиса идет постепенно. И мы наблюдаем четкую взаимосвязь между возрастом человека и состоянием его кожи. Да же при всех усилиях, направленных на сохранение молодости кожи, ее увядание, увы, неизбежно. Получается, что старение вызвано постояннодействующими причинами.

3. Даже у пожилых людей потенциал клеток к делению не исчерпан. Фибробласты 90-летних доноров делятся в культуре еще примерно 30 раз. Поэтому «старыми» делящиеся клетки становятся у стариков вовсе не потому, что много делились. Расчеты показывают, что даже при 50 делениях число клеток примерно в 10 раз больше, чем их содержится в организме взрослого человека. Поэтому все оценки предельного числа делений клеток человека in vivo следует считать лишь оценочными.

Старение, скорее всего, вызвано не приближением к пределу числа делений, а связано с иными причинами.

Добавить комментарий

ДРУГОЕ:

Теорий старения

В этом разделе излагаются некоторые из наиболее широко принятых и основных теорий причин старения. Важно знать причину (ы) старения, потому что, как и при лечении любого заболевания, нужно сначала понять проблему, чтобы потом можно было применить точное лекарство.

Мы считаем, что некоторые из этих теорий старения могут быть результатом других теорий. Многие из них взаимосвязаны, таким же сложным образом связаны биологические процессы в организме и множество влияющих на него факторов.

Однако подход к любой из следующих теорий или их комбинации со специализированным протоколом лечения поможет решить проблему старения на разных уровнях и поможет замедлить и искоренить некоторые из так называемых «столпов старения ».

Обратите внимание, что мы не перечисляли эти теории в каком-либо определенном порядке.

ДНК и генетические теории

На фото: KLEINSEK PhD., DON

Некоторые ученые считают это теорией запланированного устаревания , потому что она фокусируется на закодированном программировании внутри нашей ДНК.Наша ДНК - это образец индивидуальной жизни, полученный от наших родителей. Это означает, что мы рождаемся с уникальным кодом и предопределенной тенденцией к определенным типам физического и умственного функционирования, которые регулируют скорость нашего старения.

Но этот тип генетических часов может сильно зависеть от скорости их отсчета. Например, ДНК легко окисляется, и это повреждение может накапливаться из-за диеты, образа жизни, токсинов, загрязнения, радиации и других внешних воздействий.

Таким образом, каждый из нас может ускорить повреждение ДНК или замедлить его.

Одной из самых последних теорий, касающихся повреждения генов, является теория старения теломеразы . Впервые обнаруженный учеными из Geron Corporation , теперь понятно, что теломер (последовательности нуклеиновых кислот , идущие от концов хромосом ), укорачиваются каждый раз при делении клетки. Считается, что это укорочение теломер приводит к повреждению клеток из-за неспособности клетки правильно размножаться.Каждый раз, когда клетка делится, она размножается немного хуже, чем раньше, что в конечном итоге приводит к клеточной дисфункции, старению и даже смерти.

Дальнейшее недавнее исследование, проведенное доктором наук Доном Кляйнсеком из GeriGene Inc. (один из немногих специалистов по генеалогии, ищущих гены, связанные со старением), показывает, что теломеры могут быть восстановлены путем введения соответствующего гормона. Другими словами, теломеры и их последующие процессы влияют друг на друга. Возможно (как только мы узнаем, за что отвечает каждая теломера) точно ввести необходимый гормон и помочь генетическому восстановлению, а также гормональному балансу и т. Д.

Еще одним ключевым элементом в восстановлении исчезающих теломер является фермент теломераза (фермент, который до сих пор обнаруживается только в зародышевых и раковых клетках). Теломераза, по-видимому, восстанавливает и заменяет теломеры, помогая повторно регулировать часы, которые контролируют продолжительность жизни делящихся клеток (см. Hayflick Limit Theory of Aging для получения дополнительной информации).

В будущих протоколах можно будет ввести теломеразу. Но прямо сейчас мы знаем, что свободных радикалов повреждают ДНК (см. Теорию старения свободных радикалов), как и гликозилирование (см. Теорию перекрестного связывания , ).Таким образом, протоколы для этих двоих, а также заместительная гормональная терапия могут помочь предотвратить повреждение ДНК.

