Предыдущая страница реферата | 4  5  6  7  8  9  10  11  12  13  14 | Следующая страница реферата

Таким образом, клетки радиальной глии у млекопитающих исчезают после завершения процессов нейрогенеза, а в мозгу птиц они продолжают существовать в течение всей жизни. Наличие клеток радиальной глии в переднем мозге взрослых птиц обуславливает феномен нейрогенеза взрослого мозга. Поэтому феномен нейрогенеза имеет место среди птиц и в значительно меньшей степени в мозговой ткани взрослых млекопитающих. (Alvarez-Buylla et al., 1987)

Теперь, с уверенностью можно утверждать, что:

1) Нейрогенез среди взрослых особей имеет место среди всех таксонов Vertebrata .

2) Центральная нервная система взрослых млекопитающих состоит из постмитотичных нейронов, пул которых в течение жизни организма уменьшается путем апоптоза незначительно (Morrison and Hof, 1997)

3) Напротив нервная система нормальных взрослых птиц имеет высокую степень как апоптоза, так и регенерации нейронов путем нейрогенеза. Классический пример - сезонное изменение количества нейронов у певчих птиц.

Таким образом, среди таксонов Vertebrata феномен "постмитотичного мозга" явление уникальное и встречается только у Mammalia.

Если полагать, что постмитотичность мозга млекопитающих и есть причина их "дильмановского" старения, то необходимо обратить внимание на одну из наиболее интересных особенностей их старения. Несмотря на ряд исключений, патофизиология старения изумительно сходна среди всех видов млекопитающих. (Finch, 1994) Менопауза, остеопороз, артрит, сосудистые нарушения, катаракта, и т.д. встречаются у всех хорошо изученных видов млекопитающих. Т.е. следует думать, что если постмитотичность нервной ткани мозга млекопитающих все же причина их старения, то она возникла где-то на заре их эволюции.

Чем же обусловлено эволюционное возникновение постмитотичности нервной ткани мозга млекопитающих?

Ответ мы уже получили, но еще не сформулировали - трансформацией клеток радиальной глии после завершения процессов нейрогенеза в астроциты. Принцип прост, - в определенный момент перекрываются пути миграции для молодых нейронов, ну а старые постепенно утрачивают жизненный потенциал. Увы, нейроны, в том числе и гормонсинтезирующие, относятся к классу специализированных клеток с максимальным ограничением жизнедеятельности. Они не в состоянии сами себя "обслужить" и со временем приходят в негодность. Их нужно заменять. У первых возникших на Земле многоклеточных животных такой механизм "был предусмотрен". Но на заре эволюции млекопитающих процесс замены нейронов был "запрещен". Интуиция подсказывает, что подобный процесс может регулироваться всего лишь одним геном. Вот и вся программа старения ... . Но машина для возрастзависимого самоуничтожения получилась идеальной. И работает без сбоев.

Есть необходимость вспомнить одну очень интересную гипотезу российского геронтолога А.Н. Хохлова. Он полагает, что разные клеточные популяции нашего организма обладают различной интенсивностью пролиферации, то есть различной скоростью роста и обновления. Если в какой-то ткани все клетки пролиферируют очень быстро, то в процентном отношении поврежденных клеток тут будет не так уж много. Тем более, что клетки с дефектами, скорее всего, "все делают хуже" и в силу конкуренции и отбора отмирают. Отсюда следует, что ткани, в которых скорость пролиферации превышает скорость накопления дефектов, должны стареть медленнее. В самом деле, это так: например, в быстро заменяющихся клетках кишечного эпителия повреждения ДНК с возрастом не накапливаются, а вот в нейронах, клетках печени, мышц, где делений нет или они редки, такое накопление происходит. Поэтому кишечный эпителий действительно стареет много медленнее, чем та же печень, и стареет, вероятно, по той причине, что обновление клеточных элементов несколько замедляется с возрастом.

Однако из основной идеи - идеи соотношения скоростей пролиферации и накопления повреждений - прямо выводится, что при некоем сверхблагоприятном соотношении этих скоростей клеточная популяция вообще не будет стареть, оставаясь вечно молодой и... бессмертной. Фантастика? Нет. Вышеупомянутая гидра, кажется, и есть такой организм.

Как выше упоминалось, если уровень метаболизма такой гидры увеличить до максимально возможных для живого организма значений, то не исключено, что мы будем наблюдать то, что мы наблюдаем у птиц. Тотипотентные клетки стареют, также же, как и их клоны. И птицы гибнут. Но это уже не механизм самоуничтожения, это действительно старение.

Ну а если уровень метаболизма клеток очень незначительный, то нам будет трудно замечать процессы старения, например как у древесных форм сосудистых растений.

4. Радиальная глия трансформировалась в астроциты. И что дальше?

