МІНІСТЕРСТВО ОБРАЗОВАНИЮ
Пензенський державний педагогічний університет імені В. Г. Бєлінського
Реферат на тему:
Характеристика основних теорій геронтології
Пенза 2010
ПЛАН РОБОТИ
геронтологія старіння організм
ВСТУП
1 теорія. Теорія соматичних мутацій
2 теорія. Вільнорадикальних теорія старіння
3 теорія. Мітохондріальна теорія старіння
4 теорія. Тіломірна теорія
5теорія. Елеваціонний теорія
Література
Введення
Геронтологія (грец. geron, geront (os) - старець + logos вчення) - Наука, що вивчає закономірності старіння живих істот, у тому числі людини, і старечий вік.
Існує велике число теорій і гіпотез, що претендують на пояснення механізмів старіння.
1 теорія. Теорія соматичних мутацій
Теорія соматичних мутацій , згідно з якою старіння є результатом взаємодії різних ендогенних та екзогенних ушкоджувальних агентів з генетичним матеріалом клітини і поступового накопичення випадкових мутацій у геномі соматичних клітин. Пошкодження ядерної та мітохондріальної ДНК соматичних клітин, такі як точкові мутації, делеції і транслокації, призводять до активації або інактивації специфічних генів, залучених у регуляцію клітинного циклу і контроль росту. У табл. 13 наведені дані про інтенсивність ендогенних ушкоджень ДНК клітин ссавців.
Накопичення з віком таких мутацій в різних органах і тканинах є основним фактором, що визначає розвиток вікової патології, включаючи рак
Частота мутацій збільшується з віком у багатьох тканинах, однак ступінь цього збільшення істотно варіює. Найбільша частота мутацій відзначена в клітинах тонкої кишки і сечового міхура старих мишей. Важливо відзначити, що ступінь вікового збільшення частоти спонтанних мутацій не корелює з проліферативною активністю тканин. Однією з причин накопичення пошкоджень ДНК з віком може бути зниження ефективності систем її репарації. У ряді робіт встановлена ​​позитивна кореляція між тривалістю життя виду і швидкістю репарації ДНК, пошкодженої ультрафіолетовим світлом або іонізуючою радіацією.
При старінні може змінюватися структура генів і напрямок їх функціонування. З віком у соматичних клітинах накопичуються не тільки мутації, але і хромосомні перебудови. Вважають, що зміни хроматину можуть відігравати головну роль у пов'язаних з віком зміни регуляції експресії генів. Із збільшенням віку не відмічено змін стехіометрії більшості гістонів, однак є повідомлення ой змінах підвиду гистона H1. Ацетилювання гістонів, яке імовірно змінює взаємодія гистон-ДНК і робить ДНК біліше доступною, знижується в міру старіння на 30-70%. Важливу роль в збільшенні тривалості життя, як це показано в дослідах на дріжджах і С. elegans, грають деацетілази гістонів.
2 теорія. Вільнорадикальних теорія старіння
2 теорія. Однією з найбільш плідно розвиваються в Останніми роками фундаментальних теорій є вільнорадикальне теорія старіння.
Відповідно до цієї теорії, віднайдені головним чином в мітохондріях клітин молекули супероксиду (О-2), Н2О2, гідроксильного радикалу (НО) і, можливо, синглетного кисню (О2) пошкоджують клітинні макромолекули (ДНК, білки, ліпіди). Вважають, що активні форми кисню викликають пошкодження мембран, колагену, ДНК, хроматину, структурних білків і беруть участь в регуляції внутрішньоклітинного рівня кальцію і т. д. До основних ендогенним факторам антиоксидантного захисту організму відносяться деякі ферменти і вітаміни (табл. 16).
