Первая страница
Наша команда
Контакты
О нас

    Главная страница


Радикальное продление жизни. Подходы к решению проблемы чернилевский В. Е




Скачать 497.25 Kb.
страница1/3
Дата08.07.2017
Размер497.25 Kb.
ТипДоклад
  1   2   3
РАДИКАЛЬНОЕ ПРОДЛЕНИЕ ЖИЗНИ. ПОДХОДЫ К РЕШЕНИЮ ПРОБЛЕМЫ

Чернилевский В.Е.

Доклад сделан 12.03.10 в Московском обществе испытателей природы


С общебиологических позиций рассмотрены причины и особенности старения, са­мообновления и возможности РПЖ организмов разных видов и человека. Для РПЖ че­ловека предлагается способ гипобиоза в чередовании с расширением резервных воз­можностей организма. Рассмотрены достижения РПЖ, омоложения и бессмертия в духовных традициях Востока и возможности их применения для РПЖ современного человека.

Ключевые слова: радикальное продление жизни.
Максимальная продолжительность жизни (МПЖ) организмов разных видов обычно ограничивается видовым пределом, который определяется старением организма, способностью его к самообновлению и внешними условиями. Продление жизни за этот предел будем называть радикальным продлением жизни (РПЖ).

Целью данной работы является постановка проблемы РПЖ человека и изыскание путей ее решения.

Проблема РПЖ имеет значение только для человека как вида и существовала всегда. В истории человечества были отчаянные попытки преодолеть видовой барьер созданием эликсиров жизни, омоложения и бессмертия, известен многовековой опыт применения разных практик и психотехник, школ долголетия, омоложения и бессмертия. Имеется много гипотез старения, накоплен огромный экспериментальный материал по биологии старения и продления жизни. Однако успехи по РПЖ человека остаются весьма скромными. Многие серьёзные ученые считают эту проблему несерьёзной, иллюзорной, решение ее невозможно или возможно после всестороннего изучения старения.
ПОСТАНОВКА И ПОДХОДЫ К РЕШЕНИЮ ПРОБЛЕМЫ РПЖ
РПЖ является сложной проблемой. При решении таких проблем обычно используется научная методология [14]. Решение начинается с постановки задачи.

Возможно несколько подходов к решению задачи РПЖ:

- способы и средства замедления старения;

- способы воздействия на самообновление организма;

- применение известных способов продления жизни животных и человека;

- применение способов и средств омоложения организмов;

- использование различий в ПЖ организмов одного вида в природе и в эксперименте;

- использование генетических технологий продления жизни;

- использование особенностей организма долгожителей и сверхдолгожителей;

- использование методов расширения резервных возможностей и сверхестественных способностей человека (биологических и психических);

- применение технических средств для замедления старения и для омоложения;

- использование опыта школ долголетия и омоложения разных стран мира;

- другие технологии.

Главной и общей задачей в этих подходах к РПЖ являются воздействия, направленные на замедление старения и на самообновление организма. Поэтому указанные подходы можно объединить, т.к. они непротиворечивы и дополняют друг друга, и изыскать возможности решения каждой задачи и в их комплексе для РПЖ человека.


Методология исследования старения и самообновления
К исследованию применяются 3 подхода: теоретический, экспериментальный и феноменологический.

Целью теоретического исследования является: определение причин старения и самообновления организмов, ограничивающих МПЖ; изучение способов замедления старения и повышения самообновления, продлевающих видовой предел у организмов разных видов; изыскание способов воздействия на эти причины для РПЖ человека.

В основе теории должен быть заложен закон или принцип, обладающий наибольшей общностью. При решении наших проблем - это основной закон биологии, отражающий сущность жизни. Ясно, что самообновление ответственно за жизнеспособность организма, а старение - за снижение жизнеспособности. Поэтому самообновление и старение следует выводить из определения жизнь. Нами предложен Основной закон живого: жизнь есть способ существования живой материи, который состоит в самоподдержании, самосохранении и саморазвитии живого путем непрерывного процесса самообновления, самовоспроизведения и эволюции на всех уровнях организации живого с помощью обмена веществ, энергии и информации организмов с окружающей средой [14]. Этот закон выражает бессмертие жизни. Он следует из закона, который мы обозначили Всеобщий закон существования материи: существование материи основано на самосохранении, самоподдержании и саморазвитии материи, т.е. это закон вечного существования [14]. Этот закон действует через универсальные законы (законы сохранения, гравитации, самоорганизации, цикличности и др.) в их единстве. Известные биологические законы отражают специфику явлений, но в связи с основным законом жизни, который выходит за рамки биологических законов и позволяет исследовать жизненные процессы с самых широких позиций вплоть до Всеобщего закона.



