MEDDAILY.INFO
медицинская энциклопедия
ГлавнаяКарта сайта Контакты
 

Биологические предикторы жизненности (жизнеспособности) организма

фото Биологические предикторы жизненности (жизнеспособности) организма
Лучшему пониманию предпосылок ускоренного старения способствуют данные о биологических предикторах потенциала жизнеспособности (жизненности) организма, а также об индикаторах неспецифической уязвимости, от которых зависит переносимость угрожающих жизни воздействий.

Большинство исследований в указанном направлении касаются параметров особи. Из признаков, положительно коррелирующих с порядком видовой продолжительности жизни и, следовательно, с порядком видовой скорости возрастных изменений, выделим эффективность репарации повреждений ДНК, содержание альфатокоферола (витамин Е) в плазме, ингибиторную активность сыворотки к окислению липидов, а также отношение активности супероксиддисмутазы и каталазы и содержания глюкозы в крови к удельной скорости метаболизма. Большинство перечисленных параметров связано с внутриклеточными механизмами антибиостарения, а удельная скорость метаболизма и содержание глюкозы отражают интенсивность процессов энергообразования, в которых образуются свободные радикалы - один из эндогенных факторов старения.

На внутривидовом уровне скорость старения наиболее связана со смертностью от гипертонической болезни, а также от патологии артерий, артериол и капилляров.


Установлена как связь с возрастом, так и природа ряда факторов риска ускорения возрастной перестройки сосудистого русла (избыточная масса тела, курение, гиподинамия, нерациональное питание, нарушение или генетические особенности обмена липидов). Перечисленные факторы риска повышают вероятность развития опасных для жизни патологических состояний, в частности ишемическая болезнь сердца и сосудистых поражений головного мозга.

Согласно одной точки зрения, эволюция продолжительности жизни в немалой степени определялась развитием систем, защищающих клетки от эндогенных повреждений, прежде всего мутационных и свободнорадикальных. Логично допустить, что эффективностью этих систем определяется скорость первичных изменений при старении. Скорость первичных изменений, представляя собой видовую инварианту, задает порядок видовой продолжительности жизни и одновременно сроки наступления и скорость старения.

Важно, на какой стадии жизненного цикла организма и в каких структурах происходят указанные изменения. Некоторые ориентиры дает анализ корреляций между избранными характеристиками потомства и родителей, с одной стороны, и показателями повозрастной смертности потомков как интегрального маркера скорости возрастной перестройки - с другой.


Средняя продолжительность жизни самцов мышей с 21 различным генотипом сопоставлялась с массой тела, интенсивностью обмена по потреблению кислорода на единицу массы в покое (сон) и в среднем за сутки, измеряемыми у потомства, отцов и матерей в молодом (6-8 мес) и старом (24-34 мес) возрасте. Вопреки бытующему мнению полученные результаты свидетельствуют о том, что лучшими предикторами продолжительности жизни потомка являются параметры родителей, а не рожденной особи. Авторы предположительно связывают обнаруженную корреляцию с развитием линии половых клеток, в процессе которого в гаметах накапливаются дефекты, возникающие, в частности, под действием свободных радикалов эндогенного происхождения.

Подтверждением этому служат данные об увеличении продолжительности жизни потомства при включении в пищу матерей антиоксидантов. Хотя представленные выше материалы ориентируют на более тесную связь продолжительности жизни особей с некоторыми жизненно важными показателями родителей, в современной медицине предполагается оценка жизнеспособности (жизненности), а также прогноз развития определенной патологии у конкретных людей по данным лабораторного исследования избранных параметров.


Указанное направление учитывает и достижения современной генетики, особенно в связи с лавинообразным расширением сведений об организации генома человека.

По существу, это раздел работы медико-генетической консультации, связанный с формированием групп генетического риска, но на новой методологической и методической основе. Решаемые задачи выходят далеко за пределы расчетов вероятности рождения ребенка с наследственной патологией. Например, гетерозиготные носители аллеля серповид-ноклеточности эритроцитов, ведущие жизнь без ограничений в условиях равнины, в силу генетически обусловленных особенностей насыщения гемоглобина кислородом испытывают функциональные ограничения в высокогорных районах или при работе пилотом-высотником. Гетерозиготы по фенилкетонурии без клинических проявлений соответствующего заболевания тем не менее имеют отклонения в состоянии здоровья по психологическим тестам, риску заболеть определенной формой шизофрении, а для женщин по риску самопроизвольных выкидышей и мертворождений.

