Îmbătrânirea este un proces în mai multe etape, care include influența factorilor externi și interni. Îmbătrânirea este o regularitate generală biologică a "umezelii" organismului, caracteristică tuturor ființelor vii.
Starost este stadiul natural al ontogenezei, care se termină cu moartea. Vârsta veche este rezultatul îmbătrânirii.
Manifestarea îmbătrânirii pe structurile moleculare-genetice, celulare, țesuturi, organe și organe
nivelurile organismelor.
Spectrele moleculare și celulare ale îmbătrânirii sunt diverse. Acestea constau în schimbarea parametrilor fluxului informațional și al energiei, starea ultrastructurilor celulelor diferențiate și scăderea intensității proliferării celulare.
Reamintim că funcționarea ADN-ului, care conține informații biologice (genetice), este asociată cu reproducerea, transcrierea și repararea acestuia. Luând în considerare un posibil rol in ADN-ul moleculelor functiei celulelor violare eroare in imbatranire, a studiat eficacitatea repararea daunelor structurii moleculare a mecanismului ADN-ului (conform datelor calculate, în fiecare secundă în genomul are loc cel puțin o leziune) la diferite vârste, iar corelația dintre intensitatea procesului și durata de viață . În ambele cazuri s-au obținut rezultate conflictuale. Pe de o parte, repararea nivel deteriorat linii fibroblaste embrionare de iradiere UV ADN, trei șoareci au dovedit a fi proporțională cu durata medie de viață (900, 600, și 300 de zile). Pe de altă parte - repararea ADN-ului după iradiere UV, nu a fost diferită în fibroblaste de piele de cultura de oameni în intervalul de vârstă de la 0 (nou-născut), la 88 de ani. Concluzia generală este că intensitatea reparării ADN-ului molecular variază odată cu vârsta în anumite tipuri de celule, dar motivul principal al îmbătrânirii celulare nu este acesta.
În celulele mamifere diferențiate, îmbătrânirea este, în general, însoțită de o scădere a activității transcripționale. Astfel, la șoareci intensitatea sintezei ARN-ului in nucleele hepatice ale celulelor nervoase și între lunile 12 și 30 de viață scade la 50%. Schimbarea sintezei se referă nu numai la ARNr fără codificare structura de proteine, dar, de asemenea, și ARN (m). În comparație cu perioada de reproducere activă a vieții într-un corp de îmbătrânire este de fapt observat în dispariția anumitor tipuri de celule, și ARN (m), cu toate acestea, în același timp, a înregistrat apariția anumitor tipuri și ARN (m), nu a produs anterior. Astfel, vorbim despre o schimbare parțială a informațiilor biologice utilizate de celulă la vârste diferite (fenomenul activității diferențiale a genelor).
Rata scăderii activității transcripționale a ADN-ului în celulele postmibotice foarte diferențiate, de exemplu cele nervoase, depinde de condițiile existenței lor în timpul vieții, în special de intensitatea funcționării lor. Deci, aceeași sarcină funcțională, distribuită între mai puține celule, duce la o scădere anterioară a nivelului de transcriere în nucleele lor. Sa demonstrat, de asemenea, că, paralel cu modificarea ratei de scădere a transcrierii, speranța maximă de viață a animalelor este redusă. ADN-ul celulelor eucariote este într-un complex cu proteine - histone și non-histone, formând împreună cu ele cromatina nucleilor. Se crede că reglarea transcrierii informațiilor cu ADN are loc prin schimbarea legăturilor ADN-proteină în cromatină. Cu vârsta, astfel de relații devin mai puțin mobile, există o scădere a conținutului de proteine non-histone în cromatină.
Schimbarea de radiodifuziune în timpul îmbătrânirii studiu asupra conținutului rRNA (figura belokobrazuyuschey capacitate celulară totală) și (m) ARN (set de proteine formate) sintetaze activitate aminoacil-ARNt (enzime de activare amino acid). Sa constatat că cu vârste cuprinse între 12 și 70 de ani, oamenii au pierdut pana la jumatate din gene rRNA legate, după cum știm, cu secvențele de nucleotide moderat repetitive care sunt duplicate mai mult de 300 de ori în genomul uman. Numărul restabil de gene, aparent, este capabil să furnizeze cantitatea necesară de ARNm. Intensitatea sintezei proteinelor în ansamblu scade la vârsta adultă.
Schimbările de vârstă din setul de proteine formate sunt evaluate de conținutul diferitelor enzime din celule. Datele obținute sunt greu de estimat fără echivoc, deoarece abaterile observate, chiar și în grupuri de enzime similare în funcție, sunt adesea multidirecționale. În același timp, activitatea enzimelor responsabile de oxidare se modifică unilateral în organismul învechit: scade.