Главным критерием живой материи (в отличие от неживой) является самообновление и самовоспроизведение на всех уровнях живого, основанное на универсальном генетическом коде НК, биохимическом единстве живого, самоорганизующихся программах развития, видоспецифичном обмене веществ, энергии и информации, направленном на воспроизведение [14].

Живая материя представлена уровнями организации живого: организмы, виды (единицы эволюции), сообщества, биосфера в их единстве. Единицей жизни являются организмы, имеющие общие видоспецифические структуры для развития, самообновления, размножения и обмена веществ, энергии и информации с окружающей средой [14].

Теория опирается на систему эмпирических фактов. Важным критерием научного знания, с т.з. методологии, является его систематизированность, обоснованность и доказательность. Систематизация фактов, объектов, процессов и т.д. возможна на основе законов, постулатов, теорий, картин мира.

Для раскрытия ненаблюдаемых явлений и сложных внутренних процессов применяются теоретические методы: абстрагирование, идеализация, обобщение, анализ, синтез, идеи, гипотезы, индукция, дедукция, исторические и логические методы.

Наибольшие успехи в изучении старения и продлении жизни получены на животных. При систематизации и анализе фактов о РПЖ, старении и омоложении организмов разных видов животных нами использовался общебиологический подход [13]: нахождение наиболее общей закономерности явления путем обобщения и анализа фактов; затем, сравнением наличия или отсутствия этой закономерности у разных организмов выясняется различие, причина, старения или нестарения, или с чем она связана; далее анализируются возможности воздействия на причину. Здесь используются законы теоретической биологии. Критерием замедления старения является увеличение МПЖ.

При анализе экспериментального материала следует различать факты, наблюдения и свидетельства. Факты выражают сущность законов, закономерностей. В законах эти факты уже обобщены. И, если наши наблюдения объясняются известными законами, то они являются фактами. Тогда обобщающую закономерность (например о причине явления) можно вывести из этих законов (метод дедукции). Если наблюдения не удается объяснить известными законами, то на основе серии наблюдений выделяется класс процессов, явлений и отношений, неразличимых между собой с т.з. основного признака и делается индуктивное обобщение о связи между процессами одного класса (метод индукции).

РПЖ и омоложение человека наблюдаются у отдельных феноменов: людей с замедленным старением, нестареющих людей, сверхдолгожителей и омоложенных в экстремальных условиях. О других феноменах- долгожителях, мастерах восточных психотехник и о бессмертных людях имеются свидетельства, которые нельзя подтвердить или отвергнуть. Анализ таких феноменов требует общего подхода на основе Всеобщего закона.


Общебиологический подход к изучению старения и

самообновления организмов
Рассмотрение старения и самообновления с общебиологических позиций позволяет изучать общие закономерности этих процессов в природе [13]: природу самообновления, происхождение старения в эволюции, причины старения, начало старения в онтогенезе и механизмы старения организма.
Следует уточнить понятия старение и смерть. В общем случае происходит самоликвидация организма после начала действия причины, которая запускает главное звено механизма старения или саморазрушения, разное у разных видов: у бесполых организмов это деление, почкование; у подёнки - редукция ротового отверстия; у млекопитающих и человека – переключение в момент ПС ведущего звена системы регуляции (гипоталамус, гипофиз и другие структуры мозга) с программы развития организма на программу репродукции. Этот процесс заканчивается прекращением индивидуального развития: делением, разрушением, смертью от старения. Старение наблюдается у организмов с половым размножением [13]. У них старение, или возрастное снижение жизнеспособности, связанно со снижением функции стволовых клеток (СК) и пролиферации соматических клеток [15], изменением метаболизма, нарушением функций, атрофией или разрушением органов, приводящим к состоянию, несовместимому с жизнью. У разных видов тип старения может различаться. Процесс старения может быть замедленным и ускоренным (но не преждевременным). Состояние смерти может быть преждевременным (от болезни, насилия).
1. Повышение жизнеспособности и ПЖ организмов.

