Доклады моип. Секция Геронтологии. Сборник статей icon

Доклады моип. Секция Геронтологии. Сборник статей





НазваниеДоклады моип. Секция Геронтологии. Сборник статей
страница5/17
м.н. Донцов
Дата01.02.2013
Размер3.27 Mb.
ТипДоклад
1   2   3   4   5   6   7   8   9   ...   17

В.И.Донцов

ВВЕДЕНИЕ

Несмотря на длительную историю изучения старения, все еще не полностью осознанны сущность и главная причина старения как всеобщего явления в природе. Существует настоятельная необходимость в четком общем взгляде на явление старения в целом, а также в моделях, позволяющих количественно и содержательно интерпретировать старение организмов. Как было показано нами на примере моделирования процесса старения в целом и моделирования отдельных элементов старения [1-8] регуляторным влияниям принадлежит центральная роль, а важнейшим механизмом противостояния старению является клеточное деление; его замедление - критично для проявления старения самообновляющихся тканей, которых в организме млекопитающих большинство. В связи с этим представляется теоретически значимым и практически полезным углубленное модельное исследование процессов клеточного роста в целостном организме на всех его иерархических уровнях.

В настоящей работе, которая носит концептуальный характер, делается попытка построения новой теории старения на разнообразном доказательном базисе, включающем как модельные рассмотрения, так и разнообразные экспериментальные материалы, в том числе полученные авторами данной работы.
^


МОДЕЛИ РЕГУЛЯЦИИ ДЕЛЕНИЯ КЛЕТОК


Сложный иерархический комплекс регуляции клеточного деления развивается в фило- и онтогенезе путем надстраивания над уже имеющимися механизмами. Не ограниченное ничем клеточное деление пропорционально наличному в каждый момент времени числу клеток – это прямая положительная связь, что, как известно, дает экспоненциальный рост тканевой массы. Фактически, его можно наблюдать лишь на самых ранних стадиях деления эмбриона или начале роста клеточной культуры низкой плотности.

Структурная модель такого процесса для G – покоящихся клеток и S – клеток в состоянии деления, является элементарной моделью с положительной (+) обратной связью и может быть представлена как простая схема 1:

^ G  S

(+)


Наиболее общий и древний механизм регуляции клеточного роста – отрицательная (-) обратная связь, известная как кейлонный механизм. При этом скорость деления обратно пропорциональна достигнутой массе клеток, асимптотически стремящейся к своему пределу. Структура такого процесса, как системы с обратной (-) отрицательной связью, можно представить в виде схемы 2 :


^ G  S

(-)


Следующий уровень регуляции - взаимодействие клеточных популяций. В наиболее простом случае - это – клеточный синергизм, что дает выгоды для обеих взаимодействующих популяций. Но так как это есть механизм положительной обратной связи, то, чтобы не возникало неограниченного роста, необходимы и клеточные популяции ограничивающие размножение клеток (отрицательная обратная связь): все 3 элемента (регулируемая популяция, хелперная и супрессорная популяция) образуют элементарную саморегулирующуюся единицу из 3-х клеточных популяций (рисунок 1), названную нами КЛЕТОЧНЫЙ ГИПЕРЦИКЛ [1, 2, 3, 6, 9, 10]: популяция соматических клеток (Gа) регулируется стимулирующими (h) и ингибирующими (s) регуляторными популяциями - отражено на схеме 3


Ss Ga S h


Gs Sa Gh


Несмотря на простоту описания и большую биологическую значимость, «клеточному гиперциклу» не уделено достойного внимания в литературе. Между тем, концепция клеточного гиперцикла означает [1, 2, 3, 6, 9, 10]:

- новый механизм в эволюции при формировании многоклеточных организмов, что сделало возможным само существование многоклеточных как единого целого;

- принципиально новый уровень регуляции клеточного роста в организме (уровень клеточных популяций), а, значит, и новую систему в организме;

- наличие процессов самоорганизации на данном уровне;

- основу для формирования более высоких уровней регуляции (нейро-гуморального) и для опосредованного влияния этих уровней на собственно клеточный рост;

- основу для формирования специальной клеточной системы регуляции роста соматических клеток в организме – новой системы в организме [1, 2, 6, 9, 10], которая в свою очередь является основой формирования специальных систем – в том числе системы иммунитета – новая теория формирования иммунитета [3],

- новая «имунная теория старения» как истощения системы иммунитета вследствие изменения в регуляторных системах [1, 6].

Дальнейшее развитие клеточного гиперцикла в филогенезе должно было происходить по общим эволюционным законам - можно теоретически предсказать и экспериментально наблюдать следующие биологические феномены:

- увеличение числа регулируемых единиц,

- специализацию популяций клеток (выделение соматических и регуляторных популяций);

- специализацию регуляторных популяций, ведущую, например, к феномену "памяти" при регенерации органов и тканей, переносимой Т-лимфоцитами [1, 6, 11, 12].

