13 травня 2011

Людині властиво бояться старіння, адже воно веде до заходу його життя. А життя людини в порівнянні з іншими процесами всесвіту дуже коротка. Тому психічне функціонування в літньому віці   суттєво відрізняється від інших періодів життя людини. Знайти еліксир довголіття, розгадати загадку старіння намагалися багато відомих учених. Але щоб знайти відповідь потрібно проникнути в таємниці законів природи. На сьогоднішній день генетики працюють над багатьма питаннями, але саме питання старіння залишається найбільшою загадкою.

Сучасна геронтологія   має кілька теорій, які дають можливість зрозуміти, чому людина старіє і вмирає. Всі вони мають право на існування, але самої визнаної залишається молекулярно-генетична теорія старіння . В її основі лежить гіпотеза, яка стверджує, що причина старіння криється в первинних змінах апарату клітини. Але ось що стосується процесу, тут думки вчених не сходяться, оскільки може бути два варіанти, як саме він відбувається і чим він обумовлений.

Якщо дивитися на ці два варіанти процесу, то спростувати їх просто неможливо. За першої теорії механізм старіння генетично закладений у самій клітці, прояви старості   - Закономірність встановлена ​​природою. У другому випадку це всього лише результат накопичення помилок в генетичній пам'яті, які накопичилися за період еволюції живих істот. Поки перевагу за молекулярно-генетичної теорією з першим варіантом процесу старіння.

Вважається, що молекулярно-генетична теорія старіння була створена А. Вейсманом , Який висунув гіпотезу поділу функцій між соматичними і статевими носіями генетичного матеріалу. В основі цієї гіпотези лежить відсутність старіння в одноклітинних організмах. Як стверджує теорія Вайсмана , Саме співвідношення між статевими і соматичними клітинами визначає тривалість життя. Статеві або зародкові клітини не вмирають, тому що несуть в собі основну генетичну інформацію, а ось соматичні диференціюються і вмирають.

Перші відповідають за передачу інформації в популяції, а другі забезпечують їх життєдіяльність. Після того як організм виконав своє призначення, передавши популяції інформацію він стає марним і соматичні клітини припиняють своє поділ. Чим довше тривалість функції розмноження, тим більше поколінь соматичних клітин, відповідно довше тривалість життя. Це можна вважати природним відбором, передбаченим природою.

Для того щоб теорія Вайсмана була підтверджена або спростована, вже проведено безліч наукових досліджень. У ході цих досліджень була встановлена ​​закономірність між обмеженням харчування і зростанням, а відповідно і старінням організму. При обмеженні харчування молодий організм уповільнює своє зростання, внаслідок чого затримується статеве дозрівання, це в свою чергу уповільнює і старіння. Ці досліди дали можливість встановити, що старіння контролюється генами, як і інші етапи онтогенезу. При обмеженні харчування організму потрібно більше часу для того що б досягти остаточних розмірів, виконати своє призначення в розмноженні і запустити зворотний відлік, тобто почати старіти.

Перше спростування цієї теорії дали досліди А. Карреля . Цей французький хірург і патофізіолог розробив техніку вирощування культури тканин з використанням плазми крові та ембріональної рідини. Його експеримент з клітинами тканин міокарда поміщених в живильне середовище довів, що молекулярно-генетична теорія старіння далеко не завжди вірна, так як шар клітин ділився необмежену кількість разів.

Молекулярно-генетична теорія старіння Вейсмана, знайшла своє продовження в теорії Хейлік . Досліди цього вченого довели що нормальна соматична клітина має суворе кількість поділок, це число, в честь вченого, назвали число Хейлік . За цією теорією соматичні клітини мають лімітований митотический потенціал і певну тривалість життя.