Появление старения в эволюции жизненных циклов

Развитие организмов обычно происходит в жизненных циклах (ЖЦ).



ЖЦ одноклеточных организмов проходит с чередованием поколений в клоне. Длительность ЖЦ определяется числом поколений, а ПЖ особей - периодом размножения. Для выживания видов необходимо сохранение и восстановление жизнеспособной структуры ЖЦ как единицы развития. Это стало возможным у эукариот 2 млрд лет при появлении мейоза как основы половых процессов, полностью восстанавливающих начало ЖЦ. Поэтому целью развития является поддержание жизнеспособности ЖЦ и подготовка к половому процессу[14].

После серии бесполого размножения митозом агамонты выделяют в среду “половые вещества”– пептиды с ММ 11-12 кДа [26], появляются гаметоциты, затем ЖЦ заканчивается в связи появлением половых особей (гамонтов), последних в ЖЦ, которые формируются в процессе “половой дифференцировки” клона, половым созреванием (ПС) клона, мейозом, редукцией генома у половых особей и их спариванием. Во время ПС происходит вырождение клона, которое выражается в замедлении делений особей, изменениях в ядерном аппарате и снижении жизнеспособности клеток. Клон, как индивидуальная структура, разрушается, но начинается такой же ЖЦ с другим генотипом. Показано, что у разных видов инфузорий между периодом ПС и ПЖ клона наблюдается линейная зависимость [27].

ЖЦиклы с половым процессом и с чередованием гапло- и диплофаз бесполых и половых поколений были закреплены “раз и навсегда” в эволюции одноклеточных и многоклеточных организмов.
У колоний повышенная жизнеспособность и ПЖ, старение и восстановление ЖЦ связаны с разделением соматических и половых (репродуктивных) линий клеток. У низших колоний Pleodorina происходит дифференцировка на смертную сому – 4 соматических клеток из 32 [5]. Здесь впервые появляется старение внутри колониального организма: после ПС соматические клетки гибнут и колония распадается. Половые клетки повторяют ЖЦ. В колониях семейства вольвоксовых при делении зиготы образуются репродуктивные клетки. Предполагается, что у многих вольвоксов репродуктивные клетки обособляются от соматических вследствие наличия т.н. зародышевой плазмы (см. ниже) в задней части колонии [28]. Volvox carteri имеет 2000 мелких соматических клеток и 16 крупных репродуктивных. Установлено, что соматические клетки синтезируют различные виды полипептидов [24]. В период половой дифференцировки колонии возникают изменения в синтезе этих пептидов, репродуктивные клетки делятся очередной раз и превращаются в 32 гаметы, которые растут за счет соматических клеток, а последние дегенерируют, стареют, в них снижается число рибосом и клеточное дыхание, появляются липидные тела, происходит сдвиг метаболических путей и колония распадается, репродуктивные клетки повторяют ЖЦ. Установлено, что половая дифференцировка у вольвоксов происходит под влиянием гликопротеидов с ММ 25-30 кДа [25].

Многоклеточные. Колонии создали условия для возникновения ЖЦ многоклеточных организмов с большей ПЖ. Ведущим звеном ЖЦ у них является половой процесс. Он обнаружен почти у всех исследованных эукариотов.

Т.о. старение связано с половым процессом в ЖЦ.



2. Связь старения и самообновления со способами размножения

В эволюции виды создали множество форм размножения, которые представляют 2 способа: бесполое и половое размножение.

В ЖЦ большинства беспозвоночных с чередованием бесполых и половых поколений причины гибели этих поколений существенно различаются и связаны со способом размножения. Бесполые организмы постоянно реорганизуют и обновляют свои структуры, обладают хорошей способностью к регенерации и росту. Прекращение их жизни наступает не вследствие старения, а при активации жизненных процессов и даже омоложении организма, так как после их деления или почкования дочерние особи оказываются всегда моложе родительских. В ЖЦ после серии бесполого размножения обычно появляется половое, как правило, последнее, поколение, у которого с наступлением ПС снижается способность к регенерации, росту и обновлению, появляются возрастные изменения, всегда приводящие организм к гибели с трупом. В ЖЦ с метаморфозом (у насекомых и др.) или с прямым развитием (млекопитающие) старение организма наблюдается в половой стадии (имаго у насекомых) [13].

