MEDDAILY.INFO
медицинская энциклопедия
ГлавнаяКарта сайта Контакты
 

Современная геронтология

фото Современная геронтология
На рубеже XX-XXI вв. приходится признать, что классический подход в оценке сущности старения, отдававший на разных этапах приоритеты тому или иному биологическому феномену или механизму, высветив много фактов и породив несколько сотен феноменологических гипотез, реально не дал главного результата - ответа на вопрос, что же представляет собой биологическое старение как особое закономерное явление в мире жизни. Для современного этапа развития представлений о природе старения людей типично осознание того, что его механизмы заложены в самой сущности жизни человека как биологического объекта. Указанное заключение вытекает из известного обстоятельства, что в качестве абсолютного и неотъемлемого признака старения фигурирует такой интегральный показатель, как прогрессивный рост вероятности смерти.




При этом форма кривой вымирания, по крайней мере, среди многоклеточных животных, не зависит от систематической группы (тип, класс и т. д.), к которой они принадлежат, или уровня их морфофизиологической организации. Это означает, что старение как биологический феномен связано с фундаментальными моментами организации и временной динамики живых систем как таковых, причем настолько, что его следует рассматривать в качестве одной из сторон или свойств жизни.Отметим, впрочем, что ряд современных авторов высказываются в пользу известной пластичности кривых смертности в популяциях как животных, так и людей. Сугубо предположительно, в качестве причин такой пластичности называют влияние внешних факторов и/или особенности генетического плана при исключении в некоторых случаях из списка причин собственно старения.


Приведенное мнение, и с этим соглашаются его сторонники, на настоящий момент не подкреплено сколько-нибудь достаточным количеством наблюдений.

В связи с представлениями о старении как об универсальном явлении, характеризующим живые формы, в область интересов биологии старения начинают проникать представления о жизни как о планетарном механизме, возникшем в процессе развития Земли, наиболее эффективно решающим задачу ускорения, а через него стабилизации глобальных вещественно-энергетических круговоротов и потоков (вспомним феномен биогенной миграции атомов). Исторически эти представления, обозначенные и плодотворно разрабатывавшиеся В.И. Вернадским, имеют геохимические корни. В биогеохимическом контексте жизнь как явление материального мира предлагается рассматривать в качестве сверхсложного гиперцикла.

К принципиальным характеристикам гиперциклов, элементарные примеры которых дает химия (окисление малоновой кислоты броматом калия, катализируемое солями церия - реакция Белоусова-Жаботинского), относится способность к самоорганизации, реализуемая в неравновесных термодинамических условиях на основе автокатализа. Особенностями «биологического гиперцикла» или земной жизни, вполне удовлетворяющей отмеченной выше характеристике, являются также вещественно-энергетическая открытость, сложность участвующих в нем молекул (белки и нуклеиновые кислоты), к тому же наделенных свойством специфичности, а также матричный механизм репродукции (самовоспроизведение) и естественный отбор. Два последних момента служат основой исторического развития живой природы, порождающего формы, не только приспособленные к выживанию и участию в вещественно-энергетических круговоротах (адаптивная эволюция), но и с прогрессивно усложняющейся структурой, повышающимся уровнем морфофизиологической организации (прогрессивная эволюция).

Последнее являетсяусловием роста скоростей биогенной миграции химических элементов и, следовательно, объема геохимической работы, выполняемой живыми организмами. Необходимой предпосылкой биологической эволюции (включая прогрессивную составляющую), является отбор на жизнеспособность (самосохранение во времени, расселение в пространстве) и эффективность биогеохимической функции среди различающихся по своим характеристикам дискретных форм (организмов), поколения которых сменяют друг друга. В силу отмеченного в мире жизни существует противоречие, неразрешимость которого делает невозможным бессмертие отдельно взятых особей, - между беспрерывным существованием жизни как явления на протяжении трудновообразимых по длительности отрезков времени (более 3,6 млрд. лет на фоне неоднократных изменений климато-ландшафтных и иных условий) и скромными сроками существования отдельных организмов. Универсальным феноменом, обусловливающим неизбежность смерти при существовании даже в самых комфортных условиях и, таким образом, смену поколений, является старение, воспринимаемое также как внутренне присущая живым формам и неизбежная утрата жизнеспособности во времени. Беспредельно долгое существование нестареющей жизни обеспечивается процессом ее исторического развития путем смены конкретных форм - стареющих и погибающих организмов.

