Лимит хейфлика и клеточные основы старения. Предел хейфлика и продолжительность жизни человека Многокомпонентная система инволюционного механизма старения дильман

Мысль о том, что старение может быть заложено с момента рождения, была высказана немецким ученым-дарвинистом Августом Вейсманом (Friedrich Leopold August Weismann, 1834-1914). В своей знаменитой лекции, прочитанной в 1891 году, Вейcман выдвинул предположение, что смерть от старости возникла в ходе эволюции: <Я рассматриваю смерть не как первичную необходимость, а как нечто приобретенное вторично в процессе адаптации:>.

Подходы к классификации теорий старения

Теории, объясняющие старение организмов можно классифицировать различными способами.
Например, существует разделение на три группы: генетические теории, в которых генно-контролируемые запрограммированные <биологические часы>, такие как теломеры регулируют рост, зрелость и старость, нейроэндокринные теории и теории накопления повреждений. Вообще говоря, это разделение довольно условное, потому как все эти механизмы важны и взаимосвязаны.

Также выделяют 2 большие группы: стохастические (вероятностные) теории и теории программированного старения.
Можно классифицировать теории по уровню организации живой материи.
По мнению В.Н. Анисимова, руководителя Российского Геронтологического Общества, наиболее яркими теориями остаются выдвинутая в 1956 г. Д. Харманом свободнорадикальная теория (Harman, 1956, 1998), теория клеточного (репликативного) старения Л. Хейфлика (Hayflick, Moorhead, 1961; Hayflick, 1998), теломерная теория А.М.Оловникова (Оловников, 1971; Olovnikov, 1996), элевационная теория старения В.М. Дильмана (Дильман, 1987; Dilman, 1971, 1994) и теория расходуемой сомы Т. Кирквуда (Kirkwood, 1997, 2002). выдвинутая в 1956 г. Д. Харманом свободнорадикальная теория, теория клеточного (репликативного) старения Л. Хейфлика и теломерная теория А. М. Оловникова, элевационная теория старения В. М. Дильмана.

Классификация теорий стохастического старения

(Schulz-Aellen, 1997)

Теория cоматических мутаций - Соматические мутации нарушают генетическую информацию и уменьшают функцию клеток
Катастрофа ошибок - Ошибки процессов транскрипции и/или трансляции уменьшают эффективность клеток
Повреждения ДНК, репарация ДНК - Повреждения ДНК постоянно репарируются различными механизмами. Эффективность репарации положительно корелирует с продолжительностью жизни и уменьшается с возрастом
Повреждения белков - Конформационные нарушения белков и ферментов (перекрестные сшивки) повреждают функцию клетки
Перекрестные сшивки - Химические перекрестные сшивки важных макромолекул (например, коллагена) приводят к нарушениям функции клеток и тканей
Износ - Накопление повреждений в повседневной жизни уменьшает эффективность организма

Классификация теорий программированного старения

(Schulz-Aellen, 1997)

Генетические теории - Старение вызывается запрограммированными изменениями экспрессии генов, или экспрессией специфических белков
Гены смерти - Существуют гены клеточной гибели
Избирательная гибель - Гибель клетки обусловлена наличием специфических мембранных рецепторов
Укорочение теломер - Укорочение теломер с возрастом in vitro и in vivo приводит к нестабильности хромосом и гибели клеток
Нарушения дифференцировки - Ошибки в механимзах активации-репрессии генов, приводящие к синтезу избыточных, несущественных или ненужных белков
Накопление <загрязнений> - Накопление отходов метаболизма снижает жизнеспособность клеток
Нейроэндокринные теории - Недостаточность нервной и эндокринной систем в поддержании гомеостаза. Потеря гомеостаза приводит к старению и смерти
Иммунологическая теория - Определенные аллели могут увеличивать или сокращать продолжительность жизни.
Метаболические теории - Долголетие обратно пропорционально скорости метаболизма
Свободно-радикальная теория - Долголетие обратно пропорционально степени повреждения свободными радикалами и прямо пропорционально эффективности антиокислительных систем
Часы старения - Старение и смерть являются результатом предопределенного биологического плана
Эволюционные теории - Естественный отбор устраняет индивидуумов после того, как они произведут потомство

Классификация важнейших теорий старения по уровню интеграции

(Yin, Chen, 2005)

Организменный уровень интеграции
Теория изнашивания - Sacher, 1966
Теория катастрофы ошибок - Orgel, 1963
Теория стрессового повреждения - Stlye, 1970
Теория аутоинтоксикации - Metchnikoff, 1904
Эволюционная теория (теория программированного старения) - Williams, 1957
Теория сохранения информации (теория программированного старения)

Органный уровень
Эндокринная теория - Korenchevsky, 1961
Иммунологическая теория - Walford, 1969
Торможение головного мозга

Клеточный уровень
Теория клеточных мембран - Zg-Nagy, 1978
Теория соматических мутаций - Szillard, 1959
Митохондриальная теория - Miquel et al., 1980
Митохондриально-лизосомальная теория - Brunk, Terman, 2002
Теория пролиферативного лимита клетки (теория программированного старения) - Hayflick, Moorhead, 1961

Молекулярный уровень
Теория накопление повреждений ДНК - Vilenchik, 1970
Теория следовых элементов - Eichhorn, 1979
Свободно-радикальная теория - Harman, 1956
Теория поперченных сшивок - Bjorksten, 1968
Теория окислительного стресса - Sohal, Allen, 1990; Yu, Yang, 1996
Теория неэнзиматической гликозиляции - Cerami, 1985
Теория карбонильной интоксикации - Yin, Brunk, 1995
Теория катастрофы загрязнения - Terman, 2001
Теория генных мутаций
Теория укорочения теломер (теория программированного старения) - Оловников, 1971

Прочие подходы
Cтарение как энтропия - Sacher, 1967; Bortz, 1986
Математические теории и различные унифицированные теории - Sohal, Alle, 1990;
Zg-Nagy, 1991; Kowald, Kirkwood, 1994

Свободнорадикальная теория старения Дэнхема Хармана

Теория клеточного старения Леонарда Хейфлика

Элевационная теория старения

Выдвинута и обоснована в начале 50-х годов прошлого века ленинградским ученым Владимиром Дильманом. Согласно этой теории, механизм старения начинает свою работу с постоянного возрастания порога чувствительности гипоталамуса к уровню гормонов в крови. В итоге увеличивается концентрация циркулирующих гормонов. Как результат, возникают различные формы патологических состояний, в том числе характерные для старческого возраста: ожирение, диабет, атеросклероз, канкриофилия, депрессия, метаболическая имуннодепрессия, гипертония, гиперадаптоз, автоиммунные заболевания и климакс. Эти болезни ведут к старению и в конечном итоге к смерти.
Другими словами, в организме, существуют большие биологические часы, которые отсчитают отпущенное ему время жизни от рождения до смерти. Эти часы в определенный момент запускают деструктивные процессы в организме, которые принято называть старением.
По Дильману, старение и связанные с ним болезни - это побочный продукт реализации генетической программы онтогенеза - развития организма.
Из онтогенетической модели следует, что если стабилизировать состояние гомеостаза на уровне, достигаемом к окончанию развития организма, то можно затормозить развитие болезней и естественных старческих изменений и увеличить видовые пределы жизни человека.
Скачать книгу В.Дильмана "Большие биологические часы"