- появление функциональной регуляции (появление механизмов Go/G1 перехода и его регуляции отдельно от G1/S перехода),

- надстраивание систем регуляции целостного организма.

На схеме 4 показана структура гиперцикла, с G1/S регуляциеи.


Функциональные влияния на определенную клеточную популяцию

Go/G1


Ss Ga Sh


Gs Sa Gh


Моделирование на основе данной схемы различных биологических процессов дает исключительно плодотворные результаты. Посмотрим, каким образом будет реагировать такая система на внешнее возмущение, отклоняющее ее от имеющегося баланса.

При включении G0/G1 перехода (регенерации при повреждении ткани, функциональная нагрузка, модель фармакологически индуцированной искусственной стимуляции [1-6] такого перехода) будет наблюдаться следующая последовательность биологических реакций: повышение количества G1 соматических клеток активирует «h» клетки к пролиферации и выделению регуляторных факторов; только затем активируется G1/S переход соматических клеток и появление активно делящихся соматических клеток активирует «s» клетки, подавляющие избыточную реакцию. От соотношения h/s клеток зависит интенсивность: репаративной регенерации, уровня фонового самообновления тканей и его снижения с возрастом и пр. Важно, что сам уровень такого соотношения есть функция нейро-гуморального фона, а снижение этого фона с возрастом полностью объясняет все особенности «старческой» кинетики регенерации, снижение самообновления органов с возрастом и открывает перспективы влияния на эти процессы иммунофармакологическими средствами.

Нами были подробно исследованы в эксперименте процессы регуляции индуцированного роста и регенерации соматических тканей и экспериментально обнаружена такая кинетика регуляторных популяций, выделены активные регуляторные популяции и идентифицированы как особые популяции Т-лимфоцитов (участвующих в так называемой «сингенной спешанной культуре лимфоцитов»), показана их активность в пассивном переносе у мышей, показана возможность изменения процессов клеточного роста на различных экспериментальных моделях и изменение этой системы с возрастом [1-6, 26].

Механизмам регуляции роста и развития уделяется в эволюции главная роль. В предыдущих публикациях авторов, посвященных моделям старения, был сделан вывод о том, что первостепенный вклад в процесс старения вносит именно регуляторный механизм, дающий наилучшее приближение к реальным графикам старения. Снижение скорости деления клеток с возрастом в рамках этой модели целиком зависит от скорости гибели или сохранности стимулирующей регуляторной популяции в регуляторных центрах, обычно идентифицируемых с центрами гипоталамуса.

Таким образом, мы можем ожидать значительного замедления старения и увеличения продолжительности жизни при воздействии на процессы сохранения, активации или замещения влияний таких стимулирующих регуляторных клеток. Это – новая регуляторно-иммунная теория старения, новые возможности для диагностики старения на клеточном уровне и новые возможности влияния на старение иммунофармакологическими средствами.

На рисунке 1 показан результат моделирования влияния гибели регуляторных клеток гипоталамуса на клеточный рост в соответствии с ранее представленной регуляторной моделью старения.



2

1



Рисунок 1

Модель возрастной дистрофии тканей при изменении центральной регуляции клеточного роста

По вертикали - значения параметров в условных единицах,

По горизонтали время в условных единицах (соответствуют годы*10).

1 – клеточная масса (для самообновляемых соматических тканей) при снижении с возрастом стимулирующих влияний со стороны регуляторных клеток мозга на систему лимфоидной регуляции клеточного роста;

2 – то же при отсутствии возрастной случайной гибели регуляторных клеток мозга.


Напомним, что в этой модели запрограммированная гибель ингибирующих элементов гипоталамуса растормаживает стимулирующие регуляторные клетки гипоталамуса, активирующие клеточный рост (в связи с развиваемыми взглядами – через систему Т-лимфоцитов - регуляторов роста соматических клеток); вероятностная спонтанная гибель стимулирующих клеток приводит к возрастной дистрофии тканей. На рисунке 3 хорошо видны: период роста организма, плато при окончании роста и развития, и последующая постепенная возрастная дистрофия тканей. При отсутствии спонтанной гибели стимулирующих регуляторных клеток возрастная дистрофия тканей отсутствует. Как показано в наших предыдущих публикациях, моделирование этой ситуации для полной картины старения, учитывающей все 4 основных механизма старения, показывает возможность увеличить среднюю продолжительность жизни до 170-200 лет и более.

^

ПРОДОЛЖИТЕЛЬНОСТЬ ЖИЗНИ (ПЖ) В ЭВОЛЮЦИИ


ПЖ животных колеблется в очень широких пределах [6, 13, 14]. Коловратки завершают полный жизненный цикл, от яйца до смерти за 50 - 60 часов, а некоторые из пресмыкающихся живут более ста лет.