Приклад такого досвіду можна спостерігати при приміщенні фібробласти в живильне середовище. Сполучна тканина, взята з організму, ділиться певну кількість разів і гине. Але як же досліди А. Карреля? Відмінність між цими дослідженнями полягало в самому матеріалі. Каррель поміщав у поживну суміш шматочки тканин, а Хейлік поодинокі клітини, що дало більш точні результати. Різниця полягала і в живильної суміші. У дослідах Карреля разом з кров'ю і ембріональної рідиною до зразків потрапляли нові клітини. Хейлік у свою чергу використовував розчин амінокислот, солей та інших низькомолекулярних компонентів. Таким чином, молекулярно-генетична теорія старіння знову була підтверджена, але це не дало відповіді як пов'язано число ділення і диференціація у всіх поколіннях клітин. Відповідь на це питання не дала тіломірна теорія , Вона тільки дозволила встановити що структура, що відповідає за кількість поділок - кінцеві ділянки хромосом, або теломери.

Наприкінці ХХ-го століття була висунута нова теорія старіння, в процесі доказу якої була спростована тіломірна теорія. За новою гіпотезою за старіння організму відповідають структури поза ядра клітини, це білкові структури які беруть участь у діленні клітин і є лічильником поділу - центриоли . Так народилася центріолярная теорія Ткемаладзе .

Центріолярная теорія Ткемаладзе поставила під питання попередні гіпотези, приводячи незаперечний факт. З ядра соматичної клітини, можливо, виростити клонована тварина, значить, вона також несе в собі генетичну інформацію. Тоді логічніше припустити, що за старіння відповідає не ядро, а структури в цитоплазмі.

Дослідження клітин привели до висновків, що саме центріолі відповідають за цей процес. Перед кожним поділом вони подвоюються, а також керують формуванням каркаса клітини - цитоскелету , Який грає найважливішу роль в житті клітини. Цитоскелет координує об'єднання клітин у тканину і метаболізм клітин, відповідає за початкові етапи ембріонального розвитку. Він же відповідає за проходження зовнішніх сигналів в ядро, аж до сигналу на знищення клітини. Коли число розподілів клітки вичерпане, центріолі гинуть, припиняється підтримка цитоскелету, а отже, клітина старіє і гине. Виняток становлять тільки клітини здатні до регенерації , Як, наприклад, клітини печінки дорослих тварин.

За центріолярной теорії Ткемаладзе існують безсмертні клітини, такими вважають клітини вищих рослин, запліднена яйцеклітина і ще кілька видів спочатку позбавлених центріолей і цитоскелету. До цього переліку відносяться і злоякісні ракові клітини, у яких різко порушена орієнтація центріолей і змінена структура цитоскелету.

Старіння організму починається тоді, коли клітини вичерпали свій ліміт поділок. Такі клітини стають диференційованими , Або специалізірованності. В організмі людини першими диференційовані стають стовбурові клітини . Їх більшість має пригнічений механізм поділу, воно формують запас, всі інші йдуть на формування організму. Поступово запас витрачається, для відновлення клітин тканин, коли він вичерпається, стовбурові клітини не відновлюють його.

Як альтернатива всім перерахованим вище гіпотезам висунута теорія випадкових мутацій , Або помилок в геномі людини. Дослідження клітин довгожителів старше 100 років показали переважання алеля апоЕ2 , Над аллелем апоЕ4 , А адже останній привертає до деяких захворювань наприклад до гіперходестерінеміі і хвороби Альцгеймера. Переважання одних алелей над іншими можна вважати мутаціями. Саме зміна аполіпопротеїну , Гена відповідає за довгожительство людини, і може призводити до того, що організм старіє.

Молекули ДНК це основа генетичного апарату, вони можуть пошкоджуватися фізичними або хімічними агентами, або так званими вільними радикалами, що порушує процес їх розподілу і може призвести до їх видозміні. Такий вплив на генетичний матеріал в ході еволюції і призвело до старіння організму.

На сьогоднішній день проводяться тисячі досліджень, але це тільки чергові спроби в довгій вервечці пошуків вічної молодості. Всі попередні теорії старіння   ще не вивчені до кінця. Сучасні генетики домоглися приголомшливого результату - клонованих тварин. Результатом праці багатьох вчених стали такі досягнення як збільшення числа Хейлік на 20-30 поділів, виділений маркер пухлинного процесу, що може допомогти переможе рак та інші видатні досягнення. Але попереду ще дуже багато роботи генетиків, перш ніж людина знайде вічну молодість і безсмертя.