Понятие о гериатрии и геронтологии. Старение

Возраста. Методы борьбы с преждевременной

Старостью.

В связи со значи­тельным уменьшением резервных возможностей старого организма степень компенсаторных процессов, гипертрофии и регенерации менее выражена. Это делает организм в старости более уязвимым, менее способным к борьбе с болезнью. Нарушение выработки и рецепции гормонов и медиаторов, искажение ответа на них обус­ловливают, например, менее выраженную лихорадочную реакцию, воспалительный процесс, вяло протекающий общий адаптацион­ный синдром. Зачастую преобладающими являются процессы повреждения, а не зашиты.

Для старения характерным является определенный «спектр» ос­новных заболеваний: сердечно-сосудистых, злокачественных опухо­лей, инфекций, дегенеративных заболеваний мозга и внутренних органов, диабета. С увеличением возраста вероятность тяжелых, ве­дущих к смерти заболеваний неуклонно растет. Так, смертность в результате сердечно-сосудистых заболеваний в течение каждого десятилетия увеличивается в 2—3 раза. Столь же закономерно увели­чивается смертность вследствие инфекционных болезней и рака.

Интересно рассмотрение вопроса о скорости старения у различных индивидуумов одного и того же вида. Продолжитель­ность жизни, зависит от взаимодействия внешних и внутренних факторов. В свою очередь, внутренние факторы обусловлены наследственностью и состоят из двух компонентов. Первый из них — жизне­способность, обеспечивающая приспособительные возможности организма и зависящая от многих генов. Вторым является темп старения, т.е. скорость возрастного снижения жизнеспособности, связанного с одним или несколь­кими генами. В популяции имеется определенный диапазон колебаний жизнеспособности и темпа старения, который вызывает существенные вариации в продолжительности жизни у разных людей. В настоящее время разработаны методы оценки общего состояния здоровья организма и скорос­ти его старения по определению так называемого биологического возраста. Биологический возраст человека часто не соответствует его календарному возрасту. Его оценка основана на многофакторном анализе ряда важнейших физиологических параметров (состояние сердечно-сосудистой, дыхательной и нервной систем, способность переносить физическую нагрузку и др.) и да­ет возможность составить представление об уровне здоровья данного, конкретного человека, соответствия его возрастным стандартам, индивиду­альной скорости старения, имеет определенную прогностическую ценность. Одни люди стареют быстро, другие - медленно. Иногда встречаются патоло­гические состояния, которые характеризуются быстрым развитием измене­ний, напоминающим старческие. Примером такого ускоренного старения являются некоторые редкие наследственные синдромы, получившие назва­ние прогерий. Один из них, синдром Гетчинсона-Гилфорда, является редким аутосомно-рецессивным заболеванием детского возраста. Первые симптомы заболевания развиваются на первом году жизни, быстро прогрессируют и за­канчиваются смертью в течение первого — начале второго десятилетия, чаще всего от инфаркта миокарда. При этом характерными являются задержка роста, поседение волос, облысение, истонченность и дряблость кожи, ка­таракта, глаукома, эмфизема легких, гиперхолестеринемия, атеросклероз, нарушения в мышечной и костной тканях.

Второй - синдром Вернера - также аутосомно-рецессивное заболевание, возникающее в возрасте 15-25 лет. Оно характеризуется задержкой роста в пубертатном периоде, поседением волос, облысением, атрофией кожи и ги­перкератозом, катарактой, снижением остроты слуха, развитием сахарного диабета, атеросклероза, приводящим к инфаркту миокарда, и высокой часто­той возникновения опухолей мезенхимального происхождения. Для обоих синдромов характерными являются патологические изменения соединитель­ной ткани, которые и придают им черты сходства с естественным старением. Фибробласты от больных с прогериями плохо растут в культуре, на них мало выражены антигены гистосовместимости HLA-системы, нарушен синтез ДНК.

Некоторые черты, напоминающие старение, могут быть отмечены также у людей с аномалиями половых хромосом, например, при синдроме Шерешевского-Тернера, и при болезни Дауна.

