Биологические основы старения и долголетия - [39]
Мы уделили уже много внимания возрастным изменениям структур, содержащих генетическую информацию или непосредственно участвующих в реализации этой информации. В одной из своих статей Ф. Крик заметил: молекула ДНК такова, что интересная информация о ней может быть практически неисчерпаемой. О механизмах повреждения ДНК при старении, наверное, можно сказать примерно то же.
Однако помимо процессов, происходящих в ДНК и РНК, существует множество иных интересных биологических явлений, связанных со старением. Сейчас мы рассмотрим ряд возрастных изменений негенетических структур.
Одна из основных функций клетки состоит в обеспечении энергией всех протекающих в ней биосинтетических процессов. Активный транспорт веществ, выполнение различного рода специализированных функций, например сокращение мышц, передача нервного импульса и т. д., обеспечиваются энергией при участии аденозинтрифосфорной кислоты (АТФ) — универсального донора энергии в клетки. Синтез же АТФ в клетке сопряжен с окислением кислородом различных метаболитов в митохондриях (этот процесс синтеза АТФ называется окислительным фосфорилированием) или в результате гликоза, протекающего вне митохондрий и без участия кислорода.
Исследованию изменений концентрации АТФ в процессе старения клетки было посвящено очень много работ. Результаты этих работ приводят к заключению, что при старении экспериментальных животных в ряде их органов может происходить значительное снижение содержания богатых энергией соединений. Хотя из этого правила есть исключения, но и при нагрузке организма выработка таких соединений, т. е. эффективность адаптации и регуляции энергообеспечения функций, в старости также, как правило, снижается.
Таким образом, один из подходов к увеличению функциональной способности клеток и органов, к торможению преждевременного старения может состоять в увеличении содержания в клетке АТФ. Добиться этого, не нарушая регуляции тех или иных путей метаболизма, очень непросто. Кстати, не надо пытаться достигнуть этого, потребляя препараты АТФ, в частности, потому что молекулы АТФ поступают в клетку с очень и очень малой скоростью. Но увеличить содержание АТФ в клетке можно непрямым путем.
М. Н. Кондрашовой и ее сотрудникам (лаборатория функциональной биофизики митохондрий Института биофизики АН СССР) удалось найти средства (это одна из солей янтарной кислоты и адреналин в очень небольших концентрациях), с помощью которых они "нормализовали" содержание АТФ в печени старых крыс. Хотя возможности коррекции биохимических изменений при старении мы в этих главах специально не рассматриваем, я привел эти данные, потому что в названной работе наблюдали не только увеличение содержания АТФ, но и другие изменения параметров "энергетического статуса" клеток печени старых животных, приближающие их по этим параметрам к клеткам молодых животных.
Одновременно подобного рода исследования помогают в определении "критических" звеньев в метаболизме и механизмов возрастных изменений "энергетических станций" клетки-митохондрии. В изучение этих изменений внесли существенный вклад отечественные биологи, особенно М. Н. Кондрашова, Е. И. Маевский, Ю. Г. Каминский и Е. А. Косенко в Институте биологической физики АН СССР; А. И. Зотин с сотрудниками в Институте биологии развития АН СССР; Л. Н. Богацкая и А. Я. Литошенко с сотрудниками в Институте геронтологии АМН СССР; В. В. Лемешко в Харьковском государственном университете.
В клетках не только экспериментальных животных, но и человека обнаружены возрастные изменения митохондрий. Например, результаты электронно-микроскопического исследования лимфоцитов людей различного возраста свидетельствуют о существенном изменении митохондрий в процессе старения. Так, при сравнении митохондрий лимфоцитов людей в возрасте до 50 лет (1-я группа), 60–69 лет (2-я); 70–79 (3-я); 80–89 (4-я) и старше 90 лет (5-я) число лиц с поврежденными митохондриями составляло 9, 55, 66, 64 и 50 % соответственно. В течение 6-летнего (лонгитудинального) обследования людей первых из этих 4 возрастных групп наблюдали увеличение процента лиц, в препаратах лимфоцитов которых обнаруживали поврежденные митохондрии (это возрастание составляло 9, 15, 20, 9 % соответственно, в 1-4-й группах). Повреждение митохондрий состояло в их набухании, разрушении крист, образовании миелиноподобных структур и появлении гигантских митохондрий.