Теория расходуемой (одноразовой) сомы

Теория перекрестных сшивок

Этот механизм старения немного похож на воздействие свободных радикалов. Только роль агрессивных веществ здесь играют сахара, в первую очередь - всегда присутствующая в организме глюкоза. Сахара могут вступать в химическую реакцию с различными белками. При этом, естественно, функции этих белков могут нарушаться. Но что гораздо хуже, молекулы сахаров, соединяясь с белками, обладают способностью <сшивать> молекулы белков между собой. Из-за этого клетки начинают хуже работать. В них накапливается клеточный мусор.
Одно из проявлений такой сшивки белков - потеря тканями эластичности. Внешне наиболее заметным оказывается появление на коже морщин. Но гораздо больший вред приносит потеря эластичности кровеносных сосудов и лёгких. В принципе, у клеток есть механизмы для разрушения подобных сшивок. Но этот процесс требует от организма очень больших энергозатрат.
Сегодня уже существуют лекарственные препараты, которые разбивают внутренние сшивки и превращают их в питательные вещества для клетки.

Теория ошибок

Гипотеза <старения по ошибке> была выдвинута в 1954 г. американским физиком М. Сциллардом. Исследуя эффекты воздействия радиации на живые организмы, он показал, что действие ионизирующего излучения существенно сокращает срок жизни людей и животных. Под воздействием радиации происходят многочисленные мутации в молекуле ДНК и инициируются некоторые симптомы старения, такие как седина или раковые опухоли. Из своих наблюдений Сцилард сделал вывод, что мутации являются непосредственной причиной старения живых организмов. Однако он не объяснил факта старения людей и животных, не подвергавшихся облучению.
Его последователь Л. Оргель считал, что мутации в генетическом аппарате клетки могут быть либо спонтанными, либо возникать в ответ на воздействие агрессивных факторов - ионизирующей радиации, ультрафиолета, воздействия вирусов и токсических (мутагенных) веществ и т.д. С течением времени система репарации ДНК изнашивается, в результате чего происходит старение организма.

Теория апоптоза (самоубийства клеток)

Академик В.П. Скулачев называет свою теорию теорией клеточного апоптоза. Апоптоз (греч. <листопад>) - процесс запрограммированной гибели клетки. Как деревья избавляются от частей, чтобы сохранить целое, так и каждая отдельная клетка, пройдя свой жизненный цикл, должна отмереть и ее место должна занять новая. Если клетка заразится вирусом, или в ней произойдет мутация, ведущая к озлокачествлению, или просто истечет срок ее существования, то, чтобы не подвергать опасности весь организм, она должна умереть. В отличие от некроза - насильственной гибели клеток из-за травмы, ожога, отравления, недостатка кислорода в результате закупоривания кровеносных сосудов и т.д., при апоптозе клетка аккуратно саморазбирается на части, и соседние клетки используют ее фрагменты в качестве строительного материала.
Самоликвидации подвергаются и митохондрии - изучив этот процесс, Скулачев назвал его митоптозом. Митоптоз происходит, если в митохондриях образуется слишком много свободных радикалов. Когда количество погибших митохондрий слишком велико, продукты их распада отравляют клетку и приводят к ее апоптозу. Старение, с точки зрения Скулачева, - результат того, что в организме гибнет больше клеток, чем рождается, а отмирающие функциональные клетки заменяются соединительной тканью. Суть его работы - поиск методов противодействия разрушению клеточных структур свободными радикалами. По мнению ученого, старость - это болезнь, которую можно и нужно лечить, программу старения организма можно вывести из строя и тем самым выключить механизм, сокращающий нашу жизнь.
По мнению Скулачева, главная из активных форм кислорода, приводящих к гибели митохондрий и клеток - перекись водорода. В настоящее время под его руководством проходит испытания препарат SKQ, предназначенный для предотвращения признаков старения.
Интервью "Новой Газете"

Адаптационно-регуляторная теория

Модель старения, разработанная выдающимся украинским физиологом и геронтологом В.В. Фролькисом в 1960-70-х гг., основана на широко распространенном представлении о том, что старость и смерть генетически запрограммированы. <Изюминка> теории Фролькиса состоит в том, что возрастное развитие и продолжительность жизни определяются балансом двух процессов: наряду с разрушительным процессом старения развертывается процесс <антистарения>, для которого Фролькис предложил термин <витаукт> (лат. vita - жизнь, auctum - увеличивать). Этот процесс направлен на поддержание жизнеспособности организма, его адаптацию, увеличение продолжительности жизни. Представления об антистарении (витаукте) получили широкое распространение. Так, в 1995 г. в США состоялся первый международный конгресс по этой проблеме.
Существенным компонентом теории Фролькиса является разработанная им генорегуляторная гипотеза, по которой первичными механизмами старения являются нарушения в работе регуляторных генов, управляющих активностью структурных генов и, в результате, интенсивностью синтеза закодированных в них белков. Возрастные нарушения генной регуляции могут привести не только к изменению соотношения синтезируемых белков, но и к экспрессии ранее не работавших генов, появлению ранее не синтезировавшихся белков и, как результат, к старению и гибели клеток.
В.В.Фролькис полагал, что генорегуляторные механизмы старения являются основой развития распространенных видов возрастной патологии - атеросклероза, рака, диабета, болезней Паркинсона и Альцгеймера. В зависимости от активации или подавления функций тех или иных генов и будет развиваться тот или иной синдром старения, та или иная патология. На основе этих представлений была выдвинута идея генорегуляторной терапии, призванной предупреждать сдвиги, лежащие в основе развития возрастной патологии.

Редусомная теория Оловникова

Покрытая белками линейная молекула ДНК редусомы - это копия сегмента хромосомной ДНК. гнезде. Подобно теломерной ДНК линейная ДНК редусомы с течением времени укорачивается. Поэтому крошечные редусомы прогрессирующе уменьшаются в размерах; отсюда и их название. Вместе с убылью ДНК в редусоме уменьшается и количество содержащихся в ней разных генов. Укорочение молекул редусомной ДНК (и вызванное этим изменение набора генов в редусомах, меняет с возрастом уровень экспрессии различных хромосомных генов и благодаря этому служит ключевым средством измерения биологического времени в индивидуальном развитии.

