ТЕОРИЯ НАКОПЛЕНИЯ МУТАЦИЙ ТЕЛОМЕРНАЯ ТЕОРИЯ СТАРЕНИЯ ЭЛЕВАЦИОННАЯ (ОНТОГЕНЕТИЧЕСКАЯ) ТЕОРИЯ АДАПТАЦИОННО-РЕГУЛЯТОРНАЯ ТЕОРИЯ ТЕОРИЯ ОДНОРАЗОВОЙ СОМЫ ЭПИГЕНЕТИЧЕСКАЯ ТЕОРИЯ МИТОХОНДРИАЛЬНАЯ ТЕОРИЯ ТЕОРИЯ СОМАТИЧЕСКИХ МУТАЦИЙ СВОБОДНО-РАДИКАЛЬНАЯ ТЕОРИЯ СТАРЕНИЯ ЗАКОН СМЕРТНОСИ ГОМПЕРТЦА-МЕЙКХАМА ЭВОЛЮЦИОННО-ГЕНЕТИЧЕСКИЙ ПОДХОД ЭВОЛЮЦИОННО-ФИЗИОЛОГИЧЕСКИЙ ПОДХОД ГОРМОНАЛЬНО-ГЕНЕТИЧЕСКИЙ ПОДХОД ТЕОРИЯ ПЕРЕКРЁСТНЫХ СШИВОК ТЕОРИЯ АПОПТОЗА (САМОУБИЙСТВА КЛЕТОК) СТАРЕНИЕ - ЭТО ОШИБКА НАКОПЛЕНИЕ ИЗМЕНЕННЫХ БЕЛКОВ
ВСЕГО НАСЧИТЫВАЕТСЯ БОЛЕЕ 300 ТЕОРИЙ. Механизмы старения достаточно сложны и многообразны. Сегодня существует несколько альтернативных теорий, которые отчасти противоречат друг другу, а отчасти – дополняют. Современная биология уделяет проблеме старения очень большое внимание, и с каждым годом появляются новые факты, позволяющие глубже понять механизмы этого процесса.
На уровне клеток, старение знаменуется такими нарушениями как повреждение ДНК в ядре и митохондриях, дисфункция митохондрий, приводящая к увеличению образования активных форм кислорода (ROS) и снижению производства АТФ, окислительное повреждение белков и других макромолекул, неправильное сворачивание белков и их агрегация, гликирование белков, активация синтеза провоспалительных цитокинов, укорочение теломер, прекращение клеточных делений и резкое сокращение популяции стволовых клеток, нестабильности генома, рост популяции сенесцентных клеток. На уровне органов — свыше 300 изменений. Источник
Более актуальную информацию о теориях старения ищите в новостях ниже. ПРОДОЛЖЕНИЕ СЛЕДУЕТ...
Гипотеза, согласно которой причиной старения являются изменения генетического аппарата клетки, является одной из наиболее признанных в современной геронтологии.
Молекулярно-генетические теории подразделяются на две большие группы. Одни ученые рассматривают возрастные изменения генома как наследственно запрограммированные. Другие считают, что старение – результат накопления случайных мутаций. Отсюда следует, что процесс старения может являться или закономерным результатом роста и развития организма, или следствием накопления случайных ошибок в системе хранения и передачи генетической информации.
Согласно этой группе теорий, старение – результат случайных процессов на молекулярном уровне. Об этом мы говорили выше: многие исследователи считают, что старение – это следствие накопления случайных мутаций в хромосомах в результате изнашивания механизмов репарации ДНК – исправления ошибок при ее копировании во время деления клеток.
ЕЩЁ МАТЕРИАЛЫ НА ТЕМУ:
СТАРЕНИЕ ЧЕЛОВЕКА Wikipedia СТАРЕНИЕ ЧЕЛОВЕКА quickiwiki
История исследования Молекулярные механизмы Системные и сетевые механизмы Немного о долгожителях.