Нейроэндокринная теория

На снимке: доктор медицины Уорд Дин наверху и профессор Владимир Дильман внизу.

Эта теория, впервые предложенная профессором Владимиром Дильманом и доктором медицины Уордом Дином, развивает износ, уделяя особое внимание нейроэндокринной системе. Эта система представляет собой сложную сеть биохимических веществ, которые регулируют высвобождение гормонов, которые изменяются железой размером с грецкий орех, называемой гипоталамус , расположенной в головном мозге.

Гипоталамус контролирует различные цепные реакции, чтобы дать указание другим органам и железам высвобождать свои гормоны и т. Д. Гипоталамус также реагирует на уровни гормонов в организме как ориентир для общей гормональной активности.

Но по мере взросления гипоталамус теряет способность к точному регулированию, и рецепторы, которые поглощают отдельные гормоны, становятся менее чувствительными к ним. Соответственно, с возрастом секреция многих гормонов снижается, и их эффективность (по сравнению с единицей измерения) также снижается из-за снижения уровня рецепторов.

Это некоторые из причин, по которым доктор Дин рекомендует ресенсибилизаторы рецепторов, такие как бигуанидин, препарат метформин (который улучшает чувствительность к инсулину) и эугероический препарат модафинил (который улучшает чувствительность к норадреналину).

Одна из теорий потери регуляции гипоталамуса состоит в том, что он поврежден гормоном кортизолом . Кортизол вырабатывается надпочечниками (расположенными на почках), а кортизол считается темным гормоном, ответственным за стресс.Известно, что это один из немногих гормонов, уровень которого увеличивается с возрастом.

Если кортизол повреждает гипоталамус, то со временем это превращается в порочный круг продолжающегося повреждения гипоталамуса, что приводит к все возрастающей степени выработки кортизола и, следовательно, к еще большему повреждению гипоталамуса. Ситуация-уловка.

Это повреждение может затем привести к гормональному дисбалансу, поскольку гипоталамус теряет способность контролировать систему. Такой аргумент требует использования регуляторов кортизола (таких как DHEA, Gerovital-h4® или фенитоин), чтобы помочь замедлить накопление кортизола.

Доктор Дин также считает, что следующее поколение заместительной гормональной терапии - это гормоны гипоталамуса (которые, как ожидается, появятся в продаже в ближайшие несколько лет). Эти типы натуральных добавок могут представить совершенно новый подход и концепцию эндокринного баланса, контроля и улучшения.

Теория свободных радикалов

На фото: Denham Harman MD

Эта теперь очень известная теория старения была разработана Denham Harman MD в университете в Небраске в 1956 году.Термин «свободный радикал» описывает любую молекулу, которая имеет свободный электрон, и это свойство заставляет ее реагировать со здоровыми молекулами деструктивным образом.

Поскольку молекула свободного радикала имеет дополнительный электрон, он создает дополнительный отрицательный заряд. Эта несбалансированная энергия заставляет свободный радикал связываться с другой сбалансированной молекулой, пытаясь украсть электроны. При этом сбалансированная молекула становится неуравновешенной и, следовательно, сама становится свободным радикалом. Возможно, это немного похоже на то, как на ярмарке врезаются друг в друга бамперные машины?

Известно, что диета, образ жизни, наркотики (напр.г. табак и алкоголь), радиация и т. д. - все они являются ускорителями образования свободных радикалов в организме.

Однако в организме также происходит естественное производство свободных радикалов. Это результат производства энергии, в частности, митохондриями (см. «Митохондриальную теорию старения»). Простой процесс еды, питья и дыхания формирует свободные радикалы из циклов производства энергии, так как организм производит универсальную молекулу энергии аденозинтрифосфат (АТФ).Запись; кислород - мощный продуцент свободных радикалов.

Известно, что свободные радикалы атакуют структуру клеточных мембран, которые затем создают продукты метаболизма (см. Мембранную теорию старения). Такие токсичные скопления мешают клеточной коммуникации, нарушают синтез ДНК, РНК и белка, снижают уровень энергии и, как правило, препятствуют жизненно важным химическим процессам.

Однако свободные радикалы могут трансформироваться поглотителями свободных радикалов (также известными как антиоксиданты). Определенные антиоксиданты связываются с определенными свободными радикалами и помогают их стабилизировать.