Способность к самоорганизации открытых систем в сильно неравновесных условиях, о чем применительно к жизни шла речь выше, характеризует класс так называемых диссипативных объектов. Сохранение таких объектов во времени осуществляется в связи с поглощаемой извне и пропускаемой через себя энергией, часть которой расходуется на создание и поддержание собственной организации. Общепринята точка зрения, что старение соответствует фазе жизненного цикла, отличающейся прогрессивным снижением эффективности использования энергии в целях сохранения структуры живого объекта. Последнее результируется в нарастании хаоса (или росте энтропии, 2-й закон термодинамики) на всех структурных уровнях организма, который оформляется (самоорганизуется) во время продуктивной фазы индивидуального развития согласно видоспецифичной генетической программе.

Здесь уместно внести уточнение. Строго говоря, в биосфере Земли, наряду со смертными и стареющими формами, присутствует группа организмов, жизнь которых также конечна, однако на них не распространяется феномен старения. Это простейшие существа - неделящиеся вегетативные формы бактерий, споры, возможно некоторые одноклеточные. В связи с отмеченным интересно следующее толкование природных корней старения. Принципиальное различие в организации простейших живых существ обозначенного типа и стареющих многоклеточных организмов состоит в том, что у первых жизненно важные структуры представлены уникальными образцами (единичными экземплярами), тогда как у вторых - эти структуры представлены большим или меньшим числом однотипных в функциональном плане повторов, например клетками известного типа, организованных по органам в виде структурно-функциональных единиц (принцип многократного резервирования). В соответствии с развиваемым представлением строению многоклеточного организма наиболее соответствует модель многократно резервированной системы, причем на всех уровнях структурно-функциональной организации, другими словами, относительно практически всех жизненно важных структур системы.

Действительно, многократно повторены в геноме гены, контролирующие жизненно необходимые всем клеткам параметры - рибосомных и транспортных РНК, гистоновых белков. Даже трети заложенного в онтогенезе количества нефронов в почках или альвеол в легких человека вполне достаточно для обеспечения функциональных запросов организма в обычных условиях существования. В ряде органов и после рождения, благодаря сохранению так называемых региональных стволовых клеток, активны гистогенезы, что также можно рассматривать как один из факторов резервирования функций. Примечательно, что старение организма сопровождается снижением количества таких клеток. Параллельно происходит угасание продуктивного потенциала в связи с истощением клеточного ресурса, с которым связано резервирование.

Очевидно, что в первом случае поломка уникальной структуры приводит сразу же к функциональной несостоятельности и гибели организма. Во втором случае поломка части из совокупности идентичных структур лишь снижает функциональный потенциал. Накопление однотипных дефектов во времени ведет к все более ощутимому падению соответствующей функции, что, собственно, и характеризует феномен старения. Можно сказать, что наступающая благодаря старению смерть сложно устроенного организма готовится благодаря снижению в процессе существования зарезервированного в продуктивной фазе индивидуального развития функционального потенциала вследствие серии деструктивных актов, провоцируемых внешними и внутренними факторами. Жизненный цикл такого организма, образно говоря, представляет собой движение от фазы достаточного здоровья (молодой зрелый организм) через ряд состояний его снижения (старение) к финалу. Косвенным аргументом в пользу приведенной точки зрения является то, что в сравнении с короткоживущими видами именно у представителей долго-живущих видов признаки старения выражены наиболее отчетливо.

