Карманный справочник врача. Основы геронтологии

• изменяется функциональная активность (снижение лабильности и торпидность ответа, увеличение времени восстановительных процессов) клеток и их чувствительность к гормонам, число рецепторов к которым снижается;

• снижается чувствительность к апопотозу, что приводит к накоплению старых клеток. Некоторые клетки имеют врожденную запрограммированность способности к ограниченному числу делений («феномен Хейфлика»), в основе которой лежит механизм дефицита фермента теломеразы;

• число стволовых клеток, видимо, меняется мало и сохраняются их свойства, но снижается их циркуляция в крови и активность в тканях;

• изменения хроматина клеток отражают снижение скорости пролиферации и самообновления, репарации ошибок метаболизма: увеличивается ригидность хроматина и состав гистоновых/негистоновых белков, повышается выключающее гены метилирование ДНК, снижается активность ферментов репарации ДНК, накапливаются мутации и разрывы молекулы ДНК;

• увеличивается в крови содержание 8-Окси-2'-дезоксигуанозина (8-одГ) – наиболее важного для диагностики окислительного продукта повреждения ДНК;

• закономерное снижение электрокинетических свойств ядер клеток используют для диагностики биологического возраста.

Биохимия старения

Белковый обмен и ферменты при старении

Синтез белков разного типа мало изменяется с возрастом или часто меняется циклически в процессе всего онтогенеза, отражая в большинстве случаев изменения процессов центральной регуляции. Снижение протеолиза белков, часто отмечаемое в старости, наряду со снижением их синтеза, видимо, также является регуляторно-компенсаторным феноменом.

Были изучены разные аспекты функционирования ферментов как функции возраста: активность, изомеры, индукция, кинетические параметры и пр. Для многих ферментов никаких изменений не отмечено. Не выявлено никаких специфических закономерностей в изменении ферментов определенных классов, одного и того же органа или клеточной органеллы.

Часто наблюдаемые изменения в составе изоферментов отражают переключения с возрастом в работе генов: в старости работают часто другие гены, синтезирующие другие изоформы данного фермента. Сдвиг к Н4-ЛДГ в мозге, сердце и скелетных мышцах, отмеченный для крыс в старости, может сделать эти ткани более аэробными.

Измерение индукции ферментов, особенно стероидными гормонами, указывает, что в целом в старости степень индукции снижается. Снижение индукции ацетилхолинэстеразы эстрадиолом в старости происходит, скорее всего, за счет уменьшения уровня специфических для этого гормона рецепторов в ткани. Стимулирование регенерации, например печени, восстанавливает число таких рецепторов. Кинетические параметры ферментов (молекулярная масса, электрофоретическая подвижность, Км и др.) в большинстве случаев одинаковы для молодых и старых организмов. Однако удельная активность ферментов в пересчете на очищенный фермент часто снижается в старости, а их термочувствительность возрастает.

Характерное проявление общих принципов старения для «старения молекулы» – это снижение специфических функций и снижение степени резистентности к условиям внешней среды.

В целом большинство авторов резюмируют, что изменения уровня ферментов с возрастом являются вторичными, отражающими регуляторные изменения в организме.

Синтез белка, видимо, значимо снижается с возрастом – срезы печени старых крыс синтезируют почти вдвое меньше белка, в сравнении с молодыми, в основном за счет снижения альбуминовой фракции при повышении синтеза глобулинов. Снижение альбумин/глобулинового коэффициента – один из немногих надежных показателей биологического возраста.

C возрастом может изменяться количество SН-групп в макромолекулах. Это активные группы, и снижение их количества отражается на функции ферментов, детоксицирующих свойствах организма и пр.; их количество можно определить в крови, например, методом йодометрического титрования.

Изменения белков при старении

Коллаген, эластин и соединительная ткань. Изменению коллагена с возрастом издавна придавали важное значение ввиду того, что он является основой соединительной ткани, играющей важную роль как в питании клеток, так и в строении механического каркаса, например для сосудов.

Возрастной артериосклероз определяется именно изменениями состояния соединительной ткани, определяющими снижение растяжимости сосудов.