Краткий ракурс в историю макробиотики Изучение проблемы старения в современности Что нужно, чтобы прожить дольше Психологическое сдерживание старения
Оригинал взят у aging_genes в Механизмы старенияСтарение напоминает очень сложный пазл – это одно из самых комплексных и малоизученных явлений в биологии. В старении задействован целый комплекс изменений на молекулярном, клеточном, тканевом и системном уровнях[i]. Различаются механизмы старения делящихся и постмитотических клеток[ii], стволовых и дифференцированных клеток[iii]. Ускорению старения способствуют изменения внутренней среды организма – превышение уровней глюкозы[iv], некоторых липидов (холестерина, омега-6, насыщенных и трансжиров)[v], аминокислот (метионина[vi], триптофана[vii]), гормонов глюкокортикоидов[viii], провоспалительных цитокинов[ix], преобладание прооксидантов над антиоксидантами. Напротив, контролирование вышеперечисленных факторов – залог активного долголетия.
Не менее важны с точки зрения старения и факторы окружающей среды (ионизирующие излучения, количественный и качественный состав пищи), образ жизни (режим сна, регулярность приема пищи), физическая нагрузка, вредные привычки (курение, злоупотребление алкоголем), психологические стрессы. В силу множественности причин у каждого человека скорость старения до определенной степени индивидуальна. Даже у одного и того же индивида разные органы стареют с разной скоростью.
На молекулярном уровне старение обусловлено труднорепарируемыми повреждениями макромолекул – агрегатами полиубиквитинированных и карбонилированных белков, конечными продуктами гликирования, липофусцином, окислительными повреждениями и разрывами ДНК, перекрестным сшивкам макромолекул, глобальным возраст-зависимым деметилированием генома. Данные изменения трудно устранимы и нарушают работу структур клетки – митохондрий, ядра, лизосом, рибосом, митотического аппарата. В результате происходит замедление метаболизма, снижение уровней важных гормонов, нарушение регуляции жизненно важных процессов репарации и регенерации в организме.
В результате взаимодействия глюкозы и аминокислот образуются конечные продукты гликирования. Они взаимодействуют с особыми RAGE рецепторами на поверхности клеток, вызывая воспалительные реакции. Привлекаемые цитокинами к очагу воспаления клетки иммунной системы – макрофаги – атакуют и повреждают данный участок ткани, выбрасывая свободные радикалы. Подобные процессы в стенке сосудов, например, ведут к развитию атеросклероза.
С возрастом происходит постепенное накопление нефункциональных митохондрий. Причиной этому являются делеции митохондриальной ДНК при размножении митохондрий внутри клетки. Более короткие, поврежденные мтДНК легче реплицируются, поэтому в клетке начинают преобладать нефункциональные митохондрии с дефектами ДНК. Поврежденные митохондрии являются источником свободных формиловых пептидов и внеклеточной мтДНК. Данные молекулы вызывают воспалительные реакции в организме, так как напоминают по своей структуре бактериальные. Как известно, митохондрии являются основным поставщиком энергетической валюты клетки – АТФ. Недостаток АТФ сказывается на таких энергозатратных процессах как протеасомальная деградация поврежденных белков, аутофагия, репарация повреждений ДНК. Активная протеасома и аутофагия необходимы для устранения поврежденных белков и структур клетки. Кроме того, дефектные митохондрии образуют большое количество свободных радикалов, приводящих к перекисному окислению липидов мембран, карбонилированию белков, окислительному повреждению оснований ДНК.
Карбонилированные белки становятся гидрофобными и начинают агрегировать. Продукты перекисного окисления липидов взаимодействуют с белковыми агрегатами и ДНК, образуя перекрестные сшивки. Нерастворимый продукт взаимодействия окисленных белков и липидов – липофусцин, поврежденные митохондрии и агрегаты белков – накапливаются в лизосомах, структурах клетки, предназначенных для переваривания внутриклеточного мусора. Этот процесс носит название аутофагии. Для активации литических ферментов лизосом необходима кислая среда. Скопление непереваренных структур приводит к ингибированию протонного насоса лизосом и они утрачивают способность к аутофагии, что приводит к еще большему скоплению внутриклеточного мусора и утрате контроля качества митохондрий. Порочный круг замыкается.