А дальше, со временем, в результате накопления мутантных молекул мтДНК у значительной части популяции постмитотичных нейронов (в т.ч. и гормонсинтезирующих), появляются дефекты окислительного фосфолирирования со следствием снижения продукции АТР и нарушение функций и биогенеза митохондрий, повышается уровень продуцирования РФК и накопления поврежденных ими структур этих нейронов. Митохондрии и липосомы постмитотических клеток претерпевают наиболее поразительные возрастсвязанные изменения из всех клеточных органелл. Много митохондрий претерпевают увеличение и структурную дезорганизацию, тогда как липосомы ответственные за биогенез митохондрий постепенно накапливают неструктурированный полимерный материал именуемый липофусцином или возрастным пигментом. Происходит постепенное накопление гранул липофусцина, занимающих порой до 60% объема клетки. Эти взаимосвязанные повреждения митохондрий и липосом безвозвратно ведут к функциональному упадку и гибели постмитотичных клеток. (Brunk and Terman, 1996) Нейроны со значительными повреждениями мтДНК, как правило, первыми подвергаются процессу апоптоза. Ввиду этого пул гормонсинтезирующих нейронов по мере старения также убывает апоптозом. Процесс носит самоускоряющийся характер. Исходя из того, что РФК-индуцированные изменения энергетического баланса нейронов, могут изменять чувствительность нейросекретирующих элементов мозга к внутренним влияниям, в частности к гормональным стимулам, а уменьшение путем апоптоза пула нейросекретирующих нейронов увеличивает нагрузку на оставшуюся часть, то всё это может приводить к изменению уровня нейросекреции. Если интегрировать эту схему в онтогенетическую модель старения В. Дильмана, то в этой интегрированной модели старения, накопление поврежденных молекул мтДНК и другие деструктивные изменения в гормонсинтезирующих нейронах необходимо рассматривать как пусковой триггер и биологические часы ювенильного развития и старения. (Boyko O. G., 2000; Boyko O. G., 2002)

В конечном итоге изменяется спектр и количество секретируемых нейрогормонов нейросекретирующими элементами мозга. То есть изменяется регулирование физиологических процессов нейроэндокринной системой. В организме появляются элементы "гомеостатической анархии" Как результат, возникают характерные для пожилого возраста болезни, от которых организм погибает.

Эти процессы большинство исследователей, которые разрабатывают различные стратегии "антистарения" пытается затормозить, или купировать гормонотерапией. Но борьба с многочисленными следствиями, а не с причиной вряд ли может оказаться эффективной и поэтому вряд ли на этом пути можно достичь радикальных результатов. Вот в чем видимо состоит главная ошибка академика Скулачева. Но об этом речь пойдет чуть позже.

5. Гипотеза первичной амортальности

Исходя из выше изложенного уже можно сформулировать собственную гипотезу старения. Назовем её гипотезой первичной амортальности.

В современной геронтологии совершенно неясен вопрос о возникновении и эволюции процесса старения. Хотя и существует точка зрения, согласно которой гены моpтальности возникли с появлением многоклеточности и дифференциации функций между тканями, (Denus and Lavroix, 1993) но, принято также считать, что естественный отбор у животных не может воздействовать на процессы, проявляющие себе только в пострепродуктивном периоде, а потому и не может воздействовать на процесс старения. (Comfort, 1979)

Для того чтобы "разрубить" этот Гордиев узел геронтологии, автор выдвигает гипотезу первичной амортальности. Её суть можно свести к ряду постулатов:

1) в момент возникновения многоклеточности, первые многоклеточные организмы избавляются от программы самоуничтожения и получают как бы потенциальное бессмертие. Хотя каждая клетка примитивного многоклеточного организма получала в наследство программу программируемой клеточной гибели, но эта программа в состоянии запустить процесс уничтожения только той или иной клетки организма, но не организма в целом. Это потенциальное бессмертие ограничивается процессами клеточного старения, но эти процессы растянуты в таком временном континууме, с которым человеческие существа обычно связывают беспредельное долголетие. Другими словами процессы клеточного старения не определяют продолжительность жизни.

2) потенциальное бессмертие особей того или иного вида не прекращает эволюцию, если их гибель от случайных причин имеет достаточно высокую степень.

3) Если гибель от случайных причин особей того или иного вида незначительна, эволюция прекращается, или имеет незначительную скорость. В случае мутации ведущей к возникновению механизма самоуничтожения, такой признак закрепляется, так как дает возможность виду эволюционировать дальше. Такой механизм должен наносить ущерб системам обеспечения жизни организма, посредством чего прерывать её течение. Возникший механизм самоуничтожения должен давать отдаленные потенциальные эволюционные преимущества - ускорения эволюционного процесса и темпа замены одних видов на другие.

4) Как правило, такие возникшие в процессе эволюции механизмы самоуничтожения автономны и независимы от механизмов клеточного старения, хотя механизмы клеточного старения в некоторых тканях организма могут быть вторично приспособлены для целей самоуничтожения.

6. Дилетантские взгляды на эволюцию наземных позвоночных и эволюцию процессов старения

Рекомендуем скачать другие рефераты по теме: международное право реферат, реферат машины.



Предыдущая страница реферата | 4  5  6  7  8  9  10  11  12  13  14 | Следующая страница реферата

Поделитесь этой записью или добавьте в закладки