ЧТО ТАКОЕ СТАРЕНИЕ?

ЧТО ТАКОЕ СТАРЕНИЕ?

В чем состоит процесс старения? В прошлом было простительно думать, что наш организм просто изнашивается в результате тягот повседневной жизни. Но теперь мы знаем, что старение генетически запрограммировано в клетках человеческого организма.

Все мы вступаем в жизнь как одноклеточные — в виде женской яйцеклетки. В оплодотворенной женской яйцеклетке содержится полный набор хромосом (человеческий геном) — половина ген от матери и половина от отца. Этот геном представляет собой как бы план построения тела человека. Сразу же после оплодотворения начинается строительство нашего тела путем деления клеток, и это приводит к возникновению сотен миллионов клеток организма — кровяных телец, костных клеток, клеток мускульной ткани, мяса, различных органов и т. д. — всего, что необходимо, чтобы создать завершенный человеческий организм.

Даже по достижении полной зрелости взрослого человека большая часть его клеток продолжает делиться. Расщепление каждой клетки на две сопровождается копированием генетического кода (человеческого генома), записанного на 46 хромосомах, содержащихся в каждой клетке человеческого организма. Но со временем генетическая программа изнашивается и при копировании дает несовершенные копии. По мере того как в клетках накапливаются такие ошибки, появление признаков старения становится заметным.

В результате накопления этих генетических ошибок (или мутаций) в волосах появляется седина, так как перестают функционировать пигментные клетки в коже головы. Подобные же явления приводят к тому, что размягчаются кости, деформируются суставы, искривляется позвоночник. Генетик Стив Джонс называет это «кризисом биологической идентичности» и поясняет, что стареющий организм начинает работать по «плохому печатному руководству, в котором полно ошибок». Профессор Раджиндер Сохал из Южного методистского университета в Далласе пишет, что «после 55 лет человеческий организм идет в разнос, потому что скорость процесса деградации удваивается каждые шесть лет». Такое накопление генетической деградации идет настолько интенсивно, что к 80 годам в организме уже вырождается треть белковых клеток.

Почему же природа выработала такую несовершенную систему копирования? Оказывается, дело совсем не в самих генах, а в воздухе, которым мы дышим. Дуг Уоллес, заведующий кафедрой генетики в университете Эмори в Атланте, США, посвятил 25 лет изучению крошечных организмов, называемых митохондриями, которые существуют во всех человеческих клетках. Эти митохондрии являются источниками энергии для клеток и, следовательно, для всего организма — они синтезируют кислород (получаемый от красных кровяных клеток) и другие элементы и обеспечивают энергию, необходимую для различных функций клеток. Уоллес, так же как и многие другие выдающиеся ученые, считает, что избыточный кислород, который часто называют «свободными радикалами», вызывает коррозию и порчу клеток, совершенно так же, как окисление кислородом способствует ржавлению автомобиля или прогорклости масла.

Генетики полагают, что наши гены обладают механизмов ремонта, осуществляемого при помощи находящихся внутри клетки ферментов — их функция состоит в том, чтобы исправлять повреждения, вызванные свободными радикалами. Постоянно перемещаясь вверх и вниз по хромосомам, эти ферменты проверяют и исправляют нанесенные им повреждения. Этому процессу способствует структура ДНК, которая образует хромосомы в виде двойной спирали. Двойная спираль ДНК имеет форму винтовой лестницы с двумя перилами, соединенными множеством поперечных перекладин. В перекладинах содержатся парные значения элементов ДНК — A, G, С и Т, так что при скольжении вниз по направляющей прочитываются слова и приказы в символах ДНК. Важно то, что эти перекладины могут состоять только из комбинаций букв А/Т или C/G. Благодаря такому механизму ферменты могут прочитывать ДНК и исправлять отсутствующие буквы. Однако этот механизм может не срабатывать в тех редких случаях, когда оказываются повреждены обе противоположные пары!

