Старение и биологические возможности организма - Фрольнис В.В.
Скачать (прямая ссылка):
103
у старых крыс. Можно полагать, что эти сдвиги отражаются на работе регуляторных генов, на считывании заключенной в структурных генах информации.
Итак, высокая подвижность, незащищенность, значительная реакционная способность способствуют «уязвимости» генов-регуляторов. Нарушения геномной регуляции в конце концов заканчиваются гибелью клетки.
Все приведенные выше факты объективно обосновывают генно-регуляторную гипотезу старения. Гёте писал, что «гипотезы — это леса, которые возводят перед зданием и сносят, когда здание готово; они необходимы для работника; он только не должен принимать леса за здание».
Наши представления о сущности регулирования генетического аппарата могут в будущем измениться. Может измениться представление о взаимоотношениях генов-регуляторов, генов-операторов и т. д. В системе регулрфова-ния генетического аппарата будут открыты новые звенья. Все это не сменит бесспорного положения о принципиальной роли процессов регулирования в реализации генетической информации и принесет новые подтверждения первичности их изменения в генезисе старения.
Конкретные генно-регуляторные механизмы старения неодинаковы в различных клетках. Известно, что отличие клеток друг от друга, например нервных, мышечных, железистых, и состоит в том, что у них «работают» различные гены, а одни и те же гены функционируют с неодинаковой интенсивностью. Именно это и определяет специфику их белкового состава, обмена и в конце концов функции. Последовательность работы генов связана с регуляцией генетических аппаратов.
Можно допустить, что существует зависимость между спецификой клетки, связанной с регуляцией генома, и характером, темпом изменения работы генов-регуляторов в процессе старения. Иными словами, вся прошлая история работы генов с момента возникновения клетки влияет на последовательность изменений регулирования генетического аппарата в процессе старения. Мы мало знаем о том, каковы эти связи, но именно они, очевидно, обусловливают особенности старения различных клеток.
На основании молекулярно-генетических изменений построены так называемые иммунологические теории старения. Система иммунитета — важнейшая защитная система организма, призванная отличать «свое» от «чужого».
104
Чужеродные белки — антигены связываются, обезвреживаются иммунными антителами.
При старении система иммунитета существенно изменяется, активность некоторых из ее звеньев падает в десятки раз. При этом наступают не только количественные, но и качественные сдвиги. Иммунокомпетентные клетки, по-видимому, начинают вырабатывать аутоантитела, т. е. антитела против своих же клеток, нормальных белков. Высказано предположение, что эти саморазрушающие иммунологические события укорачивают жизнь животных. До сих пор неясно, достаточно ли образующихся антител, содержание которых несколько увеличивается при старении, чтобы вызвать подобное саморазрушение организма, является ли это образование антител причиной или следствием старения. Ведь если предположить, что при старении возникают измененные белки-антигены, то в ответ на них должны вырабатываться и измененные антитела. Что первично, что вторично? Чего больше — измененных антигенов или накапливающихся аутоантител? Как бы то ни было, все эти иммунологические изменения вторичны по отношению к первичным сдвигам в молекулярно-генетических механизмах старения.
Когда геронтологи пишут о программе старения, они почти все без исключения имеют при этом в виду развитие генетических изменений, ведущих к нарушению определенных структур, к снижению надежности системы, увеличению вероятности смерти. Действительно, возрастные изменения структуры и регулирования генетического аппарата в конце концов ведут к гибели клетки. Однако принципиально важно то, что непременным, закономерным элементом реализации генетической информации при старении является запрограммированность приспособительных механизмов — механизмов увеличения продолжительности жизни.
Можно привести примеры многих приспособительных механизмов, возникающих в ходе старения. Есть они и в деятельности самого генетического аппарата. Очень важно то, что они возникают как определенный этап возрастных изменений регулирования генетического аппарата.
Первый пример. При старении ослабляется потенциальная возможность генетического аппарата клетки. Вместе с тем во многих клетках увеличивается число ядер, чаще встречаются полиплоидные ядра, т. е. ядра с
105
добавочным числом хромосом. Можно полагать, что это увеличение количества «ядерного материала» в стареющей клетке способствует поддержанию определенного уровня биосинтеза белка.
Другой пример. Выше уже говорилось о снижении активности работоспособности определенных генов в старости. Вместе с тем биосинтез отдельных ферментов в старости усиливается. Известно, что активность и содержание некоторых ферментов, участвующих в процессах генерации энергии в клетке, в превращении отдельных гормонов, увеличены. Этот приспособительный феномен связан с активизацией определенных генов-регуляторов.
Третий пример. При старении могут активизироваться некоторые факторы репарации, ремонта ДНК.
