Мой сайт Радикальное продление жизни
Роль стволовых клеток в самообновлении и возможности продления жизни, продолжение (часть 2)
Меню сайта

Форма входа

Календарь
«  Ноябрь 2017  »
ПнВтСрЧтПтСбВс
  12345
6789101112
13141516171819
20212223242526
27282930

Архив записей

Друзья сайта

Статистика

Онлайн всего: 1
Гостей: 1
Пользователей: 0

Приветствую Вас, Гость · RSS 25.11.2017, 08:28

…, кастрированные в детстве (китайские и турецкие придворные евнухи), и современные гипогонадальные пациенты часто вырастали необычайно высокими и были моложавыми. Рост у них продолжался после 20-летнего возраста.

     Имеются сообщения, что кастрированные мужчины живут на 15% дольше. Следует отметить, что у млекопитающих ПК появляются в стадии гаструлы и более позднее их удаление может не повлиять на старение и ПЖ. Разделение СК и удаление ПК на этой стадии связано с значительными техническими трудностями (в т.ч.  этическими у человека). Известны способы удаления т.н. зародышевой плазмы из цитоплазмы зиготы, при этом ПК не образуются [10]. Однако удаление половой линии не ликвидирует старение, а описанное выше явление замедления старения можно объяснить изменением полового (в частности гипогонадизм) и соматического (рост) развития организма при отсутствии ПК. При этом непрерывный рост улучшает функцию СК в обновлении тканей.

     У млекопитающих закрытие ростовых пластинок и остановка роста происходит вскоре после ПС, наблюдается корреляция между временем закрытия ростовых пластинок и периодом ПС у мышей, кроликов, собак, кошек, приматов и человека. Однако у крыс рост кости замедляется, но продолжается в течение их жизни, что выражается в замедленном старении. Это наблюдается также у некоторых рыб и китообразных. Например, карп Cyprinus carpa живет 125 лет. Из кишки этого карпа выделен пептид, названный лонгевит, который значительно продлевал жизнь мышей. Подобные пептиды исследуются для продления жизни человека. Видимо, этот пептид вызывает снижение обмена веществ у карпа и у некоторых млекопитающих. Многие виды рыб и млекопитающих живут на севере дольше, чем на юге. Известно много лекарственных средств, существенно замедляющих метаболизм у животных с лабильным обменом (грызуны, гетеротермные зимоспящие и незимоспящие) и продлевающих их жизнь [11]. Известно, что при гипофункции гипофиза млекопитающих ПС замедляется. Показано, что мутантные мыши с дефицитом функции гипофиза стареют медленнее  и  живут дольше [14].  Удаление  гипофиза у крыс и введение тироксина замедляло старение и вызывало эффекты омоложения животных: улучшалась функция сердечно-сосудистой и иммунной систем, усиливался рост шерсти, крысы выглядели моложе, данные биохимических и физиологических обследований соответствовали значительно более молодым. По-видимому, замедление старения здесь связано с одновременным снижением уровня гонадотропных и половых гормонов. Такой способ планировался для продления жизни человека до 400 лет [14], но не был осуществлен.

     Трудности замедления ПС и старения у млекопитающих, а тем более их остановка, а также омоложение, связаны с тем, что начало половой дифференцировки организма, его органов и систем, в т.ч. половой дифференцировки мозга, начинается в раннем эмбриональном периоде с отделения половых клеток от соматических, сопровождается глубокой дифференцировкой клеточных линий и созданием сложной системы СК, трансдифференцировка которых ограничена в небольшом интервале. Поэтому попытки замедлить ПС воздействием на систему СК может привести к серьезным нарушениям в организме и сокращению ПЖ. Система СК некоторых видов беспозвоночных позволяет преодолеть указанные трудности, исключить ПС, остановить старение и возобновить самообновление организма. У многих видов, в т.ч. и млекопитающих, только в состоянии гипобиоза происходит резкое замедление ПС, метаболизма и старения, редукция органов с последующим самообновлением организма [11].                              

    Этот способ более эффективен для беспозвоночных животных с чередованием бесполого и полового размножения, чем для млекопитающих.

Бесполый способ размножения, возникнув ранее в эволюции, проявляется у млекопитающих при рождении однояйцевых близнецов и в виде образования опухолей, например тератом. Участие здесь СК имеет полную аналогию с бесполым размножением у беспозвоночных. Т.е. появление опухоли – это древний путь к возрождению организма, противодействия старению, но для млекопитающих он оказался в этом смысле тупиковым. Частично его можно возродить. Сейчас известно, что СК in vitro трансформируются в опухолевые при изменении условий культивирования [2,6]. У млекопитающих после ПС и при старении изменяется внутренняя среда, поэтому вероятность образования трансформированных клеток из СК увеличивается.