ЖЦ высших животных и человека представлен стадиями развития и совпадает с онтогенезом. Создается высокий уровень организации с повышенной жизнеспособностью, связанной с состоянием информационной устойчивости, которое обеспечивается морфофизиологической слаженностью всей организации системы при участии системы биоритмов организма [17]. Старение у них связано с половой дифференцировкой организма и половым размножением [9,13].

Т.о., старение универсально для эукариотов с числом клеток 32 и более, но проявляется у половых особей ЖЦ после ПС. Причина старения – состояние половозрелости. Бесполым организмам старение не свойственно.



3. Начало периода полового созревания.

Раннее и позднее отделение половых клеток от соматических
Половое развитие организма начинается с отделения половых клеток от соматических и дальнейшее развитие сомы происходит независимо от наличия или отсутствия половых клеток, хотя общее развитие скоординировано [4]. Далее происходит половая дифференцировка соматической части организма по женскому (базовому) или мужскому типу, которая заканчивается ПС, необходимым для созревания половых клеток [3,9,10]. Главным в этом процессе у млекопитающих является половая дифференцировка мозга [9]. Начало половой дифференцировки предопределяет ПС, эти 2 момента являются критическими в развитии организма [19].

В процессе морфогенеза соматические клетки дифференцируются и гибнут, однако старения организма до ПС не наблюдается. Следовательно старение связано с особенностью организма не стареть до ПС и стареть после ПС. Важно определить первичные факторы, вызывающие эту особенность [13]. В последние годы получили подтверждение идеи Т.Моргана (1937) об ооплазматической сегрегации - наличии в разных зонах цитоплазмы яйца и зиготы специфических морфогенов или факторов, которые при делении зиготы попадают в разные бластомеры и детерминируют развитие различных типов стволовых клеток (СК). В частности, у всех изученных видов было доказано наличие в цитоплазме яйца и зиготы т.н. зародышевой плазмы (ЗП) – совокупности цитоплазматических факторов, определяющих обособление и развитие половых клеток [2]. Природа этих факторов изучается. Имеются данные о времени обособления первичных половых клеток (ППК) от соматических у всех типов многоклеточных.


У многих беспозвоночных такое обособление происходит во взрослом состоянии. В ЖЦ с чередованием поколений размножение бесполых животных и их полное обновление (нестарение) осуществляется за счет тотипотентных и полипотентных СК. При переходе взрослых бесполых особей в половое, последнее, поколение из части СК, содержащих ЗП, образуются ППК, другие СК активно участвуют в ПС организма, гаметогенезе и в функции размножения, а роль их в обновлении других тканей снижается [15,23]. Зрелые половые клетки дают следующие поколения.

Т.о., тотипотентность СК (в т.ч. и половых) передается следующим поколениям (бесполым или половым), обеспечивая бессмертие (самоподдержание) жизни на Земле [14,15].


У организмов с половым размножением, например у млекопитающих, это обособление происходит в эмбриональном периоде [2-4]. При делении зиготы одно ядро попадает в зону ЗП. Бластомеры с таким ядром являются тотипотентными СК. ППК образуются на стадии гаструлы при делении этих клеток и содержат ЗП. Другие СК лишаются ЗП, однако в них присутствуют факторы, детерминирующие их развитие в определенный тип СК и способность к неограниченной пролиферации. Эти СК, сохраняя мультипотентность, обеспечивают обновление и жизнеспособность организма. Они производят соматические клетки, которые теряют потентность, вступают на путь дифференцировки, обеспечивая морфогенез, рост и половое развитие организма. Клетки делятся до терминальной стадии, зрелости, в которой выполняют свои функции (синтезируют ферменты, гормоны и т.д.), т.е они должны иметь ограниченный потенциал делений. Причём предел числа делений должен быть определённый для каждого органа, что и наблюдается в действительности.

