13 май 2011

На човек е присъщо се страхуват от стареене, защото това води до здрач живота му. А животът на човека в сравнение с другите процеси на вселената е много кратък. Затова психичното функциониране в напреднала възраст значително се различава от други периоди на живота на човека. Намери еликсир на дълголетието, да разкрият загадката на стареене са се опитвали много известни учени. Но за да се намери отговор, трябва да проникне в тайните на законите на природата. Към днешна дата генетика работи върху много въпроси, но това е въпрос на стареене остава най-голямата загадка.

Съвременната геронтология има няколко теории, които дават възможност да се разбере, защо човек остарява и умира. Всички те имат право на съществуване, но най-признатата остава молекулярно-генетична теория на стареене. В основата му лежи хипотеза, утвърди, че причината за стареенето се крие в първични промени апарат на клетката. Но ето че се отнася до процес, тук мненията на учените не се събират, тъй като може да бъде два варианта, как точно се случва и как то се дължи.

Ако разгледаме тези два варианта на процеса, а след това ги опровергае, е просто невъзможно. Според първата теория механизъм на стареене на генетично заложен в самата клетка, прояви на старост — модел инсталирана природата. Във втория случай това са само резултат от натрупването на грешки в генетичната памет, които са натрупани за период еволюцията на живите същества. Докато предпочитание за молекулярно-генетична теория с първия вариант на процеса на стареене.

Смята се, че молекулярно-генетична теория на стареене е създадена А. Вейсманом, който предложи хипотеза за разделение на функциите между соматическими и половите носители на генетичен материал. В основата на тази хипотеза е липсата на стареене в едноклетъчни организми. Като твърди теория Вайсманаименно това съотношение между половите и соматическими клетките определя продължителността на живота. Половите или зародышевые клетки не умират, тъй като носят в себе си основната генетична информация, а ето соматични диференцира и умират.

Първите са отговорни за предаването на информация на населението, а вторите им осигури поминък. След като тялото е изпълнил своята мисия, прехвърляне на популацията на информация става безполезен и соматични клетки спират своето делене. Колкото по-дълго се продължителността на функцията на размножаване, толкова повече поколения соматични клетки, съответно с по-дълъг живот. Това може да се счита за естествен подбор, предвидени от природата.

За да теорията на Вайсмана е потвърдена или опровергана, вече са проведени много научни изследвания. В хода на тези изследвания е установена закономерност между ограничение на храненето и растежа, а съответно и стареене на организма. При ограничаване на храненето млад организъм забавя растежа си, вследствие на което се задържа на пубертета, това от своя страна забавя и процеса на стареене. Тези преживявания са дали възможност да се установи, че остаряването се контролира от гените, както и на други етапи на онтогенезата. При ограничаване на храненето на организма е необходимо повече време за да достигне крайните размери, за да изпълни своята мисия по време на размножаването и да стартирате обратното броене, това е, да остарее.

Първото опровержение на тази теория са дали преживявания А. Карреля. Този френски хирург и патофизиолог е разработил техника на отглеждане на културата на тъканите с помощта на кръвната плазма и ембрионалната течност. Неговият експеримент с клетки на тъканите на миокарда поставени в хранителната среда се оказа, че молекулярно-генетична теория за стареенето далеч не винаги е правилна, тъй като слой клетки споделя неограничен брой пъти.

Молекулярно-генетична теория на стареене Вейсмана, намери своето продължение в теория Хейлика. Преживявания на този учен са доказали че е нормално соматическая клетка има строго брой деления, това е броят, в чест на учен, наречен брой Хейлика. Според тази теория соматични клетки имат limit митотический потенциал и определена продължителност на живота.