Этиология. В настоящее время нельзя сделать окончательного за­ключения о причинах, вызывающих старение. Из существующих по этому вопросу многочисленных гипотез можно выделить две основ­ные группы. Гипотезы первой группы предполагают, что старение является следствием накопления невосстанавливаемых поврежде­ний, получаемых организмом в течение жизни. В качестве повреж­дающих факторов могут выступать радиоактивное излучение, в том числе фоновое, происходящее вследствие распада естественных радиоактивных элементов, космические излучения и другие источ­ники радиации, а также случайные флюктуации рН и температуры в микрообъемах среды. Кроме того, сильное повреждающее дей­ствие оказывают свободные радикалы и перекиси, которые могут образовываться при окислении веществ в организме. Как известно, эти соединения химически чрезвычайно активны и способны вызы­вать повреждения молекул, разрывая их или образуя внутримолеку­лярные и межмолекулярные сшивки. Описанное при старении на­копление плохо растворимого коллагена и липофусцина, возможно, представляет собой следствие такого свободнорадикального окисле­ния.

Наиболее серьезные последствия при старении могут иметь повреждения молекулы ДНК или ферментных систем, участвующих в синтезе нуклеиновых кислот, так как это должно сопровождаться накоплением ошибок и грубых изменений в генетическом аппарате, возникновением мутаций. Предполагается, что накопление одних ошибок ведет в дальнейшем к появлению новых, определяя лавино­образное нарастание процесса, заканчивающееся «катастрофой ошибок». Действительно, при старении увеличивается частота хромосомных аберраций в клетках, но отсутствуют доказательства учащения мутаций и появления «ошибочных» белков. Кроме того, в организме существуют мощные защитные системы — антиоксидантные, репарирующие повреждение ДНК, контролирующие по­явление аномальных белков. Однако наблюдаемая при старении скорость изменений выше по сравнению с той, которая могла бы быть обусловлена упомянутыми случайными процессами.

Согласно гипотезам второй группы, старение представляет собой генетически запрограммированный процесс, выработавшийся в эволюции как инструмент, ограничивающий продолжительность индивидуальной жизни. С этой точки зрения, быстрая смена вы­мирающих одно за другим поколений способствует лучшей приспо­собляемости к условиям существования и защищает вид от вы­мирания в большей степени, чем потенциальное бессмертие особи. Веским доказательством этого служит большое различие в макси­мальной продолжительности жизни животных разных видов. В та­ком случае старение должно рассматриваться как один из этапов он­тогенеза, когда достижение одной фазы развития сопровождается изменением и выработкой индукторов для наступления следующей фазы. Данные, полученные при пересадке тканей молодого живот­ного старому, и наоборот, свидетельствуют об активном «старящем» влиянии тканей старого организма. Некоторые исследователи пред­полагают, что генетическая запрограммированность возникает как следствие автоматически продолжающихся процессов дифференцировки организма в пострепродуктивном периоде, который нахо­дится вне действия естественного отбора.

Патогенез. Существует несколько вариантов механизмов разви­тия возрастных изменений.

Вариант первый предполагает, что причины, вызывающие старение, приблизительно в равной степени и одновременно дей­ствуют на различные элементы организма, приводя их к равномерному нарушению. Вариант второй выделяет одно зве­но в организме, которое в силу своей слабости или повышенной на него нагрузки первым выходит из строя, становясь в дальнейшем своеобразным водителем («пейсмекер») возрастных изменений и обусловливая вторичные изменения в других, более устойчивых звеньях. На роль такого водителя старения могли бы претендовать гипоталамус, соединительная ткань или иммунная система. И, нако­нец, третий вариант, по которому старение возникает как следствие деятельности некоторых механизмов, для которых генерация возрастных изменений в других тканях является их нормальной функцией («часы»), а не результатом каких-либо повреждений. Та­кая функциональная активность механизма может быть по-разному воспринята различными органами или же дифференцированно адресоваться различным тканям. При этом не обязательно, чтобы роль «часов» на протяжении всего процесса старения принадлежала одним и тем же образованиям, она последовательно может перехо­дить от одних к другим.

