108876 (765326), страница 4
Текст из файла (страница 4)
Со временем Дильман постулировал онтогенетическую модель старения (Dilman, 1986; Dilman, 1987)
1). Реализация программы развития организма требует программированного изменения (нарушения) уровня гомеостаза.
2). У млекопитающих изменение порога чувствительности гипоталамуса к регулирующим сигналам, играет в постэмбриональном развитии ключевую роль в механизме возникновения необходимого нарушения гомеостаза.
3). Сохранение этого механизма после завершения развития непосредственно ответственно за трансформацию программы развития в механизм старения и сцепленных со старением главных болезней.
В дальнейшем последователями В. Дильмана установлено, также, что в человеческом организме каждые 10 лет суммарная нейросекреция гормона роста снижается примерно на 14%. И в возрасте 60 лет нейросекреция гормона роста составляет всего только 30% от юношеского уровня. Исследования Даниеля Рудмана (Rudman et al., 1990) показали, что определенная нормализация уровня гормона роста в организме вызывает увеличение веса жизненно важных органов: почек, сердца селезенки и мышц в среднем на 8.8%.. В то же время масса жира снижалась на 14.4%.. Исследования проводили на группе мужчин в возрасте от 61 до 81 года которым инъецировали гормон роста в течении 6 месяцев таким образом, увеличивая в организме уровень этого гормона до уровня который был на 10-20% выше их возрастной нормы. В целом многие физиологические параметры этих мужчин возвратились к возрастной норме характерной для более молодого возраста.
Из вышеизложенного может быть только один вывод: млекопитающие не стареют, а погибают от спровоцированной их нейроэндокринной системой гомеостатической анархии, уровень которой в определенный момент стает несовместимым с их дальнейшей жизнедеятельностью. Т.е. самоуничтожаются.
Да, анархия это не только мать порядка для анархистов, но оказывается еще и причина так называемого старения млекопитающих, а по сути самоуничтожения. Вообще увеличение энтропии в системах с большим потоком информации, к каковым можно относить и живые существа, вопрос малоизученный. Сходные процессы, как ни странно, происходят и в человеческом обществе. Когда происходит трансформация управления государством, (речь идет об Украине) скажем так, от князя Святослава, через гетмана Богдана Хмельницкого к какому-нибудь президентишке типа Кучмы, то тогда в этом государстве происходит всё что только может произойти: казалось бы вчера ещё довольно приличные люди начинают искать пропитание в мусорных ящиках, а вчерашние девственные невесты - торговать тем, чем торговать невестам не принято, ученые - собирать металлолом, а уголовники занимать ответственные государственные посты. В таком государстве начинается депопуляция населения, рост преступности, гомосексуализма и ещё черт его знает чего. В конечном итоге оно обречено на гибель.
Когда, подобная трансформация управляющего элемента произойдет, например, в человеческом организме, то есть когда уровень спровоцированной нейроэндокринной системой гомеостатической анархии достигнет неких критических значений, тогда в этом организме, также происходит всё что только может произойти: изменяется уровень активности ферментов, происходит разрегулировка жизненно важных систем, вот тогда многие функции начинают работать не там где им положено. Апоптоз, начинает выводить из строя какой-нибудь жизненно важный орган. Например, сердце. Инфаркт. И пышные похороны, если, безусловно, есть наличные средства. Но в данном случае, "работу апоптоза по обеспечению инфаркта" необходимо рассматривать, как явление вторичное, производное от первопричины - гомеостатической анархии.
3. Почему изменяется порог чувствительности нейросекретирующих элементов мозга млекопитающих. Возможный молекулярный механизм.
Хотя элевационная теория старения Дильмана и является одной из самых ярких и разработанных концепций в геронтологии, но всё же без понимания процессов, происходящих на молекулярных уровнях организации живой материи, она не может быть полной и давать ответы на ряд вопросов. В своих работах Дильман не исследовал вопрос о том, какие молекулярные механизмы в гормонсекретирующих нейронах мозга могут быть ответственны за изменение порога чувствительности гипоталамуса к регулирующим сигналам в организме млекопитающих. А также причину эволюционного возникновения этого феномена. Более того, до сих пор неизвестно, характерен ли механизм "дильмановского" старения для других Vertebrata: птиц, рептилий, амфибий и рыб?
Парадоксально долгоживущие (нестареющие) виды у позвоночных встречаются только среди рыб, рептилий и как выше упоминалось некоторые исследователи (в том числе и автор этой работы) относят в эту когорту живых существ и класс птиц в целом. Долгоживущие виды среди млекопитающих встречаются, но для них наблюдается характерный для других млекопитающих процесс старения, хотя и сильно растянутый во времени. Например, человек может прожить более 100 лет, а по последним данным максимальная продолжительность жизни гренландского кита (Balaena mysticetus) оценивается в 211 лет. Но, тем не менее, процесс старения у них имеет место.
