Старение и биологические возможности организма - Фрольнис В.В.
Скачать (прямая ссылка):
Долгое время все казалось ясным и простым: при старении снижается функция поджелудочной железы, и это ведет к недостатку инсулина в крови со всеми последующими нарушениями обмена веществ в организме. Одпако работы последних лет, и в том числе данные,
197
полученные нашим коллективом, показали, что дело обстоит значительно сложнее. Инсулин в крови находится в свободной и связанной с белками форме. Свободный инсулин обладает широким спектром действия на самые различные ткани, а связанный оказывается эффективным только для жировой ткани. В жировой ткани инсулин освобождается от комплекса с белком и в таком виде оказывает свое действие.
Биологически можно определить активность свободного и связанного инсулина в крови. Так, изучая изменение содержания гликогена в мышце диафрагмы крысы под влиянием сыворотки крови, удается определить активность свободного инсулина. Влияние сыворотки крови на поглощение глюкозы жировой тканью дает представление об активности свободного и связанного инсулина. Используя этот подход, Г. Г. Гацко (1973) показала, что активность свободного инсулина в крови в старости падает (на 53%), а связанного растет (на 62%).
Применяя специальные ионообменные смолы, можно очистить инсулин от ряда белков и в таком более очищенном виде испробовать активность. Л. Н. Богацкая, С. В. Бо-гуш и автор, проделав это, получили интересные результаты: активность свободного и связанного инсулина после очистки на ионообменных смолах у старых людей выше, чем у молодых. Так, активность свободного и связанного инсулина у 20—30-летних людей равна соответственно 2,35+0,56 и 2,54±0,87 мг/г, а у 60—70-летних — 4,93± ±0,61 и 3,99 ±0,46 мг/г. Подобные результаты получены и в опытах на крысах. Этому соответствуют и данные О. К. Кульчицкого и Г. В. Валуевой (1975) о росте содержания в крови старых животных инсулина, определяемого радиоиммунологически. Таким образом, сопоставляя данные об истинной инсулиновой активности крови и активности инсулина после его очистки, можно прийти к важному выводу: свободыый инсулин находится в крови старых людей и животных в больших количествах, однако активность его невысока, он с чем-то ингибирован. Связанного инсулина в крови старых людей больше, чем у молодых. Итак, возникает парадокс, с которым не могут свыкнуться многие исследователи: содержание инсулина в крови стариков растет, а инсулиновая обеспеченность снижается, нарастает инсулиновая недостаточность. Возникает ряд принципиальных вопросов: почему свободный инсулин в крови акти-
198
вен, к чему приводит неравномерное изменение активности свободного и связанного инсулина, как реагируют ткани в старости на ипсулин, почему все же развивается инсули-новая недостаточность в старости, каково место всех этих сдвигов в нарушении обмена стареющего организма?
Оказалось, что при старении в крови нарастает концентрация веществ, ингибирующих, подавляющих активность свободного инсулина. Комплекс инсулина с этими веществами становится неактивным. В связанной форме инсулин находится в комплексе с белком, и это как бы предохраняет его от инактивирующего действия ингибиторов. Инактивация части свободного инсулина в старости была показана большой серией опытов. Инсулин в одном и том же количестве добавлялся к физиологическому раствору; к сыворотке крови молодых животных; к крови старых животных. Вслед за тем сравнивалось действие этих растворов на сахар крови, образование гликогена, мембранный потенциал клеток, электрическую активность мозга и др. Результат был однозначен: во всех случаях минимальный эффект вызывал инсулин, находящийся в сыворотке крови старых животных. Следовательно, в крови старых животных действительно содержатся факторы, инактивирующие свободный инсулин. Их природа до конца не изучена. Судя по всему, это белки, один из которых —синальбумин.
Следует учесть, что низкая активпость инсулина может быть связана с переходом в кровь проинсулина — предшественника активного гормопа. Кроме того, инсулин в регуляции углеводного обмена противостоит по своему действию целой группе гормонов. С возрастом соотношение сдвигается в сторону этих контраинсулярных факторов.
Ингибирование свободного инсулина приводит к тому, что он становится неэффективным, и на основе этого может развиваться инсулиновая недостаточность. В ответ мобилизуются определенные механизмы, направленные на восстановление уровня иисулиновой активности крови. Известно, что кровь, оттекающая из поджелудочной железы, попадает в печень. В клетках печени содержится фермент ипсулииаза, расщепляющий часть поступающего из поджелудочной железы инсулина. По нашим данным, в старости резко, почти вдвое, снижается активность ин-сулиназы (84,7 ±4,8% — у молодых крыс, 48,3±8,9% —
199
у старых). Это предупреждает значительные количества инсулина от разрушения и способствует нарастанию его содержания в крови. Инсулин синтезируется в ^-клетках поджелудочной железы.
Существуют два фактора регуляции процесса синтеза и выхода инсулина из железы: глюкоза и холинэргиче-ские нервные влияния. Предполагается, что клетки поджелудочной железы имеют специфическую систему, рецепторы, чувствительные к глюкозе. Раздражение рецепторов глюкозой передается на внутреннюю поверхность мембраны, и здесь активируется фермент аденилциклаза, ведущий к образованию из АТФ своеобразного внутриклеточного медиатора — циклического 3,5-АМФ. Это соединение уже внутри клетки активизирует специфические процессы синтеза гормона.
