ТЕОРИИ И ГИПОТЕЗЫ ПРИЧИН СТАРЕНИЯ

Теории и гипотезы... Утверждения и предположения... Эксперименты и наблюдения... Медленно идут ученые по пути познания тайн природы. Сперва случайно мелькнувшая мысль, наблюдение, описанное и забытое на долгое время, высказанное и не осознанное самим автором предположение... шаг... еще шаг... И наконец одно последнее, гениальное прозрение, которое впитало в себя, аккумулировало все ранее познанное, сумело из отдельных отрывочных звеньев построить цепь логических рассуждений.

Этот последний шаг в решении проблемы старения пока еще не сделан. Геронтологи находятся на пути к нему, и потому еще так много гипотез, так много различных попыток создать теорию. Их более 200! И все они, в большей или меньшей степени, приближаются к истине, все они — вехи на пути к истине.

Познакомимся с некоторыми наиболее интересными гипотезами и теориями старения.

Одной из первых было высказанное И. И. Мечниковым представление о разрушении организма вследствие хронической интоксикации продуктами жизнедеятельности гнилостных микробов, развивающихся в толстых кишках. По Мечникову, организм состоит из «благородной» паренхимы, т. е. основной функционирующей составной части органов и систем, и «неблагородной» соединительной ткани. Он считал, что в процессе старения в первую очередь поражается паренхима. Ослабленная интоксикацией, она все меньше противостоит разрастанию вытесняющей ее соединительнотканной системы. Заключительным этапом этого разрушительного процесса является склерозирование разросшейся соединительной ткани, старческий склероз всего организма.

Но процесс старения — крайне сложное явление, оно не может быть объяснено только самоотравлением организма продуктами жизнедеятельности микробов толстого кишечника. Старость свойственна всем животным без исключения, даже не имеющим толстых кишок. Теория Мечникова правильно объясняла только некоторые явления старости, но не раскрывала ее сущности во всем объеме.

Однако мысль о влиянии самоотравления организма на процесс старения мы находим и в современных теориях.

Так, например, Карелл, Коринчевский, Пирп считают, что в результате жизненных процессов происходит постепенное отравление клеток продуктами обмена, которые накапливаются как в клетках, так и в окружающей их среде.

Точка зрения Богомольца на значение активности физиологической системы соединительной ткани для долголетия организма противоположна взглядам Мечникова. Он считал, что старение организма начинается именно с соединительной ткани. Организм имеет возраст своей соединительной ткани. Она отнюдь не является только эластическим скелетом организма. Физиологическая система соединительной ткани, в понимании А. А. Богомольца, выполняет в организме чрезвычайно важные трофические функции, она служит своего рода корнем организма, ибо через нее и при ее активном участии поступают из крови к клеткам паренхимы необходимые для жизнедеятельности вещества.

В ряде современных работ подтверждается взгляд А. А. Богомольца на роль физиологической системы соединительной ткани, на значение нормальной функции этой системы для долголетия. Так, например, по концепции, выдвинутой Верцаром (1964 г.), одной из основных причин, приводящих к старению организма животного и человека, является старение коллагена, составляющего более 30% всех белков организма. Коллаген — основной субстрат неклеточных структур соединительной ткани. Старение коллагена, по мнению Верцара, символизирует старение организма в целом, старение молекулы коллагена может служить моделью процессов старения.

Согласно нейрогенной теории, главенствующую роль в процессах старения играет состояние нервной системы человека. В 1924 г. в Ленинграде произошло сильное наводнение. Нева вышла из берегов и затопила город. Затопленными оказались и лаборатории И. П. Павлова, где стояли клетки с животными. Сотрудники лаборатории на лодках подплывали к клеткам и с трудом вытаскивали оттуда собак. Вокруг бушевал ураганный ветер, волны с ревом налетали на клетки и порой заливали их. Такие сильные раздражители не могли пройти бесследно для животных. В дальнейшем собаки быстро начали стареть.