      Установлено, что трансформированные клетки можно репрограммировать опять в СК. М.Г.Барамия предложил метод запуска программы "эмбрионального развития” трансформированных клеток [1]. Опухолевые клетки рассматриваются им как нормальные, но лишенные нормального развития. Их подвергают редифференцировке в СК и они начинают функционировать в ткани, осуществлять программу самообновления организма и торможения процесса старения. Нормализация опухолевых клеток происходит в условиях изоляции их от иммунного надзора и они приобретают способность проявлять нормальные морфогенетические свойства исходной ткани. У 90% больных с дефектами иммунной защиты опухоли не развиваются [1].

       Для создания иммунологической толерантности автор предлагает вести поиски агентов среди: стадиеспецифических (дифференцировочных) антигенов, эмбриональных тканей в качестве толерогенной вакцины, использовании незрелых (диплоидных) половых клеток, опухолевых тканей, пуповинную кровь и др. В результате, по мнению этого автора, достигается бессмертие. Экспериментального подтверждения этого  или  похожего  метода для  млекопитающих нет,   хотя, как показано выше, у многих беспозвоночных (гидр, полихет, олигохет и др.) в природе и в эксперименте при определенных условиях возможен переход организма от бесполого (нестареющего) состояния в половое, при этом часть СК превращается в гаметы и организм стареет,  а при переходе от полового ( стареющего)  состояния в бесполое  гаметы лизируются и организм полностью самообновляется за счет СК. Таким способом действительно удавалось продлить жизнь указанным видам в десятки раз. Метод М.Г.Барамия заслуживает внимания с т.з. замедления образования опухолей с возрастом и как новый способ клеточной терапии, однако он не решает проблемы, так как при наличии старения больше СК будет трансформироваться и вероятность опухолей будет постоянно возрастать. С т.з. продления жизни человека можно ожидать такого же эффекта, как и в случае клеточной терапии с помощью ЭСК.

       В последние годы некоторые ведущие ученые предлагают решение проблемы бессмертия, основанное на теломеразной гипотезе старения, предложенной в 1971 г А.М.Оловниковым. Известно, что дифференцированные клетки имеют ограниченный пролиферативный потенциал. С т.з. гипотезы, это объясняется потерей в клетках теломеразной активности, что приводит к недорепликации на концах ДНК, замедлению деления клеток и их старению. Это действительно экспериментально подтверждается многими авторами. Существуют способы поддержания уровня активности теломеразы в клетках. При этом клетки в культуре и одноклеточные организмы (Tetrahymena) совершают больше делений. Однако нет данных по продлению жизни многоклеточных организмов подобным способом. Анализ исследований по теломеразе показывает, что высокая теломеразная активность наблюдается у всех одноклеточных организмов, а у многоклеточных - в СК, половых,  опухолевых клетках и в клетках быстрообновляющихся тканей, однако в дифференцированных клетках она снижается в процессе делений и отсутствует в терминальной стадии. Есть основания считать, что в дифференцированных клетках теломерный механизм является надежным счетчиком числа делений для поддержания постоянства клеток в органах. СК компенсируют гибель дифференцированных клеток, хотя скорость пролиферации последних с возрастом уменьшается, но продолжается до конца жизни, т.е. теломерный механизм продолжает действовать, но менее эффективно.

      Снижение теломеразной активности в дифференцированных клетках можно объяснить старением их в стареющем организме, и это старение не связано с теломерным механизмом,  а изменение функции СК при старении организма объясняется микроокружением их стареющими клетками. Так, в фибробластах, выделенных из кожи 100-летних людей, теломеры долго продолжали укорачиваться в культуре [16]. Анализ обзорных работ по данной проблеме показывает, что соотношение длины теломер и скорости их укорочения не являются фактором, определяющим пролиферативный потенциал клеток и не ограничивает ПЖ многоклеточных организмов, а определяет число клеток в органах [2, 16]. Из этого следует, что, если у млекопитающих повышать уровень теломеразной активности и увеличивать длину теломер в дифференцированных клетках, то  ткани и органы будут увеличиваться в объемах, пропорциональных разной степени (скорости) обновления каждой ткани, что приведет к быстрой гибели организма.