Согласно этой теории, фибробласты человека
способны делиться только ограниченное число
раз (75-80 раз), после чего их способность к
пролиферации исчерпывается, и в таком состоянии
они способны находиться длительное время. Данное
свойство получило название «клеточное старение»
(«предел Хейфлика»), наследуется генетически и
связано с запрограммированным ингибированием
митотического потенциала в процессе
терминальной дифференцировки клеток человека

Предел или лимит Хейфлика (англ. Hayflick limit) -

Граница количества делений соматических клеток, названа в честь её открывателя Леонарда Хейфлика. В 1961 году Хейфлик наблюдал, как клетки человека, делящиеся в клеточной культуре, умирают приблизительно после 50 делений и проявляют признаки старения при приближении к этой границе.

Данная граница была найдена в культурах всех полностью дифференцированных клеток как человека, так и других многоклеточных организмов. Максимальное число делений клетки различно в зависимости от её типа и ещё сильнее различается в зависимости от организма, которому эта клетка принадлежит. Для большинства человеческих клеток предел Хейфлика составляет 52 деления.

Граница Хейфлика связана с сокращением размера теломер, участков ДНК на концах хромосом. Как известно, молекула ДНК способна к репликации перед каждым делением клетки. При этом имеющиеся у неё на концах теломеры после каждого деления клетки укорачиваются. Теломеры укорачиваются весьма медленно - по несколько (3-6) нуклеотидов за клеточный цикл, то есть за количество делений, соответствующее лимиту Хейфлика, они укоротятся всего на 150-300 нуклеотидов. Таким образом, чем короче у ДНК «теломерный хвост», тем больше делений у неё прошло, а значит - тем старше клетка.

В клетке существует фермент теломеразы, активность которого может обеспечивать удлинение теломер, при этом удлиняется и жизнь клетки. Клетки, в которых функционирует теломераза (половые, раковые), бессмертны. В обычных (соматических) клетках, из которых в основном и состоит организм, теломераза «не работает», поэтому теломеры при каждом делении клетки укорачиваются, что в конечном итоге приводит к её гибели в пределах лимита Хейфлика, потому что другой фермент - ДНК-полимераза - не способен реплицировать концы молекулы ДНК.

В настоящее время предложена эпигенетическая теория старения, которая объясняет эрозию теломер, прежде всего активностью клеточных рекомбиназ, активизирующихся в ответ на повреждения ДНК, вызванные, главным образом, возрастной депрессией мобильных элементов генома. Когда после определённого числа делений теломеры исчезают совсем, клетка замирает в определённой стадии клеточного цикла или запускает программу апоптоза - открытого во второй половине 20 века явления плавного разрушения клетки, проявляющегося в уменьшении размера клетки и минимизации количества вещества, попадающего в межклеточное пространство после её разрушения.

Принципиально, эксперимент проведённый Леонардом Хейфликом в коллаборации с Полом Мурхедом, был довольно простым: смешивали равные части нормальных мужских и женских фибробластов, различавшихся по количеству пройденных клеточных делений (мужские - 40 делений, женские - 10 делений) для того, чтобы фибробласты можно было отличить друг от друга в дальнейшем. Параллельно был поставлен контроль с мужскими 40-дневными фибробластами. Когда же контрольная несмешанная популяция мужских клеток перестала делиться, то смешанная опытная культура содержала только женские клетки, ведь все мужские клетки уже погибли. На основании этого Хейфлик сделал вывод, что нормальные клетки имеют ограниченную способность к делению в отличие от раковых клеток, которые иммортальны. Так было выдвинуто предположение, что так называемые «митотические часы» находятся внутри каждой клетки, на основании следующих наблюдений:

Нормальные фетальные фибробласты человека в культуре способны удваивать популяцию только ограниченное количество раз;

Клетки, которые подверглись криогенной обработке, «помнят», сколько раз они делились до заморозки.

Биологический смысл явления

В настоящее время главенствует точка зрения, связывающая лимит Хейфлика с проявлением механизма подавления опухолеобразования, возникшего у многоклеточных организмов. Другими словами, опухолесупрессорные механизмы, такие как репликативное старение и апоптоз, бесспорно полезны в раннем онтогенезе и зрелости, но побочно являются причиной старения - ограничивают продолжительность жизни в результате накопления дисфункциональных стареющих клеток или избыточной гибели функциональных.

Anоптоз - программированная клеточная гибель. В организме апоптоз выступает как неотъемлемый компонент механизма поддержания клеточного гомеостаза. Для организма в целом «безопаснее» иметь механизм элиминации генетически поврежденных клеток, чем риск возникновения очагов неконтролируемого автономного роста. Апоптоз выступает в качестве одного из механизмов, защищающих организм от клеток, несущих генетические повреждения, предрасполагающие к злокачественному перерождению. В коже пожилых людей в большом количестве содержатся стареющие фибробласты. Хорошо известны высокая чувствительность кожи пожилых людей к канцерогенному действию ультрафиолетовых лучей и сниженная способность к заживлению ран. Накопление с возрастом в тканях стареющих клеток, резистентных к апоптозу, возможно, является одной из причин, приводящей, в конечном счете к неоплазиям, нейродегенеративным процессам и смерти.

Предел или лимит Хейфлика (англ. Hayflick limit) -

Клетки, которые подверглись криогенной обработке, «помнят», сколько раз они делились до заморозки.

Биологический смысл явления

Полный обзор методов борьбы со старением

Доктор биологических наук, профессор физиологии Евгений Войтинский, и его супруга журналист Юлия Войтинская, представили сегодня в "Новой Газете"свой собственный - актуальный и полный обзор теорий и методов борьбы со старением.

В римской мифологии была не одна, а целых три богини судьбы. Их называли парками. Нона тянет пряжу, прядет нить человеческой жизни, Децима наматывает кудель на веретено, распределяя судьбу, Морта перерезает нить, заканчивая жизнь человека.

Если прошлый век считался столетием ядерной физики и теории относительности, то наступивший прогнозируется как век биохимии и молекулярной биологии.

Если в прошлом веке была разрешена загадка взаимосвязи пространства и времени, то в этом предрекают разгадку старения и продления жизни.

Проблема просматривается в двух направлениях: количество проживаемых лет и качество жизни в пределах этого отрезка времени.

Что известно сегодня о закате человеческой жизни?

Чтобы не загружать читателя специальными терминами, объясним просто любому прошедшему курс средней школы.

Молекула ДНК (дезоксирибонуклеиновая кислота) - биологическая макромолекула, носитель генетической информации.

Гены - это участки молекул ДНК, которые содержат наследственную информацию. В состав нуклеотидов ДНК входят азотистое основание, углевод и остаток молекулы фосфорной кислоты.

Хромосомы - это белковые комплексы ДНК.

Гормоны - биологически активные вещества, вырабатываемые в организме в основном железами внутренней секреции.

Митохондрии - силовые станции клеток, отвечающие за обмен энергией.

Теории старения

Мысль о том, что старение может быть заложено с момента рождения, была высказана немецким ученым-дарвинистом Августом Вейсманом (Friedrich Leopold August Weismann, 1834-1914). В своей знаменитой лекции, прочитанной в 1891 году, Вейcман выдвинул предположение, что смерть от старости возникла в ходе эволюции: «Я рассматриваю смерть не как первичную необходимость, а как нечто приобретенное вторично в процессе адаптации…».

