ჰეიფლიკის დაბერების თეორია. არის თუ არა დაბერების ფასი კიბოს სიმსივნის ჩახშობისთვის? ჯვარედინი კავშირის თეორია

ჰეიფლიკის ლიმიტი ან ლიმიტი არის თეორია, რომელიც ხსნის უჯრედების დაბერების მექანიზმის ბუნებას. ამ თეორიის თანახმად, ნორმალურ ადამიანურ უჯრედს შეუძლია საკუთარი თავის გამრავლება და ორმოციდან სამოცი-ჯერ გაყოფა, სანამ ის დაკარგავს ამ უნარს და იშლება დაპროგრამებული სიკვდილის ან აპოპტოზის გზით.

თეორიამ, რომელსაც ჰაიფლიკის ლიმიტი ჰქვია, აიძულა მეცნიერები გადაეხედათ ალექსის კარელის წინა თეორიას, რომლის მიხედვითაც უჯრედებს შეუძლიათ უსასრულოდ საკუთარი თავის რეპროდუცირება.

ჰეიფლიკის თეორიის შექმნის ისტორია

ლეონარდ ჰეიფლიკმა (დაიბადა 1928 წლის 20 მაისს ფილადელფიაში), კალიფორნიის უნივერსიტეტის ანატომიის პროფესორმა, სან-ფრანცისკოში, თავისი თეორია 1965 წელს ფილადელფიაში, პენსილვანიის ვისტარის ინსტიტუტში მუშაობისას შეიმუშავა. ფრენკ მაკფარლეინ ბერნეტმა დაასახელა ეს თეორია Hayflick's-ში. პატივი თავის წიგნში სახელწოდებით Intrinsic Mutagenesis, რომელიც გამოქვეყნდა 1974 წელს. ჰეიფლიკის ლიმიტის კონცეფცია დაეხმარა მეცნიერებს შეესწავლათ უჯრედების დაბერების ეფექტი ადამიანის სხეულში, უჯრედის განვითარება ემბრიონული სტადიიდან სიკვდილამდე, მათ შორის შემცირების ეფექტი. ქრომოსომების ბოლოების სიგრძე, რომელსაც ტელომერები ეწოდება.

1961 წელს ჰეიფლიკმა მუშაობა დაიწყო ვისტარის ინსტიტუტში, სადაც დაკვირვების დროს დაინახა, რომ ადამიანის უჯრედები განუსაზღვრელი ვადით არ იყოფა. ჰეიფლიკმა და პოლ მურჰედმა აღწერეს ეს ფენომენი მონოგრაფიაში სახელწოდებით „ადამიანის დიპლოიდური უჯრედების სერიული კულტივაცია“. ჰეიფლიკის მუშაობა ვისტარის ინსტიტუტში მიზნად ისახავდა მკვებავი ხსნარის მიწოდებას მეცნიერებისთვის, რომლებიც ატარებდნენ ექსპერიმენტებს ინსტიტუტში, მაგრამ ჰეიფლიკი ასევე იყო დაკავებული უჯრედებში ვირუსების ზემოქმედების საკუთარ კვლევაში. 1965 წელს ჰეიფლიკმა უფრო დეტალურად გამოაქვეყნა ჰეიფლიკის ლიმიტის კონცეფცია მონოგრაფიაში სახელწოდებით „ადამიანის დიპლოიდური უჯრედების შტამების შეზღუდული სიცოცხლის ხანგრძლივობა ხელოვნურ გარემოში“.

ჰეიფლიკმა მივიდა დასკვნამდე, რომ უჯრედს შეუძლია დაასრულოს მხოლოდ მიტოზი, ანუ გამრავლების პროცესი გაყოფის გზით, ორმოციდან სამოცჯერ, რის შემდეგაც ხდება სიკვდილი. ეს დასკვნა ეხებოდა ყველა ტიპის უჯრედს, იქნება ეს ზრდასრული თუ ჩანასახოვანი უჯრედები. ჰეიფლიკმა წამოაყენა ჰიპოთეზა, რომლის მიხედვითაც უჯრედის მინიმალური რეპლიკაციური უნარი დაკავშირებულია მის დაბერებასთან და, შესაბამისად, ადამიანის ორგანიზმის დაბერების პროცესთან.