Эти наблюдения привели И. П. Павлова к мысли о том, что в данном случае перенапряжение вызвало срыв нормальной нервной деятельности, наступил невроз, приведший к преждевременному старению.

Нейрогенная теория старости разработана ученицей академика И. П. Павлова профессором М. К. Петровой, которая изучала экспериментальные неврозы у собак. Применяя сильные и сложные раздражители, создающие условия перенапряжения тормозного процесса или столкновение основных процессов нервной деятельности — возбуждения и торможения, она получала у собак неврозы, продолжавшиеся неделями, месяцами и даже годами.

М. К. Петрова заметила, что у больных собак не только менялось поведение, но происходили и другие изменения. Собаки худели, хотя корм и уход за ними были хорошими. У животных развивалась экзема, шерсть выпадала, разрушались и выпадали зубы, появлялись опухоли, как доброкачественные, так и злокачественные, наблюдалась мышечная слабость и дряхлость. Собаки определенно старели. Контрольные же собаки, у которых также вырабатывали условные рефлексы, но с соблюдением режима труда и отдыха, не перегружая кору головного мозга непосильными задачами, подолгу оставались здоровыми, жизнерадостными и выглядели хорошо.

Эти исследования показали, каким путем можно вызвать преждевременное старение, и доказали, что кора головного мозга играет в этом процессе большую роль.

Возражая приверженцам нейрогенной теории, Богомолец говорил: «Наблюдения показывают, что признаки старости со стороны многих систем и, прежде всего, физиологической системы соединительной ткани проявляются несравненно раньше, чем признаки старения нервной системы... изучать трофику нервной системы необходимо, но вместе с тем будет очень большой ошибкой, если мы сконцентрируем свое внимание только на изменениях нервной системы и будем пытаться только с помощью их объяснять возникновение старческой атрофии в организме».

Ряд ученых (задолго до современных представлений о гормонах) процесс развития старения связывал с ослаблением функций половых желез. Из этих представлений родились операции «омоложения». Давно отзвучала сенсация открытий Броун-Секара, Воронова, Штейнаха, но значение эндокринной системы в процессах старения все же нельзя отрицать. Напротив, когда выяснилась роль эндокринных желез в приспособительных механизмах стареющего организма и были изучены особенности возрастной чувствительности тканей к действию гормонов, исследователи снова вернулись к изучению эндокринной системы. В дальнейшем в учении о старении оказалось еще много «белых пятен», открытие которых послужило основой новых гипотез.

Итак, многие ученые считают, что процесс старения начинается с изменением в какой-либо одной системе организма. Сдвиги в ее деятельности приводят к возрастным изменениям во всем организме.

Признание существенной роли изменений той или иной системы в старении организма не снимает, однако, важнейшего вопроса: какие сдвиги происходят в самих клетках, в их молекулярных структурах?

В последние годы В. В. Фролькисом в Институте геронтологии АМН СССР разрабатывается адаптационно-регуляторная гипотеза старения. Согласно этой гипотезе, старение рассматривается как внутренне противоречивый процесс, в котором наряду с явлениями деградации, угасания образуются и важные приспособительные механизмы.

Что такое адаптация? Под физиологической адаптацией понимаются свойства организма, обеспечивающие ему благоприятное существование в специфической среде, в частности богатой раздражителями, вызывающими стресс.

Живой организм при всяких «толчках» (стрессах) как бы возвращает себя к оптимальному, необходимому для его жизнедеятельности состоянию. Организм всегда находится в динамическом равновесии с окружающей средой, и саморегуляция является одним из основных принципов всякой живой системы.

В свете этого воззрения старение оказывается далеко не «всеразрушающим» процессом. Разные системы, разные органы изменяются при старении с неодинаковой скоростью, но в нашем организме имеются две неразрывно связанные друг с другом системы регуляции всех органов нашего тела: эндокринная и главная, ведущая — центральная нервная система.