Илья Ильич Мечников(1845-1916), академик А.А. Богомолец(1881-1946) и почетный академик Николай Федорович Гамалея (1859-1949) - все они занимались проблемой старения и продления жизненных пределов.

Своим личным примером Н.Ф. Гамалея доказал справедливость изложенного в научных трудах - он умер на 91-м году жизни, до последних дней сохраняя свежесть мысли и трудоспособность.

Вскоре после окончания войны в Институте микробиологии в Москве молодая аспирантка защищала диссертацию. В ходе изложения материала она то и дело ссылалась на труды академика Гамалеи. Выглядело это примерно так: «Как показала в своих работах покойная Гамалея... Покойная Гамалея указывала... и т.д.».

После выступления аспирантки на кафедру взобрался старичок небольшого роста. «Во-первых, Гамалея - это я. Как видите, я - вполне живой. И еще такое замечание - возможно, я уже и не мужчина, но, несомненно, еще и не женщина».

Хохот заглушил последние слова академика.

Почетный академик вскоре умер, а случай этот пережил десятилетия. Институт микробиологии в Москве до сих пор носит имя Гамалеи.

Существует более двадцати теорий старения. Пять теорий являются основными и рассматривают проблему на разных уровнях:

- теория И.И. Мечникова о кишечных ядах;

Свободнорадикальная теория Д. Хармана;

Теория клеточного старения Л. Хейфлика;

Теломерная теория А.М. Оловникова;

Эндокринологическая теория В.М. Дильмана.

Нобелевский лауреат Илья Ильич Мечников считал, что преждевременная старость наступает в результате самоотравления организма микробными и иными ядами. Он предложил ряд профилактических и гигиенических средств борьбы: регулярно очищать толстый кишечник (клизмой) и ежедневно употреблять в пищу кисломолочные продукты .

Свободнорадикальная теория (Free Radical Theory of Aging, FRTA), предложенная американским ученым Денхемом Харманом(1916 г.р.), в момент своего возникновения казалась невероятной и непонятной. Впрочем, как и многие пионерские идеи. Теория Хармана была опубликована в 1955 году. Согласно этой теории, в процессе жизнедеятельности в нашем организме образуются агрессивные формы кислорода - свободные радикалы, или оксиданты . Как известно из химии, свободные радикалы - молекулы с неспаренным электроном. Они легко вступают в реакции, разрушая молекулы, клетки. Вызывают клеточные мутации.

Молекулы, на которые напали радикалы - «молекулярные террористы», - в свою очередь стремятся отнять электрон у других молекул. Развивается разрушительная цепная реакция, губительно действующая на живую клетку.

Эти реакции лежат в основе многих болезней: рака, сердечных заболеваний, паралича, ревматоидного артрита, катаракты, болезни Альцгеймера и др.

Российский академик В.П. Скулачев(1935 г.р.) в результате своих исследований выяснил, что «токсичные формы кислорода способны проникать через клеточную мембрану и портить гены, которые эволюционировали миллиарды лет».

Вещества, которые борются с вредным воздействием свободных радикалов, носят название антиоксидантов .

Сам Денхем Харман, отметивший в прошлом году свое 90-летие, до сих пор работает в Университете штата Небраска. Его обошли стороной все болезни, которые связывают теперь с образованием свободных радикалов.

Американский ученый Леонард Хейфлик(1928 г.р.) впервые доказал в 1961 году, что естественная продолжительность жизни обусловлена числом делений, которое могут совершить клетки данного организма.

В соответствии с этой клеточной версией в течение жизни человек неизбежно исчерпывает заложенный в клетках потенциал делений и «момент, когда наступает эта потеря, может определять предел продолжительности жизни…». (Haiflick, 1980)

Исчерпав лимит, клетки погибают.

Профессор анатомии Леонард Хейфлик до сих пор успешно работает в Медицинской школе Университета Калифорнии в Сан-Франциско.

Хейфлик открыл предел деления , но не объяснил, почему он существует.

Через 10 лет после публикации Л. Хейфлика это сделал российский ученый, биолог-теоретик Алексей Матвеевич Оловников. Он предложил в качестве основной причины старения теломерную.

Идея Оловникова заключалась в следующем.

Цепочки ДНК обычно заканчиваются особыми клетками - теломерами . Теломеры состоят из одинаковых нуклеотидов. Длина теломеров характеризует количество делений, которые еще может осуществить клетка. Подобно пластмассовым наконечникам на шнурках, теломеры предназначены для предохранения генов, несущих информацию обо всех признаках организма, от различных вредных воздействий. Белкам, участвующим в процессе удвоения ДНК, обычно не удается копировать теломеры в полном объеме. И, таким образом, с каждым последовательным делением клетки теломеры становятся короче, сокращая резерв способности клетки к делению - лимит, открытый Л. Хейфликом.

В то время Оловников просил молекулярных биологов заняться экспериментами и проверить красивую теорию. Но наши ученые были в плену у догмы. Как и предвидел Оловников, то, что не захотели сделать отечественные экспериментаторы, сделали биологи на Западе.

К слову…

«Продажная девка капитализма», как называли в Советском Союзе генетику , долгое время оставалась в плачевном состоянии. Засилье лысенковщины отбросило все биологические науки во времена Средневековья.

Возрождение генетики началось только в 1964 г.

Сегодня для развития генетики нужны, помимо всего прочего, многомиллионные инвестиции.

Все предположения Оловникова экспериментально подтвердились.

Теломерная теория стала новым словом в молекулярной биологии. С тех пор теломеры интенсивно исследуются во всем мире.

А сам Оловников в начале XXI века выдвинул новую теорию, которую назвал редумерной. Клетка стареет, потому что одновременно с укорочением теломер, укорачиваются редумеры . Редумеры - новый тип ДНК, которые по типу маленьких петелек располагаются на хромосомной ДНК. По мнению Оловникова, они укорачиваются под влиянием выбросов гормонов , а пик этих выбросов наступает в новолуние .

Новая идея А. Оловникова показалась абсолютной фантастикой.

По аналогичному поводу гениальный физик Нильс Бор, при обсуждении единой теории элементарных частиц, сказал: «Нет никакого сомнения, что перед нами безумная теория. Вопрос состоит в том, достаточно ли она безумна, чтобы быть правильной».

«Безумная теория» может оказаться работоспособной. Ведь прежние предположения А. Оловникова экспериментально подтвердились. В науке не раз случалось: то, что сегодня выглядит фантастикой, через несколько лет изучается на рядовом студенческом практикуме.

Самого же Алексея Оловникова не раз выдвигали на Нобелевскую премию. И вполне возможно, что когда будут открыты ДНК нового типа, человечество получит еще одно оружие в борьбе со старостью, а автор теории - высокую награду.

И, наконец, рассмотрим теорию старения, предложенную известным ленинградским профессором Владимиром Михайловичем Дильманом (1925-1994).