Накопленные к настоящему времени экспериментальные дан­ные не подтверждают первого из предложенных механизмов старения, а дальнейшие исследования должны дать основания для выбора одного из двух оставшихся.

Пути воздействия на старени е.

Возможность замедления процесса старения связана с созданием экс­периментальной модели, на которой можно было бы регулировать темп возрастных изменений. Существует несколько методов воспроизведения ускорения отдельных процессов, наблюдаемых при старении у животных, но не удается пока создать весь комплекс развивающихся при этом возраст­ных изменений. Известны, например, некоторые линии экспериментальных животных, у которых возрастные изменения отдельных систем проходят как бы в ускоренном темпе. К ним относятся атимические, «голые», карликовые гипопитуитарные мыши, некоторые линии мышей и крыс со склонностью к аутоиммунной патологии, спонтанным злокачественным новообразовани­ям или гипертензии.

Кроме того, процесс старения пытаются ускорить у животных длитель­ным воздействием ионизирующего излучения в малых дозах, назначением диеты, бедной антиоксидантами (веществами, препятствующими образова­нию перекисей в организме), некоторых препаратов из витаминов группы D (дигидротахистерол), длительной гиподинамией, созданием в организме им­мунного конфликта (например, при парабиозе партнеров, различающихся по слабому антигену тканевой совместимости) и т.д.

Существует также несколько путей продления жизни эксперименталь­ным животным. Один из них заключается в сдерживании наступления возрастных изменений. У теплокровных наиболее значительные результаты получают при периодическом или длительном содержании животных на за­медляющей рост диете, качественно полноценной, но количественно ограниченной. Такую диету впервые применил Мак-Кой и добился значи­тельного на 1/₃, увеличения продолжительности жизни крыс. Сходные результаты были получены при недокармливании у других видов млекопита­ющих. Ограничение диеты замедляет возрастные изменения со стороны нейроэндокринной и иммунной систем, уменьшает частоту заболеваний со­судов и опухолей. Однако в молодом возрасте ограничение диеты при этом приводит к снижению резистентности и повышенной смертности. Это об­стоятельство заставляет воздержаться от рекомендаций по применению ограниченной диеты у человека. Вместе с тем четко установлено, что избы­точное питание, недостаточный расход энергии и тучность являются небла­гоприятными факторами, повышающими заболеваемость и укорачивающи­ми жизнь. Поэтому рациональное, сбалансированное питание, без перееда­ния, и умеренные, соответствующие возрастным возможностям организма физические нагрузки действуют благоприятно как на общее состояние здоровья, так и на продолжительность жизни.

Постоянное снижение температуры тела у пойкилотермных животных также значительно увеличивает продолжительность жизни.

Определенного успеха удалось также добиться при длительном примене­нии веществ, блокирующих синтез нуклеиновых кислот.

Другой путь заключается в применении методов, направленных на борьбу с уже возникшими возрастными изменениями или их последствиями. В этом случае возможны замена состарившегося органа либо клеток, вмешательство в генетический аппарат клетки с целью восстановления или расторможения определенных участков генома, активация необходимых ферментов. Следует, однако, заметить, что вводимые в старый организм клетки и органы молодых животных быстро старятся, а для целенаправленного изменения генома в на­стоящее время еще не разработано подходящих методов. Как было сказано выше, в возникновении повреждений на молеку­лярном уровне большую роль играет свободнорадикальное окисление ве­ществ. Поэтому некоторые исследователи, с целью продления жизни, идут по пути предупреждения этих повреждений с помощью введения антиоксидантов — токоферола, аскорбиновой кислоты, рутина, искусственно синте­зированных веществ, оказывающих то же действие. Для предупреждения возникновения и разрушения уже возникших поперечных водородных свя­зей в молекулах предлагают применять в небольших количествах хелато- образующие соединения и латирогены - вещества, разрушающие межмоле­кулярные поперечные связи. Кроме того, в настоящее время применяют ме­тоды и средства (диетические, стимулирующие, лечебные), улучшающие де­ятельность различных органов и систем в стареющем организме человека, и для борьбы с имеющимися патологическими процессами

.

Вопрос 2.