Величина животных и связанные с этим – период зародышевой жизни, периоды роста и достижения половой зрелости обычно пропорциональны их ПЖ. Но мелкие животные - попугаи, вороны и гуси, значительно переживают многих млекопитающих и гораздо более крупных птиц. Бюффон определяет ПЖ как 6-7-кратный период роста. Но уже Вейсман приводит пример лошади, полная зрелость которой достигается в 4 года, а живет она в 10-12 раз дольше; тогда как ПЖ овцы только втрое превышает период ее роста. Попугаи, отличающиеся большой долговечностью, в то же время растут очень быстро. Они оперяются и способны размножаться уже в 1-2 года. Их зародышевая жизнь длится менее месяца. Установлены факты дожития попугаев до 100-летнего возраста (например, попугай «Чарли» У.Черчилля). В этих случаях их ПЖ в 1000 раз больше периода половой зрелости ("Феномен попугая"!). У домашнего гуся, при зародышевой жизни в 1 мес. и коротком периоде роста, ПЖ достигает десятков лет.

С эволюционной точки зрения, ПЖ животных должно быть достаточно для того, чтобы обеспечить размножение и воспитание потомства. Существует среднестатистическая закономерность обратно пропорционального соотношения между плодовитостью и ПЖ, однако из этого правила имеется множество исключений - многие виды попугаев несут 2-3 раза в год по 5-10 яиц, утки и гуси также и высоко плодовиты, и долговечны. Эволюция «не видит» поздних возрастов - за счет большой смертности в более ранних возрастах, поэтому эволюционное давление, направленное на максимальную адаптацию организмов к среде и высокую репродуктивную способность, не распространяется на процессы старения. В то же время, старшие возраста по этой причине «безразличны» для эволюции (она никак не заинтересована в специальных механизмах «убирания» старшего поколения!).

При огромнои количестве видов эволюции не удалось в глобальном миллиарднолетнем «эксперименте» случайно создать нестареющие виды. По-видимому, эта задача является крайне мало реальной, если вообще возможной. С другой стороны, огромные межвидовые вариации ПЖ указывают на существование относительно простой возможности повлиять на ПЖ в широких пределах. В то же время, каждый вид имеет вполне определенную ПЖ - причину этого, как указывает Давыдовский, следует искать в морфо-функциональных особенностях вида [15].


Значительная межвидовая вариабельность указывает на относительно простой механизм детерминации ПЖ (на его детерминированность небольшим числом генов). Схожесть тканевого метаболизма, например, мыши и человека, при почти 100-кратном различии в ПЖ и, главное, сходными морфо-функциональными изменениями для 1-летней мыши и 80-летнего человека, а также наличие примеров ускоренного старения – прогерий и натогерий, указывает на возможность резкого изменения масштаба клеточного старения.

Учитывая данные о клеточном старении как функции клеточного возраста для делящихся клеток (клеточные культуры как типичный пример), можно полагать, что именно снижение скорости клеточного деления составляет основу старения по крайней мере делящихся клеток - а это большинство тканей и органов млекопитающих и человека.

Возможность быстрого старения клеточных популяций при сдерживании деления в культурах и столь же быстрого их «омоложения» при восстановлении клеточного деления указывает на возможность «омоложения» и тканей в организме человека. При этом клеточный потенциал тканей к делению сохраняется: если частота митозов в старой печени снижается в десятки и сотни раз, то при индукции регенерации печени (резекция 2/3 печени) за сутки до половины печеночных клеток успевают поделиться.

Исходя из вышесказанного, представляется, что регуляторные процессы - регуляция клеточного роста и деления в целостном организме, представляют собой центральный механизм роста, развития и старения организмов, на который представляется возможным повлиять.

Как показано далее, имеется ряд данных, указывающих на то, что морфологическим субстратом старения могут являться регуляторные центры гипоталамуса. Случайная по своей природе скорость гибели стимулирующих клеточных популяций в регуляторных центрах может определять темпы старения. Повышение устойчивости таких нервных регуляторных клеток к гибели представляет собой основное направление противодействия старению.
^
НОВАЯ ИММУННАЯ ТЕОРИЯ СТАРЕНИЯ

Современные теории старения уделяют важную роль в развитии процесса старения механизму снижения с возрастом процесса клеточного самообновления тканей вследствие выраженного снижения их потенциала роста [13-17].

В настоящее время накопились факты, указывающие на то, что лимфоциты Т-ряда не только выполняют иммунные функции, но и способны к регуляции клеточного роста любых иных типов клеток в организме, имея свою иерархическую функцию в такой регуляции.

Главные экспериментальные примеры из этой области:

- наибольший международный и отечественный резонанс имели работы по переносу "регенерационной информации": лимфоциты от животных с регенерацией тканей любого типа способны индуцировать митозы и рост клеток соответствующего типа при сингенном переносе интактным животным [1-6, 11-12, 16],

- перенос гиперпластической реакции лимфоцитами возможен для любых тканей и при любых процессах - например, при изопротеренол-индуцированной гипертрофии слюнных желез грызунов, функциональной гиперплазии сердца и др. [1-6, 11,12, 17-20].

