Современные концепции старения

Молекулярно-генетическая теория

Молекулярно-генетическая теория старения опирается на то, что существуют гены запускающие механизм старения. Между ними существует определенный баланс в экспрессии, который сдвигается в сторону более активной работы генов, запускающих старение. Экспрессия генов поддержки клеточного равновесия понижается, следовательно происходят изменения тканей и органов. На сегодняшний день не найден ген, который бы запускал этот механизм. Была предложена такая классификация генов, гомологичных генам, определяющим долголетие животных организмов, гены, участвующие в поддержании клеточного равновесия, гены, отвечающие за развитие основных заболеваний, связанных со старением. Для поиска гена старения послужило открытие генетических заболеваний, симптомами которых является ускоренное старение в молодом возрасте. Так синдром Хатчкинсона-Галфорда является следствием мутации в гене LMNA, отвечающего за нормальное строение ядерной мембраны. В мутантном состоянии этот ген дает аномальный продукт, вследствие чего образуется дефектная мембрана, становящаяся наиболее чувствительной к веществам, повреждающим генетический материал и провоцирующим раннее старение и клеточную гибель.(Анисимов В.Н. 2008.).

Синдром Вернера есть следствие мутации гена WRN, отвечающего за сборку репаративной машины. В результате нарушений сборки репаративной машины не происходит репарации повреждений ДНК, что ведет к образованию мутаций, ускоряющих процесс старения.

С возрастом ослабляется экспрессия генов контроля и поддержания клеточного равновесия и происходит накопление клеток с мутациями, что приводит к постепенному старению организма. Накопление стойких к апоптозу фибробластов в коже людей пожилого возраста сопровождается накоплением множественных повреждений, которые приводят к образованию неоплазий, нейро-дегенеративных процессов и инфаркта миокарда.(Егоров Н.С. 1987.).

Ген аполипопротеина Е и ангиотензинпереваривающего фермента АПФ играют большую роль в липидном метаболизме и защищают клетку от окислительного стресса. У столетних людей по сравнению с более молодыми возрастными группами в два раза чаще встречаются аллели HLA-A, HLA-C и др. Таким образом можно предположить наличие определенных аллельных вариантов разных генов, которые будут ускорять старение или предотвращать его. Недавно были обнаружены и другие гены, которые влияют на продолжительность жизни. У Drosophila melanogaster найдены гены per и tim, активность которых циклически регулируется на протяжении суток. К их числу относится ген INDY, мутация в котором приводила к увеличению продолжительности жизни мух в два раза. На данном этапе еще не до конца выяснена функция этих генов, одно известно, что мутации этих генов способствуют увеличению продолжительности жизни.

Лабораторные черви с блокированной экспрессией одного из генов CLK-1, вместо 10 дней, проживали 50 дней. На мышах исследовали продукт гена p66-shc, при окислении липидов клеточных мембран которого принимает участие в клеточном ответе, запуская механизм апоптоза, который сопровождает большинство патологических состояний при старении.

Элиминация этого гена вызывает продолжительность жизни мышей. Есть предположения, что гены старения локализированы в одной определенной хромосоме. Если удалить такие хромосомы из ядер клетки, то процесс старения не наступает. Деление клеток становится неограниченным, а клоны бессмертны.(Ричард Г. А.1998.).

При соматической гибридизации обычных человеческих фибробластов с раковыми клетками сирийских хомячков происходит иммортализация некоторых гибридов. Было доказано, что эти клетки преодолели лимит Хейфлика, и в их кариотипе отсутствовали обе копии первой хромосомы человека. Если ввести в такую гибридную клетку по одной копии первой хромосомы, то происходит картина клеточного старения.

Поставленный американскими учеными-биологами опыт, говорит о наличии генов старения именно в этой хромосоме и подтверждает генетическую теорию старения, которая происходит путем активации определенных генов.

Согласно другой гипотезы, гены старости находятся в четвертой хромосоме человека. Американские ученые сделали такой вывод исследовав группу людей в возрасте 90−100 лет. У всех обследовавшихся людей именно в четвертой хромосоме был найден идентичный участок генов, отвечавший за способность организма противостоять вредным факторам внешней и внутренней среды.(Лэмб М.1980.).

В настоящее время ведется большая работа по идентификации таких генов и определению мест их локализации. Таким образом, выявлен ряд генов, влияющих на продолжительность жизни.