Свободные радикалы расположены в иерархии (в соответствии с их потенциалом к ​​повреждению) с гидроксилрадикалом l и супероксидным радикалом в верхней части списка. Следовательно, необходимо выбрать поперечное сечение антиоксидантов для того, чтобы произошел процесс удаления свободных радикалов, в противном случае свободные радикалы с более высоким повреждением могут быть преобразованы в большее количество свободных радикалов с меньшим повреждением.

Такой широкий спектр антиоксидантов включает такие вещества, как бета-каротин, , витамин С, экстракт виноградных косточек, витамин E и, возможно, также более сильные вещества, такие как гидергин, мелатонин и винпоцетин.

Мембранная теория старения

На фото: профессор Имре З.-Надь

Мембранная теория старения была впервые описана профессором Имре З.-Надь из Дебрехенского университета , Венгрия. Согласно этой теории, именно возрастные изменения способности клеток передавать химические вещества, тепло и электрические процессы ухудшают его.

По мере взросления клеточная мембрана становится менее липидной (менее водянистой и более твердой). Это препятствует его нормальному функционированию и, в частности, способствует накоплению токсинов.Этот клеточный токсин обозначается как липофусцин , и по мере того, как мы становимся старше, отложения липофусцина все больше присутствуют в мозгу, сердце и легких, а также в коже. Действительно, некоторые возрастные пигменты кожи, называемые печенью или пигментными пятнами, состоят из липофусцина. Известно, что у пациентов с болезнью Альцгеймера уровни липофусциновых отложений намного выше, чем у их здоровых людей.

Снижение эффективности клеток также означает, что основной и регулярный перенос натрия и калия нарушается, что снижает коммуникацию.Также считается, что электрическая и теплопередача также ухудшается.

Профессор Zs-Navy принимал участие в исследованиях по поиску веществ, которые могут помочь в удалении липофусциновых отложений и улучшить клеточную липидность и коммуникацию. Разработкой стал центрофеноксин (Люцидрил ®), который, возможно, является наиболее эффективным из доступных в настоящее время веществ; (что интересно, сейчас профессор Zs-Navy работает над аналогом). Другие вещества, которые продемонстрировали способность удалять липофусцин, включают DMAE и аминокислоты ацетил-L-карнитин и карнозин.

Теория пределов Хейфлика

На фото: доктор Леонард Хейфлик

Теория пределов старения Хейфлика (названная так в честь своего первооткрывателя доктора Леонарда Хейфлика) предполагает, что человеческая клетка ограничена в количестве раз, которое она может делить. . На часть этой теории может повлиять накопление клеточных отходов (которое описано в «Мембранной теории старения»).

Работая с доктором Мурхедом в 1961 году, доктор Хейфлик предположил, что способность человеческих клеток делиться ограничена примерно 50-кратным числом, после чего они просто перестают делиться (и, следовательно, умирают).

Он показал, что питание влияет на клетки: перекормленные клетки делятся намного быстрее, чем недокормленные. Поскольку клетки делятся, чтобы помочь восстановиться и регенерировать, мы можем считать, что ДНК и генетическая теория старения могут играть здесь роль. Может быть, каждый раз, когда клетка делится, она теряет некоторую предварительную информацию. В конце концов (после 50 с лишним делений) информации ДНК просто не хватит для завершения какого-либо деления?

Мы также знаем, что ограничение калорийности животных значительно увеличивает продолжительность их жизни.По сути, менее накормленные животные живут дольше. Это потому, что они подвержены меньшей активности свободных радикалов (см. Теорию старения свободных радикалов) и, следовательно, меньшему повреждению клеток? Или же повреждение инсулином и глюкозой (подробности см. В Теории перекрестных связей старения и Нейроэндокринной теории старения) у них менее распространено, чем у перекормленных животных?

Теория Хейфлика указывает на необходимость замедления скорости деления клеток, если мы хотим прожить долгую жизнь. Деление клеток может быть замедлено диетой, образом жизни и т. Д., но также предполагается, что деление клеток можно улучшить с помощью многих протоколов других теорий старения, описанных здесь.