Помимо контроля качества внутриклеточных структур, аутофагия является процессом, в результате которого голодающая клетка восполняет запасы аминокислот для синтеза новых белков. На поверхности лизосом находится мультибелковый комплекс киназы mTOR, который активирует синтез новых белков, рост и деление клеток при наличии в клетке достаточного количества аминокислот, таких как метионин. В то же время киназа mTOR подавляет аутофагию, осуществляющуюся при участии лизосом.
При активации mTOR клетка гипертрофируется – увеличивается в размерах. В ней происходит ускорение биосинтеза белка, часть из которых не успевает приобретать нативную конформацию и агрегирует, скапливаясь в эндоплазматической сети. В результате развивается ответ на неправильно свернутые белки (unfolded protein response) и стресс эндоплазматической сети (endoplasmic reticulum stress) – процесс, приводящий к старению или апоптозу. Активация mTOR приводит к ингибированию аутофагии, и, следовательно, к накоплению белковых агрегатов и дисфункциональных митохондрий.
Проблемы, связанные с дисфункциональными митохондриями и накоплением агрегатов белков (амилоида) и липофусцина, преобладают в постмитотических (неделящихся) клетках, таких как нейроны и мышечные волокна.
В делящихся клетках, к которым относятся стволовые клетки, клетки эндотелия сосудов, кишечного и кожного эпителия, фибробласты, ключевую роль их старении играет генетическая нестабильность, которая возникает при ошибках, связанных с удвоением ДНК и процессом деления.
Укорочение теломер, блокирование репликационной вилки, дезаминирование метилцитозина, транспозиции мобильных генетических элементов, окислительные повреждения нуклеотидов, сшивки ДНК-белок и ДНК-ДНК, одно- и двухцепочечные разрывы нитей ДНК приводят к накоплению мутаций, эпимутаций и поломкам хромосом. Все эти процессы лежат в основе подавления экспрессии жизненно важных генов, репликативного и стресс-индуцированного клеточного старения, в том числе стволовых клеток[x].
Старение связано не только с повреждением и накоплением мутаций в ДНК, но и с эпигенетическими сдвигами[xi]. Эпигенетические изменения – это изменения в ДНК, не связанные с изменением последовательности нуклеотидов. Сюда можно отнести изменение уровня метилирования ДНК (модификация, выключающая активность гена или целого сегмента хромосомы), модификацию гистоновых белков (защищающих и регулирующих активность молекулы ДНК), изменение спектра некодирующих РНК. Эпигенетические изменения при старении отвечают за тканеспецифическое изменение экспрессии около 10% генов нашего генома.
Стареющие клетки выделяют провоспалительные цитокины, проонкогенные факторы роста и металлопротеиназы, разрушающие ткань и вызывающие системные изменения в организме. Разрушение матрикса и изменение соотношения ростовых факторов в микроокружении стволовой клетки (стволовой нише) приводит к аберрантной диференцировке, при которой вместо необходимых для регенерации ткани типов клеток возникают другие, не являющиеся необходимыми. Проонкогенные и провоспалительные факторы совместно с генетической нестабильностью способствуют опухолевому перерождению стволовой клетки. Воспалительные процессы подталкивают стволовые клетки к несимметричному делению, в результате которого уменьшается количество стволовых клеток в ткани.
Воспалительные процессы в желудочно-кишечном тракте, связанные с неправильным режимом питания или нездоровой пищей, приводят к обеднению и качественному перерождению микрофлоры, в пользу более патогенных видов, например к активизации Helicobacter pylori, Bacteroides fragilis и Escherichia coli[xii]. Такие изменения через активизацию рецепторов TLR на поверхности клеток индуцируют активность ключевого транскрипционного фактора воспаления – NF-kB, который запускает секрецию провоспалительных цитокинов, оказывающих воздействие на весь организм.