И нервный импульс, и действие химического вещества (гормона) действуют синхронно. Они как бы дублируют друг друга. Так достигается максимальная надежность работы организма в целом.

Так вот оказывается, что в старости органы становятся менее чувствительны к нервным влияниям, но зато гуморальные воздействия — чувствительность ко всякого рода химическим веществам (гормонам) - значительно повышаются. Организм опять отрегулировался, произошла компенсация - это чудо живой материи.

Именно потому, что функциональные звенья организма стареют неравномерно, изменения в каком-либо одном звене саморегуляции могут компенсироваться посредством активации других звеньев. Но вместе с тем с годами эта способность к адаптации и компенсации все больше и больше суживается. В конечном счете это приводит к необратимым возрастным изменениям.

В настоящее время геронтологи разных стран изучают процессы старения организма, происходящие в органах человека, его отдельных клетках и даже на молекулярном уровне.

Развитие учения о клетке и расширение представлений о ее сложной структуре и взаимосвязи отдельных клеточных включений направило внимание исследователей на нарушения в структуре клетки в связи с ее ростом и дифференциацией. Клеточное деление является существенным моментом в жизненном цикле, оно ведет к самообновлению ее составных частей. Появились теории, объясняющие старение как прекращение обновления клетки, неспособной к делению.

Заслуживает внимания выдвинутая А. В. Нагорным гипотеза о постепенном затухании с возрастом процесса самообновления белков, ведущем к снижению полноценности функционирования организма. По А. В. Нагорному, в процессе самообновления появляются структуры белков с низким уровнем обменных процессов, которые, не участвуя в обмене веществ, способствуют постепенному снижению образования энергии. Важным в его теории является выделение особенностей старения различных тканей, с разным, по его словам, «почерком старения».

Чтобы разобраться в современных теориях старения, созданных в результате изучения процессов на молекулярном уровне, напомним кратко о «тайнах живой клетки».

Для биолога клетка — то же, что атом для физика. Каждая частица ее оказывается неисчерпаемой, ставящей перед нами свои «сто тысяч почему». В живой клетке постоянно протекает процесс обновления ее химического состава, в специальных «цехах сборки» синтезируются белки.

Сложный живой организм состоит из разнообразных по строению и свойствам белков и белковых комплексов, и каждый из них выполняет определенную роль. Биологические свойства белков связаны с последовательностью расположения аминокислрт, из которых состоят особым образом свернутые белковые цепи. Двадцать различных по строению и химическим свойствам аминокислот, при их разнообразных сочетаниях и чередованиях в белках, оказываются способными обеспечить то необыкновенное разнообразие свойств и возможностей, которые присущи живой материи. Просуществовав какой-то небольшой срок (от нескольких часов до нескольких десятков дней), молекулы белков распадаются, и на смену им образуются новые из свободных аминокислот и пептидов. Этот новый синтез точно воспроизводит всю специфику молекул белка, распавшихся в непрерывном круговороте веществ живого тела, подобно тому как печатный станок выпускает тысячи идентичных копий газет с одной и той же матрицы.

В живых клетках также были обнаружены особые биохимические матрицы, на поверхности которых осуществляется синтез белков со строго регулируемой последовательностью аминокислотных остатков. Этими матрицами являются нуклеиновые кислоты: рибонуклеиновая (РНК) и дезоксирибонуклеиновая (ДНК), состоящие из четырех типов нуклеотидов, связанных между собой в длинные цепи подобно бусам.

Разнообразные формы чередования этих нуклеотидов в длинных молекулярных цепях и являются тем специфическим способом биохимической памяти (кодом), который служит для особой, биохимической записи биологической информации, регулирующей воспроизведение специфичности белков.