Було показано, що видова тривалість життя прямо корелює з активністю супероксиддисмутази (СОД), змістом-каротину, -Токоферолу і сечової кислоти в сироватці крові. Встановлена ​​висока кореляція між активністю основного обміну, активністю СОД і максимальною тривалістю життя у тварин 14 видів, включаючи людину. При підвищенні температури відбувається посилення утворення 8-оксігуаніна в ДНК, що свідчить про те, що нагрівання може посилювати окислювальний стрес, підвищуючи рівень активних форм кисню. Виявлено істотне накопичення з віком продуктів окисного пошкодження білків вільними радикалами, генерованими нейтрофілами, зниження загальної антиокислювальної і антирадикальної активності крові у людей.
3 теорія. Мітохондріальна теорія старіння
3 теорія. В останні роки отримала розвиток так звана мітохондріальна теорія старіння, в основі якої лежать два припущення.
Встановлено, що інактивація ядерного гена СОХ5, що кодує субодиницю V комплексу цитохром с оксидази призводить у дріжджів до використання альтернативного дихального шляху і зменшення продукції АФК, що супроводжується істотним збільшенням тривалості життя, асоційованим зі стабілізацією мітохондріальної хромосоми.
Прихильники мітохондріальної теорії старіння вважають, що в основі старіння лежить прогресивна втрата функції мітохондрій в різних тканинах організму
На користь такої точки зору свідчать наступні дані:
- накопичення в мітохондріальної ДНК (мтДНК) великих делецій і точкових мутацій в тканинах літніх індивідуумів і зменшення кількості копій;
- зниження з віком активності ферментів, що забезпечують перенесення електронів у дихальному ланцюзі, в лімфоцитах, скелектних м'язах і кардіоміоцитах;
- як наслідок цих процесів - збільшення продукції АФК і прогресивне перекисне окислення ліпідів і білків мембран;
- зміни морфологічної структури мітохондрій і зниження мембранного потенціалу мітохондрій, що забезпечує енергію для синтезу АТФ;
- клітини молодих щурів швидко старіють і піддаються дегенерації, коли в них за допомогою мікроін'єкції вводять мітохондрії з фібробластів старих щурів;
- встановлена ​​зворотна кореляція між продукцією перекису водню, мітохондріями і максимальною тривалістю життя виду.
Успадкована по материнській лінії мтДНК реплікується в протягом усього життя організму як в проліферуючих, так і в постмітотичні клітинах, що в кінцевому рахунку призводить до того, що частота мутацій мтДНК у багато разів перевищує таку в ядерній ДНК. Значною мірою це зумовлено неефективністю систем репарації ДНК і близькістю до мітохондріальній мембрані, де генеруються АФК.
4 теорія. Тіломірна теорія
У представили дані про те, що навіть в ідеальних умовах культивування фібробласти ембріона людини здатні ділитися тільки обмежене число разів (50 В± 10). Було встановлено, що при самому ретельному дотриманні всіх запобіжних заходів при пересіву клітини проходять in vitro ряд цілком морфологічно помітних стадій (фаз), після чого їх здатність до проліферації вичерпується, і в такому стані клітини здатні перебувати тривалий час. У повторних дослідах це спостереження було багаторазово відтворене, остання фаза життя клітин в культурі була уподібнене клітинному старіння, а сам феномен отримав по імені автора назву "Межі Гейфліка". Більше того, виявилося, що із збільшенням віку донора число поділок, які були здатні зробити клітини організму, істотно зменшувалося, що призвело до уявлення про існування гіпотетичного лічильника поділів, що обмежує загальне їх число.
Показано, що число подвоєнь клітин в культурі назад корелює з видової тривалістю життя в ряді хребетних. Між віком донора і реплікативної тривалістю життя in vitro має місце негативна залежність. Цю залежність спостерігали при вивченні клітин декількох типів, включаючи гепатоцити, кератиноцити, гладком'язові клітини артерій. Разом з тим було встановлено, що якщо ретельно проводити біопсію і відбирати тільки здорових донорів, то кореляцію між клітинним старінням фібробластів людини в культурі та віком донорів виявити не вдається. Клітинні культури, отримані від донорів, що страж...