По-видимому, процесс деления клетки является ключевым элементом механизма защиты от воздействия свободных радикалов. В какой-то определенный момент генный механизм отдает клетке приказ разделиться надвое, при этом восстанавливается ее защитная система. Соответственно и одновременно происходит расщепление каждой хромосомы в клетке. В этот момент хромосомы оказываются более всего уязвимыми, так как при этом разрывается защитная оболочка клеточного ядра. Все освободившиеся хромосомы распрямляются, превращаются в прямые лестницы и делятся. Поперечные перекладины лестницы разрываются, и две ветви спирали ДНК отделяются друг от друга. В этот момент, пока каждая из ветвей ДНК еще не обзавелась новой ветвью-партнером, любое повреждение каждой из них может оказаться непоправимым. Однако исследование мутаций показывает, что они чаще наблюдаются в неактивной, или усеченной, ДНК, и это, по-видимому, означает, что в клетках имеется защитный механизм, выискивающий и защищающий в первую очередь активные гены.

В результате недавних исследований начала поступать информация о конкретных процессах старения клеток. Ученые из Герон-корпорации, в консультативный совет которой входит Джеймс Уотсон (из знаменитой команды Уотсон и Крик, открывший молекулу ДНК), полагают, что, возможно, они открыли биологические часы — механизм, регулирующий жизнь и смерть клетки. Механизм этот получил название теломера. Это сегмент ДНК, повторяющийся в конце каждой хромосомы — его часто уподобляют пластмассовому наконечнику на шнурке ботинка. Каждый раз при делении клетки, когда копируется ДНК хромосомы, этот ее кончик несколько укорачивается. У ребенка длина этого кончика — около 20 тысяч знаков, а у 60-летнего старика — вдвое меньше. Когда теломер сокращается до известного предела, клетка перестает делиться и приходит в состояние, именуемое сенильностью. В это время клетки и их функции начинают деградировать с нарастающей скоростью.

Деление клеток человеческого организма идет с различной скоростью в различных органах тела. Более крупные гены со сложной структурой ДНК более подвержены порче, чем более простые гены. И дело еще более усложняется тем обстоятельством, что когда нарушены гены, ведающие механизмом самокорректировки, то клетка теряет свою эффективность в смысле исправления повреждений, и деградация происходит все быстрее.

Очевидно, что старение — сложный процесс, по ходу которого ряд различных систем организма постепенно, в разное время, выходит из строя. Две самые критичные системы — это, по-видимому, мозг и иммунная система. Что касается первого, то характерно, что клетки мозга рано перестают делиться, а затем в нем начинается длительный процесс постепенного отмирания клеток. И это затрагивает такие важнейшие функции организма, как слух, обоняние и память. Что касается иммунной системы, то в ней (как это ни странно) обнаруживается самая высокая среди прочих клеток организма скорость мутации, и она одной из первых ослабевает с возрастом, оставляя нас беззащитными перед всеми видами заболеваний. Совместная деградация обоих этих систем представляет собой основное направление процесса старения, заканчивающегося естественной смертью.

Некоторые ученые считают, что все формы проявления старения в конечном счете сосредоточены в одном гене, который именуется геном Мафусаила. Однако большинство все же полагает, что это более сложный процесс и что в нем участвуют сотни различных генов — одни в большей мере, другие — в меньшей. В конечном счете управление процессом старения, видимо, можно свести к нескольким десяткам важнейших генов.

Поделитесь на страничке

Следующая глава >

Похожие главы из других книг

«ЧТО ТАКОЕ ХОРОШО И ЧТО ТАКОЕ ПЛОХО »

Из книги Без обезьяны автора Подольный Роман Григорьевич

«ЧТО ТАКОЕ ХОРОШО И ЧТО ТАКОЕ ПЛОХО» Хороший человек, славный мальчик, приятный юноша, замечательная личность, герой, гений.:Так человека хвалят.А за что? И всюду ли за одно и то же?И всюду ли, всегда ли за одно и то же ругают?Конечно, нет. За примерами ходить недалеко. Каждый


Что такое хорошо, а что такое плохо?