Носителями всех наследственных признаков являются хромосомы — мельчайшие образования, которые имеются в ядре любой клетки. Хромосомы состоят из цепей дезоксирибонукле-иновых кислот (ДНК).

В хромосомах «записан» план создания и строения именно белков. Любая белковая пища в организме вначале распадается под влиянием ферментов и превращается в различные аминокислоты, из которых заново складываются те белки, которые нужны данному организму. Новые белки отличаются от пищевых тем, что в них аминокислоты сцеплены друг с другом уже в ином порядке, который определяется порядком сцепления звеньев в молекулах ДНК. Достаточно нарушить где-то строение «трафарета» перестановкой звеньев или удалением хотя бы одного из них, как это тотчас же отразится на строении образующегося белка. Такие изменения «трафарета», иначе говоря, мутации, происходят самопроизвольно под влиянием внешних условий и, в частности, космического излучения, которое действует так же, как лучи рентгена. Естественно, что с усилением общего фона радиоактивности атмосферы эти явления перестроек, приводящих к раку, наследственным заболеваниям и старости, будут усиливаться и учащаться. Вот почему можно с уверенностью сказать, что наше государство, предпринимающее настойчивые меры к прекращению повсеместного производства атомного оружия и его испытаний, тем самым борется не только за мир, но и за продление жизни каждого человека на планете.

В последние годы установлено, что в нормальных клетках существует весьма эффективный механизм «залечивания» генетических дефектов, возникающих под влиянием различных неблагоприятных факторов среды, таких, как облучение, вирусная инфекция и т. д.

К старости этот механизм начинает сдавать. В наследственной молекуле накапливаются разрывы одной или обеих ее нитей, которые уже не восстанавливаются. Но, поскольку «природа не терпит пустоты», фрагменты разорванной ДНК все же соединяются друг с другом, при этом образуются сшивки между разными нитями ДНК. Подобные сшивки особенно резко нарушают считывание генетического кода. И с возрастом число таких сшивок в наследственной молекуле, а следовательно, и число ошибочных молекул РНК и белка, синтезируемых клеткой, неуклонно повышается. В этом современная геронтология видит одну из важнейших причин старения.

Раскрытие роли нуклеиновых кислот в синтезе белков привело к возникновению большой группы гипотез, связывающих старение с изменением обмена на одном из этапов образования белков.

В наиболее общем виде эти представления сводятся к так называемой «теории ошибок», т. е. к предположению, что в процессе старения в ДНК клетки происходят нарушения чередования нуклеинов — признака, весьма устойчивого и характерного для определенного вида. Так как ДНК является основной матрицей в процессе биосинтеза белка, в организме появляются необычные для него белковые вещества, присутствие которых связано с ходом процесса старения. Итак, согласно этим теориям, старость — результат большого числа мелких случайных изменений в строении ДНК хромосом. Каждое из них практически незаметно, но, накопляясь за долгие годы жизни, они в конце концов вызывают сложные необратимые нарушения обмена веществ, приводящие к старости и смерти.

На IX Международном конгрессе геронтологов в Киеве была высказана новая оригинальная гипотеза о причинах меха-.низма старения. Авторы гипотезы исходят из того, что в генетическом аппарате клетки, в ее хромосомах, имеется особая «программа старения». Так же, как внутриутробным развитием зародыша и ростом ребенка управляет координированная работа генетического аппарата, так и старением руководит соответствующая часть программы индивидуального развития. В определенный момент жизни происходит включение этой программы, и начинается процесс старения.

Как показывает краткий обзор теорий старения, в предположениях по поводу причин и механизмов старения недостатка нет. Но ни одна из них не может полностью вскрыть всех механизмов развития старения. И видимо, прав один из делегатов IX конгресса, который сказал: «Наиболее вероятная гипотеза на сегодняшний день заключается в том, что старение не связано с какой-то одной причиной, а является результатом действия многих причин».

Доступные цены на облучатель медицинский бактерицидный от производителя.