Использование рибонуклеиновых кислот (РНК, строительные блоки ДНК) улучшает процессы восстановления клеток, увеличивает возможности клеток и увеличивает максимальное количество делений клеток у животных и в тестах vitro. Клинические исследования на людях с добавками РНК, такими как NeyGeront® и RN13® , показывают, что существует ряд биологических, физиологических и практических улучшений для гериатрических пациентов.

Если результаты лабораторных исследований подтвердятся и для человека, то карнозин станет еще одним мощным расширителем лимитов Хейфлика.

Теория митохондриального упадка

Митохондрии - это сила, производящая органелл , обнаруженных в каждой клетке каждого органа. Их основная задача - создать аденозинтрифосфата (АТФ), и они делают это в различных энергетических циклах, включающих такие питательные вещества, как ацетил-L-карнитин, CoQ10 (идебенон), НАДН и некоторые витамины группы В и т. Д.

АТФ - это буквально животворное химическое вещество, потому что каждое движение, мысль и действие, которое мы делаем, генерируются им. Однако в организме может храниться очень мало АТФ.

Подсчитано, что мужчине весом 180 фунтов необходимо произвести в среднем 80-90 фунтов. АТФ ежедневно! При физических нагрузках потребление АТФ может увеличиваться до 1,1 фунта. в минуту! Но считается, что запасы АТФ не превышают 3-5 унций, таким образом, при тех же самых тяжелых условиях физических упражнений, которые стоят примерно 8 секунд! Таким образом, становится очевидным, что митохондрии должны быть очень эффективными и здоровыми, чтобы производить непрерывный запас необходимого АТФ для осуществления необходимого процесса восстановления и регенерации.

С точки зрения химии, при нормальных условиях митохондрии представляют собой огненные печи и подвергаются большому количеству повреждений свободными радикалами (см. Теорию старения свободных радикалов). У них также отсутствует большая часть защитных механизмов, имеющихся в других частях тела, поэтому с возрастом митохондрии становятся менее эффективными, их становится меньше и они больше. Соответственно, снижается производство АТФ.

Поскольку органы не могут заимствовать энергию друг у друга, эффективность митохондрий каждого органа важна для процессов и функций восстановления этих органов.Если митохондрии определенного органа выходят из строя, то же самое происходит и с этим органом (что, конечно, может привести к смерти).

Усиление и защита митохондрий - важная часть предотвращения и замедления старения. Улучшение может быть достигнуто с помощью упомянутых выше питательных веществ, а также самих добавок АТФ. Защиту можно обеспечить с помощью широкого спектра антиоксидантных веществ, а также таких веществ, как идебенон и прегненолон.

Особенно полезными могут быть ацетил-L-карнитин и гидергин, оба из которых, как было доказано в экспериментах, значительно улучшают состояние митохондрий старых животных.
См. Также.

Теория перекрестного сшивания

Теория перекрестного сшивания старения также упоминается как теория гликозилирования старения . Согласно этой теории, именно связывание глюкозы (простых сахаров) с белком (процесс, который происходит в присутствии кислорода) вызывает различные проблемы.

После того, как это связывание произошло, белок нарушается и не может работать так же эффективно. Более продолжительная жизнь приведет к увеличению вероятности встречи кислорода с глюкозой и белком, а известные нарушения сшивки включают старческую катаракту и появление жесткой, кожистой и желтой кожи.

Действительно, теперь вы можете увидеть перекрестные ссылки в действии. Просто разрежьте яблоко пополам и наблюдайте, как кислород в воздухе реагирует с глюкозой в яблоке, когда оно становится желто-коричневым и в конечном итоге становится твердым.

Диабет часто рассматривается как форма ускоренного старения, а возрастной дисбаланс толерантности к инсулину и глюкозе приводит к многочисленным проблемам; они были названы Синдром X . Фактически, у диабетиков в 2-3 раза больше сшитых белков, чем у их здоровых собратьев.

Перекрестное сшивание белков также может быть причиной увеличения сердца и затвердевания коллагена, что затем может привести к повышенной чувствительности к остановке сердца.

Сшитые белки также участвуют в нарушениях функции почек.

Также предполагается, что связывание сахаров с ДНК может вызывать повреждение, которое приводит к деформированию клеток и, следовательно, к раку.