Modificările importante ale îmbătrânirii sunt modificări ale energiei organismului, în special, o relație de lungă durată între durata de viață a animalelor de diferite specii și rata metabolică specifică. Există un concept special al potențialului de viață energetică, care reflectă cantitatea totală de energie consumată pentru viață. Valoarea sa pentru mamifere (cu excepția primatelor) este de aproximativ 924 kJ / g, majoritatea primatelor - 1924 kJ / g, lemur, maimuțe și Capucinilor umane - 3280 kJ / g greutate corporală. Schimbările în fluxul de energie în procesul de îmbătrânire constau într-o scădere
numărul de mitocondriile din celule, precum și scăderea eficienței funcționării lor. Astfel, la șobolanii adulți, cantitatea de oxigen consumată pe 1 mg de proteină mitocondrială este mai mare de 1,5 ori mai mare decât la animalele vechi. O proprietate importantă a organismului învechit este schimbarea în procesele de alimentare cu energie a funcțiilor relației dintre respirația țesutului și glicoliza (mod anoxic de formare a ATP) în favoarea acestuia din urmă.
Modificările procesului de îmbătrânire a ultrastructurii celulelor afectează aproape toate organele, atât semnificația generală, cât și cea specială. În același timp, se pot acumula substanțe neobișnuite, uneori formate structural (lipofuscin). Cel mai remarcabil este reorganizarea legată de vârstă a celulelor postmoduloși foarte specializați - neuronii, cardiomiocitele. Pentru imbatranire celulele nervoase, de exemplu, sunt în mod tipic epuizarea membranelor citoplasmatice, reducând cantitatea de reticulul endoplasmic dur, o creștere a conținutului organismelor celulare de microfibrile care, posibil datorită încălcării transportului substanțelor proceselor.
În procesele de neuroni motorii de șobolani vechi, viteza de transport este de aproximativ 200 mm / zi, în timp ce la animalele mature - 320 mm / zi. În paralel, există o scădere a intensității sintezei proteinelor și a ARN-ului. Există o încetinire a impulsului nervos, iar în unele tipuri de celule nervoase - o scădere a cantității de mediator format. Caracteristica cea mai caracteristică a îmbătrânirii celulelor nervoase la mamifere, inclusiv la oameni, este acumularea în creștere a pigmentului lipofuscin cu vârsta în citoplasmă. La persoanele în vârstă de 60 de ani, datorită creșterii conținutului de pigment, fracțiunea de citoplasme scade la 1,3, iar cei de 80 de ani cu un factor de 2 în comparație cu cei de 40 de ani. Lipofuscinul este adesea denumit pigment de uzură, adică balast. Punctul opus al vizualizării atribuie rolul lipofuscin al depozitului de oxigen intracelular.
Acumularea de vârstă de lipofuscin se extinde dincolo de sistemul nervos către mușchii cardiace și scheletici. Reținerea creșterii conținutului de pigment în celulele de mucegai de fructe prin restricționarea activității de zbor a fost combinată cu o creștere dublă a speranței medii de viață.
Un alt exemplu de schimbare a îmbătrânirii organelurilor speciale se referă la miofirilii din celulele mușchiului inimii, împotriva cărora începe să predomine procesele distructive.
La o anumită etapă, evoluția progresivă a vieții pe pământ sa dovedit a fi asociată cu trecerea la un tip aerobic mai eficient
alimentarea cu energie a proceselor de viață. Nu trebuie uitat însă că utilizarea celulelor de oxigen conduce la formarea de radicali liberi (O2-, OH-, H2O2), care datorită reactivității extreme poate provoca distrugerea rapidă a structurilor biologice (membrane macromolecule). Efectele adverse ale radicalilor liberi în celule sunt contracarate de mecanismele naturale antioxidante fixate de procesul de evoluție. Enzimele care distrug peroxizi le aparțin. În procesul de îmbătrânire, eficacitatea mecanismelor care neutralizează radicalii liberi și peroxizii scade. Radicalii liberi pot întrerupe orice legătură în organizarea moleculară a celulei. Acest lucru le face un factor de îmbătrânire universal la nivel molecular și subcelular, indiferent de tipul celulei.
De la începutul anilor '60. au apărut noi opinii cu privire la importanța îmbătrânirii și longevitatea modelelor de proliferare a celulelor. Pe baza numărarea numărului de diviziuni fibroblast semănate într-o cultură de țesut de embrioni umani și de la adulți, sa încheiat la limita diviziunilor celulare (limita Hayflick), care corespunde duratei de viață a speciei. S-a demonstrat că fibroblaste de șoarece sunt capabile să dubleze numărul lor de 14-28 de ori, carnea de pui - 15-35 de oameni - 40-60, broaște țestoase - 72-114 de ori. Verificarea rezultatelor în cauză a arătat că ideea numărului limitat de diviziuni celulare în dezvoltarea individuală este inexactă.
În același timp, își păstrează valoarea conceptelor clasice înrădăcinate în secolul al XIX-lea, susținând că îmbătrânirea și consecință sale naturale - moartea - este un fel de plată pentru fenomenul diferențierii celulare. randamentul celulelor în diferențierea multor tipuri de celule este de imbatranire si moarte din cauza pierderii de posibilitatea de a reveni la ciclul mitotic (celulele nervoase, inima si mușchi scheletic, celule albe din sânge și celule roșii din sânge, epiteliul vilozităților intestinului).
Articole similare
Trimiteți-le prietenilor: