Г.Д. Бердшев.
Киевский государственный университет.
Открытие в 1953 году дж. Уотсоном и Ф. Криком химической природы гена привело к представлению о гене как о простом отрезке нуклеиновой кислоты, обладающим способностью к саморепликации и самовосстановлению от повреждающего действия факторов внешней среды. Однако недавнее открытие сложной молекулярной структуры генов заставляет пересмотреть физико-химическую концепцию гена, противопоставив ей биологическое, системное понимание природы этой единицы наследственности. Установление фрагментарного строения гена, явления сплавления (сплайсинга) транскриптов с экзонов в структуре мРНК, обнаружение вложения одного гена в другие гены, открытие блуждающих генов, а также изучение метилирования ДНК и РНК под влиянием гормонов и нейромедиаторов и способности циклических нуклеотидов регулировать функции генома клеток привело к пониманию того, что ген является сложной системой нуклеотидов, входящей в систему болев высокого порядка - генную регуляторную систему (ГРС). ГРС регулируется мембранно-клеточной системой (МКС), взаимодействующей с нервной и эндокринной регуляторными системами организма. Нормальное функционирование многоклеточного организма представляет собой координированное взаимодействие ГРС, МКС, нервной и эндокринной систем. Ген обладает как прямыми (специфическими), так и обратными
(неспецифическими) связями. Обратные связи реализуются через влияние нервноэндокринных факторов на метилирование ДНК и РНК, на систему циклических нуклеотидов, регулирующих фосфорилирование белков хроматина и тем самым активность генов, а также с помощью других еще мало изученных механизмов.
Старение клеток и организмов вызывается возрастным повреждением как структуры и функции самих основных регуляторных систем (ГРС, МКС, нервной и эндокринной), так и их взаимодействия. Такое понимание механизмов старения дает рациональное обоснование комплексному методу коррекции возрастных нарушений с целью увеличения видовой продолжительности жизни. Из методов воздействия непосредственно на ГРС с целью продления жизни организмов отметим следующее: применение стимуляторов репарации ДНК (этидиумбромид, хлористый магний, интерферон); стимуляторов метилирования ДНК (пангамовая и никотиновая кислота, S -аденозилметионин, прозерин, АТФ + метионин); комплексонов, удаляющих избыток металлов из ДНК; латирогенов, разрывающих образующиеся в старости прочные связи ДНК с белком; антимутагенов и радиопротекторов, антиокислителей; стимуляторов трансляции; использование генотерапии и метода липосом; конструирование гетерозисных организмов и др. Средства, воздействующие на МКС: фитогемагглютинин и другие лектины, гормоны, нейромедиаторы. Весьма перспективны для увеличения видовой продолжительности жизни средства, коррегирующие функцию эндокринной и нервной систем, а также нормализующие их взаимодействие с ГРС и МКС.
При старении ЦНС наиболее ранимы ферментные системы, регулирующие обмен нейромедиаторов (холина, норадреналина, дофамина, серо-тонина и других), а также энергоснабжение нейронов. В результате снижается уровень циклических нуклеотидов в нейронах, активность протеинкиназы, фоефодиэстеразы циклонуклеотидов. Именно с нарушением обмена катехоламиновых нейромедиаторов в гипоталамо-гипофизарной системе, по данным Р. Купера и Р. Волькера (1979), связано прекращение репродуктивной функции у животных и человека. Назначение стареющим самкам крыс диеты, богатой предшественником кате-холаминов тирозином, приводит к возобновлению овуляции и продлению жизни.
Одной из причин возрастного старения гормональной реактивности тканей является уменьшение в них концентрации рецепторов гормонов. Введение гормонов стимулирует активность этих рецепторов.
Перспективны для целей борьбы со старением человека препараты, активизирующие рецепторы нейромедиаторов на поверхности клеточных мембран. Например, апоморфин, 1-бромкриптин активируют дофаминовые рецепторы, фенилэфрин - /_-адренергические рецепторы. Изопретеренол взаимодействует с b-адренергическими рецепторами и тем самым активирует аденилциклазу. 5-метокси-N, N-диметилтриптамин активирует серотониновые рецепторы, связанные о аденилциклазой. 2-метилгистамин и бетазол активируют гистаминовые рецепторы, пилокарпин, карбохол, бетанехол - холинергические рецепторы, а никотинхолинергическне никотиновые. Эндорфины и экзорфины активируют так называемые опиатные рецепторы. Известны препараты, которые повышают уровень внутриклеточных нейромедиаторов, что в свою очередь изменяет количество циклических нуклеотидов. Ингибиторы и активаторы фосфодиэстераз циклических нуклеотидов чувствительны к весьма обширному классу природных и синтетических веществ (теофиллину, кофеину, теобромину и другим производным ксантина, производным индола, фенотиазена, пуринов и пиримидинов). Папаверин в 10-1000 раз эффективнее теофиллина в ингибировании фосфодиэстераз. Мощными средствами регуляции обмена циклических нуклеотидов являются их аналоги, которые способны активировать протеинкиназы. Улучшают функцию головного мозга старых людей вещества, стимулирующие синаптическую передачу нервного сигнала. Фармакотерапия старческих поражений мозга человека включает сосудорасширяющие средства, улучшающие функции нейронов (прокаин, пракселин, гидергин и др.), антидепрессанты. Назначение стимуляторов синтеза нейромедиаторов ЦНС (например, лерготрил мезилата) приводит к возобновлению овуляции у старых крыс (Клеменс, 1979). Средства, продлевающие жизнь организма высших животных и человека, не ограничиваются только сферой основных регуляторных систем клетки и организма или их взаимодействия. Они должны включать и антиокислители, и вещества из арсенала заместительной терапии, и комплекс других медикаментов и методов. Это иллюстрируется следующими примерами. По данным Г. Масси и Т. Вильямса (1979), в процессе старения в организме дрозофилы содержание молочной кислоты снижается на 45%. Добавление в пищу развивающейся дрозофилы молочной кислоты на 12-15% увеличивает ее длительность жизни. Восстановление сниженных при старении иммунных функций клеток селезенки достигается 2-меркаптоэтанолом (Т. Макинодан и др., 1979). Важной задачей является выявление наследственных нарушений в организме человека и составление на этой основе медико-генетического паспорта на каждого человека. В медико-генетическом паспорте следует отметить особенности кариотипа человека, явные или скрытые энзимопатии, контакт пробанда или его предков с мутагенами, основные характеристики его фенотипа. Составление такого паспорта на каждого человека даст возможность построить рациональный образ жизни с тем, чтобы коррегиро-вать наследственные дефекты, имеющиеся у человека.
Выявление наследственных дефектов обмена веществ и их коррекция, Построение строго индивидуализированного образа жизни являются необходимыми компонентами в том комплексном методе продления сроков жизни, который предстоит создать с целью значительного увеличения видовой продолжительности жизни человека.
См. также:
О роли системы иммунитета как регулятора индивидуальной продолжительности жизни
К вопросу о построении общебиологичбской теории старения
Метилирование днк и структура генома при старении животных
Увеличение видовой продолжительности жизни водоросли Coccomyxa путем поддержания клеток на ранних стадиях онтогенеза
Влияни эпигида на показатели биологического возраста лабораторных животных
Принципы планирования исследования гепариноцитарной системы сердца в анализе влияния адаптогенов на увеличение продолжительности жизни
Гетерогонический рост органов и продолжительность жизни
Комбинированное действие периодического голодания и комплекса витаминов на биологический возраст и некоторые показатели обмена белых крыс
О возможности применения диоспонина в качестве геропротектора
Регуляция энергетического обмена у старых крыс янтарнокислым аммонием
...
Обсудить на форуме