Хронические воспалительные процессы, возникающие с возрастом в результате действия патогенной микробиоты, высвобождения фрагментов поврежденных митохондрий, циркуляции конечных продуктов гликирования и их взаимодействия с RAGE, секреторного фенотипа сенесцентных клеток, вызывают системные изменения в организме, в том числе в головном мозге. Цитокины воспаления активируют клетки микроглии, клетки иммунного происхождения в ткани головного мозга. Активированные воспалением клетки микроглии негативно влияют на функцию гипоталамуса – ключевого нейро-эндокринного регулятора физиологических функций организма, коры больших полушарий, отвечающих за когнитивные процессы, и гиппокампа, отвечающего за память и отсутствие депрессии. В этих процессах ключевую роль также играет транскрипционный фактор NF-kB[xiii].
НОВОСТИ ТЕОРИЙ СТАРЕНИЯ:
Самый короткий способ победы над старением - поддержание стабильного количества молодых стволовых и постнатальных клеток в каждом органе и ткани... Начало здесь: Как победить старение - план действий
Активисты борьбы со СПИДом в 1980-х
По итогам моего предыдущего поста некоторые читатели упрекнули...
Старение — это генетическая патология, заложенная в каждого из нас. Это ВИЧ 2.0, неумолимая «возрастная инволюция человека». Я твёрдо верю...
Ученые из Германии, Нидерландов, США и Японии открыли простой способ определения продолжительности жизни. Соответствующее исследование опубликовано в журнале NatureCommunications.
Специалисты обнаружили взаимосвязь между...
Ученые давно занимаются проблемой старения, но достичь значительных результатов на клеточном уровне им до сих пор не удавалось. Но теперь исследователи смогли омолодить старые клетки.
Доктор медицины...
Ученые из США обнаружили в мозге мышей особую группу нервных клеток, управляющих работой "программы старения", и замедлили процесс дряхления тел млекопитающих, "засеяв" эту...
Одной из возможных причин старения назвали эволюционную «гонку вооружений» между паразитами и их носителями.
До сих пор у ученых нет единого...
Несмотря на то, что единого мнения о том, что такое старение — программа или случайность — до сих пор нет...
Пожалуй, каждый, кто находил у себя первую морщинку или первый седой волос, нет-нет да и задумывался о том, как было...
Старение характеризуется постепенной потерей организмом физиологической целостности, ведущей к нарушениям его функций и увеличению риска смерти. Это ухудшение является главным...
Российские биологи успешно проверили работу препарата по замедлению старения клеток на мышах, продлив им жизнь на 15% или 45 дней, и опубликовали результаты экспериментов в журнале...
Научная группа российской биотехнологической компании Gero (резидент кластера биомедицинских технологий Фонда «Сколково») опубликовала исследовательскую работу «Корреляция Стрелера–Милдвана является множеством вырождения...
Мировое население стареет. Количество людей в возрасте старше 65 лет растет, также как и представленная ими доля населения. При этом...
По достижении взрослого возраста мы замечаем изменения в нашем организме, происходящие на каждом этапе старения. После 30 лет нам могут...
Специалисты Genotek выяснили, что примерно 82% россиян являются носителями особого варианта гена аппетита FTO, который делает их склонными к набору лишнего...
ЭпигеЗдоровый образ жизни — это прекрасно, но врождённые механизмы старения всё равно не позволят бегать от смерти вечно.нетические часы
Коллектив учёных...
Японские ученые выяснили, что тихоходки защищают свою ДНК от действия ионизирующего излучения, стабилизируя ее специальным белком. В эксперименте этот белок существенно снизил...
Ученые под руководством специалистов из Университета Брауна (США) предложили новую теорию старения организма.
Они провели эксперимент, который показал, что старение связано... Инициатива № 38Ф29108. Уровень инициативы: Федеральный
Признать старение человека тяжелой болезнью с прогрессирующим течением, ведущей к утрате трудоспособности и смертельно...
