9 биологических процессов, действие которых мы называем старением

Почему мы стареем? Пока не установлена точная связь между описанными ниже признаками старения. Когда специалисты достаточно узнают о механизмах, вызывающих "увядание" организма, они смогут разработать эффективные методы терапии, которые смогут влиять на старение и лечить возрастные недуги.

Любой биологический организм со временем стареет, и человек, конечно же, не исключение. С возрастом каждый начинает замечать морщинки на лбу или снижение уровня энергии. Но что именно вызывает угасание человеческого тела? Перевели статью в журнале Business Insider, где представлены девять биологических процессов, совокупность действия которых мы и называем старением.

Ошибки в ДНК и ленивые клетки: что вызывает старение тела

Чтобы выяснить, что же происходит внутри нашего тела и вызывает возрастные изменения и ухудшения, в 2013 году журнал Cell собрал группу исследователей. Команда, состоящая из ученых, которые изучали различные аспекты старения, провела масштабный анализ всей существующей литературы по старению и написала обзор. Работа «Признаки старения» (так называлась их статья) суммировала все биологическое, что происходит в нашем организме по мере того, как мы стареем. Ученые также разбили эти признаки на девять «процессов» (или причин. — Прим. ред.) старения — посмотрим, что означает каждый из них и как они работают.

В ДНК появляются ошибки

Один из видов повреждений, возникающих вместе со старением, — ошибки, которые начинают появляться в нашей ДНК. Когда ДНК реплицируется, ее код может не всегда копироваться правильно, в итоге некоторые ее части могут быть написаны с ошибками, а целые разделы могут быть случайно вставлены или удалены. Причем эти ошибки не всегда улавливаются механизмами в нашем организме, которые восстанавливают ДНК.

Генетический код — это инструкция для клетки, поэтому по мере накопления ошибок они могут нанести ущерб.

Если со временем инструкции становятся неясными или неправильными, это может привести к разрушению клетки и даже к тому, что она станет злокачественной. Ученые обнаружили, что многие клетки в старых тканях имеют много накопленных генетических повреждений. Если исследователи смогут выяснить, как усовершенствовать механизм восстановления ДНК, они смогут улучшить и, возможно, замедлить процесс старения.

Мы в ВКОНТАКТЕ! Подписывайтесь!

Неправильная экспрессия генов

Определенные части ДНК считываются и преобразуются в физические черты. Группа белков в клетках контролирует, какие гены в конечном итоге экспрессируются, — процесс называется эпигенетической модерацией, и именно он гарантирует, что клетки вашей кожи будут отличаться от клеток мозга, даже если они используют один и тот же набор ДНК.

Однако по мере того как мы стареем, белки, связанные с ДНК, становятся более рыхлыми и менее точными, и гены начинают экспрессироваться, когда этого не должно происходить, или замалчиваются по ошибке. В итоге некоторые необходимые белки не производятся, а вредные ненужные — наоборот. Например, если непреднамеренное изменение приводит к подавлению гена, который помогает подавлять опухоли, клетки могут неконтролируемо перерасти в рак. Ученые обнаружили, что устранение этих типов ошибок в экспрессии генов может улучшить некоторые неврологические эффекты старения у мышей, например ухудшение памяти.

Теломеры могут укорачиваться

Теломеры — это защитные колпачки на концах каждой цепи ДНК. Некоторые ученые сравнивают их с пластиковыми кончиками шнурков, которые предохраняют их от износа. Некоторые исследования показывают, что каждый раз, когда клетки делятся, кончики хромосом становятся чуть короче. Когда теломеры теряются, хромосомы становятся нестабильными, и возникают всевозможные проблемы. Наиболее примечательно то, что хромосомы не могут правильно реплицироваться и в конечном итоге становятся фрагментированными или у них появляются лишние части, которых там быть не должно. Такие аномалии обычно убивают клетки или делают их опасными.

Ученые выяснили, как повысить уровень теломеразы — фермента, который может увеличить длину теломер — у мышей, и их исследование показало, что это может продлить продолжительность жизни грызунов. Когда ученые снижали уровень теломеразы у мышей, продолжительность их жизни становилась короче.

Белки становятся менее стабильными и точными в своих ролях

Белки в наших клетках производятся постоянно, и именно они контролируют почти все функции внутри клетки. Они перемещают нужные «материалы», передают сигналы, включают и выключают процессы и обеспечивают структурную поддержку клетки. Но белки необходимо регулярно перерабатывать, потому что со временем они теряют свою эффективность.

С возрастом же наши тела теряют способность устранять старые белки.