В момент ПС программа развития завершается, рост организма, органов и пролиферация клеток замедляются. В это время организм обладает наибольшей жизнеспособностью, что связано со зрелостью всех органов и систем, которые работают слаженно в резонансном режиме системы биоритмов организма [17]. При этом, терминальные клетки зрелых органов, осуществляя свои функции, перестают (или замедляют) делиться. Это приводит к замедлению пролиферации многих типов клеток и обновления организма, к началу старения. Многие органы и системы начинают активно участвовать в репродуктивной функции. Т.о. программа развития переключается на репродуктивную функцию организма, снижается скорость пролиферации клеток и обновление органов. Причина этого снижения находится не в самих клетках (они способны не снижать скорость пролиферации) и не в СК, а в изменении центральной регуляции этого процесса на уровне организма для обеспечения репродуктивной функции. Это подтверждается многими данными нейроэндокринологии [3,9,10] и биоритмологии [17].



Вывод. Отделение половых клеток от соматических универсально в развитии организмов всех видов с половым размножением. С этого момента начинается гаметогенез половых клеток и половая дифференцировка соматической части организма, т.е. ПС, необходимое для созревания половых клеток.
4. Половая дифференцировка организма. Начало старения после ПС
Видовой стратегией развития организма является общее развитие, достижение зрелости, размножение и передача этой стратегии в следующих поколениях. Старение здесь не является необходимым процессом.

Общебиологический анализ старения указывает на то, что старение у млекопитающих детерминируется (предопределяется) в раннем развитии, а проявляется после ПС [6,9,18,19]. Развитие и старение организма осуществляется по биологической самопрограммируемой программе, которая разворачивается во времени поэтапно. Этапы программы отражают критические периоды развития организма (стадии и этапы развития). Низшие уровни детерминируют последующие, поочередно создавая необходимые условия для дальнейшего развития. Важное значение в детерминации этапов программ играют внешние условия (материнский организм, среда обитания, внешние биоритмы и др.). Т.о., развитие на одном этапе происходит по одной программе, которая может изменяться (или отменяться при неотении) в ходе развития под влиянием внешних условий.


Первый этап – формирование в зрелой яйцеклетке программы начального развития организма. Этот процесс начинается в оогенезе с отделения половых клеток от соматических в зародышевом развитии матери, т.е. в организме бабушки, и заканчивается в половозрелом организме матери.
Развитие организма начинается с зиготы или зрелой яйцеклетки (при партеногенезе). При этом программа первых делений бластомеров заложена в цитоплазме яйцеклетки и может осуществляться без клеточного ядра (трансляция белков идет на материнских матрицах). На этом этапе программы закладываются условия для включения и прохождения следующего периода развития.

На втором и последующих этапах программ организм последовательно проходит критические периоды развития: бластула, морула, гаструла и другие стадии эмбрионального развития.


Неонатальное развитие происходит под влиянием материнского организма и это влияние оказывает решающее значение в детерминации программ постнатального развития.

Первым важным событием на этом этапе является отделение линий половых клеток от соматических, начало гаметогенеза и половой дифференцировки соматической части организма, которые заканчиваются в постнатальном периоде при ПС.
Второй особенностью неонатального развития является передача потомству материнским (половозрелым) организмом программы репродукции и старения.

Характерно, что при нормальной беременности в женском организме возникают изменения внутренней среды, аналогичные тем, которые наблюдаются и при старении [6,18,19]. Механизм этих изменений связан с системой мать- плацента-плод [3,10,21]. При беременности в крови животных и человека уровень многих гормонов значительно повышается, причем концентрации некоторых из них увеличиваются в десятки и сотни раз. Так, концентрация эстриола увеличивается в 1000 раз, эстрадиола и эстрона – в 100 раз [21].

Повышенный уровень плацентарного соматомаммотропина (обеспечивает рост плода) снижает способность утилизации глюкозы в тканях материнского организма, что вызывает повышение уровня глюкозы и компенсаторное увеличение концентрации инсулина в крови при потреблении глюкозы (”диабет беременных”) [3,6]. Глюкоза используется плодом. А у беременных гипергликемия вызывает накопление жира (в среднем на 5-6 кг), усиление липолиза и повышение концентрации неэтерифицированных жирных кислот (НЭЖК).