Пример за такъв опит може да се наблюдава при закрито фибробласти в хранителна среда. На съединителната тъкан, взета от организма, се дели определен брой пъти и умират. Но как преживявания А. Карреля? Разлика между тези изследвания бяха сключени в самия материал. Каррель помещал в хранителната смес от парчета от тъкани, а Хейлик отделните клетки, което даде по-точни резултати. Разликата се състои и в хранителна смес. В експерименти Карреля заедно с кръв и ембрионалната течност на проби се виждат на нови клетки. Хейлик от своя страна използва разтвор на аминокиселини, соли и други низкомолекулярных компоненти. По този начин, молекулярно-генетична теория на застаряването на населението отново е потвърдено, но това не даде отговор как да се дължи на броя на делене и диференциация във всички поколения клетки. Отговорът на този въпрос не е дал теломерная теория тя само е позволено да инсталирате че структурата, която отговаря за брой деления – крайните участъци на хромозомите, или теломери.

В края на ХХ-ти век бе стартирана нова теория на застаряването на населението, в процес на доказателства, която е била опровергана теломерная теория. Нова хипотеза за стареенето на организма отговарят на структури извън ядрото на клетката, това е протеинови структури, които участват в клетъчното и са брояч на делене – центриоли. Така се родила центриолярная теория Ткемаладзе.

Центриолярная теория Ткемаладзе постави под въпрос предишните хипотези, което е безспорен факт. От ядрото на соматической клетки, може би, да расте клонированное животно, означава, че тя също носи в себе си генетична информация. Тогава по-логично предположи, че за застаряването на населението не отговаря на ядрото, а структурата на цитоплазмата.

Проучване клетките са довели до извода, че именно центриоли, които отговарят за този процес. Преди всяко разделяне те се удвояват, както и ръководят формирането на рамката клетки – цитоскелета, който играе важна роля в живота на клетките. Цитоскелет координира обединяване на клетки в тъкани и метаболизма на клетките, отговорни за началните етапи на ембрионалното развитие. Той също е отговорен за преминаването на външни сигнали на ядрото, чак до сигнал за унищожаване на клетките. Когато броят деления на клетките исчерпано, центриоли умират, прекратява подкрепата на цитоскелета, което означава, клетката остарява и умира. Изключение правят само клетки, способни към регенерациякак, например, клетките на черния дроб на възрастни животни.

По центриолярной теория Ткемаладзе има и безсмъртни клетки, като смятат клетки на висшите растения, оплодената яйцеклетка, както и още няколко вида първоначално лишени центриолей и цитоскелета. Към този списък се отнасят и злокачествени ракови клетки, които рязко нарушена ориентация центриолей и променена структура на цитоскелета.

Стареенето на организма започва тогава, когато клетките са изчерпали своя лимит нива. Тези клетки стават диференцираниили специализироваными. В организма на човека, първите диференцирани стават стволовите клетки. Мнозинството си е депресиран механизъм на делене, то формират резерв, всички други отиват на формирането на организма. Постепенно запасите от изразходвани за подновяване на клетките на тъканите, когато той исчерпается, стволовите клетки не се възобновяват.

Като алтернатива на всички по-горе гипотезам бутне теория на случайни мутацииили грешки в човешкия геном. Изследване на клетки столетници е на над 100 години показват превес на аллеля апоЕ2над аллелем апоЕ4и в края на краищата последният предразполага към някои заболявания например към гиперходестеринемии и болестта на Алцхаймер. Преобладаването на едни аллелей над другите може да се счита за мутации. Именно промяна аполипопротеина гена отговарящ за долгожительство на човека, и може да доведе до това, че тялото остарява.

ДНК молекулата е в основата на генетичния апарат, те могат да бъдат повредени от физически или химически вещества, или така наречените свободни радикали, което нарушава процеса на тяхното деление и може да доведе до тяхното видоизменению. Такова влияние на генетичен материал в хода на еволюцията и води до стареене на организма.

Днес се провеждат хиляди изследвания, но това са само поредните опити в дългата чреде търсене на вечната младост. Всички предишни теория на стареене все още не са проучени до края. Съвременна генетика са постигнали невероятен резултат — клонировав животно. Резултат от труда на много учени са станали такива постижения като увеличаване на броя на Хейлика на 20-30 деления, избран маркер е процес, който може да помогне ще спечели рак и други изключителни постижения. Но предстои още много работа генетици, преди човек ще придобие вечна младост и безсмъртие.