Когда наши тела не могут перерабатывать неиспользуемые белки, они накапливаются и могут стать токсичными. Накопление белка является одним из основных признаков болезни Альцгеймера: белки, называемые бета-амилоидными агрегатами в головном мозге, приводят к потере нервных клеток.

Клетки не умирают, когда должны

Когда клетки подвергаются стрессу и повреждаются, они иногда перестают делиться и становятся устойчивыми к смерти — превращаются в то, что ученые называют зомби-клетками, которые могут инфицировать другие клетки поблизости и распространять воспаление по всему телу. Такие клетки также называются стареющими клетками.

Со временем и возрастом стареющие клетки накапливаются, и ученые обнаружили, что устранение стареющих клеток у пожилых мышей, по-видимому, обращает вспять некоторые эффекты старения. Точно так же, когда стареющие клетки вводили молодым мышам, они оказывали изнурительное и воспалительное действие и наносили ущерб общему здоровью. В настоящее время разрабатывается несколько препаратов, называемых сенолитиками, которые должны уменьшать количество стареющих клеток у пожилых людей для лечения возрастных заболеваний.

Неисправности в механизме производства энергии

Энергию в клетках, превращая кислород и пищу в энергию, производят митохондрии, и по мере старения организма и его клеток эти миниатюрные электростанции становятся все более неэффективными и нефункциональными. Если же они не функционируют должным образом, они могут производить измененную форму кислорода, которая может вызвать повреждение ДНК и белков.

В исследовании, опубликованном в журнале Nature, ученые смогли обратить вспять появление морщин у мышей, восстановив функцию их митохондрий.

Обмен веществ может нарушиться

Клетки должны адаптироваться к доступному количеству питательных веществ, поэтому, если существует дисбаланс способности клетки воспринимать или обрабатывать питательные вещества, появляются проблемы.

С возрастом клетки становятся менее точными при определении количества глюкозы или жира в организме, поэтому некоторые виды жиров и сахаров не обрабатываются должным образом. То есть в стареющих клетках накапливается чрезмерное их количество не потому, что пожилые люди потребляют много жира, а потому, что клетки не переваривают его должным образом. В итоге это может повлиять на путь передачи инсулина и IGF-1, которые играют большую роль в возникновении диабета.

Именно поэтому возрастной диабет — это довольно распространенное явление: организм пожилых людей больше не может должным образом усваивать все, что они едят.

Ткани перестают «чиниться» и обновляться

Почти все ткани в той или иной степени обновляются, но скорость такого обновления с возрастом замедляется, что является одной из причин накопления повреждений. Стволовые клетки — это клетки, которые могут превращаться в разные типы клеток нашего тела. Во многих тканях они действуют как внутренняя система восстановления, восполняя поврежденные или мертвые клетки. С возрастом стволовые клетки истощаются и становятся менее активными, а это означает, что они больше не могут делиться так быстро. Истощение стволовых клеток означает, что ткани, которые должны обновляться, на самом деле больше не делают этого.

Подписывайтесь! Мы в Одноклассниках!

Клетки перестают «общаться» друг с другом

Чтобы все в организме работало, клетки должны постоянно «общаться» друг с другом — для этого они посылают сигналы через кровь и иммунную систему. Но по мере того как наши тела стареют, клетки начинают делать это все хуже. Так, некоторые из них становятся менее чувствительными, что может превратить их в стареющие клетки, вызывающие воспаление. При этом само это воспаление еще больше блокирует связь со здоровыми функционирующими клетками.

Когда клетки не могут «общаться», иммунная система не может эффективно избавляться от патогенов и стареющих клеток

Старение также изменяет уровень межклеточной коммуникации в эндокринной и нейроэндокринной системах. То есть сообщения, отправляемые через молекулы гормонов, циркулирующих в этих системах, таких как инсулин, обычно теряются.

Ученые пока не понимают связи между этими девятью согласованными признаками старения, но, по словам *Мануэля Серрано *, одного из авторов статьи, сейчас многие ученые занимаются подобными исследованиями.

Когда ученые в достаточной мере узнают о процессах, лежащих в основе старения, они смогут создавать более эффективные методы лечения, которые могут влиять на то, как мы стареем, и лечить возрастные заболевания.

Ричард Миллер, директор Центра исследований старения Гленна при Мичиганском университете, говорит, что, когда дело доходит до управления старением, «вещи, которые действительно имеют значение, — это основные механизмы контроля в нашем теле, которые регулируют различные виды клеточных событий». По его мнению, настоящая проблема состоит в том, чтобы выяснить, что связывает воедино все процессы, вызывающие разрушение нашего тела.опубликовано econet

Автор Веселко Анна

P.S. И помните, всего лишь изменяя свое потребление - мы вместе изменяем мир! © econet