Известно, что показателем интенсивности жирового обмена служит концентрация в крови НЭЖК, которая может возрастать до 500%. Это объясняется тем, что скорости реакций липолиза резко превышают скорости утилизации НЭЖК. Во всех тканях скорость потребления НЭЖК зависит от их концентрации в крови. Инсулин является основным стимулятором липогенеза и ингибитором липолиза [10].

В печени увеличивается синтез липопротеидов очень низкой плотности (ЛОНП), в крови повышается уровень ЛОНП и липопротеидов низкой плотности (ЛНП), триглицеридов и холестерина. ЛНП и холестерин используется плодом для синтеза стероидных гормонов и роста клеточной массы. Эти сдвиги вызывают у матери иммунодепрессию, подавление клеточного иммунитета и предотвращение отторжения плода [3,6].

Приобретение иммунитета плодом зависит от антител, проникающих от матери в плод [9,21]. Известно, что в подавлении клеточного иммунитета матери и плода участвуют эстрогены, прогестерон, СТГ, хориальный гонадотропин, плацентарный лактоген, пролактин, глюкокортикоиды, жирные кислоты и другие вещества, необходимые для развития плода, однако многие из них обладают диабетогенным действием [6]. Дегенеративные изменения плаценты перед родами являются следствием аутоиммунного процесса, аналогичного старению организма в целом [21].


Резко повышенный уровень глюкокортикоидов при беременности приводит к подавлению клеточного иммунитета и к усилению глюконеогенеза. Эти условия также способствуют увеличению у беременных животных содержания липидов, триглицеридов, кетоновых тел и НЭЖК, из продуктов окисления которых в печени матери и в плаценте синтезируется холестерин, необходимый для роста плода. Плацента также синтезирует липиды и НЭЖК [21].
Диабет создает склонность к развитию атеросклероза и других сосудистых нарушений, усилениию липолиза и торможению липогенеза, увеличению НЭЖК в крови и повышению окисления их в печени, накоплению кетоновых тел, что приводит к ацидозу [10].
Такие же изменения происходят в норме после ПС в процессе старения организма и являются причинами основных болезней, связанных со старением: сердечно-сосудистых, ожирения, диабета, гиперадаптоза, метаболической иммунодепрессии, психической депрессии и др. [6,18].
Особое значение в патогенезе атеросклероза и ИБС потомства после ПС имеет нарушение обмена атерогенных липопротеидов, богатых холестерином. Эти процессы связывают с перестройкой липидного обмена в печени у беременных с повышением уровня холестерина и триглицеридов для обеспечения потребностей плода и как источник образования повышенного уровня половых гормонов в яичниках матери и плаценте [10,21].
Имеются данные о том, что при беременности происходит обмен информацией о состоянии аналогичных органов и систем матери и плода [6,10,18,21].

Частичное удаление того или иного органа у матери вызывает увеличение количества митозов и веса одноименных органов у плода, ускоренное их развитие и более раннее становление [10]. Заболевания печени у матери до или во время беременности приводят к аналогичным заболеваниям у потомства. Адреналэктомия надпочечников вызывает увеличение надпочечников плода и их ускоренное развитие в постнатальном периоде [10].

У потомства обычно возникают расстройства одноименных функций тех органов и систем, которые были поражены у матери во время беременности [18,21]. Особенно это характерно в отношении заболеваний сердечно-сосудистой системы, эндокринных желез, печени и др. Склонность к сердечно-сосудистым заболеваниям (гипертонии и др.) усиливается при беременности и может вызывать ускоренное развитие этих заболеваний у потомства. Диабет матери при беременности увеличивает риск заболевания диабетом взрослого потомства, способствует ускоренному ПС и более быстрому развитию возрастных изменений, сопровождающих старение [3,6].

При беременности снижение ниже критического уровня гормонов: тироксина, глюкокортикоидов, паратгормона и инсулина приводит к дефектам развития у плодов и в первую очередь к нарушению высших отделов ЦНС [3,9].


Повышение уровня гормонов выше критического у животных при беременности вызывает ускорение возрастных изменений у взрослого потомства [3,6].