В 1985 году было обнаружено, что старение диплоидных фибробластов человека in vitro сопровождается увеличением продукции в них молочной кислоты, обусловленным активацией гликолиза. Причем такая активация предшествует другим биологическим, а также морфологическим изменениям при старении. Поэтому возможно, что усиление гликолиза и увеличение выработки молочной кислоты являются одними из существенных механизмов старения клеток.
Увеличение активности гликолиза, в процессе которого образуется молочная кислота, должно увеличить в цитоплазме или даже в ядре концентрацию водородных ионов. При этом снижение рН в старой клетке может иметь для нее несколько тяжелых последствий. Одним из них является уменьшение стабильности генома. Ведь как мы уже знаем, эта стабильность нарушается вследствие депуринизации ДНК — процесса, катализируемого водородными ионами (следовательно, его скорость резко возрастает с уменьшением рН).
В 1996 году в мире отмечали 100-летие со дня рождения Н. А. Бернштейна, создателя современной биомеханики - учения о двигательной деятельности человека и животных. К этой дате были приурочены научные конференции в США и Германии. В работе международной конференции в университете штата Пенсильвания (США) приняли участие 200 специалистов из США, Германии, Японии. Россиянин В. П. Зинченко выступил с докладом "Традиции Н. А. Бернштейна в изучении управления движениями". Вот как рассказано об этом в "Книге странствий" Игоря Губермана: "На обеих этих конференциях был его ученик, которого молодые ученые издали оглядывали с почтительным изумлением, довольно различимо шепча друг другу: "Он знал его при жизни, это фантастика!".
Учитывая большую ответственность, которую повседневно несут руки и ноги, забота о них должна быть среди первостепенных. О том, как справиться с заболеваниями наших конечностей, рассказывает эта книжка.Проблемы, требующие вашего личного участия в оздоровлении своего организма, давно известны – остеопороз и переломы костей, плоскостопие, повреждение мениска, подагра, фантомная боль и варикоз. Не менее актуальны травмы конечностей, дрожь и онемение рук, локтевая боль, плексит. Вы узнаете, что предпринимает врач для лечения недуга, какие лекарства и способы выбирает для лечения.
Данный справочник посвящен важнейшим вопросам современной иммунологии. В нем подробно рассматриваются различные иммунодефицитные состояния и методы их диагностики, все известные на сегодня болезни и расстройства иммунной системы, проблемы вакцинологии, традиционные и нетрадиционные методы лечения иммунной системы. Книга адресована практикующим врачам-иммунологам, а также широкому кругу читателей.
Улучшение санитарных условий и антибиотики привели к эпохальному повышению продолжительности жизни людей, но при этом послужили причиной новых проблем со здоровьем, нарушив тонкое, вековое равновесие, сложившееся и между микроорганизмами, живущими внутри нас, и в окружающей среде. В итоге устойчивость микроорганизмов к антибиотикам стала одной из самых серьезных медицинских проблем нашего времени. Книга “Микробы хорошие и плохие” посвящена не только этой проблеме, но и так называемой “гигиенической гипотезе”, согласно которой нынешний прогрессирующий всплеск иммунных и других заболеваний связан с нашей чрезмерной заботой об улучшении санитарных условий. Рассказывая о том, что в нашей войне с микробами пошло совсем не так, как надо, Джессика Снайдер Сакс раскрывает перед читателями складывающиеся сегодня представления о симбиотических отношениях человеческого организма и населяющих его микробов, число которых, кстати, превосходит число наших собственных клеток в девять раз! Кроме того, автор этой книги подает нам надежду на то, что в будущем люди научатся создавать и использовать антибиотики более благоразумно, и даже на то, что когда-нибудь мы сможем заменить противо-бактериальные и дезинфицирующие средства бактериальными, каждое из которых будет специально разработано так, чтобы обеспечивать наилучшую заботу о нашем здоровье.
В книге американского профессора Роберта Возняка в предельно лаконичной форме рассматривается история развития научных представлений о проблеме мозга и сознания за последние 500 лет.
Есть сомнения по поводу названия."С названием этой статьи приключилась почти мистическая история. Рабочим названием было: «Интуиция слепа без знания», поскольку Виктор Николаевич не раз с огорчением говорил о том, что люди тренируются в основном по интуиции. Но при верстке первой части статьи это название каким-то непостижимым образом изменилось на прямо противоположное: «Знание слепо без интуиции» (!!!), хотя в оглавлении номера стояло правильное. Вторая часть выходит с «правильным» названием. Но этот случай навел на мысль расставить на свои законные места интуицию и знание.".