Старение
секреторных, иммунных, печёночных и др. Темп возрастных изменений
определяется соотношением процессов старения и витаукта. Механизмы могут
быть разделены на 2 группы.
1. Генотипические- генетически запрограммированные механизмы:
а) система антиоксидантов, связывающая свободные радикалы;
б) система микросомального окисления печени, обезвреживания токсичных
веществ;
в) антигипоксическая система, предупреждающая развитие глубокого
кислородного окисления;
г) система репарации ДНК, ликвидирующая повреждение этой
макромолекулы.
2. Фенотипические- механизмы, возникающие в течении всей жизни
благодаря процессам саморегуляции и способствующие сохранению
адаптационных возможностей организма:
а) появление многоядерных клеток,
б) увеличение размеров митохондрий на фоне уменьшения числа других,
в) гипертрофия и гиперфункция отдельных клеток в условиях гибели части
их,
г) повышение чувствительности к медиаторам в условиях ослабления
нервного контроля.
[3]3.Проявление старения на молекулярном и клеточном уровнях.
Молекулярные механизмы старения клеток различных типов не
универсальны. Нельзя объяснить молекулярные механизмы старения одних клеток
данными, полученными при изучении клеток другого типа; нельзя считать
последовательность изменений на молекулярном уровне в клетках одного типа
общей закономерностью старения для всех клеток. Действительно,
последовательность возрастных изменении в первично стареющем нейроне и, к
примеру, в мышечной клетке после деструкции под- ходящего к ней нервного
окончания во многом отличаются друг от друга.
В одних клетках первичные изменения наступают в регулировании генома,
в других — в мембранных процессах, в энергетическом обмене и уже вторично в
геноме с последующими нарушениями во всех звеньях жизнедеятельности клеток.
Старение приводит к функциональной неполноценности клеток самого
различного типа. Более того, глубокие возрастные изменения метаболизма и
структуры заканчиваются не только функциональной дефектностью клетки, но и
в конечном итоге ее гибелью. Однако даже функционально однородные клетки
стареют в неодинаковом темпе. Среди одного и того же класса клеток —
нервных, мышечных, печеночных и др. можно выделить клеточные образования с
грубыми изменениями структуры и функции и клетки с выраженными проявлениями
гиперфункции, с комплексом адаптационных реакций. Так, во многих клетках
отмечается уменьшение ядерно-цитоплазматического контраста; уменьшение
числа митохондрий, их набухание, разрушение, спирализация; нарушение
целостности эндоплазматического ретикулума, атрофия канальцев
эндоплазматического ретикулума; уменьшение числа рибосом, увеличение числа
первичных лизосом, появление вторичных лизосом, накопление липофусцина,
аутофагосом и остаточных телец; появление вакуолей, ограниченных мембраной,
изменение толщины; разрывы в плазматической мембране. В мышечных волокнах,
кроме того, уменьшается фракционный объем саркотубулярной сети, нарушается
расположение А—1-дисков, цистерны Т-систем в отдельных местах расширены и
характеризуются очаговым утолщением и уплотнением мембран, наступают
серьезные нарушения в самом сократительном аппарате мионов. Гистохимические
методы позволили установить определенную корреляцию между степенью
структурных, ультраструктурных изменений в клетке и активностью ряда
ключевых ферментов, содержанием гликогена, РНК и др.
[4]Гибель клеток, уменьшение их числа неодинаково выражено в
различных органах, в пределах различных клеточных популяций. Так, в мозгу,
к примеру, в ряде областей коры головного мозга коры мозжечка, в скорлупе,
в голубом пятне отмечается убыль клеток на 30—40%. В то же время в ряде
структур гиппокампа, ствола мозга, гипоталамуса практически не отмечено
потери числа нейронов. Убыль числа клеток описана в печени, почках,
эндокринных железах, миокарде, скелетных мышцах.
Уменьшение числа клеток неодинаково сказывается на функции различных
органов в старости. Особенное значение этот процесс имеет для функции
нервных центров, ограниченная популяция клеток которых определяет важные
внутри-центральные взаимоотношения, регуляцию метаболизма и функции других
тканей.