Избыток инсулина в критическом периоде у крыс приводит к ослаблению его действия у взрослых животных и вызывает у них спонтанную гипергликемию, уменьшение толерантности тканей к глюкозе, гиперинсулинемию, ожирение и гиперхолестеринемию.

Неонатальное введение крысам кортизола вызывает атрофию надпочечников у взрослых животных и снижение секреции этого гормона [3,9].

В опытах на крысах, кроликах и морских свинках установлено, что неонатальное воздействие на них избытка тироксина вызывает атрофические изменения щитовидной железы и выраженный гипотиреоз у взрослых животных, а также замедляет созревание у них гипоталамо-гипофизарно-адреналовой системы (ГГАС), что приводит к снижению адаптационных возможностей организма [3]. Повышение уровня глюкокортикоидов у крыс при беременности тормозит развитие ГГАС плода, что приводит к атрофии надпочечников у взрослых животных, уменьшению у них секреции глюкокортикоидов на стресс и к снижению защитных функций организма [3]. Избыток глюкокортикоидов у крыс может вызвать у них гипергликемию, инсулинорезистентность и снижение толерантности тканей к глюкозе, что способствует развитию диабета у потомства [3,6].

Общепринято, что в неонатальном периоде развития нейроэндокринная система у самцов и самок детерминирована по женскому (базовому) типу [3,9].

При этом, некоторые факторы беременности (половые гормоны, инсулин, тироксин, кортикостероиды, АКТГ, пролактин, мелатонин и другие) детерминируют дифференцировку гипоталамуса и других органов таким образом, что после ПС организма чувствительность этих органов к тем же факторам изменяется, вследствие чего происходит отклонение функций организма и постепенно развивается процесс старения. Действие гормонов на дифференцировку большинства тканей необратимо [3,10].



Вывод. Изложенные факты позволяют заключить, что в раннем развитии программируется, передается, от матери плоду начальная программа репродукции, необходимая после ПС для создания очередного потомства. Выполнение этой программы связано с запрограммированными отклонениями во взрослом организме, которые являются побочными факторами старения.
Третьей особенностью раннего развития является критический период половой дифференцировки мозга (ПДМ), который у разных видов млекопитающих имеет место до или в первые дни после рождения [3,9,10,22]. В этот период у самцов происходит кратковременная секреция тестикулярного андрогена, который направляет ПДМ таким образом, что после ПС регуляция и обмен гонадотропинов и стероидов осуществляется по мужскому типу. У самок ПДМ по женскому, базовому, типу происходит без участия половых гормонов. Установлено, что в созревании структур мозга и нейроэндокринной системы важную роль в критический и последующие периоды играют изменения концентрации различных гормонов и биогенных аминов [9]. Половая дифференцировка охватывает весь мозг, главным образом гипоталамо- лимбические структуры, а также другие органы и системы всего организма, которые, по классическим представлениям, не связаны с половой функцией [10,22]. Имеются убедительные доказательства того, что ранняя детерминация обмена веществ и ферментных систем обмена стероидов в печени по мужскому или женскому типу связана с ПДМ и зависит от инкреторной функции гипоталамо-гипофизарной системы [3,9,10]. Эстрогены матери, вероятно, являются важными индукторами половой дифференцировки организма самок и самцов в более ранних периодах развития плода [3,10]. При этом воздействия андрогенов и эстрогенов на ткани-мишени чаще бывают программируемыми, необратимыми [10]. Так, ПДМ у самцов существенно изменяет их дальнейшее развитие и программу репродукции.

Вывод. ПДМ является ведущим процессом в ПС организма и в обеспечении видовой функции размножения в поколениях. Половая дифференцировка организма является универсальной закономерностью в развитии всех млекопитающих и затрагивает фундаментальные процессы жизни: развитие, размножение, обмен веществ, биоритмы (БР), старение и др. [9,22].
После рождения происходит созревание органов и систем, в первую очередь нейроэндокринной системы и системы БР организма [3,9,17]. Эндогенные БР являются отражением процессов в ЦНС, органах и системах организма. Синхронизатором этих БР и их связь с циркадными и сезонными ритмами выполняют главные водители ритмов - супрахиазматические ядра гипоталамуса. Процесс половой дифференцировки организма завершается ПС при активном участии гипоталамуса и системы биоритмов [17]. При этом, отличие половой дифференцировки у самок и самцов определяется в основном различием в ПДМ.
До ПС эпифиз тормозит гонадотропные функции гипофиза. Перед наступлением ПС происходит резкий подъем секреции ЛГ/ФСГ-РФ, гонадотропинов, половых гормонов, тормозится функция эпифиза, что способствует наступлению ПС.