Дильман, последние годы живший в США, полагал, что старение и болезни, с ним связанные, - побочный продукт реализации генетической программы развития организма. Он же сформулировал идею о биологических часах как механизме регулирования, определяющем работу различных систем организма (Дильман В.М. «Большие биологические часы». - М.: Знание, 1982).

Древние считали, что счетчик жизни, часы жизни находятся в сердце. Позднее полагали, что в вилочковой железе, что в области шеи. Считали также, что в эпифизе, шишковидной железе.

Обычно мы не задумываемся о том, как бьется сердце, как поддерживается артериальное давление, как работает щитовидная железа.

Первым человеком в мире, который правильно указал то место, где у человека тикают биологические часы, был В.М. Дильман. Согласно Дильману, эта гипотоламо-гипофизарная система (головной мозг), управляющая всей биохимией организма, в том числе гормональными ритмами.

А что будет, если попытаться все эти теории объединить?

А. Оловников говорит: «Старение - это старение некоторых гормональных центров мозга. И если мы туда будем вводить наши гипотетические пока лекарства, не шприцем, конечно, а с током крови, если они в лекарственной форме проникнут в нужные клетки, то мы сможем омолаживать весь организм».

За долголетие отвечают гены

Современная наука о старении - геронтология изучает феномен старения человека. Но прежде всего, что же такое само старение - физиология (норма) или патология?

«Чтобы дожить до глубокой старости в добром здравии и сохранить ясность ума, нужно как минимум сочетание двух факторов: иметь хорошие гены и вести здоровый образ жизни. И тогда наступит нормальная, т.е. физиологическая старость». (Гамалея Н.Ф. «Физиологическая и патологическая старость», 1943.)

В течение многих лет биологи полагали, что процесс старения является настолько сложным, затрагивает такое число генов, что практически невозможно исследовать его и эффективно бороться.

Первый прорыв в этом направлении был сделан генетиком Томасом Джонсоном (Thomas Johnson) в 1988 году, который исследовал круглых червей, нематод.

Затем английский ученый Гордон Литгоу на мухах дрозофилах открыл несколько генов долголетия .

Пояснение

«Мыши, крысы - излюбленные модели современной генетики. Генетически они идентичны человеку. Как ни странно, впрочем, и более мелкие объекты исследований: круглые черви нематоды, плодовые мушки дрозофилы. У них также работают эндокринная и иммунная системы». (Профессор В.Н. Анисимов)

Начиная с 1997 года последовала настоящая волна исследований. Открыты несколько групп генов: ген Клото, гены семейства Сиртуин и ряд других.

Как они обеспечивают продление жизни? Часть - за счет увеличения числа своих копий; другая часть - за счет увеличения выделяемых ими активных веществ.

Однако существуют гены, оказывающие прямо противоположное действие на организм. Чтобы увеличить продолжительность жизни, такие гены надо подавить.

За любую болезнь ответственна группа генов.

С одной стороны, существуют долгожители , с другой - явление преждевременного старения. Исследование функции на экстремуме используется в математике (суть метода - в исследовании крайностей). Равно как и в других науках. Применяя его в генетике, ученые Стэнфордского университета США изучали больных с признаками преждевременного старения - синдромом Вернера . К счастью, этот недуг довольно редкий. Он поражает четырех человек из ста тысяч. Страдающие синдромом Вернера уже в 35-40 лет выглядят как восьмидесятилетние старики. Их организм изнашивается в среднем в пять раз быстрее, чем у других. Найдя ген, поломка которого вызывает синдром Вернера, генетики могли бы научиться диагностировать эту болезнь на ранних стадиях.

В 1997 году ученые из Далласа под руководством Макото Куроо сообщили, что они нашли у мышей ген, при повреждении которого у животных появлялись такие же признаки старения, как у людей с синдромом Вернера. Артерии теряли эластичность, кости утончались, на коже появлялись морщины, легкие становились слабыми. Мыши преждевременно умирали.

Но когда Куроо и его коллеги в противоположность прежним экспериментам не подавили, а активировали этот ген в организме мышей, то они обнаружили, что грызуны в среднем жили на 20-30% дольше.

Ученые назвали этот ген «Клото», в честь греческой богини, которая прядет нить человеческой жизни.

Прошло 8 лет с момента сенсационного открытия гена Клото. Продолжая работать в этом направлении, биологи из Техаса вынуждены были сообщить, что они обнаружили побочные эффекты активации гена Клото. В частности, предрасположенность к диабету и уменьшение репродуктивной функции . То есть в применении к людям это перспектива долгой, но одинокой жизни с диабетом.

…Каких только генов якобы не удалось добыть современной генетике. Каждый день в газетах появляются сенсационные заголовки. Найдены «ген лидерства», «ген самоубийства», «ген гомосексуализма», и вот теперь «гены долголетия» (гены старения). Попадаются причудливые названия - INDY «Я все же не мертв» (I"m not dead yet).

Из «биологического юмора»: «Ученые Гарварда выяснили, что мыши размножаются гораздо быстрее, если им не мешают ученые из Гарвардского университета».

Существуют ли сегодня практические успехи борьбы со старением?

Геропротекторы

...антиоксиданты

Из пяти основных теорий старения практически применяются только две: Д. Хармана и В. Дильмана. Все чаще предлагают использовать антиоксиданты в качестве геропротекторов - веществ, замедляющих старение.

Антиоксиданты содержатся в витаминах, а также в металлах - в и цинке. К работающим геропротекторам следует отнести витамины С, Е и А, которые являются активными антиоксидантами.

В частности, для улучшения иммунитета применяют витамины А и Е, которые защищают клетки шишковидной железы (одного из важнейших органов иммунной системы). Важную роль играет селезенка. Селезенку защищают витамины А, С и Е. Витамин А (бета-каротин) содержится в моркови и томатах. Витамин Е - в растительном масле. Витамин С - во фруктах и овощах. Цинк, необходимый для иммунной системы, содержится в неочищенном зерне и пивных дрожжах, а селен - в красном мясе и чесноке.

Согласно исследованиям, проведенным учеными компании Pracon Inc., если бы американцы ежедневно принимали оптимальное количество трех антиоксидантов - витаминов А, С и Е, то могли бы сохранить 8,7 млрд долларов ежегодно только за счет уменьшения затрат на госпитализацию при сердечных болезнях и раке.

Были обнаружены антиоксиданты растительного происхождения: сибирский женьшень - против стресса; гинкго билоба - стимулятор умственной деятельности; чертополох морской - для защиты печени; куркума длинная - обладающая противовоспалительным действием; черника - антиревматоидное действие и улучшение зрения.

Считаются полезными для общего оздоровления организма активированный уголь и другие сорбенты (энтеросгель, каопектат, смекта). Доказано, что эти препараты действуют как кишечные фильтры и ограничивают поступление в организм токсических веществ.

