Текст книги "Биологические основы старения и долголетия"
Автор книги: Михаил Виленчик
сообщить о нарушении
Текущая страница: 16 (всего у книги 16 страниц)
Есть основания полагать, что эффекты нескольких антиоксидантов могут взаимодействовать. Таким образом, с целью усиления устойчивости организма к старению и связанным с ним болезням, а также к облучению и химическим мутагенам, загрязняющим окружающую среду, в будущем, вероятно, будет использован комплекс веществ, усиливающих репарацию и обладающих антиоксидантными свойствами. Наверное, этот защитный комплекс будет включать β-каротин, витамины С и Е, селен, определенные соединения, содержащие SH группы, фермент супероксиддисмутазу.
В процессе старения уменьшается активность не только такого защитного энзима, но и других ферментов. Это связано с возрастным торможением их синтеза, о чем подробно рассказывалось во II и III главах. Возможно, такое торможение удастся компенсировать с помощью факторов, увеличивающих эффективность биосинтеза белка. По-видимому, такими свойствами обладает центрофеноксид, являющийся к тому же антиоксидантом; по ряду данных он задерживает развитие одного из основных молекулярных признаков старения клетки – накопление в ней липофусцина.
На состоявшемся в октябре 1984 года в США симпозиуме по молекулярной биологии старения в нескольких докладах речь шла о дегидроэпиандростероне как о перспективном средстве, тормозящем или компенсирующем у лабораторных животных неблагоприятные эффекты старения. Ювенильные свойства этого вещества также могут быть связаны с его способностью "мягко активировать" синтез белка. Но даже если не удастся обратить вспять процесс торможения синтеза белка в клетках стареющего организма, то можно попытаться скомпенсировать неблагоприятные последствия этого торможения. Одно из основных таких следствий – уменьшение скорости синтеза нейромедиаторов (см. главу V), гормонов, АТФ (см. главу III), коэнзимов, холина и т. д. Включение ряда из них в диету (в физиологических количествах!) – простейший путь компенсации их недостаточного содержания в организме. Однако прежде, разумеется, должны быть налажены простые и дешевые, пригодные для массового использования методы анализа этих веществ в сыворотке и моче (почему это надо делать, станет ясно, если вспомнить снова о "биохимической индивидуальности" человека).
Перечисленные здесь антиоксиданты, а также средства, усиливающие репарацию ДНК (некоторые из них, возможно, получат, используя методы генной инженерии), будут пригодны для защиты от старения не только соматических, но и половых клеток, т. е. не только ныне живущих людей, но и будущих поколений. Об этой проблеме упоминалось в начале этой главы; здесь добавлю, что о практической ее значимости свидетельствуют, например, следующие биологические закономерности: при различных воздействиях на организм животных, которые приводят к повреждению их половых клеток (химические мутагены, радиация, спонтанное повреждение), учащение опухолевых заболеваний или сокращение продолжительности жизни наблюдается и у потомства. Причем эти вредные эффекты могут сохраняться не только в первом, но и в последующих поколениях.
* * *
Из всего сказанного в этой книге читателю, надеюсь, стала ясна и предполагаемая автором этих строк формула успеха на пути научной разработки эффективных средств предупреждения преждевременного старения и связанных с ним болезней.
Она включает целый ряд слагаемых:
• теоретические исследования;
• медицинские эпидемиологические исследования с применением новейшей вычислительной техники;
• разработку на основании этих данных рекомендаций по питанию, физической нагрузке и других рекомендаций;
• использование опыта народной медицины и советы мудрых людей, в частности долгожителей, относительно правильного образа жизни.
Распространение соответствующих научных знаний среди широких слоев населения – хочется верить, тоже немаловажное слагаемое в успешной борьбе с преждевременным старением и ассоциируемыми с ним болезнями.
Краткий словарь терминов
Антиканцероген – средство, защищающее клетки и организм от канцерогенов – веществ, вызывающих превращение нормальных клеток в опухолевые.
Антимутаген – вещество, защищающее клетки и организм от мутагенного действия факторов, загрязняющих окружающую среду, т. е. вещество, уменьшающее частоту мутаций клеток.
Антиоксидант – вещество, защищающее биоструктуры от окислительной деструкции.
Антисеноген – средство, тормозящее развитие процессов преждевременного старения организма, защищающее его от одряхления. Синоним термина «геропротектор».
Аутоиммунные реакции (процессы) – («болезненная») реакция иммунной системы на собственные антигены и клетки, в результате чего в организме развиваются патофизиологические изменения и заболевания.
Биогеронтология – наука о биологических основах старения.
Вегетарианские диеты – рационы, состоящие только из растительной пищи. При сыроедении пища состоит из сырых овощей (капуста, огурцы, морковь, помидоры, свекла), разнообразных фруктов и ягод. Вегетарианские диеты получили широкое распространение, однако они имеют ряд недостатков, существенных с точки зрения диетологии. Основной из них – невозможность создания сбалансированных рационов.
Возраст хронологический – продолжительность прожитой после рождения жизни. Отечественные геронтологи различают средний возраст человека (45-59 лет); пожилой (60-74 лет); старческий (более 75 лет); возраст долгожителей (90 и более лет).
Возраст биологический (физиологический) – совокупность свойств организма, характеризующих вероятную продолжительность жизни.
Возрастной показатель смертности – доля организмов, погибших в течение определенного возрастного интервала по отношению к общему числу оставшихся в живых.
Геронтология – наука о старении.
ДНК – дезоксирибонуклеиновая кислота – один из основных компонентов ядра, в котором в виде последовательности нуклеотидов записана генетическая информация, реализуемая через синтез РНК (рибонуклеиновых кислот) и белков (см. пояснение терминов «транскрипция» и «трансляция»).
Долгожители – люди, достигшие 90-летнего и более старшего возраста. Это люди, фактически реализующие видовой потенциал продолжительности жизни, генетически «предопределенный» для Homo sapiens.
Долголетие – способность организма реализовать видовой потенциал продолжительности жизни, т. е. противостоять дряхлости и старению до сроков, близких к срокам максимальной длительности жизни для данного вида организмов.
Защитные механизмы – молекулярные и клеточные механизмы, обезвреживающие токсические и канцерогенные вещества, а также устраняющие повреждения биоструктур, вызванные этими веществами или физическими факторами. Механизмы и факторы, снижающие риск развития преждевременного старения и определенных заболеваний.
In vitro – «в пробирке»; клетки, находящиеся вне организма; макромолекулы, выделенные из клеток или тканей.
In vivo – клетки, существующие в организме; макромолекулы, функционирующие в клетках и тканях.
Канцерогенез – процесс превращения нормальной клетки в опухолевую; развитие в организме злокачественной опухоли.
Климакс – состояние организма, наступающее в пожилом возрасте, или механизмы, приводящие к прекращению детородной функции.
Конформация ДНК – вторичная структура ДНК; в книге рассматривается ее В-форма – каноническая уотсон-криковская правозакрученная двойная спираль и Z-форма – левозакрученная двойная спираль.
Липофусцины – «пигменты старения» (изнашивания), нерастворимые липид-белковые комплексы, накапливаемые с возрастом в различных клетках животных; образуются в результате перекисного окисления липидов, при котором возникает малоновый альдегид, который, будучи бифункциональным альдегидом, как предполагается, образует сшивки с аминогруппами белка.
Менопауза – прекращение у женщин детородной функции.
Нейромедиатор (нейропередатчик) – специальное вещество, вырабатываемое в нервных клетках, в их окончаниях и участвующее в передаче нервного импульса (информации) между нервными клетками иди с них на иннервируемые органы.
Оздоровительная диета – рацион, состоящий из пищи, которая практически не содержит канцерогенов и мутагенов и в которой наряду с необходимыми общеизвестными питательными веществами содержатся повышенные количества природных антиоксидантов и антимутагенов, антиканцерогенов, антисеногенов, причем эти вещества не оказывают каких-либо нежелательных (побочных) эффектов на организм. Есть веские основания полагать (хотя этот вопрос еще изучается врачами), что примером таких веществ является β-каротин. Оздоровительная диета, по определению, такая, которая укрепляет жизнестойкость организма, его резистентность к различным болезням.
Питание сбалансированное – оптимальные соотношения отдельных пищевых веществ, которые, как предполагают диетологи, необходимы в среднем для поддержания нормальной жизнедеятельности взрослого человека. При разработке общих рационов и оценке отдельных продуктов отечественные диетологи обычно используют «формулу сбалансированного питания» А. А. Покровского. Считается, что сбалансированное питание – необходимое условие рационального питания населения.
Прогерии – наследственные синдромы (синдром – совокупность признаков болезни, объединенных общей причиной), при которых резко выражены многие (но не все) симптомы преждевременного старения. При прогериях могут быть и симптомы, не характерные для естественного старения.
Прогерия – синдром Гетчинсона – Гилфорда – болезнь, при которой у детей развиваются атеросклероз, гипертензия, поседение, облысение и другие признаки старения организма.
Радиационная геронтология – наука, изучающая закономерности укорочения жизни и старения организмов, переживших острое луче вое поражение, или в результате хронического облучения в несмертельных дозах.
Радикалы свободные – молекулы, содержащие неспаренный электрон.
Репарация ДНК – восстановление структуры ДНК, поврежденной физическими или химическими агентами или вследствие ее спонтанной нестабильности.
Редупликация и репликация ДНК – ее удвоение путем разделения двойной спирали на две цепи и достройки на каждой из них новых (дочерних) последовательностей нуклеотидов, комплементарных нуклеотидам материнской цепи. Процесс катализируется ферментом ДНК-полимеразой.
РНК – рибонуклеиновая кислота, биополимер, состоящий из четырех видов рибонуклеотидов, каждый из которых, в свою очередь, состоит из азотистого основания (аденин, гуанин, цитозин или урацил), сахарного остатка – рибозы и остатка фосфорной кислоты. Синтезируется с участием фермента РНК-полимеразы по матричному принципу на ДНК; различные классы РНК участвуют в матричном синтезе белка на рибосомах.
Сеногенный (фактор) – способствующий развитию преждевременного старения.
Синергизм – явление взаимоусиления эффектов двух факторов, действующих на биосистемы.
Скорость старения человеческих популяций – определяется в одномоментных (поперечных) исследованиях путем сравнения средних значений определенного показателя у взрослых людей различных возрастных групп. Или методами продольного (лонгитудинального) исследования изменений, происходящих у взрослого человека на протяжении многих лет.
Спонтанные мутации – «естественные» наследственные изменения, возникающие в обычных (нормальных) условиях существования клеток.
Спонтанные повреждения ДНК – повреждения в ней, возникающие в нормальных условиях существования клеток.
Старение – накопление неблагоприятных изменений в клетках и тканях организмов по мере увеличения их хронологического возраста; эти изменения уменьшают функциональную способность многих органов и способность организмов к адаптации; увеличивают их уязвимость ко многим болезням; увеличивают вероятность смерти.
Стресс – неспецифическая реакция организма, вызванная действием на него экстремальных факторов (сильная физическая нагрузка, резкое психическое напряжение, сильное охлаждение или перегревание и т. д.), при которой активируются нейрогуморальные механизмы защиты и адаптации (приспособления).
Транскрипция – катализируемый РНК-полимеразой процесс «переписывания» (передачи) генетической информации, записанной в определенной последовательности нуклеотидов с ДНК на РНК-
Трансляция – катализируемый определенными ферментами «перевод» генетической информации, записанной в форме последовательности нуклеотидов в РНК в виде последовательности аминокислот в соответствии с генетическим кодом; синтез белка на рибосомах с использованием матричной (мРНК), в которой закодирована аминокислотная последовательность этого белка.
Трансформация злокачественная – спонтанное или вызванное действием определенного канцерогена или вируса превращение нормальной клетки в опухолевую.
Фактор риска – фактор, способствующий развитию определенного заболевания. Но можно выделить группу факторов риска (алкоголь, курение, переедание, психические стрессы), которые являются факторами риска, общими для наиболее распространенных и тяжелых сердечно-сосудистых и опухолевых заболеваний. Как показывает анализ, эти же факторы являются факторами риска развития преждевременного старения. Можно выделить также большую группу генетических факторов риска (наследственных изменений); среди них есть целый ряд увеличивающих вероятность развития сразу нескольких тяжелых заболеваний (и прежде всего опухолевых), а также преждевременного старения. Но преждевременное старение само предрасполагает к развитию различных распространенных заболеваний, и поэтому его можно считать сильным фактором риска этих заболеваний.
Факторы, способствующие предотвращению преждевременного старения и ассоциированных с ним болезней – вещества, содержащиеся в пищевых продуктах (например, определенные природные антиоксиданты), рациональное питание, физические упражнения умеренной интенсивности и некоторые другие воздействия на организм. Такие воздействия могут защищать и от эффектов перечисленных выше факторов риска и, вероятно, от агентов, загрязняющих окружающую среду, включая химические канцерогены и увеличенный фон излучений. Следовательно, поиск защитных факторов и снижение уровня воздействия на людей факторов риска – биологическая и гигиеническая основа увеличения жизнестойкости организма, профилактики и преждевременного старения и наиболее тяжелых и распространенных заболеваний. Эффект каждого из благотворных факторов зависит от сочетанного воздействия других факторов, поэтому рекомендации по их использованию должны быть максимально индивидуальными.
Ювенологические механизмы и средства – предупреждающие преждевременное старение и сохраняющие основные параметры организма и работоспособность человека на уровнях, близких к оптимальным, т. е. с учетом индивидуальных особенностей, обычно характерных для периода зрелой молодости. Ранее разъясненные понятия: антиканцероген(ез); антимутаген(ез); факторы защиты от преждевременного старения и связанных с ним болезней – кратко характеризуют предмет и подходы биоювенологии. Важнейшая задача этой науки – разработка совместно с генетиками теоретических основ и практических рекомендаций по охране генетического потенциала человека, подвергаемого, как известно, все более тяжелому воздействию и химических, и физических мутагенов и вирусов, загрязняющих биосферу.
* * *
© Издательство «Знание», 1976 г.
© Издательство «Знание», 1987 г.
Михаил Маркович Виленчик
Биологические основы старения и долголетия
Издание 2-е, переработанное и дополненное
Главный отраслевой редактор В. П. Демьянов
Редактор С. П. Столпник
Мл. редактор Н. А. Васильева
Художник А. И. Добрицын
Худож. редактор М. А. Бабичева
Техн. редактор Я. В. Калюжная
Корректор Л. В. Иванова
ИБ № 8593
Сдано в набор 19.08.86. Подписано к печати 26.01.87. А 07826. Формат бумаги 84×1081/32. Бумага тип. № 1. Гарнитура литературная. Печать высокая. Усл. печ. л. 11,76. Усл. кр.-отт. 11,97. Уч.-изд. л. 13,01. Тираж 100000 экз. Заказ 6-583. Цена 50 коп. Издательство «Знание». 101835, ГСП, Москва, Центр, проезд Серова, д. 4. Индекс заказа 877704. Отпечатано с матриц МПО 1-ой Образцовой типографии им. А. А. Жданова на Киевской книжной ф-ке. 252054, г. Киев, Воровского, 24.
