Карманный справочник врача. Основы геронтологии

Типичным примером генетически ускоренного старения являются мыши с геном Klotho: мутация мембранного белка типа бета-гликозидазы вызывает проявления ускоренного старения – укорочение жизни, гипокинезию, бесплодие, артериосклероз, облысение, атрофию кожи и тимуса, снижение числа клеток гипофиза, продуцирующих гормон роста.

Исследование долгожительства показало, что имеющие обоих родителей, доживших до 80 лет, получают дополнительно порядка 5 лет ПЖ. Наличие одного родителя-долгожителя дает значительно меньшую вероятность долгожительства у детей. У монозиготных близнецов ПЖ различается в пределах 3 лет.

На примере 90-летних предполагают важную роль сочетания нескольких генов долголетия: кодирующий инсулиноподобный фактор роста, цитокины, ферменты антиоксидантной системы, метаболизм липидов (характерно для долгожителей большое количество липопротеинов высокой плотности). Важную роль отводят центральному гену апоптоза bcl-2, блокирующему программируемую смерть клетки, в т. ч. от оксидативного стресса.

Для частичных прогерий обычно характерно:

• нарушение репарации и репликации ДНК, генетическая нестабильность;

• нарушение свойств теломер, хроматина и ядра клетки;

• нарушение экспрессии генов;

• репликативное старение клетки;

• повышенная чувствительность к апоптозу;

• элиминация стволовых клеток;

• наличие коротких теломер.

В основе современных методов нокаута генов и трансгенных мышей лежит явление гомологичной рекомбинации – обмена соответствующими участками между парами гомологичных хромосом, а также синтез нужных участков генов. На основе этого метода получены данные о роли в естественном и преждевременном старении генов, ответственных за самые различные процессы жизнеобеспечения:

• ГТФ-связывающие белки и ассоциированные рецепторы мембраны, регулирующие метаболизм и проведение сигналов;

• митохондриальные белки;

• деацетилаза гистонов, регулирующая активность генома;

• серин/треониновые протеинкины, фосфоинозитол-киназа, фосфатаза PTEN, протеинкиназа TOR и рецепторы инсулина (контролирующие деление и проведение сигналов в клетку);

• регуляторы экспрессии антистрессорных белков и апоптоза;

• гены репарации ДНК и некоторые другие.

Исследовательский подход, получивший название «анализ локусов количественных признаков» (QTL), на примере нематод, дрозофил и мышей привел к обнаружению десятков генов, вовлеченных в естественный полиморфизм ПЖ и подтвердил участие в естественном полиморфизме ПЖ практически всех известных «геронтогенов».

Физиологические проявления старения

Общие физиологические проявления старения

Старение характеризуется для человека и многих иных живых существ типичными изменениями ряда физиологических показателей организма. Наиболее выраженными и типичными являются следующие:

• снижение скорости проведения нервных импульсов на 15 % от уровня, наблюдаемого в 25–30 лет;

• снижение уровня основного обмена на 20 %;

• снижение содержания внутриклеточной воды – около 25 %;

• снижение сердечного индекса на 30–35 %;

• снижение скорости клубочковой фильтрации на 40–45 %;

• снижение почечного кровотока на 50–55 %;

• снижение максимальной емкости легких на 55–60 %;

• снижение скорости кровотока на 65–70 %;

• снижение числа клеток (в разных органах – на 5–15 %);

• выраженное снижение скорости самообновления органов в результате снижения потенциала клеточного роста (например, в печени движение изотопной метки in vivo замедляется в десятки раз).

Типичным является разновременное начало изменений для разных органов, разная степень выраженности изменений, иногда – разнонаправленность изменений (обычно – как результат развития компенсационных процессов), зачастую выраженное видовое и индивидуальное различие.

Достаточно однородные значения изменений отмечены для некоторых функций, например:

• повышение скорости пульсовой волны как отражение артериосклероза – процесса, связанного с возрастом;

• увеличение частотного порога восприятия звука;

• увеличение расстояния ближнего зрения как отражение снижения аккомодации (ввиду уплотнения хрусталика) и др.

В целом довольно типичны поседение волос, снижение числа желез кожи и слизистых, снижение ЖЕЛ, снижение фильтрации почек и пр.

Для развития старения характерны гетерохронность, гетеротопность, гетерокинетичность и гетерокатефтенность.

Гетерохронность – различие во времени наступления старения отдельных тканей, органов и систем: атрофия вилочковой железы у человека начинается в возрасте 13–15 лет, половых желез – в климактерическом периоде (48–52 лет у женщин), а некоторые функции гипофиза сохраняются на высоком уровне до глубокой старости.