- известна регуляция Т-лимфоцитами пролиферации фибробластов, а также


- показано, что симптомы разрастания костной ткани – остеопетроза коррегируются переносом лимфоцитов от здоровых животных; более того, паратиреоидный гормон, специфический для остеокластов, действует через Т-лимфоциты, на которых (но не на остеокластах) имеются к нему рецепторы [21,22];

- показано, что общую задержку роста - карликовость мышей можно ликвидировать переносом лимфоцитов от здоровых животных, а на Т-лимфоцитах есть рецепторы к соматотропному гормону и число их выше в период роста животных [23, 24];

- известен парадокс "Nude" мышей, противоречащий теории опухолевого надзора, (опухолевый надзор выдвигался как главный эволюционный фактор становления лимфоидной системы): у бестимусных мышей частота спонтанных и индуцированных опухолей не повышена, а снижена; более того, повышение частоты опухолей у них восстанавливается при переносе лимфоцитов от обычных мышей; у этих же животных снижение регенерации и самообновления тканей (дистрофический синдром) не может быть объяснен только снижением иммунитета и бактериальной инфекцией; также у таких мышей со временем Т-лимфоциты все равно появляются, то есть, роль тимуса играют обычные ткани, также стимулирующие пролиферацию и созревание Т-клеток;

- известны факты стимулирования и ингибирования лимфоцитами роста опухолей, не сводящиеся к типичным чисто иммунным феноменам [25, 26];

- при старении снижению клеточного самообновления (физиологической регенерации) предшествует выраженная возрастная инволюция тимуса - источника Т-лимфоцитов;

- реакция "трансплантат против хозяина" и иные методы, инактивирующие собственные лимфоциты "хозяина" приводят к типичным "неиммунным" симптомам - снижению индуцированной регенерации, дистрофии тканей и пр.;

- система Т-клеток-регуляторов гораздо более сложна, чем система Т- и В-эффекторов иммунитета, причем Т-клетки иммунной системы распознают чужеродный антиген ("чужое") в комплексе со "своим" - антигенами главного комплекса гистосовместимости;

- подробно описана и исследована в иммунологии т.н. "сингенная смешанная культура лимфоцитов" (sMLC), когда Т-клетки преимущественно Т-хелперного и Т-супрессорного (но не киллерного) типов реагируют бурной пролиферацией на свои собственные клетки организма, в том числе на неиммунные клетки; в классической иммунологии эти клетки - "лишние" - их можно убрать антисыворотками и обычные иммунные реакции не изменятся; в рамках sMLC интересны факты появления или повышения количества Ia рецепторов, на которые реагируют Т-клетки, на неиммунных клетках различных тканей при подготовке их к клеточному делению, в том числе на опухолевых клетках и пр. [27].

Известно из иммунологии и иммуногенетики рецепторов Т-клеток, что "распознавание чужого" в принципе не отличается от "распознавания своего", причем возможен перевод "своего" в "чужое" (аутоиммунные реакции) и "чужого в свое" (толерантность) в результате прежде всего изменений в регуляторных Т-клетках. При распознавании Т-зависимых молекулярных антигенов в ходе иммунной реакции "чужое" распознается в комплексе со "своим" - собственными антигенами главного комплекса гистосовместимости, которые представлены на "презентирующих" антиген клетках разного типа. Необходимость "презентации" антигена для лимфоцитов Ia-несущими клетками собственного организма может с развиваемых позиций


объясняться тем, что эволюционно Т-клетки приспособлены к реакции именно на клетки, причем на готовящиеся к пролиферации клетки, а не на молекулы.

Исходя из всех выше приведенных фактов, мы предположили, что функция регуляции клеточного роста "своих" клеток является филогенетически более древней и более важной - собственно это и есть эволюционная сила, формирующая сложную систему Т-лимфоцитов-регуляторов пролиферации любых клеток, в том числе Т- и В-эффекторов иммунитета, которые филогенетически более поздние и более простые. В таком случае, иммунная система - только специализировавшаяся в отношении элиминации "чужого" часть более сложной и общей системы - клеточной системы регуляции пролиферации и роста соматических тканей - КРП системы [1-6]. В частности, нами были выделены и охарактеризованы такие Т-регуляторы роста различных соматических клеток организма, изучена их кинетика, особенности фенотипа, реакция на некоторые фармакологические агенты, выделение регуляторных факторов, специфических для соматических клеток и другие фактические данные.

Выше приведенные факты позволили нам сформулировать новую иммунную теорию старения, учитывающую роль Т-клеток в снижении клеточного роста в старости.

После формулировки Ф.Бернетом иммунологической теории старения была показана несомненная связь нарушений иммунитета со старением:

- прогрессирующая атрофия тимуса и всей лимфоидной ткани с возрастом,

- снижение предстоящей продолжительности жизни при снижении Т-клеток крови,

- отмечено сходство старческих изменений и процессов, наблюдаемых при ранней тимэктомии и иммунодефицитах иной природы, иммунологические расстройства и нарушения экспрессии антигенов гистосовместимости при прогериях и пр.

