Биология - Ярыгин В.Н.
Скачать (прямая ссылка):
Генетические программы развития организмов представляют собой результат эволюционного процесса. Это распространяется и на старение, если оно запрограммировано. На первый взгляд естественный отбор должен благоприятствовать увеличению продолжительности жизни, в связи с чем эволюционная обусловленность старения как механизма, создающего неизбежность смерти, кажется нелогичной. Противоречие преодолевается, если допустить, что старение представляет собой косвенное, хотя и неизбежное следствие естественного отбора. Последний действует в направлении большей приспособленности организма на ранних этапах онтогенеза, отодвигая время проявления неблагоприятных аллелей. Учитывая широкое распространение явления плейотропии, легко представить, что один и тот же ген может контролировать наряду с полезными признаками (например, повышение плодовитости) также и вредные. Подобные гены сохраняются и распространяются в генофондах популяций, если на время нейтрализуются их отрицательные эффекты. Последнее достигается, например, при помощи генов-модификаторов (см. 5.2.6).
Характерен пример с таким наследственным заболеванием, как хорея Геттингтона (пляска святого Витта), типичным симптомом которого служит сильный тремор (дрожание) головы и конечностей. Симптомы его проявляются обычно в возрасте 35—39 лет, причем у мужчин позднее, чем у женщин. Наблюдаемое различие в сроках проявления болезни объясняют тем, что у мужчин, имеющих в сравнении с женщинами большую продолжительность репродуктивного периода, давление отбора против соответствующего признака угасает с возрастом более медленно.
Рассмотренная гипотеза, объясняющая эволюцию старения,
привлекательна также тем, что она отвечает на вопрос о множественных проявлениях старческих изменений одновременно на всех структурных уровнях организации, т. е. практически во всех тканях, органах и функциональных системах. Действительно, отодвигая в онтогенезе время проявления вредных генетических эффектов, естественный отбор должен был их синхронизировать.
Хотя проблема старения интересует науку давно, целенаправленные фундаментальные исследования в этой области начаты сравнительно недавно. Главным стимулом работ в этом направлении служат настоящая демографическая ситуация и прогноз изменения возрастной структуры населения планеты на ближайшее будущее. Задача биологии и медицины в такой ситуации состоит в поисках путей предупреждения снижения функциональной активности и поддержания здоровья человека, перешагнувшего возрастной рубеж 55—60 лет.
6.8. РЕГЕНЕРАЦИЯ
Основным свойством жизни является обмен веществ, который, осуществляясь непосредственно на молекулярном уровне, представляет собой основу постоянного обновления в процессе жизнедеятельности структурных элементов организма. В условиях патологии или воздействия травмирующих факторов разрушительные процессы в клетках, тканях и органах нередко интенсифицируются, однако и в этом случае наблюдается та или иная степень восстановления структур. Совокупность процессов, направленных на восстановление снашиияемых
или разрушаемых биологических______структур называется о е-
гПГЕТПГц и е йГ
Воестановлёние структур, снашиваемых в процессе нормальной
Держание их морфофункциональных показателей,** обозначается как фи з и 6 л о г и ч е с к а я р е г е нерап пяТТяк в крови человека циркулирует 25 • 10 ° эритроцитов. Ежедневно замешается около 1% этого количества, а каждые четыре месяца происходит полная смена эритроцитов. Восстановление структур, разрушенных или утраченных вследствие.. дшшо1Дчеш1Х__^межаиЙ Зрадмы, называется
репаративной оегенепаиией.
Проявления регенерации классифицируют также, исходя из уровня структурной организации, на котором осуществляется восстановление. В н у т р и к л е т о ч н а я р е г еаер дтлл, охватывает процессы восстановления макромолекул и клеточных ррганелДд.Увеличение числа органелл цитоплазмы достигается, в зависимости от их строения, интенсификацией образования и сборки элементарных структурных единиц (микротрубочки) или же путем деления сохранившихся органелл (митохондрии). После выраженных изменений на восстановление ультраструктурной организации клетки у млекопитающих требуется в среднем примерно 4—7 сут.
1 Есть все основания включить в круг регенераторных процессов также восста-" новление отдельных макромолекул, например ДНК (см. 5.3.3). Ликцидацию молекулярных повреждений обычно обозначают термином «репарация».
Рис. 102. Схема регенерационного процесса после удаления конечности у аксолотля, а — нанесение травмы; 6 — образование бластемы; в — регенерировавшая конечность; I - эпидермис; 2 — дерма. 3 — мышцы: 4 — кость.
Восстановление на надклеточных у р_ол н я х (тканевый, орг!ПШШг_01Я!ШишленньЩ^об©тёч1шаётся путем новообразования клеток, внутриклеточной регенерации или сочетания обоих названных механизмов.
У человека новообразование (пролиферация) клеток составляет основу физиологической и репаративной регенерации эпидермиса кожи, эпителиального пласта кишки, кроветворной ткани. В нервной системе в связи с утратой нервными клетками способности к пролиферации восстановительные процессы осуществляются, по-видимому, исключительно путем интенсификации функций предшествующих клеток на основе увеличения количества внутриклеточных структур (внутрикле-точняг регенерация). В печени, почках, легких клетки сохраняют способность к пролиферации, которая к тому же усиливается в случае травмы органа. Вместе с тем в восстановительных процессах в названных органах происходит и внутриклеточная регенерация.