К парадоксально долгоживущим (нестареющим) видам среди рыб относят некоторые виды скорпеновых. Только недавно, Грегор Калиет, определил то, что среди скорпеновых в одном и том же роде Морской окунь (Sebastes spb.) встречаются как обыкновенные короткоживущие, так и долгоживущие нестареющие виды (Cailliet 2001). Как видно из таблицы №2 максимальная продолжительность жизни рода Sebastes spb. варьирует от 12 до 205 лет.
О чём это может говорить?
Этот факт может свидетельствовать о многом, в том числе и о том, что если у рыб существует механизм самоуничтожения, то они от него в силу определенных обстоятельств могут элегантно избавляться в процессе эволюции. Или более наукообразно, что если такие нестареющие виды существуют одновременно с множеством близких к ним видов, для которых характерно старение то, безусловно, эти виды утратили способность к старению и должны иметь эволюционных предшественников, для которых старение характерно.
Из данных современной биологии известно, что кроме рыб среди эволюционных ветвей наземных позвоночных нестареющие виды встречаются у анапсид (морские черепахи). Но если полагать, что птицы действительно нестареющие животные, то и у завроморф. Из того, что известно, можно сделать вывод, что рыбы, завроморфы и анапсиды могут избавляться от предполагаемого механизма самоуничтожения возникшего, где-то на заре эволюции хордовых. (А в чём его суть, безусловно, необходимо разобраться.) В тоже время современной биологической науке неизвестен ни один вид тероморфного животного утратившего способность к старению.
Общепризнанно, что одна часть механизмов старения является "общими" для всех организмов и другая часть механизмов старения "частными". Т.е. уникальными и присущими только определенному виду роду или иному филогенетическому таксону. (Martin et al., 1996).
Безусловно, что все выше упомянутые механизмы клеточного старения являются "общими" как для стареющих, так и для нестареющих видов, как для клеток абсолютно бессмертной гидры, нестареющих видов рода Sebastes spb. морских черепах, птиц так и для всегда стареющих млекопитающих. Так почему же животные одни животные стареют, а для других оно не характерно? Почему столь высокоорганизованный класс живых существ - птицы с их рекордно высоким уровнем метаболизма не имеют столь быстрого старения, подобно млекопитающим?
Чтобы получить ответ на эти вопросы, попытаемся представить путь Творения или эволюции для абсолютно бессмертного многоклеточного организма возрастзависимого механизма самоуничтожения. Или другими словами, - Каким образом многоклеточный организм может совершить "харакири"?
Начнём с того, что возможностей для саморазрушения в организме чрезвычайно много.
Если бы я был Творцом, я бы предложил, как мне кажется самый простой путь - уничтожение всех одновременно клеток организма путём апоптоза, но кажется, подобная схема не реализована ни в одном живом многоклеточном организме.
Но если бы Творцом был академик Скулачёв, то он бы непременно сотворил бы нечто, что с помощью апоптоза выводило бы из строя какой-нибудь жизненно важный орган, например сердце.
Но природа, кажется, пошла еще более простым, но видимо менее гуманным путем, чем можно даже представить. Это кажется, связано, еще с одним упомянутым выше колоссальным эволюционным приобретением многоклеточных организмов - дифференцировкой и жесткой специализацией клеток.
Чем сложнее организм, тем специализация более выражена - этим достигается эффективность функционирования в целом. Разделение труда клеток абсолютно, и даже по внешнему виду функционально разные зрелые клетки совершенно не похожи друг на друга; нейрон никогда не спутать с гепатоцитом, а гепатоцит с мышечной. Такому разделению, предельной специализации клеточных функций, многоклеточный организм и обязан своим совершенством.
Однако подобное совершенство достигается, в том числе, за счет максимального ограничения жизнедеятельности специализированной клетки. Зачастую специализированные клетки не в силах поддерживать собственный обмен веществ, совершенно неспособны к делению и т.д. Задача у них одна: выполнять ограниченную функцию. А если сбой, поломка, дефект? На сей счет, как мы уже знаем из примера с гидрой, предусмотрен механизм замены. Отработанные клетки заменяются молодыми, свежедифференцированными.