Генодиагностические молекулярно-генетические методы картирования, амплификации, секвенирования и клонирования нуклеотидных последовательностей ДНК представляют собой предпосылки перехода к следующему этапу - целенаправленной генотерапии болезней, прежде всего наследственных и мультифакториальных, а также к устранению определенных состояний генетического риска.В медико-геронтологическом плане очевидный интерес представляют, с одной стороны, генодиагностика форм гетерозиготного носи-тельства, понижающих общую жизнеспособность и адаптивные возможности организма, а с другой - конкретизация генетической подоплеки ускоренного старения или риска развития патологии, ассоциированной с пожилым возрастом.

О перспективности указанного подхода говорит ряд фактов. Известно, что скорость старения корреспондирует с состоянием сердечно-сосудистой системы. Маркерами здесь могут служить используемые при оценке биологического возраста артериальное давление, развитие атеросклероза, время появления признаков ишемической болезни сердца. Среди лиц с ранним развитием ишемической болезни сердца 30% составляют пациенты с гипергомоцистинурией в связи с генетически обусловленной недостаточностью фермента цистатионин-бета-синтазы, являющиеся гетерозиготами по аллелю CBS. Хотя фенотип при синдроме Дауна (трисомия по хромосоме 21) в целом имеет прогероидные черты, таких больных отличает устойчивость к атеросклеротическому поражению сосудов, видимо, благодаря утроенной дозе гена CBS, что на фенотипическом уровне обусловливает высокую активность соответствующего фермента.

Активность этого фермента, таким образом, указывает на принадлежность человека к группе риска по ускорению возрастной перестройки сосудистого русла и развития сердечно-сосудистой патологии. К 1996 г. были установлены 9 кандидатных генов эссенциальной гипертензии и 6 - атеросклероза. В обоих перечнях значится ген короткого плеча хромосомы 7 NOS 3, контролирующий образование синтазы окиси азота эндотелиальными клетками и определяющий подверженность его носителя курению и одновременно развитию ишемической болезни сердца. Идентифицированы два аллеля - больший и меньший, имеющие соответственно 5 и 4 27-членных тандемных повтора в области 4-го интрона названного гена.

Гомозиготность по этим аллелям сопряжена с тяжелым стенозом коронарных артерий и высокой вероятностью инфаркта миокарда. Предполагают, что повышенный риск ишемической болезни сердца у курильщиков - гомозигот по рассматриваемым аллелям - обусловлен дефектностью механизма эндотелио-зависимой вазодилатации, опосредуемой высвобождением NO с участием синтазы окиси азота. Раннее обнаружение в генотипах людей методами генодиагностики мутантных аллелей генов синтаз окиси азота может служить индикатором перспективы ускоренного старения человека, так как окись азота, являясь активным регулятором содержания свободнорадикальных соединений, в клетках играет роль суперантиоксиданта широкого спектра действия.

Учитывая роль экологических факторов в определении темпа возрастной перестройки и их принципиальную подконтрольность, кратко рассмотрим среду, в которой живут современные люди. Это искусственная (антропогенная) среда, в значительной мере создаваемая и быстро изменяемая человеком. Она резко отличается от естественной, природной среды, где человечество формировалось как биологический вид и где, миновав рубеж сапиентации, оно провело большую часть своей истории. Людей окружает также среда социальная. Закономерен вопрос о соответствии природных (биологических, по сути) механизмов жизнеобеспечения, сохранившихся у человека с досапиентной стадии исторического развития, требованиям, предъявляемым антропогенной и социальной составляющими современной среды. Указанный вопрос в области геронтологии и гериатрии приобретает большую остроту в связи со своеобразием текущего этапа человеческой истории.

Это рост численности и усиление миграции населения, сверхвысокие темпы «очеловечивания» природной среды, распространение по планете неизвестных ранее продуктов человеческого труда, беспрецедентные по масштабам техногенное воздействие на среду обитания. В сжатые сроки изменяется образ жизни исторически сложившихся популяций людей и, следовательно, практически каждого члена этих популяций. Медицинская наука и здравоохранение имеют дело с «болезнями цивилизации». В целом жизнь человека интенсифицируется, усложняются межличностные, семейные и производственные отношения, растут требования к образовательному уровню, информационные и психогенные перегрузки, что в совокупности определяет хронически повышенный уровень стрессирующего действия (давления) среды. Нередко это происходит в условиях гиподинамии, нерационального питания, дефицита релаксации. На таком фоне люди продолжают испытывать на себе воздействие природных климато-географических, планетарных и космических факторов. Человеческий организм биологически и психоэмоционально активно реагирует на определяющие параметры среды и образа жизни, используя для оптимизации жизнедеятельности арсенал геномных, популяционно-клеточных, органно-тканевых,системных гомеостатических механизмов.