Международная группа исследователей из Университета штата Вашингтон и Имперского колледжа Лондона установили, что вирусный гепатит стал одной из основных причин инвалидности и смертей во всем... Гистологический препарат волдыря при пузырчатке без терапии.
Иммунологи из Университета Пенсильвании приблизились к лечению причины аутоиммунных заболеваний с помощью направленного устранения... Голый землекоп
Старение самый большой убийца на земле - каждый день умирают сотни тысяч человек. Большинство людей не хотят...
Смерть неизбежна. Но предсказуема ли? Некоторые ученые думают, что да. Они говорят, что эксперименты с дрозофилами — плодовыми мушками — выявили...
Результаты работы, проведенной сотрудниками Гарвардского университета и Национального бюро экономических исследований США, свидетельствуют о том, что произошедшее за последние 20... Как современная молекулярная биология смотрит на феномен старения? Как пытаются старение изучать, есть ли надежды на замедление или...
Отрывок из книги «Взламывая код старения»
Огромное разнообразие типов старения у растений и животных намекает на возможность контроля над этим процессом
... 29 апреля 2016 года Общественное движение «Россия 2045» организовало открытую научно-популярную лекцию известного популяризатора науки, кандидата биологических наук Александра Панчина... Чтобы просмотреть картинку в хорошем качестве (в режиме PDF) нажмите сюда.
Чтобы просмотреть картинку в хорошем качестве (в режиме PDF) нажмите...
Многочисленные исследования характеристик фенотипа старения человека проводились десятилетиями. Однако не существовало централизованного ресурса на котором можно было бы сравнить множество... Долго жить не запретишь
Почему люди начинают стареть в 20–25 лет, в каком возрасте организм теряет способность справляться с новыми заболеваниями...
Биологи из Индианского университета выяснили, что депрессия и стресс отражаются не только на внешности человека, но и оказывают куда более... Профессор Медицинской школы Гарвардского Университета Вадим Гладышев представил свою новую синтетическую теорию старения на прошедшей в Санкт-Петербурге конференции «Биомедицинские инновации...
Простыми словами старение можно описать как процесс, в который вовлечены биологические механизмы, ведущие к постепенно происходящему ухудшению состояния здоровья, как...
Алекс Жаворонков - основатель компании Insilico Medicine (Балтимор, США), кандидат физико-математических наук, заведующий лабораторией биоинформатики ФНКЦ ДГОИ, директор Фонда биогеронтологических... Открытая научно-популярная лекция известного популяризатора науки, кандидата биологических наук Александра Панчина на тему: «Современные теории старения и роль биотехнологий в...
Нидерландские, британские и китайские ученые обнаружили ген, отвечающий за то, насколько молодо выглядит человек. Об этом они пишут в журнале Current Biology.
Сотрудники Университета Эразма...
Согласно результатам, полученным исследователями университета Брауна, работающими под руководством доцента Эшли Вебб (Ashley Webb), представители разных видов, а именно круглых...
Технологические достижения позволяют исследователям давать количественную оценку тончайших параметров человеческого организма, что значительно углубляет наши знания о здоровье, заболеваниях и...
Фото Kondo Photography / Getty Images
Ученые выявили больше тысячи генов, связанных с процессом старения. Воздействие на них позволяет продлевать жизнь...
Общедоступный ресурс для быстрого поискового анализа механизмов, вовлеченных в процессы старения
Alexey Moskalev et al., Aging Chart: a community resource for...
Инсульт вышел на первое место среди причин смертности россиян. Об этом рассказала министр здравоохранения России Вероника Скворцова, сообщает Агентство "Москва".
Второе...
Проведя ряд экспериментов с мышами, международная команда ученых выяснила, что причина возрастного облысения лежит в генетике. С возрастом повреждается ДНК...
В будущем можно будет проверить методику на пожилых людях
Медики из Соединенных Штатов пришли к выводу, что жизнь мышей можно продлевать...
Кощей Бессмертный Пренебрежимостареющий.
Рождение, рост, старение, смерть — эту череду событий мы воспринимаем как абсолютно естественную и неизбежную как минимум для всех животных...