С другой стороны, возрастные изменения отмечаются для всех функций системы иммунитета, особенно Т-ряда:

- атрофия тимуса, селезенки и лимфоузлов, снижение числа периферических Т-клеток;

- увеличение числа незрелых лимфоцитов вследствие задержки их дифференцировки; - снижение числа предшественников Т-клеток и выраженное снижение продукции тими- ческих гормонов с диссоциацией в сторону активации Т-супрессоров, неспецифических Т-хелперов и Т-супрессоров, что растормаживает аутоиммунные процессы;

- уменьшение разнообразия антигенного репертуара лимфоцитов;

- снижение продукции Т-хелперами интерлейкинов;

- снижение способности лимфоцитов активироваться собственными клетками

организма,

- снижение так называемой сингенной смешанной культуры лимфоцитов;

- снижение противоопухолевой устойчивости организма и др.


Однако, не удавалось теоретически связать главные проявления старения - прогрессирующую лимфоидную дистрофию с возрастом и прогрессирующее снижение самообновления тканей всех типов. Известно, что снижение самообновления разнообразных тканей с возрастом сопровождается по неясным причинам развитием генерализованного G1/S блока:


увеличивается число готовых к пролиферации, но не получивших дальнейшего стимула для этого процесса клеток. В то же время, в иммунологии хорошо известен такой G1/S блок, типичный для лимфоцитов-эффекторов старых животных, но в иммунологии хорошо изучена многими авторами и причина его - дисбаланс функций Т-лимфоцитов-регуляторов, заключающийся в снижении общего числа Т-регуляторов и повышении доли Т-ингибиторов.

Эти данные, наряду с известным резким снижением sMLC в старости, корреспондируют с выше разобранными представлениями о системе КРП в организме.

Исходя из всего вышесказанного, нами была разработана новая иммунная теория старения.

Основные ее положения могут быть сведены к следующему:

1. Ведущим механизмом старения для самообновляющихся в ходе физиологической регенерации соматических тканей является снижение их клеточного самообновления.

2. Снижение потенциала клеточного роста соматических тканей при старении определяется изменениями в системе Т-лимфоидной регуляции роста и деления соматических клеток (КРП-системе). Сущностью изменений КРП в старости является увеличение доли КРП-ингибиторов и абсолютное снижение общего числа КРП. Нарушение соотношения КРП разных типов ведет к снижению скорости продвижения соматических клеток из фазы G1 в S, формируя G1/S блок в тканях старых животных.

3. Прогрессирующее снижение пролиферативной активности клеток соматических тканей ведет к увеличению доли "старых" клеток, при этом "старческие" изменения являются результатом проявления нормальных свойств таких, углубившихся в состояние дифференцировки, клеток с длительным периодом жизни. Так как в тканях всегда идут процессы замещения молодыми клетками, наряду с процессами старения формируются процессы приспособления, гипертрофии и пр.

4. Изменения системы КРП являются результатом продолжения действия регуляторов ограничения роста организма после того, как рост закончен, при участии гипоталамо-гипофизарной системы и тимуса.

Экспериментальные данные, подтверждающие эти выводы, получены нами в ряде экспериментов [1-6], их можно найти также при анализе экспериментов многих исследователей, упомянутых выше.

Предлагаемая новая иммунная теория имеет не только теоретический интерес, но и позволяет использовать весь потенциал иммунофармакологии для противодействия одному из важнейших механизмов старения - снижению с возрастом клеточного самообновления у многоклеточных, в том числе у млекопитающих и человека.


^ ПУТИ ВОССТАНОВЛЕНИЯ ИСТОЩЕННЫХ С ВОЗРАСТОМ

РЕГУЛЯТОРНЫХ ПРОГРАММ РОСТА И ДЕЛЕНИЯ КЛЕТОК

Проблема восстановления и коррекции регуляторных программ мозга является центральной в возрастной биологии, так как многие функции организма (половая, иммунная, уровень метаболизма, общий гормональный фон и баланс разных типов гормонов, нервная трофика, программа роста и др.) подвергаются резким изменениям в течение жизни именно вследствие запрограммированных изменений в регуляторных центрах (гипоталамуса и др.).


Разработанные в последние годы методы трансплантации мозговой эмбриональной ткани позволяют начать работы по восстановлению истощенных регуляторных программ у старых животных. Показана в литературе возможность восстановления данным методом половой функции у старых крыс [28]; показана возможность восстановления ЭЭГ и условно-рефлекторной деятельности у старых кроликов [29]. Нами показана возможность восстановления иммунокомпетеных клеток у мышей BALB/c в возрасте 20-22 мес. пересадкой ткани эмбрионального гипоталамуса в область заднего гипоталамуса старых реципиентов [30]. Опытные животные становились также более подвижными, упитанными, шерсть, клочковатая в этом возрасте, становилась гладкой и лоснящейся, сглаживался старческий горб, увеличивались масса и рост.