Развиваемые представления, вытекая из восприятия природы жизни как фактора ускорения и стабилизации планетарного гиперцикла, объясняют причину «заинтересованности» в присутствии в биосфере высокоорганизованных организмов и, следовательно, в обязательности прогрессивной составляющей эволюции, обусловливающей рост уровня структурно-функциональной организации живых конструкций. По достижении определенных высот такой организации неотъемлемым атрибутом жизненного цикла становится старение, «гарантирующее» конечность существования живых форм во времени и смену поколений. Указания на природу биомолекулярных, клеточных и системных явлений, закономерная и совокупная реализация которых в процессе существования особи или индивида наполняет старение реальным биологическим (да и медицинским) содержанием, мы находим в феноменологических гипотезах старения, в частности, свободнорадикальной, мутационной, митохондриальной и др.

Выше проводилась мысль, что феноменологические гипотезы старения (включая современные молекулярно- и клеточно-биологические) не раскрывают его сути. Вместе с тем бесспорное утилитарное значение проникновения в существо конкретных молекулярно-клеточных основ жизнеобеспечения состоит в том, что соответствующие знания определяют ориентиры для практических мероприятий, направленных на сдерживание и профилактику старения. Так, к признанным факторам антибио-старения относятся внутриклеточные анти-оксидантные системы, системы молекулярной репарации повреждений ДНК. Движение в обозначенном направлении уже сейчас реализовалось в появлении особого семейства препаратов - геропротекторов, обладающих анти-оксидантным эффектом. В связи с отмеченным можно согласиться с мнением, что оформление геронтологии в качестве полномасштабной научно-практической дисциплины не могло состояться раньше, чем обрели самостоятельность и «вездесущесть» молекулярная и клеточная биология.

Областью специального внимания геронтологов рубежа столетий становятся нанотехнологии (1 нм = 10-9 м). И хотя специфические задачи требуют конкретизации и поисковых разработок, хочется верить экспертам в том, что, по крайней мере, отвечающее одному из признанных нанотехнологических направлений, изготовление специфических молекулярных роботов (nanites) размерами менее 1 микрона, отслеживающих в качестве сенсоров состояние внутриклеточных процессов, вносящих коррективы в случае отклонений в молекулярном гомеостазе, «ремонтирующих» внутриклеточные структуры, например цитоскелетные, путем замены органических элементов на более прочные из других материалов и т. п. - это дела нескольких ближайших десятилетий. Соответствующие наработки не могут не найти применения в геронтологической и гериатрической практике.Формирование представлений о сути и роли в технологии жизни феномена старения, с одной стороны, равно как познание в целях практического использования сущности молекулярных, клеточных и системных биомеханизмов, от состояния которых зависит скорость, объем и содержание возрастных изменений, с другой - характеризует настоящую историю геронтологии.



Новые статьи

» Стронгилоидоз
Стронгилоидоз
Стронгилоидоз - хронически протекающий геогельминтоз с преимущественным поражением ЖКТ и общими аллергическими проявлениями. Основной источник заражения стронгилоидозом - больной человек. Некоторые... перейти
» Трихинеллез
Трихинеллез
Трихинеллез у человека - это острый зооноз с природной очаговостью, протекающий с лихорадкой, мышечными болями, отеком лица, кожными высыпаниями, высокой эозинофилией, а при тяжелом т... перейти
» Энтеробиоз
Энтеробиоз
Энтеробиоз - кишечный гельминтоз, вызываемый мелкой нематодой Enterobius vermicularis, со стертым и невыраженным течением, наиболее распространенный признак которого - перианальный зуд, возникающий на... перейти
» Аскаридоз
Аскаридоз
Аскаридоз - кишечный гельминтоз, вызываемый нематодой Ascaris lumbricoides, протекающий с поражением ЖКТ, интоксикацией, аллергическими реакциями. Аскаридоз - один из самых распространенных гельмин... перейти
» Альвеококкоз
Альвеококкоз
Альвеококкоз (Alveococcosis) - зоонозный биогельминтоз, вызываемый личиночной стадией цепней Echinococcus multilocularis, с хроническим прогрессирующим течением, развитием в печени и других органах мн... перейти
» Эхинококкоз
Эхинококкоз
Эхинококкоз (Echinococcosis) - зоонозный биогельминтоз, вызываемый личиночной стадией цепня Echinococcus granulosus, характеризуемый хроническим течением и развитием преимущественно в печени, реже в л... перейти