Старение не имеет какой-то одной молекулярной причины – это системный процесс с участием комплексной биологической сети с несколькими элементами
Как сообщает...
Обнаруживая проблему, белок может «включить» до 200 генов, «ремонтирующих» клетки
Ученые из университета штата Орегон выяснили, что белок Nrf2, угнетаемый молекулами...
22 американских штата сейчас на первом месте по количеству смертей от злокачественных опухолей
В соответствии с последними статистическими данными, рак возглавил...
Общество геронтологов США опубликовало уникальную электронную книгу, содержащую подробные обзоры процесса старения множества различных организмов, начиная от микробов и заканчивая... Старение клеток, в отличие от старения организма, представляет собой важный и нужный процесс. В этой статье рассказывается, как благое намерение клеточного сообщества слаженно... 25 Дайджест новостей аватар-технологий.
В #25 Дайджесте новостей аватар-технологий от Движения “Россия 2045” вы узнаете, как ученым удалось поместить миниатюрные лазеры... Почему люди стареют с разной скоростью и к чему это приводит
10.07.2015
Организм некоторых людей стареет на три года за...
Ученые обнаружили, что на молекулярном уровне ключевую роль в процессе старения играет нарушение координации между геномами ядра клетки и ее...Стратегия победы над старением
«Московский клуб покупателей» терапии от старения — план исследований
Как победить старение - план действий
Измерение размера ядрышек - простой способ прогнозирования продолжительности жизни
Ученые смогли омолодить клетки и обратить старение вспять
Биологи омолодили мышь, починив "центр старения" в ее мозге
«Война» с паразитами может быть причиной старения
За провалом провал: краткая история борьбы со старением
Вода студеная, вареная и кипящее молоко, или Еще раз об омоложении
Ключевые признаки старения
Ученые из МГУ успешно протестировали вещество, замедляющее старение
Российские ученые нашли в теории старения ошибку полувековой давности, которая ограничивала возможности продления жизни
Пять распространенных мифов о старении мозга и тела
Что происходит с телом человека, когда он стареет?
Генетики раскрыли причины развития эпидемии ожирения в России
Эпигенетические часы предсказывают продолжительность жизни
Найдены генетические причины неуязвимости тихоходок
Транспозонная теория старения. Организм стареет из-за «вытекания» участков ДНК
Голосуйте за признание старения заболеванием. Общественная инициатива
Ученые назвали одну из главных угроз для человечества
Биологи приблизились к лечению причины аутоимунных заболеваний
Терапии против Старения
Можем ли мы предсказать, когда умрем?
Современные старики дольше сохраняют дееспособность
Альтернативы смерти: как победить старение
Почему старения можно избежать
Что такое старение и как его остановить. Видео-лекция. Лекторий 2045
Карта путей продления жизни, доступных уже сейчас (черновик Алексея Турчина)
Цифровой атлас старения интегрирует разнообразие возрастных изменений в единый ресурс
Как стареет человеческий организм
Назван главный способ борьбы со старением
В старости виновато накопительство
Обратимы ли эффекты старения
Алекс Жаворонков: О перспективах лечения старения
Александр Панчин: Что такое старение и как его остановить
Обнаружен ген «старости»
Универсальные «гены старения»
Теломеры – неточные биологические часы
Вечная молодость: как обмануть гены старости
Диаграмма старения
Минздрав озвучил главные причины смертности в России 2015-2016
Ученые нашли генетические причины возрастного облысения
Ученые США заявили о возможности существенного продления жизни
Старческие капризы природы: почему люди прекращают стареть, а мыши не успевают жить
Исследование: Старение не имеет единого механизма
Ученые: К старению человека ведет «война» молекулы с белком
Рак - «убийца номер один» в США
Молекулярная и клеточная биология старения
Зачем клетки стареют
Видео: Бионический глаз. Клетки с лазерной меткой. Дополненная реальность хирургам. Отключение старения.
От чего зависит старение
Ученые нашли причины старения и смогли повернуть их вспять у мышей