Регуляторные влияния со стороны мозга на иммуннокомпетентные органы реализуются как прямыми нервными влияниями, так и через гипоталамо-гипофизарную систему. Обнаруженные многими исследователями изменения активности нейронов гипоталамуса в ходе иммунной реакции и изменения иммунного ответа при разрушении и раздражении нервных ядер гипоталамуса указывают на наличие прямых и обратных регуляторных связей иммунной системы и нервных гипоталамических центров.

Хорошая переносимость оперативного вмешательства, высокая приживляемость трансплантата с установлением нервных связей с нейронами реципиента и отчетливые функциональные влияния на лимфоидную ткань делают этот метод доступным и удобным для исследования нейроиммунных взаимоотношений. Большие возможности заключены в варьировании топической локализации пересадок, в пересадке отдельных ядер, а также в аллогенных и межвидовых пересадках, например, при пересадке ядер эмбрионального гипоталамуса кролика мышам, учитывая, что длительность жизни этих животных различается на порядок. Полученные результаты указывают на принципиальную возможность восстановления утраченных или исчерпанных с возрастом программ развития, а также, возможно, навязывания новых программ (например, при межвидовых пересадках) с целью повлиять на процесс старения в нужном направлении. Альтернативой хирургическому вмешательству служат методы фармакологической или физиотерапевтической активации соответствующих ядер гипоталамуса, а также создание новых регуляторных центров и водителей ритмов в том числе с применением психотерапевтических техник, гипноза и пр.

^ ПРАКТИЧЕСКИЕ ПОДХОДЫ К РАДИКАЛЬНОМУ ПРОДЛЕНИЮ ЖИЗНИ

Развиваемые в данной статье взгляды показывают, что определяющими для задач радикального продления жизни у человека являются подходы, связанные с влиянием на регуляторные процессы клеточного самообновления и увеличение устойчивости клеток нервных регуляторных центров к гибели. В целом, в настоящее время представляется технически возможным решение задачи достижения режимов нестарения для самообновляющихся тканей, составляющих большинство в организме. Для этого может быть использован следующий ряд методов и средств:

  1. Генетические – повышение выживаемости регуляторных клеток.

  2. Тканевая инженерия и нанотехнологии (пересадки и подсадки).

  3. Периферический фактор – возможность вводить постоянно как биодобавки к пище.




  1. Иммунофармакология – действие на лимфоциты реагирующие в sMLC.

  2. Тканевые неспецифические факторы роста – Т-лимфокины для соматических клеток.

  3. Электромагнитная стимуляция (работы Гаркави с соавторами и транскраниальная электростимуляция, вживляемые стимуляторы и пр.) с ЭЭГ-топическим контролем.

  4. Нейрофармакология – сохранение и активация регуляторных нервных клеток.

  5. Психотехнические приемы, в т.ч. гипноз, психотехники и йогические практики для взятия под контроль и активации вегетативных регуляторных центров, или даже замещения истощенных программ на новые путем формирования функциональных центров - новых водителей ритма (замена морфологических центров на их функциональные аналоги – ансамбли нейронов более высоких уровней мозга).


Ряд практических возможностей здесь уже имеется. Генетически получены животные, в том числе мыши, с повышенной активностью антиоксидантных ферментов – с повышенной общей устойчивостью клеток, что увеличивает и их продолжительность жизни. Сходные исследования на постмитотических клетках (дрозофилы), также показали увеличение длительности жизни, что эквивалентно увеличению устойчивости клеток к случайной гибели. Антиоксиданты – средства защиты клеток общего типа, широко используются в медицине.

Проводился ряд экспериментов с пересадками нервной ткани (в том числе на человеке при лечении болезни Паркинсона и др.), а также с подсадкой гипоталамо-гипофизарных трансплантатов в мембранных камерах, защищающих от иммунного отторжения.

Известны нейрофармакологические средства, «очищающие» нервные клетки от липофусцина и активирующие мозговые функции (центрофеноксин и др.), а также множество средств влияющих на медиаторы (ноотропил, депренил, фенитоин) и метаболизм (ДМАЭ и др.) нервных клеток, из которых можно было бы создать высоко эффективные «коктейли».

Пересадки иммуннокомпетентной ткани – пожалуй, самый эффективный (после голодания, влияющего на скорость роста и развития в целом) экспериментальный метод продления жизни. Эффективно и длительное введение лимфокинов.

Показано наличие у молодых животных в сыворотке крови факторов, увеличивающих потенциал клеточного роста при введении старым животным [6]. Известны также выраженные влияния экстрактов некоторых рыб на состояние кожи (и видимо, других обновляющихся тканей) – разработан препарат «Имедин».

Ряд работ Гаркави с соавт. показали возможность активации нервных центров и удержание их на высоком уровне активности, что эквивалентно высокой тренированности и повышению пределов адапатации. Ими же показано общеомолаживающее действие таких процедур у крыс. Метод ТЭС (транскраниальной электростимуляции) на основе избирательного резонанса структур мозга позволяет избирательно активировать определенные нейрорегуляторные структуры. Наконец, до сих пор плохо используется высокая функциональная пластичность мозга. Между тем широко известны случаи быстрого постарения при психических травмах, и возможность обратного развития такой «психогенной прогерии».