Как выше упоминалось в верхней части тела гидры, чуть ниже щупалец, находится зона, где пролиферируют стволовые тотипотентные клетки. Отсюда новые клетки мигрируют к концам тела, где дифференцируются в покровные, нервные, стрекательные. Однако через некоторое время уже их вытесняют новые молодые клетки, приходящие из зоны интенсивной пролиферации. И так до бесконечности. Но при одном непременном условии: благоприятной внешней среде. Стоит случиться незначительному природному катаклизму - изменению температуры или состава воды - и деление клеток замедляется, гидра стареет и гибнет. Таким образом, стоит прекратить пополнение пула специализированных клеток той или иной ткани, и мы получаем стареющий организм и надежный механизм возрастзависимого уничтожения.
Стареют ли стволовые клетки у гидры? Вопрос риторический. Если да то этот процесс из того, что известно биологической науке, идет очень медленно по сравнению со старением специализированных клеток.
Подобный механизм самоуничтожения реализован у насекомых. Их организм состоит преимущественно из ограниченного числа жестко специализированных и незаменяемых постмитотических клеток срок службы, которых крайне ограничен, а резерва для их замены не предусмотрено. Поэтому насекомые быстро стареют и умирают. Так сказать организм одноразового использования. Но надо признать, что этот эволюционный дизайн оказался удачным: насекомые сегодня - самая многочисленная и процветающая группа животных, если иметь в виду их видовое разнообразие и повсеместное распространение.
Трудно рассуждать о механизме самоуничтожении низших позвоночных, не зная сути его действия. Из хордовых, увы, хорошо описан только механизм самоуничтожения млекопитающих в элевационной теории старения Дильмана. Напомню, так называемое старение млекопитающих вызывается за счет спровоцированной их нейроэндокринной системой гомеостатической анархии. А вызывается она, в результате возрастзависимого изменении порога уровня чувствительности гипоталамуса к регуляторным гомеостатическим сигналам.
Чтобы понять суть эволюционного пути возникновения механизма самоуничтожения (старения) у млекопитающих необходимо сфокусировать внимание на то, что процессы старения у них протекают на фоне почти полной постмитотичности нейронов их нервной ткани. Однако не секрет, что в наши дни, догма о полной постмитотичности нейронов мозга млекопитающих поставлена под сомнение. Но, по всей видимости, интенсивность процессов нейрогенеза и пополнения их пула так низка, что значительных корректив в выше представленную схему они внести не могут.
Классические исследования, начиная с конца 18-го века, показали возможность как репаративной, так и физиологической регенерации нервной ткани (нейронов) у холоднокровных позвоночных - рыб, амфибий, рептилий. (Полежаев, 1982; Полежаев и Резников, 1973; Полежаев, 1968; Barres, 1999) Высшие хордовые - птицы и млекопитающие, кажется, полностью утратили способность к репаративной регенерации. Физиологическая регенерация нервной ткани высших хордовых - вопрос дискуссионный, особенно в отношении млекопитающих. В настоящее время доминирующей точкой зрения по этому вопросу является та, что за исключением обонятельных луковиц и гиппокампа, новые нейроны нормально не генерируются во взрослом мозге млекопитающих. (Barres, 1999; Eriksson et al., 1998; Gould et al., 2001)
Длительное время считалось, что птицы также имеют феномен "постмитотичного мозга", но исследованиями Голдмана показано, что подобное суждение не имеет под собой реальной основы. (Goldman and Nottbohm, 1983)
У позвоночных клетки предшественники нейронов продолжают существовать в переднем мозге организма взрослой особи, находясь первоначально в вентрикулярно / субвентрикулярной зоне (SZ). In vivo, SZ клетки-предшественники дают потомство, которое или погибает или даёт начало глии. Они могут также генерировать нейроны, которые пополняют пул нейронов в очень ограниченных частях мозга, например, обонятельная луковица млекопитающих. (Goldman, 1998)
Когда нейрон мигрирует, он выпускает подвижные, ведущие отростки, которые охватывают глиальный проводник.
Недавно было еще раз подтверждено, что нейральные стволовые клетки существуют не только в развивающейся, но и во взрослой нервной системе млекопитающих, включая и человека.(Gage, 2000) Так почему же тогда нервные клетки у млекопитающих не замещаются?
В гениальном произведении Михаила Булгакова "Мастер и Маргарита" москвичей испортил квартирный вопрос.
А что же тогда "портит" мозг млекопитающих?
Видимо во всём "виновата" радиальная глия.
Напомню, что во время нейрогенеза 80-90% из биллионов нейрональных предшественников в коре млекопитающих мигрирует вдоль глиальных волокон. Принято считать, что отростки радиальной глии представляют собой путеводные нити направления миграции в головном мозге.
Но после периода миграции нейронов клетки радиальной глии трансформируются в звездчатые астроциты.
![](https://s.studizba.com/z.php?f=/templates/si/i/noavatar.png&w=100&h=100&t=1"){kind=avatar}