Современная диета, конечно, очень сладкая, и нас засыпают простыми сахарами из безалкогольных напитков, полуфабрикатов и т. Д.Одним из очевидных примеров снижения риска образования поперечных связей является уменьшение сахара (а также простых углеводов) в диете. Некоторые фармакологические вмешательства, которые могут помочь снизить потребление углеводов / крахмала / глюкозы и повлиять на них, включают акарбозу и метформин.

Но появляются и другие дополнения, которые показывают большие перспективы в борьбе за предотвращение, замедление и даже разрушение существующих перекрестных ссылок. Двумя наиболее важными в настоящее время являются аминогуанидин и аминокислота карнозин.

.

% PDF-1.3 % 1012 0 obj> endobj xref 1012 43 0000000016 00000 н. 0000002890 00000 н. 0000003116 00000 п. 0000003175 00000 п. 0000003404 00000 н. 0000003668 00000 н. 0000004835 00000 н. 0000006016 00000 н. 0000007195 00000 н. 0000007397 00000 н. 0000007569 00000 н. 0000007776 00000 н. 0000008740 00000 н. 0000009720 00000 н. 0000010898 00000 п. 0000012061 00000 п. 0000021424 00000 п. 0000021597 00000 п. 0000021994 00000 п. 0000022302 00000 п. 0000022347 00000 п. 0000022393 00000 п. 0000023324 00000 п. 0000023759 00000 п. 0000023838 00000 п. 0000027308 00000 п. 0000027348 00000 п. 0000027402 00000 п. 0000028270 00000 п. 0000029062 00000 н. 0000029893 00000 п. 0000030641 00000 п. 0000031389 00000 п. 0000046150 00000 п. 0000060794 00000 п. 0000070091 00000 п. 0000070271 00000 п. 0000070558 00000 п. 0000070626 00000 п. 0000093216 00000 п. 0000093396 00000 п. 0000093454 00000 п. 0000001156 00000 н. трейлер ] >> startxref 0 %% EOF 1054 0 obj> поток xVOSgZ QrG @ VX-2` ΒX "M)) BSgbe, By⃩ [J2V'Kv 轝 9; smBn") BeH% G OJVj: wx * k- / {+ щ."% [1_Uj7, Cr b [C-} N $ ŊDcF $ \ $ DeM3? M5paa} -K $ {7Tk & zs5m.s8 {~? `9wssl џ] W47iӳ

.

Теорий старения и их значение для медицинских исследований

Медицина - это в значительной степени упражнение в причинно-следственной связи. Поскольку старение имеет такую ​​диффузную и многосимптомную природу, а также длительную природу, это, вероятно, наиболее сложная область медицины для установления причинно-следственных связей. Это одна из причин того, что теории старения, которые предлагают направления исследований, так важны для разработки методов лечения возрастных заболеваний и состояний.

Термин антивозрастная медицина означает разные вещи для разных людей. Многие видят в «медицине против старения», по сути, косметические или эстетические усилия. Мы можем отсрочить появление старения с помощью подтяжки живота, подтяжки лица и ботокса.

Другая точка зрения направлена ​​на «здоровое старение» или «улучшение старения». Мы можем работать, чтобы продлить здоровую и счастливую часть нашей жизни и сократить продолжительность пребывания в доме престарелых, но не обязательно прожить намного дольше.Модификация образа жизни, включая упражнения и диету, часто являются частью этого подхода. Протоколы образа жизни не очень спорны; большинство врачей отдают предпочтение меньшему ожирению, здоровому питанию, большему количеству физических упражнений, более активному образу жизни и избеганию таких опасных форм поведения, как курение, алкоголизм и наркомания. Широко уважается концепция «используй или потеряй», согласно которой упражнения и активность полезны. Считается, что даже тренировка ума задерживает возрастные умственные расстройства.

Наконец, некоторые стремятся по существу лечить старение как таковое и отсрочить возраст, в котором в противном случае проявились бы проявления старения у конкретного человека.Некоторые считают, что такие проявления обратимы и что регенеративная медицина может обратить вспять или уменьшить некоторые симптомы старения, включая возрастные заболевания. Средняя продолжительность жизни человека и максимальная могут быть увеличены. Поскольку фактических клинических доказательств фармацевтического продления максимальной продолжительности жизни человека мало, и эта идея непопулярна среди широкой публики и медицинского сообщества, большинство практикующих врачей стараются не делать экстравагантных заявлений в этой области.Можно ожидать, что лечение старения само по себе будет иметь более очевидные последствия для пожилых людей.