Практикуемые в течение тысяч лет йогами психотехнические приемы включают и приемы омоложения. Интересно, что анализ таких методов показывает направленность их на регуляторные центры мозга и взятие их под активный психический контроль. Обычно начинают с практик концентрации внимания и визуализации психических процессов с концентрацией в области лба – функций произвольного внимания. Затем визуализированный свет проецируют на область затылка – эпифизарно-гипоталамически-гипофизарный комплекс. Когда удается визуализировать его активность, проявляющийся золотой свет - «нектар бессмертия» - «амриту» продвигают вниз, насыщая все области тела, что у адептов таких практик сопровождается выраженными признаками общего оздоровления и омоложения. Исследования данного процесса с помощью ЭЭГ-топической локализации функций, с избирательной электромагнитной стимуляцией и иными современными подходами могут позволить достичь прорыва в этой области.


ЗАКЛЮЧЕНИЕ:

Исходя из теоретического концептуального анализа и известных биологических фактов можно заключить, что регуляция клеточного роста и деления в целостном организме, представляет собой центральный механизм роста, развития и старения организма. Морфологическим субстратом главного механизма старения могут являться регуляторные центры гипоталамуса. Повышение устойчивости таких нервных регуляторных клеток к гибели и влияние на всю физиологическую цепочку осуществления таких эффектов на периферии, представляет собой основное направление противодействия старению, что может быть достигнуто уже сейчас целым рядом биологических и иных методов.


ЛИТЕРАТУРА

1. Донцов В.И. Иммунобиология постнатального развития. М.: Наука. 1990.152c.

2. Донцов В.И. Применение теории гиперцикла для анализа процессов межклеточной регуляции пролиферации тканей: доказательства существования специализированной клеточной системы регуляции пролиферации тканей//Успехи современной биологии.1986. Т.101. Вып.1. С.18 -29.

3. Донцов В.И. Регуляция лимфоцитами клеточной пролиферации - альтернатива теории “противоопухолевого надзора”?.// Иммунология.1989. N.5. С.94-96.

4. Донцов В.И. Методология сущностного моделирования старения и ряд моделей, построенных с ее помощью. Информатика здоровья и долголетия. Труды ИСА РАН. М.:2006. Т.19. С.94-116.

5. Донцов В.И., Крутько В.Н. Сущностные модели старения и продолжительности жизни. Профилактика старения. Ежегодник НГЦ. 1998. С.23-39.

6. Донцов В.И.,Крутько В.Н. Подколзин А.А. Фундаментальные механизмы геропрофилактики. М.: Биоинформсервис. 2002. 464 c.

7. Крутько В.Н., Донцов В.И., Сердакова К.Г. Старение: системный взгляд. Информатика здоровья и долголетия. Труды ИСА РАН. М.:2006. Т.19. С.5-32.

8. Крутько В.Н. и др. Возрастные изменения свойств организма человека. Информатика здоровья и долголетия. Труды ИСА РАН. М.:2006. Т.19. С.33-49.

9. Eigen M.,Schuster P. The hypercycle: a principle of natural self-organization. Springer.1979. 352 p.

10. Nicolis J.S. Dynamics of hierarchical systems. An evolutionary approach. Springer-Verlag. Berlin-Heidelberg-N.Y. Tokyo.1986. 440 p.


11. Бабаева А.Г. Традиционные и нетрадиционные представления о роли системы иммуногенеза в организме// Вестник АМН СССР. 1986. N1. С.22-27.

12. Бабаева А.Г. Прошлое, настоящее и будущее проблемы лимфоидной регуляции нелимфоидных клеток //Бюлл. экспер. биологии и мед.1995. № 9. С.230.

13. Анисимов В.Н. Молекулярные и физиологические механизмы старения. СПб.: Наука,2003. 468 с.

14. Комфорт А. Биология старения. М.:Мир.1967. 398 c.

15. Давыдовский И.В. Геронтология. М.: Медицина,1966. 320 c.

16. Долгушин И.И. Ускорение ожоговой регенерации кожи при переносе лимфоцитов от ожоговых больных // Патол. физиол. эксперим.терап.1978- N6. С.30.

17. Ли С.Е., Иванец Т.А., Турченко Г.В. Изменение показателей иммунитета у интактных и частично гепатэктомированных мышей при трансплантации клеток селезенки гипокинетических доноров// Бюл. эксперим. биол. мед. 1985. N 4. С.464-467.

18. Свет-Молдавский Г.Я., Шхвацабая И.К., Зинзар С.Н. Изучение пассивного переноса лимфоидными клетками компенсаторной гипертрофии миокарда// Доклады АН СССР. 1974. Т.218. N4. С.246-249.