Наряду с этим в старости описываются клетки, находящиеся в состоянии
гиперфункции и гипертрофии. В них отмечается ряд метаболических,
структурных феноменов, имеющих явно адаптивный характер — гипертрофия ядра,
полиплоидия, многоядерность, увеличение площади ядерных мембран,
гипертрофия митохондрий, гиперплазия структур Гольджи, появление мощной
сети шероховатого ретикулума, гипертрофия миофибрилл и др. В одних клетках
отмечаются отдельные компоненты витаукта в условиях возрастной деградации,
в других адаптивный сдвиг характерен для всей клетки в целом. Можно
полагать, что при убыли части клеток на оставшиеся ложится повышенная
функциональная нагрузка. Метаболические сдвиги, происходящие при этом,
активируют генетический аппарат, биосинтез белка клеток и в результате
развивается гипертрофия. Развитие ее будет зависеть от степени нагрузки и
выраженности возрастных изменений генетического аппарата.
Очень важно, что даже в пределах одного органа изменяется соотношение
клеток различной функциональной значимости. Речь идет о нарастании глиоза
во многих структурах мозга, об изменении соотношения афферентов,
интернейронов, мотонейронов в спинном мозгу, о неравномерном сдвиге в
количестве функционально различных клеток в гипоталамусе. Таким образом,
только простой убылью клеток невозможно объяснить все многообразие
функциональных изменений, наступающих в процессе старения. Важно
взаимоотношение между деградировавшими клетками и возникающими адаптивными
реакциями, состояние механизмов регуляции, определяющих взаимодействие
клеток. Так, при старении наступают серьезные нарушения функции иммунитета.
Общее содержание Т- и В-лимфоцитов, плазмати-ческих клеток, активность
макрофагов, уровень иммуноглобулинов изменены мало. Для драматических
изменений функции иммунитета больше дает анализ зрелых и незрелых
лимфоцитов, долгоживущих и короткоживущих лимфоцитов и особенно
регуляторных факторов — хелперов и супрессоров. В последние годы
раскрываются все новые и новые важные стороны функции глиальных элементов,
в частности их роль в регуляции трофики нейрона. Предполагается, что
соединительнотканные элементы в миокарде могут регулировать пластические
процессы в миокардиальных клетках. Следовательно, взаимоотношения между
этими клетками в ходе возрастной эволюции не укладываются в категории
«больше—меньше», а имеют существенное регуляторное и на определенном этапе
адаптивное значение.
В ходе эволюции функционально-однородные клетки претерпевали определен-
ные изменения. Однако фундаментальные и физиологические свойства их
сохранились. Этим можно объяснить и сходство многих проявлений старения
клеток, взятых от животных, находящихся на разных этапах филогенеза. Это
подтверждается данными монографии о сходстве ряда структурных и
физиологических изменений, возникающих в нервных клетках моллюсков и крыс
при их старении.
Известна роль клеточных мембран в осуществлении функции клеток. В
книге приведен обширный материал об изменении электрических и других
биофизических свойств мембран клеток различного типа. Оказалось, что в
процессе старения они изменяются неодинаково, например, мембранный
потенциал клеток скелетных мышц, миокарда, клеток печени в среднем
практически не изменяется, а гладкомышечных клеток и сосудов, ацинарных
клеток околоушной слюнной железы растет. Неодинаково изменяются и другие
свойства клеток, например, прямая возбудимость скелетно-мышечных клеток с
возрастом падает, а мотонейронов спинного мозга растет. В неоди-наковой
степени изменяется сопротивление мембран разных клеток, их проницаемость.
Во многих клетках существенны изменения в течение потенциала действия. Так,
в мотонейронах спинного мозга значительно растет продолжительность
антидромных потенциалов действия, растет длительность потенциалов действия
и скелетно-мышечных волокон. Длительность потенциала действия
миокардиальных волокон с возрастом не изменяется. Однако при гиперфункции у
старых животных наступают более выраженные изменения в потенциалах действия
миокардиальных волокон.
Известна связь между электрическими процессами на мембране и
специфической функцией клетки, осуществляемая через конкретные ионные
механизмы. Вот почему сдвиги в электрических свойствах мембраны, в ионных
транспортных механизмах оказывают существенное влияние на специфическую
функцию клеток при старении. Существенное значение в изменении
физиологических механизмов старения клеток имеет изменение их реактивности,
реакций на действие регуляторных факторов. Оказалось, что чувствительность
нейронов, клеток печени, мышечных волокон сердца и скелетных мышц,
некоторых секреторных элементов, с возрастом нарастает. Один из механизмов