Из книги Про трех китов и про многое другое автора Кабалевский Дмитрий Борисович

Что такое хорошо, а что такое плохо? Возник у меня как-то с ребятами разговор о двух очень разных, ни в чем не похожих друг на друга сочинениях. Одно из них они слышали по радио, другое — в концертном зале. В исполнении первого принимали участие певцы-солисты, хор и большой


10.2. Что такое повседневность?

Из книги Теория культуры автора Автор неизвестен

10.2. Что такое повседневность? Повседневность характеризуется суточным ритмом повторяющихся в жизни человека процессов и событий. По отношению к суткам более крупные хронометрические единицы: неделя, декада, месяц, сезон и т. д. – составляют фон, временной контекст


Что такое взрослость

Из книги Многослов-3, или Прочистите ваши уши: первая философская книга для подростков автора Максимов Андрей Маркович


Что такое послушание?

Из книги Наблюдая за евреями. Скрытые законы успеха автора Шацкая Евгения

Что такое послушание? Должен ли ребенок быть послушным, дисциплинированным?Древняя еврейская легенда гласит: свойства человека предопределены на небесах еще до его рождения. От него самого зависит только одно – станет он добрым или дурным, употребит свои таланты во


ЧТО ТАКОЕ ФАНТАСТИКА?

Из книги Что такое фантастика? автора Кагарлицкий Юлий Иосифович

ЧТО ТАКОЕ ФАНТАСТИКА?


Что такое субкультура

Из книги Кто такие эмо и готы. Как родителям понять, куда «вляпался» их ребенок автора Кравчек Дина Илларионовна

Что такое субкультура Субкультура – это культура узкого круга людей, ответвление общей культуры. Субкультура всегда отказывается от части общей культуры, которая считается массовой. Людям, которые варятся в субкультурном бульоне, не нравится то, что нравится


Да что ж это такое?

Из книги Голландия и голландцы. О чем молчат путеводители автора Штерн Сергей Викторович

Да что ж это такое? На следующий день я проснулся очень рано. Солнце, впрочем, уже встало и еще до моего пробуждения скрылось за облаками, оставив лишь узкую бирюзовую полоску чистого неба над горизонтом. Но высоко подняться оно не успело — кромка облаков над бирюзой


Что такое сон?

Из книги Еврейский ответ на не всегда еврейский вопрос. Каббала, мистика и еврейское мировоззрение в вопросах и ответах автора Куклин Реувен


ЧТО ЖЕ ТАКОЕ БРАК?

Из книги Зачем идти в ЗАГС, если браки заключаются на небесах, или Гражданский брак: «за» и «против» автора Арутюнов Сергей Сергеевич


Д. Н. Емельянов, Н. Н. Смирнова, А.В. Марков, О.И. Шеронова, Н. В. Волкова Температурное старение систем целлюлозная бумага – полиакрилатный консервант

Из книги Исследования в консервации культурного наследия. Выпуск 2 автора Коллектив авторов

Д. Н. Емельянов, Н. Н. Смирнова, А.В. Марков, О.И. Шеронова, Н. В. Волкова Температурное старение систем целлюлозная бумага – полиакрилатный консервант Отрицательное влияние на сохранность памятников оказывают два основных критических фактора: температура и влажность.


ЧТО ЭТО ТАКОЕ — ТОЧНОСТЬ?

Из книги Как говорить правильно: Заметки о культуре русской речи автора Головин Борис Николаевич

ЧТО ЭТО ТАКОЕ — ТОЧНОСТЬ? За каждым словом история языка закрепила особое значение или набор значений. Так, слово газета имеет значение ‘периодическое издание, обычно в виде нескольких листов большого формата, информирующее читателей о текущих событиях в различных


ЧТО ТАКОЕ ХОРОШО И ЧТО ТАКОЕ ПЛОХО

Из книги Мир саги автора Стеблин-Каменский Михаил Иванович

ЧТО ТАКОЕ ХОРОШО И ЧТО ТАКОЕ ПЛОХО НУЖНЫЕ, ХОТЯ И «ДРУГИЕ» О хорошей и плохой речи полезно знать многое. В этих заметках пока говорилось о правильности ее, чистоте, точности и богатстве. Но, по-видимому, существуют и другие ее качества? И может быть, эти «и другие» не менее