19. Тимошкевич Т.В., Харлова Г.В., Юдина Н.В. Передача регенераторной информации лимфоцитами крыс с обширной резекцией кишечника//Бюл.эксперим.биол.мед. 1984. N3. С.352-355.

20. Шилова Л.Я., Полторакин В.С., Суслова А.Г. Влияние лимфоцитов селезенки доноров, обработанных четыреххлористым углеродом, на митотическую активность печени и продукцию альфа-фетопротеина у сингенных мышей//Бюл.эксперим.биол.мед. 1982. N6. С.99-101.

21. Horowitz M.,Vignery A.,Gershon R.,Baron R. Thymus-derived lymphocytes and their interactions with macrophages are required for the pro-duction of osteoclast-activated factor in the mouse// Proc.Nat.Acad.Sci.USA.1984. Vol.81. P.2181-2189.

22. Schneider G.B., Relbsom M. Immunological competence in osteopetrotic rets// Immunology. 1984. Vоl. 167. P.318-323.

23. Макинодан Т., Юнис Э. п/ред. Иммунология и старение. М.: Мир.1978.278 с

24. Мартыненко Ф.П., Шостак И.Н. Влияние соматотропина на образование аутологичных розеток тимоцитами гипотиреоидных крыс// Доклады АН УССР 1982. Серия Б. N2. С.67-72.

25. Малыгин А.М., Погодина О.Н., Чернышева М.Д., Фель В.Я. Исследование противоопухолевого действия лимфоцитов молодых и гепатэктомированных мышей линии С3НА //Иммунология. 1984. N4. С.46-50.

26. Донцов В.И. Влияние лимфоцитов на рост перевиваемой аденокарциномы толстого кишечника у мышей//Экспер. онкол.1989. Т.11. N5. С.48 - 51.

27. Moody C.E.,Hausman P.B.,Gutowski J.K. etc. The developmental biology of the syngenic mixed lymphocyte reaction // Behring Inst. Mitt. 1983. N.72. P.7-24.

28. Matsumoto A., Kobayashi S., Murakami S., Arai Y. // Proc.Japan Acad. 1984. Vol.60. Ser.B. N 4. P. 73-76

29. Ата-Мурадова Ф.А., Черкасова В.А. Функциональный анализ пересадки эмбриональной ткани мозга человека в мозг крольчат // ДАН, 1986. Т.290. N2. С.496-500.

30. Ата-Мурадова Ф.А., Донцов В.И. Влияние пересадки эмбрионального гипоталамуса на лимфоидную ткань у старых мышей //ДАН СССР. 1987. Т.297. N1. С.237- 240.


^ МЕТОДИЧЕСКИЕ ПОДХОДЫ К ОПТИМИЗАЦИЯ ПРОФИЛАКТИЧЕСКИХ,

ОЗДОРОВИТЕЛЬНЫХ И ГЕРОПРОТЕКТОРНЫХ МЕРОПРИЯТИЙ

С ИСПОЛЬЗОВАНИЕМ КОМПЬЮТЕРНОЙ СИСТЕМЫ

^ «ДИАГНОСТИКА И ПРОФИЛАКТИКА СТАРЕНИЯ»
1   2   3   4   5   6   7   8   9   ...   17

хорошо
  1
Ваша оценка:

Похожие:

Доклады моип. Секция Геронтологии. Сборник статей iconВ. Е. Чернилевский Доклады моип №41. Секция геронтологии. М., 2008. С. 82-95

Доклады моип. Секция Геронтологии. Сборник статей iconСекция предклинических дисциплин №1 Устные доклады

Доклады моип. Секция Геронтологии. Сборник статей iconСборник статей Выпуск 6 Таганрог

Доклады моип. Секция Геронтологии. Сборник статей iconСборник статей по применению аппарата полимаг-01

Доклады моип. Секция Геронтологии. Сборник статей iconСборник статей и тезисов 5-6 июня 2007 г. Ярославль

Доклады моип. Секция Геронтологии. Сборник статей iconСборник статей в помощь практическому врачу под общей редакцией Ж. А. Арзыкулова г. Алматы, 2003

Доклады моип. Секция Геронтологии. Сборник статей iconСборник статей по применению аппарата полимаг-01 Роль импульсного магнитного поля в комплексном лечении

Доклады моип. Секция Геронтологии. Сборник статей iconАнализ лирического стихотворения : сборник статей / под ред. Г. Г. Глинина. В. А. Емельянова. – Астрахань

Доклады моип. Секция Геронтологии. Сборник статей iconНаучная программа конференции: Устные доклады Стендовые доклады

Доклады моип. Секция Геронтологии. Сборник статей iconСборник статей по применению аппарата полимаг-01 «Утверждаю»
Кузнецов В. Ф. 2000, что является серьезной медико-социальной проблемой. В нозологическом аспекте,...
Разместите кнопку на своём сайте:
Медицина


База данных защищена авторским правом ©MedZnate 2000-2019
обратиться к администрации | правообладателям | пользователям
Документы