В основе ускоренного старения, таким образом, могут лежать внутренние и внешние по отношению к организму факторы риска. К первым относятся индивидуальные особенности генетической конституции и связанной с ними нормы реакции на окружающую среду, а также состояние внутренней среды организма (индивидуализированный запас надежности гомеостатических в широком смысле, антимутационных, антиоксидантных, компенсаторно-восстановительных механизмов с коррекцией по полу и возрасту, эффективность иммунологического надзора и др.).

В качестве примера возможного влияния на скорость старения внутренних факторов приведем сведения о корреляциях между жизнестойкостью мужчин и женщин и зависящим от пола иммунным контролем за постоянством внутренней среды организма. Выраженность аутоиммунных процессов в индивидуальном развитии нарастает. Пики аутоиммунных реакций у мужчин и женщин не совпадают и приходятся соответственно на 6-7-е и 7-8-е десятилетия жизни, причем средняя продолжительность жизни женщин больше. Среди внешних факторов целесообразно выделить экологически зависимые в узком смысле, относящиеся как к естественно-природной (например, геохимическая ситуация в регионе проживания), так и техногенной (вредные производства) среде обитания и психосоциально опосредованные.

В целенаправленном воздействии на скорость возрастного процесса пониманию природы внутренних и внешних факторов ускоренного старения принадлежит важное, но не исключительное место. Полнота успеха зависит также от учета сути старения как особого явления в мире живых существ. Старение в его типичной форме может быть лишь у достаточно высокоорганизованных представителей населения планеты. Во всяком случае нет доказательств того, что простейшие организмы, такие как вирусы, вегетативные формы бактерий или споры, стареют. Правомерно задуматься о наиболее общей характеристике эволюционно продвинутых живых систем, с присутствием которых в биоте Земли связан феномен старения.

Наиболее продуктивно, по-видимому, представление о живом организме как об изначально многократно резервированной системе с высокой избыточностью по числу жизненно важных элементов на всех структурно-функциональных уровнях: геномном (множественность копий генов рибосомных, гистоновых РНК), субклеточном и популяционно-клеточном (возможность гиперпродукции органелл и клеток определенного типа при повышении функциональных запросов), органно-тканевом (изначальная избыточность структурно-функциональных единиц, например нефронов или ацинусов), целостного организма (потенциал регуляторно-гомеостатических и компенсаторных механизмов). В процессе онтогенеза под воздействием внешних (экологически и социопсихологически обусловленные факторы) и внутренних (свободные радикалы, температурные флюктуации) влияний возникают неустранимые дефекты структур, которые накапливаются, что прогрессивно снижает кратность резервирования вплоть до его исчерпания.

Повреждение жизненно важной структуры в этом случае означает смерть особи. Неуклонное снижение кратности резервирования, проявляющееся на уровне организма в закономерном повышении вероятности смерти по достижении известного возраста, собственно и означает старение. Скорость старения индивидуально изменчива и зависит от изначальной степени резервирования жизненно важных структур, в целом идентифицируемой с функциональным потенциалом или жизнестойкостью особи, а также от уникального для каждого человека сочетания внутренних и внешних параметров индивидуального развития, среди которых, как уже отмечалось, находятся и факторы ускоренного старения.

Немало исследователей считают, что старение, старость и та или иная в зависимости от вида длительность жизни связаны с реализацией в ходе онтогенеза специальной генетической программы. Альтернативная гипотеза состоит в отождествлении старения с процессом самоизноса, что переносит акценты в исследованиях геронтологической ориентации в плоскость теории надежности организованных систем. Понятно, что в данном случае определяющие параметры возрастной динамики, такие как сроки наступления соответствующих изменений и скорость их нарастания, в значительной степени зависят от особенностей «конструкции» системы, в рассматриваемой ситуации оттипа структурно-функциональной организации живой формы.

Еще одно допущение состоит в том, что в определенной временной фазе индивидуального развития в организме срабатывает некий биочасовой механизм, запускающий возрастные изменения. Самостоятельно стоит вопрос об обусловленности параметров старения, в частности его скорости, качества среды обитания и образа жизни (экологическое направление, которое, по сути, укладывается в представления о старении как о процессе износа).



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