       Выводы.  СК не имеют внутренней причины старения, выполняют свою функцию по самообновлению организма до конца жизни и противодействуют старению. Под влиянием возрастного изменения микроокружения СК в стареющем организме изменяются и функции СК. Использование последних достижений в изучении СК позволяет эффективно корректировать возрастные изменения организма с помощью клеточной терапии и увеличить среднюю ПЖ человека до индивидуального предельного срока. Дальнейшее увеличение максимальной ПЖ возможно при воздействии на старение организма, причиной которого не являются СК. В ряду поколений организмов СК ответственны как за бесполое, так и половое размножение, т.е. в филогенезе наблюдается непрерывность линий половых и СК, что обеспечивает бессмертие жизни на Земле. Для продления жизни млекопитающих и человека необходимо замедлять старение. В настоящее время единственным способом замедления старения и продления жизни человека представляется создание периодического замедления обмена веществ, гипобиоза, с помощью комплекса специальных тренировок [11].

                                                      ЛИТЕРАТУРА 

  1. Барамия М.Г. Канцерогенез, старение и продолжительность жизни. //Успехи совр. биол. 1988. Т.118,  вып.4. С.421-440.

  2. Голубев А.Г. Естественная история теломер //Успехи геронтол. 2001. Вып.7. С.95-104.

  3. Заярный А.Н., Чернилевский В.Е. Возможная роль пептидов в процессах старения и самообновления //Докл. МОИП. Общая биология. 1997. МОИП. М. 1998. Деп. Винити, № 3960-В98. С.33-36.

  4. Королева С.В. Ашмарин И.П. Путь функциональной классификации регуляторных пептидов. //Журнал эвол. биохимии и физиол. 2000. Т.36, №2. С.154-159.

  5. Корочкин Л.И. Дифференцировка и старение вегетативного нейрона. М. Л. : Наука.  1965. 188 с.

  6. Лосева Е.В. Нейротрансплантация фетальных тканей  и компенсаторно-восстановительные процессы в ЦНС реципиентов //Успехи физиол.наук. 2001. Том 2, №1. С.19-37. 

  7. Репин В.С. Эмбриональная стволовая клетка //Успехи физиол.наук. 2001. Т.32, №1. С.3-18.  

  8. Сухих Г.Т., Малайцев В.В. Нейральная стволовая клетка: биология и перспективы нейротрансплантации  // Бюллетень эксп. биол.и мед. 2001. Т.131, №3. С.244-255.                       

  9. Чернилевский В.Е. Роль стволовых клеток и упаковок клеточных структур в самообновлении и старении организмов //Докл. МОИП. Общая биол. 2001. МОИП.  М., 2002.  Деп. ВИНИТИ, № 1206-В2002. С.35-43.

  10. Чернилевский В.Е. Общебиологический подход к изучению причины старения //Биологические проблемы старения и увеличения продолжительности жизни.  М. :Наука. 1985. С.21-32.

  11. Чернилевский В.Е. Искусственный гипобиоз как способ продления   жизни //Профилактика старения. Ежегодник НГЦ. 2001. Вып. 4. С.34-48.

  12. Чертков И.Л., Фриденштейн А.Я. Клеточные основы кроветворения. М. :Медицина. 1977. 274 с.

  13. Capel B. Clonal contributions of small numbers of retrovirally varked hematopoietic stem cells // Proc. natl. Acad. Sci. USA. 1989. Vol.86.  Р.4564-4568.  

  14. Dencla W.D. Interactions between age and the neuroendocrine and immune systems //Fed. Proc. 1978. Vol.37. P.1263-1267.

  15. Harrison D.E. Do hemopoietic stem cells age? // Cell. ageing. Basel. 1984. P.21-41.

  16. Krupp G. Klapper W. Parwaresch R. Cellproliferation, carcinogenesis and diverse mechanisms of telomerase regulation // Cell. Mol. Life sci. 2000. Vol.57. P.464-486.

  17. Odorico J.S. Multilineage differentiation from human embryonic stem cells lines //Stem cells. 2001. Vol.19, №3. P.193-204.

  18. Riddle D.L. Caenorhabditis. elegans. N-Y. :Cold spring Harbor laboratory Press. 1997. 1222 р.

 

 

Подробно "Радикальное продление жизни. Подходы к решению проблемы смотрите на сайте   https://sites.google.com/site/chernilevsky/  

Валерий Чернилевский 26.06.13   

 
Copyright MyCorp © 2017
Бесплатный конструктор сайтов - uCoz