Обращаясь к этой идее, широко признается, что старение в значительной степени является наследственной характеристикой и варьируется от человека к человеку. Старая пила гласит: «Если хочешь прожить долгую жизнь, выбирай долгожителей». Практикующий против старения может сказать: «Ваш уровень гормонов не типичен для человека вашего возраста, и его необходимо скорректировать. Конечно, если это верный подход, пациент может сказать: «Я хотел бы, чтобы мой уровень гормонов был скорректирован до уровня типичного 110-летнего или того уровня, который был у 110-летнего человека в моем возрасте. ! » Подробнее о гормонах см. Ниже.

Тысячи отпускаемых по рецепту лекарств протестированы и сертифицированы для использования при лечении определенного заболевания или состояния. Однако врач может прописать большинство рецептурных препаратов «вне книги» для других целей. Кроме того, существуют тысячи безрецептурных лекарств, которые считаются полезными при лечении некоторых заболеваний или состояний, а также тысячи продуктов и веществ, продаваемых в магазинах витаминов и диетических продуктов, также считаются полезными. Твердые доказательства эффективности, такие как двойные слепые клинические испытания, обычно гораздо менее доступны для веществ, отпускаемых без рецепта.

Теории запрограммированного старения предполагают, что старение в значительной степени является результатом биологического механизма и, следовательно, могут быть обнаружены агенты, влияющие на этот механизм, точно так же, как они могут быть найдены для лечения заболеваний и механизмов, специфичных для состояния. По мере того, как теории запрограммированного старения становятся все более популярными, мы можем ожидать появления многих веществ, которые, как предполагается, обладают антивозрастными свойствами. Поскольку становится все труднее установить причину и следствие агентов против старения у более долгоживущих организмов, таких как люди, многие доказательства будут получены в результате экспериментов с более короткоживущими организмами, такими как мыши (~ 2.5 лет), некоторые недолговечные виды рыб (8 недель), даже черви и мухи, которые могут быть или не быть непосредственно применимыми для человека. Агенты также можно оценить, измерив их влияние на индикаторов старения , таких как длина теломер, уровни гормонов и т. Д.

Непрограммируемые теории предполагают, что эффективными могут быть средства против повреждений, такие как антиоксиданты или противовоспалительные средства.

Национальный институт старения при Национальном институте здравоохранения США (NIH) ведет поиск средств против старения, который они называют Программой тестирования вмешательств.Пероральные агенты тестируются на мышах и оцениваются на предмет влияния на продолжительность жизни. Эта программа может оценивать только несколько агентов в год и не касается вводимых агентов или экспериментов, требующих особого обращения, например режимов физических упражнений.

Тестирование на людях с участием пожилых людей может дать относительно быстрые результаты в зависимости от природы механизма старения. Например, если старение обратимо, такое испытание может дать измеримые результаты за короткий период.

Предполагаемые средства против старения включают: рапамицин, метформин, ресвератрол, витамин D3, циклоастрагенол и депренил.

Поскольку некоторые предполагаемые средства против старения, по-видимому, имеют мало побочных эффектов, возможны крупномасштабные испытания на людях.

Теории запрограммированного старения предполагают, что старение является результатом биологической программы, которая преднамеренно вызывает или позволяет проявлениям старения проявляться в специфическом для вида графике. Если эта программа похожа на другие биологические программы, такие как программы, участвующие в репродукции, метаболизме глюкозы, циркадных ритмах или стрессовых реакциях, то вполне вероятно, что какая-то часть нашего тела определяет, когда применять функцию старения, и посылает сигналы в другие части для реализации функции.Эти сигналы могут иметь нервную или химическую (гормональную) природу, а гормональные сигналы обычно распределяются в плазме крови. Следовательно, если старение запрограммировано, мы можем логически ожидать увидеть сигналы «возраст» или «не стареть» (или и то, и другое) в плазме крови. Действительно, многие гормоны человека с возрастом либо уменьшаются, либо увеличиваются.