...мелатонин

Гормон, открытый в 50-х годах прошлого века американским ученым, дерматологом Аароном Лернером (Aaron Lerner) из Йельского университета. Гормон выделяют из растительного сырья, такого как кожура винограда, вишня и т.п.

Все чаще его предлагают применять в качестве геропротектора. Более того, недавно было исследован факт, что мелатонин препятствует образованию в организме метаболитов-канцерогенов и защищает хромосомы крови от повреждающего действия ионизирующей радиации.

Известно, что мелатонин вырабатывается в организме в эпифизе в ночное время, что он ответственен за биоритмы человека, что это сильнейший антиоксидант.

Отдаленные последствия постоянного приема мелатонина, как всякого нового средства, пока не известны.

...пептидные биорегуляторы

Другими препаратами, имеющими практическое значение, являются пептидные биорегуляторы - цитомедины, впервые полученные в Советском Союзе (Институт биорегуляции и геронтологии в Ленинграде в конце 70-х годов ХХ века, директор профессор В.Х. Хавинсон).

Суть действия цитомединов такова: по мере старения в организме снижается синтез пептидов, обеспечивающих деятельность различных органов. Если восстанавливать их недостаток, то функции восстанавливаются. Нужные вещества выделяют из желез крупного рогатого скота. На сегодняшний день создано семь лекарственных препаратов, шесть из которых входят в Государственную фармакопею (тималин и др., перечисленные ниже; седьмой - в разработке).

Тималин- экстракт из тимуса (железа, отвечающая за иммунитет) предназначен для повышения иммунитета.
Эпиталамин - вытяжка из эпифиза - для восстановления центральной нервной системы. Для нормализации предстательной железы - простатилен. Для лечения черепно-мозговых травм и других заболеваний головного мозга - кортексин. Ретиналамин - для лечения глазных болезней.

Шестой - гомоген - принадлежит к группе синтетических препаратов и предназначен для коррекции функций иммунной системы. Гомоген - единственный из отечественных препаратов, который допущен на фармацевтический рынок США.

Кроме цитомединов создана целая группа средств, которые также выделены из органов и тканей животных - биологически активные добавки к пище (цитамины). В последние годы пептидные биорегуляторы начали применять с целью профилактики старения у практически здоровых, но пожилых людей. Цитамины прошли Государственный санитарно-эпидемиологический контроль и официально рекомендованы к использованию.

Применение комплекса из нескольких пептидов может продлить жизнь человека до видового предела, считают авторы открытия.

Эти средства апробированы на практике в Институте геронтологии в Киеве.

В группе 70-80-летних, принимающих цитомедины, смертность снижалась в два-три раза по сравнению с контрольной группой.

Сравнительно недавно открытые мелатонин и цитамины - сегодня единственные средства, которые используются не в эксперименте, а непосредственно в практике работы с людьми.

В августе 2007 года в Петербурге закончился Европейский конгресс Международной ассоциации геронтологии и гериатрии.

Выступая, профессор В. Хавинсон сказал: «Пока на данный момент это самая эффективная теория (цитомедины), поскольку она уже применяется в клинике».

Cледует особо обратить внимание, что цитамины нашли бы дорогу к широкому потребителю намного раньше. Если бы не два обстоятельства.

Во-первых, устойчивое представление у обывателя, что всякая гормонотерапия связана с отрицательным воздействием на организм, и во-вторых, мутная волна афер, связанных с эпохой гербалайфа, которая скомпрометировала не только цитамины, но и биологические добавки в целом.

...антиоксиданты В.П. Скулачева

Вопреки газетным заголовкам типа «Жить вечно», «Найден эликсир вечной молодости» и т.п., практика продления жизни пока ненамного сдвинулась по сравнению с продуктивными шестидесятыми, когда были обозначены первые теории.

Если отвлечься от барабанного боя и шумных рекламных ходов, которые сопровождают такие изыскания, то следует отметить, что хорошие результаты получены школой российского академика Владимира Петровича Скулачева (Институт физико-химической биологии МГУ им А.Н. Белозерского).

Московские биохимики использовали специальные ионы, способные проникать внутрь митохондрий. Американцы назвали их «ионами Скулачева». А сам ученый приобрел мировую известность.

Прошло 30 лет. Академик Скулачев соединил «ионы Скулачева» с другим синтезированным антиоксидантом и получил вещество, названное SKQ.

Первые успешные испытания SKQ на животных показали, что средство эффективно в борьбе со свободным кислородом и предотвращает 12 старческих заболеваний, в том числе катаракту и отслоение сетчатки.

Испытание лекарства происходило и на специальной линии мышей, гибнущих от рака. В Санкт-Петербурге в Институте онкологии успешно прошли опыты по продлению жизни мышей. Мыши, получавшие растворенный в воде SKQ, намного пережили контрольную группу.

В Новосибирском институте цитологии и генетики получены прекрасные результаты на ускоренно стареющих крысах. Несмотря на преклонный возраст, их зрение не снижалось.

После этого препарат решено использовать в клинике глазных болезней на людях. Пока с уверенностью можно говорить лишь о победе над старческими болезнями глаз - катарактой и дистрофией сетчатки.

...американский SRT501

В США быстро поняли, что «лекарства от старости» - многомиллионный бизнес.

Дэвид Синклер, 37-летняя «звезда» в области изучения старения из Гарварда, открыл мощный стимулятор, который был назван . Химическое вещество, найденное в красном вине, включает защитные механизмы организма против болезни.

Когда Синклер стал кормить ресвератролом дрозофил и червей, продолжительность их жизни повысилась на 15-70%. «Нынешняя волна исследований обещает продлить ваши здоровые годы настолько, что в 90 лет вы будете чувствовать себя, как в 60, - говорит Синклер. - Наука о старении «расщепила атом». И вопрос сегодня не «возможно ли это», а «когда это произойдет».

Поскольку Управление медикаментов США не признает терминов типа «продления жизни», справедливо испытывая недоверие к подобным скомпрометировавшим себя не раз «средствам Макрополуса» (знаменитая пьеса Карела Чапека о лекарстве вечной молодости), то ученые заявили изобретенный препарат SRT501 как средство лечения диабета, болезней Альцгеймера и Паркинсона. Известно также, что этот препарат в 1000 раз сильнее естественного (содержащегося в красном вине) ресвератрола.

Следует отметить, что работа фармацевтических компаний в США (при том распространении старческих недугов в стране) способна привлечь большие деньги. В частности, компания Sirtris Pharmaceuticals, где работает один из основателей, Дэвид Синклер, получила от своих инвесторов 103 млн долларов и готова представить лекарство SRT501 на рынке в 2012 или 2013 году.

Долгожители

Существуют те немногие счастливцы, которым римская богиня Нона без всяких препаратов отпустила долгий век. По мнению директора НИИ геронтологии академика РАМН Владимира Шабалина, долгожителями можно называть тех, кто преодолел девятый десяток.

«Замечено, что существуют семьи, где долгожительство передается по наследству (самое время вспомнить анекдот о «плачущем столетнем старике, которого наказал отец за то, что он непочтительно разговаривал с дедом»).(А.В. Нагорный.)