Печень является центральной метаболической системой организма, активно участвующей в ПС и в обеспечении репродуктивной функции размножения [10].

Хотя эстрогены вызывают анаболический эффект в печени, почках, сердечной мышце, коже и некоторых тканях, но на рост скелета и туловища они оказывают ингибирующее действие, способствуя окостенению хрящевых зон скелета [10]. Полагают, что усиление секреции эстрогенов при ПС способствует остановке роста тела. Глюкокортикоиды в отношении ростовых и анаболических процессов являются антагонистами СТГ. Остановка роста вызывает замедление пролиферации во многих тканях, что характерно для старения. Усиленная секреция половых гормонов при ПС играет важную роль в инволюции тимуса [10] и в старении.

Вывод. К ПС завершается создание программы, которая будет осуществляться в половозрелом организме и выполнять функции репродукции и поддержания жизнеспособности организма. При ПС уже запускаются механизмы старения. Далее факторы старения в программе репродукции будут снижать жизнеспособность организма и функцию репродукции.
Общие выводы. Изложенные факты позволяют предложить следующую схему детерминации старения у млекопитающих.

Эмбриональное развитие осуществляется по самопрограммируемой программе (в начале её нет), которая имеет обратные связи мать-плацента-плод, постоянно изменяется в зависимости от биологии развития плода и состояния материнского организма. В женском организме во время беременности возникают резкие изменения внутренней среды, необходимые для развития плода. Аналогичные изменения наблюдаются и при старении взрослого организма. В критические периоды развития плода материнский организм программирует его дальнейшее развитие по женскому, базовому, типу и закладывает начальную программу репродукции после ПС. Далее происходит ПДМ, которая программирует половое развитие самцов по мужскому типу и корректирует начальную программу репродукции. Половая дифференцировка охватывает весь мозг и нейроэндокринную систему.

В постнатальном периоде половая дифференцировка организма завершается и в момент ПС организм имеет все зрелые органы и системы для осуществления видовой функции размножения. Программа развития переключается на программу репродукции, которая была предопределена в раннем развитии. Главным звеном в ПС и переключении являются ядра гипоталамуса и изменения в системе БР нейроэндокринной системы. Назначение программы репродукции - производить потомство, способное дать следующие поколения. Для этого в ней ранее запрограммированы изменения внутренней среды организма, необходимые для гаметогенеза, обеспечения состояния беременности с резкими отклонениями внутренней среды матери для развития плода, половой дифференцировки и ПС будущего потомства. С отклонениями в репродуктивной функции связаны запрограммированные ранее отклонения в энергетическом и адаптационном гомеостатах, ответственных за жизнеспособность организма.

В норме эти отклонения менее выражены, но являются и факторами старения. После ПС репродуктивная программа запускает и механизмы старения как побочный процесс, который проявляется в виде основных заболеваний: сердечно-сосудистые, диабет, иммунные, рак и др.

Таким образом процесс старения передается в поколениях, он типичен для всех млекопитающих, и все организмы после ПС стареют и умирают [13].

  1   2   3

  • Ключевые слова: радикальное продление жизни.
  • ПОСТАНОВКА И ПОДХОДЫ К РЕШЕНИЮ ПРОБЛЕМЫ РПЖ
  • Методология исследования старения и самообновления
  • Всеобщий закон существования материи
  • Главным критерием живой материи
  • Живая материя
  • Общебиологический подход к изучению старения и самообновления организмов
  • 1. Повышение жизнеспособности и ПЖ организмов. Появление старения в эволюции жизненных циклов
  • ЖЦ как единицы развития.
  • 2. Связь старения и самообновления со способами размножения
  • 4. Половая дифференцировка организма. Начало старения после ПС