Были проведены эксперименты, в которых ткани старых животных подвергались воздействию плазмы молодых животных. Маркеры старения изменялись в ответ.

Гетерохронный плазмообмен (HPE) , или инфузия молодой плазмы пожилым пациентам (или инфузия старой плазмы молодым животным) изучается как способ изучения антивозрастных эффектов факторов крови. Преимущество этого подхода в том, что не нужно понимать, какие гормоны задействованы или как именно они работают, чтобы продемонстрировать эффект против старения. Испытания HPE также могут привести к краткосрочному лечению против старения. См. «Институт молодой крови» и «Компания Амброзия».

Терапевтическая инфузия плазмы - признанный метод лечения различных заболеваний. Однако испытания и перспективы лечения весьма спорны, по крайней мере частично из-за отношения, описанного в сопутствующих статьях.

Любая схема сигнализации должна иметь средства как для подтверждения, так и для удаления сигнала. Концентрация гормонов естественным образом снижается. Некоторые гормоны отменяются другими ассоциированными гормонами, и эндокринология - сложная тема. Поэтому неясно, будет ли плазменная терапия иметь положительный эффект в течение достаточно длительного времени, чтобы быть практичным.Важность этого вопроса зависит от того, какие гормоны действительно важны для старения.

По крайней мере, в США медицина против старения является признанной медицинской специальностью. Американская академия антивозрастной медицины (A4M) - это специализированная медицинская ассоциация, такая как Американская педиатрическая медицинская ассоциация, или ассоциация, поддерживающая любую другую отрасль медицины. Из литературы A4M:

«Американская академия антивозрастной медицины (A4M) занимается разработкой инструментов, технологий и преобразований в области здравоохранения, которые могут обнаруживать, лечить и предотвращать заболевания, связанные со старением.A4M также продвигает исследования практик и протоколов, которые могут оптимизировать процесс старения человека.

Организация также занимается обучением медицинских работников и практикующих врачей, ученых и представителей общественности биомедицинским наукам, революционным технологиям и медицинским протоколам через нашу организацию передового образования: Метаболический медицинский институт (MMI).

A4M - это некоммерческая организация 501 (c) (3), зарегистрированная на федеральном уровне в США, в которую входят более 26 000 членов по всему миру, включая врачей (85%), ученых и исследователей (12%), а также правительственных чиновников, средств массовой информации и других лиц. общественные (3%), которые в совокупности представляют более 120 стран.

A4M ориентирован на распространение информации об инновационных, передовых науках и исследованиях, в дополнение к методам лечения, разработанным для увеличения продолжительности жизни человека.

В основе НОВОЙ медицины лежат научные принципы комплексной медицинской помощи, охватывающей многие другие специальности в сфере здравоохранения.

A4M Обеспечивает непрерывное медицинское образование (НМО) и обучение более 65 000 врачей и практикующих врачей на многочисленных конференциях в прямом эфире по всему миру, а также онлайн-обучение НМО по функциональным, метаболическим и восстановительным медицинским наукам.A4M поддерживает повышение квалификации, конференции, сертификации, стипендии, онлайн-курсы и программы для выпускников ».

практикующих A4M включают тех, кто поддерживает все точки зрения на лечение, описанные ранее. Многие практикующие врачи расширили существующие врачебные практики по некоторым другим специальностям, включив в них антивозрастную медицину. Что касается фармацевтического замедления старения, в настоящее время (2018 г.) в сообществе A4M реализуются две основные инициативы:

Активаторы теломеразы

Теломеры - это «заглушки» на молекулах хромосом, которые с возрастом укорачиваются.С 1960-х годов возрастное укорочение теломер подозревалось как часть механизма старения. Теломераза - это природный фермент, который восстанавливает (удлиняет) теломеры. «Активаторы теломеразы», ​​которые стимулируют выработку теломеразы и, следовательно, увеличивают длину теломер, используются некоторыми специалистами по борьбе со старением. Клинические испытания показывают, что эти пероральные препараты действительно увеличивают длину теломер, но фактическое увеличение продолжительности жизни продемонстрировать гораздо труднее.