Последние годы к тем, кто пересек рубеж 95-100 лет, приковано пристальное внимание исследователей.

Это 114-летняя американка Эдна Паркер. Старейший из ветеранов Первой мировой войны английский участник боевых действий 111-летний Генри Аллингтон и российский карикатурист, «легенда жанра» Борис Ефимов - 107 лет.

Где и как живут долгожители? Их образ жизни? Что едят?

В основном (Ефимов - исключение) в местах, удаленных от центров цивилизации. В затерянных горных долинах и на островах: на Окинаве, Сардинии, Крите…

На Окинаве и в долине реки Хунза живут самые старые жители планеты. Но это не дряхлые немощные старики, а здоровые и жизнерадостные люди. Они работают в огороде, активно участвуют в семейных торжествах. (National Geographic November, 2005.) Еще недавно добраться до хунзакутов было чрезвычайно трудно, но теперь, по сообщению представительницы компании Air India , туда летают чартеры.

Что едят жители Окинавы?

Особенность их диеты в наличии продуктов, которые нейтрализуют действие свободных радикалов. В рационе преобладают рис и все виды капусты, соя и ее производные, зеленый чай и фрукты. Овощи, выращенные на своем огороде, и фрукты в своем саду. А также рыба, морепродукты и растительное масло. Мясо в их еженедельном рационе не чаще 1-2 раз в неделю. Пища подвергается минимуму обработки, чтобы сохранить вид и вкус.

Все долгожители привыкли, в основном в силу бедности, к низкокалорийной диете.

Жители горных районов Сардинии едят один раз в день, вечером. Их вечернее меню составляет большая чашка овощного супа с бобами и овечьим сыром. На Крите овощные супы едят регулярно. На Окинаве - ежедневно. Суп обеспечивает сытость, при этом - гарантия низких калорий.

На Крите и на Окинаве обычно едят рыбу, которая содержит полинасыщенные жирные кислоты, положительно влияющие на мембраны клеток и предотвращающие сердечно-сосудистые заболевания, воспалительные процессы, укрепляющие иммунитет.

Эти кислоты содержатся также в ореховом масле, которое островитяне используют для заправки салатов.

Красное виноградное вино на Крите и Сардинии пьют каждый день.

Интересное явление в мире этнографии представляет собой народ хунза. Живут они в высокогорной долине, там, где сходятся три горные системы - Гималаи, Гиндукуш и Каркорум. Административно долина относится к Пакистану.

Средняя продолжительность жизни там более ста лет.

Основной пищей народа хунза являются свежие и засахаренные абрикосы. Косточки от них толкут и добавляют в пищу. Пища их нежирная и низкокалорийная.

Этот народ неграмотный, нет там и транспорта. Хунза вынуждены пробегать по горной местности до 200 и более километров до городского центра. Бегут дети, а также старики и старухи. Народ жизнерадостный и исключительно стойкий. Никогда не жалуется на нервную систему.

По мере того как искали гены, ответственные за продление жизни, медики и биологи доказали, что если взрослый человек уменьшит потребление пищи примерно на 30%, не меняя состава продуктов, продолжительность его жизни увеличится на несколько лет.

Геронтологи дают феномену низкокалорийного питания весьма убедительное объяснение. В возрасте примерно 18 лет рост организма прекращается. Человек же по привычке продолжает есть столько, сколько он ел ранее. Поступающее питание должным образом не перерабатывается.

Ученым из Гарварда удалось выяснить, почему именно низкокалорийная диета удлиняет продолжительность жизни, и обнаружить два фермента. При голодании в организме увеличивается уровень содержания белка, именуемого NAD. Он активизирует эти два фермента в митохондриях клетки. Средство, которое может подпитать митохондрии, уже создано и проходит испытания на добровольцах.

Как стать долгожителем

Есть общие правила, которые отражают здравый смысл и накопленный поколениями опыт. В основном их можно разделить на пять подгрупп:

Диета:

Как выяснили ученые, диета должна быть низкокалорийной, содержать много витаминов и минимум сахара. Меню должно соответствовать возрасту. В пожилом возрасте полезнее рыба. В детстве, когда формируется скелет, необходимо мясо.

Физические упражнения:

Ученые из Арканзаса исследовали, как физические упражнения позволяют сохранить молодость. Советуют больше двигаться. В частности, не ездить на лифте, а ходить пешком. Даже 8 минут занятий спортом в день продлевает жизнь.

Состояние психики и социальные связи:

Ученые Калифорнийского университета пришли к выводу, что стресс вызывает преждевременное старение иммунной системы. Они рекомендуют избегать ИЗЛИШНЕГО стресса. Парадокс в том, что короткий стресс, голодание и определенные лишения приводят к активизации жизненных сил и увеличивают продолжительность жизни.

Вредно копить в себе негативные эмоции. Тот, кто никогда не выплескивает их, более подвержен заболеваниям, в том числе и злокачественным опухолям.

Полезна активная социальная жизнь. Психологи рекомендуют иметь на все свою собственную точку зрения. Человек, живущий осознанно, значительно реже впадает в депрессию, а значит, сохраняет здоровье.

Ученые Австралии из Университета Флайндера на основании статистических исследований установили, что люди, тесно связанные с множеством друзей и знакомых, живут дольше, чем ведущие замкнутый образ жизни. Для долголетия существенно иметь счастливый брак и добрые отношения в семье.

Время от времени балуйте себя, рекомендуют психологи. Не нужно всегда и во всем себя ограничивать.

Тренировка головного мозга:

Творчески работать по своей специальности как можно дольше, единодушно рекомендуют все ученые. Советуют играть в интеллектуальные игры, разгадывать кроссворды и головоломки.

Значение сна:

Недосыпание может быть причиной таких заболеваний, как ожирение или диабет. Учеными доказано, что тот, кто спит в прохладной комнате при температуре не выше 17-18 С, дольше остается молодым.

Заключение

Часто можно слышать вопрос: «Имею ли я надежду на долгую жизнь?».

Для положительного ответа необходимо совпадение хотя бы двух (в идеале - всех) перечисленных ниже условий:

Чтобы мать была молодой; поскольку, чем старше мать, тем больше скрытой патологии накапливает внутриутробное развитие ребенка;

В семье были часты случаи долгожительства;

У вас было худощавое телосложение;

Образ жизни здоровый: низкокалорийная диета, физические упражнения, активная социальная жизнь и творчество.

Оскар Уайльд когда-то сказал, что красота – подарок на несколько лет. А через какое-то время, хотим мы того или нет, но наша красота начинает увядать. И первыми признаками её увядания являются внешние изменения, которые спрятать невозможно. Внешними показателями нашего возраста являются морщины. Именно поэтому женщины так старательно пытаются с ними бороться, чтобы как можно дольше выглядеть молодо. Ведь для женщины её возраст – тема весьма деликатная и с годами она только усугубляется. Самым ужасным, наверное, является то, что в первую очередь начинает стареть лицо. Что же является причиной возрастных изменений, какие факторы приводят нас к старости?