Из Википедии: «Компания Geron , зарегистрированная на NASDAQ, разработала активатор теломеразы TAT0002, который представляет собой сапонин-циклоастрагенол в китайской траве Astragalus propinquus.Geron предоставил лицензию компании Telomerase Activation Sciences на продажу TA-65 , активатора теломеразы, также полученного из астрагала. В октябре 2010 года Intertek / AAC Labs, международно признанная лаборатория ISO 17025, обнаружила, что самым крупным компонентом TA-65 является циклоастрагенол ».

Биоидентичная заместительная гормональная терапия (BHRT)

Возрастные изменения в гормонах специально предполагаются запрограммированными теориями как части запрограммированного механизма старения.Поскольку многие гормоны человека уменьшаются с возрастом, а некоторые увеличиваются с возрастом, повышение концентрации первых и нарушение последних являются очевидными возможностями для лечения против старения. Однако заместительная гормональная терапия (эстроген, тестостерон, «стероиды») исторически связана со значительными побочными эффектами. Практики BHRT предполагают, что эта проблема была уменьшена или устранена за счет использования другой «биоидентичной» формы гормона (ов) и использования уменьшенной дозировки по сравнению с более ранними методами лечения.

Заключение: Возможно, что уже существующие методы лечения и агенты имеют некоторый эффект в лечении старения сами по себе и, следовательно, увеличивают продолжительность жизни. Однако крайняя сложность в установлении окончательных причинно-следственных доказательств и нынешняя непопулярность этой идеи (см. Указатель сопутствующих статей) предполагают, что в ближайшем будущем нельзя ожидать определенных медицинских выводов. Правдоподобность такого результата во многом зависит от того, какую из многих теорий старения принять.Испытания методов лечения и агентов, у которых есть разумная демонстрация безопасности у относительно пожилых пациентов, по-видимому, имеют наилучшие перспективы для демонстрации эффективности в этой области.

Указатель статей по теории старения

.

% PDF-1.3 % verypdf.com 1229 0 объект > endobj xref 1229 42 0000000022 00000 н. 0000755300 00000 н. 0000755478 00000 п. 0000755758 00000 п. 0000755903 00000 н. 0000756193 00000 н. 0000759126 00000 н. 0000759327 00000 н. 0000759368 00000 п. 0000762046 00000 н. 0000762166 00000 п. 0000763325 00000 н. 0000763544 00000 н. 0000764818 00000 н. 0000765807 00000 н. 0000766005 00000 н. 0000766409 00000 н. 0000767605 00000 н. 0000768094 00000 н. 0000768285 00000 н. 0000770634 00000 н. 0000771077 00000 н. 0000772275 00000 н. 0000772501 00000 н. 0000787150 00000 н. 0000788174 00000 н. 0000788387 00000 н. 0000789830 00000 н. 0000790703 00000 н. 0000790898 00000 н. 0000791119 00000 п. 0000798752 00000 п. 0000798915 00000 н. 0000799078 00000 н. 0000799244 00000 н. 0000799410 00000 н. 0000799572 00000 н. 0000799733 00000 н. 0000799892 00000 н. 0000800051 00000 н. 0000800380 00000 н. 0000800435 00000 н. трейлер ] >> startxref 0 %% EOF 1 0 obj > endobj 2 0 obj > endobj 3 0 obj > endobj 4 0 obj > endobj 5 0 obj > endobj 6 0 obj > endobj 7 0 объект > endobj 8 0 объект > endobj 9 0 объект > endobj 10 0 obj > endobj 11 0 объект > endobj 12 0 объект > endobj 13 0 объект > endobj 14 0 объект > endobj 15 0 объект > endobj 16 0 объект > endobj 17 0 объект > endobj 18 0 объект > endobj 19 0 объект > endobj 20 0 объект > endobj 21 0 объект > endobj 22 0 объект > endobj 23 0 объект > endobj 24 0 объект > endobj 25 0 объект > endobj 26 0 объект > endobj 27 0 объект > endobj 28 0 объект > endobj 29 0 объект > endobj 30 0 объект > endobj 31 0 объект > endobj 32 0 объект > endobj 33 0 объект > поток H ܖ [EjZ {) o4Ve ^ Xr1 Ɗ ^ Ժ

.

Смотрите также

 
 
© 2020 Спортивный клуб "Канку". Все права защищены.