Теории старения

Человечество всегда пыталось понять, что происходит в организме его индивидуумов, что вызывает старение? Научные исследования ученых, их гипотезы очень разнообразны. На сегодняшний день можно говорить о нескольких наиболее популярных в современном понимании теорий старения организма:

Теломерная теория старения Хейфлика

Л.Хейфлик, американский ученый-геронтолог, проводил лабораторные опыты с фибробластами, клетками человеческого организма, отвечающими за различные процессы, в том числе за синтез нового коллагена. В ходе своих опытов он определил, что фибробласты способны делиться в лабораторных условиях максимум 50 раз. После этого открытия численное значение количества делений клетки, на которое она способна, получило название «предел Хейфлика». Позже выяснилось, что предел Хейфлика неодинаков для разных типов клеток: к примеру, стволовые клетки организма способны делиться несколько десятков тысяч раз.
Открытие американского ученого позже было дополнено советским исследователем Оловниковым, который предположил, почему фибробласты не могут продолжать деление дальше. Дело в том, что когда клетка делится, теломеры (концы) ее хромосом, ответственные за передачу информации новой клетке, постепенно укорачиваются, что приводит в итоге к невозможности дальнейшего деления клетки. Позже, в 80е годы 20го века был открыт фермент теломераза, который обладает свойством достраивать теломеры и обеспечивать бесконечное деление клеток (в частности, опухолевых при патологии, а в норме – половых). Если мы рассмторим предел Хейфлика для фибробластов в различном возрасте, то увидим, что в детском возрасте они способны к делению 50 раз, в зрелом – уже меньше, а к пожилому возрасту фибробласты сохраняют способности делиться еще 30 раз, поскольку их хромосомы (а именно – теломеры) подверглись укорочению в результате их делений в течение жизни. Но если мы посчитаем, то получится, что последнее деление клеток должно прийтись на возраст 250 или более лет, а люди стареют и умирают намного раньше, соответственно должен существовать другой механизм, определяющий старение организма.

Теория свободно-радикального окисления

В последние десятилетия эта теория является одной из главенствующих, постоянно ведутся новые исследования, которые призваны доказать либо опровергнуть ее. Два ученых — Эмануэль и Харман – независимо друг от друга приблизительно в одно время (50е годы 20века) выдвинули эту теорию старения организма. В ее основе лежит воздействие нестабильных частиц с недостатком электрона на молекулы организма, которые отдают электроны свободным радикалам, сами становясь при этом нестабильными. Они начинают так же отнимать электрон у соседней молекулы, таким образом запуская процесс свободнорадикального окисления. Это ведет к повреждению клеток, и, как следствие, их старению и необратимым изменениям, за которыми следует смерть клеток (апоптоз). Кроме того, радикалы участвуют в перекисном окислении липидов, которые входят в состав клеточных мембран, что нарушает процессы транспортировки различных веществ из клетки наружу и наоборот.
Факторами, запускающими свободнорадикальное окисления считаются ультрафиолетовое облучение, озон, загрязнение окружающей среды – воздуха, воды, а также курение. Все эти вещи стимулируют образование свободных радикалов, которые появляются в митохондриях клеток, нарушая впоследствие структуру ДНК и других клеточных структур и вызывая нарушения биохимического и энергетического баланса клеток.
Среди факторов, запускающих свободно-радикальное окисления отмечают также перекись водорода. Но в то же время существует методика оздоровления и омоложения всего организма при помощи перекиси водорода, применяемой внутрь.
Следует отметить, что в клетках организма присутствуют собственные антиоксидантные системы, способные бороться со свободными радикалами и компенсировать определенные нагрузки. В клетках эпидермиса кожи, которая первой принимает на себя удар радикалов, такие системы защиты достаточно развиты, но они не справляются, если не помогать им с помощью антиоксидантов и иных «антидотов», которые организм должен получать извне. Свидетельством того, что существует недостаток такой терапии, являются признаки старения – снижение тонуса кожи, морщины, склонность к воспалительным реакциям.

Свободные радикалы можно подразделить на:

Кислородные радикалы – обычно их мы имеем в виду, но они не являются единственными. Вещества, способные их обезвреживать носят название «антиоксиданты», их несколько: витамин С, витамины А и Е, фитиновая кислота, липоевая кислота, фруктовые кислоты – AHA (alphahydroxy acides), липохроман 6, коэнзим Q10 (убихинон). Относительно последнего – Q10 — его можно использовать лишь до 35 лет, потому что в коже, где присутствуют процессы старения, он из антиоксиданта превращается в оксидант. Гораздо эффективнее и безопаснее в этом формате выступает родственник убихинона, идебенон. Его антиоксидантные свойства намного мощнее, кроме того, он обладает массой других полезных качеств, и на его применение нет возрастных ограничений.
-азотные радикалы – их блокирует мелатонин (он отвечает главным образом за полноценный сон, и параллельно способствует нейтрализации азотных радикалов – вот почему для здоровья и красоты так полезно высыпаться), липоевая кислота, глутатион, липохроман 6.
-углеродные радикалы , за их нейтрализацию отвечает , а также карнозин.
Когда мы выбираем косметические средства для домашнего ухода, то, разумеется, стоит обращать внимание на присутствие таких антирадикальных компонентов в составе.

Теория гликации Мэйларда

Суть процесса гликации Мейлард, американский ученый, описал еще в начале 20го века. Она заключается в том, что белков как бы «склеиваются» или «сшиваются» с глюкозой, вызывая нарушения функции этих белков. Это явление можно развернуто наблюдать в случаях заболевания сахарным диабетом, но не только. Процессы гликации идут у любого человека, в 80-х годах 20го века была доказана их связь с процессами старения кожи. Гликация является важной составляющей в нарушении функционирования и потере свойств коллагена и эластина дермы. Действуя параллельно со свободными радикалами, которые снижают устойчивость этих белковых волокон к молекулам глюкозы, она ведет также к повреждению фибробластов, которые ответственны за выработку нового , и других ГАГ (гликозаминогликанов). В результате кожа теряет влагу и упругость, формируются заломы, морщины. Эти же процессы происходят в сосудистой стенке, что ведет к расширению капилляров. Скорость дифференцирования клеток кожи замедляется, она плохо обновляется и истончается, а на поверхности покрывается более плотным застарелым слоем мертвых ороговевших клеток.

Существуют также теории старения, основанные на управляющей функции гипоталамуса в нейрогоморальной регуляции всех жизненных процессов, генорегулятроная теория, объясняющая старение с позиции нарушений регуляторных и как следствие структурных генов, ответственных за синтез белка, теория накопления мутаций ДНК в результате неблагоприятных факторов, воздействие которых суммируется в течение жизни.

А о том, как происходит старение лица, какие можно выделить типы и методы борьбы с возрастными изменениями, Вы можете прочитать