1974 წელს ჰეიფლიკმა დააარსა დაბერების ეროვნული ინსტიტუტი ბეთესდაში, მერილენდი.

ეს დაწესებულება არის აშშ-ს ჯანმრთელობის ეროვნული ინსტიტუტის ფილიალი. 1982 წელს ჰეიფლიკი ასევე გახდა ამერიკის გერონტოლოგიის საზოგადოების ვიცე-თავმჯდომარე, რომელიც დაარსდა 1945 წელს ნიუ-იორკში. შემდგომში ჰეიფლიკმა იმუშავა თავისი თეორიის პოპულარიზაციაზე და უარყო კარელის ფიჭური უკვდავების თეორია.

კარელის თეორიის უარყოფა

ალექსის კარელი, ფრანგი ქირურგი, რომელიც ქათმის გულის ქსოვილზე მუშაობდა მეოცე საუკუნის დასაწყისში, თვლიდა, რომ უჯრედებს შეუძლიათ გაუთავებელი გამრავლება გაყოფით. კარელი ამტკიცებდა, რომ მან შეძლო ქათმის გულის უჯრედების დაყოფა საკვებ გარემოში - ეს პროცესი გაგრძელდა ოც წელზე მეტი ხნის განმავლობაში. მისმა ექსპერიმენტებმა ქათმის გულის ქსოვილზე გააძლიერა უჯრედების გაუთავებელი გაყოფის თეორია. მეცნიერებმა არაერთხელ სცადეს კარელის ნამუშევრის გამეორება, მაგრამ მათმა ექსპერიმენტებმა არასოდეს დაადასტურა კარელის "აღმოჩენა".

ჰეიფლიკის თეორიის კრიტიკა

1990-იან წლებში ზოგიერთი მეცნიერი, როგორიცაა ჰარი რუბინი კალიფორნიის უნივერსიტეტიდან, ბერკლი, ამტკიცებდა, რომ ჰეიფლიკის ლიმიტი მხოლოდ დაზიანებულ უჯრედებზე ვრცელდება. რუბინმა ივარაუდა, რომ უჯრედების დაზიანება შეიძლება გამოწვეული იყოს უჯრედების მიერ სხეულის თავდაპირველი გარემოსგან განსხვავებულ გარემოში ზემოქმედებით, ან მეცნიერების მიერ უჯრედების ლაბორატორიული პირობების გამოვლენით.

დაბერების ფენომენის შემდგომი კვლევა

მიუხედავად კრიტიკისა, სხვა მეცნიერებმა გამოიყენეს ჰეიფლიკის თეორია, როგორც უჯრედული დაბერების ფენომენის შემდგომი კვლევის საფუძველი, განსაკუთრებით ტელომერები, რომლებიც ქრომოსომების ბოლოებია. ტელომერები იცავს ქრომოსომებს და ამცირებს დნმ-ის მუტაციებს. 1973 წელს რუსმა მეცნიერმა ა. ოლოვნიკოვმა გამოიყენა ჰეიფლიკის უჯრედების სიკვდილის თეორია ქრომოსომების ბოლოების შესწავლისას, რომლებიც არ მრავლდებიან მიტოზის დროს. ოლოვნიკოვის თქმით, უჯრედის გაყოფის პროცესი მაშინვე მთავრდება, როგორც კი უჯრედი ვეღარ შეძლებს მისი ქრომოსომის ბოლოების რეპროდუცირებას.

ერთი წლის შემდეგ, 1974 წელს, ბერნეტმა ჰეიფლიკის თეორიას უწოდა ჰეიფლიკის ლიმიტი, გამოიყენა სახელი თავის ნაშრომში, შინაგანი მუტაგენეზი. ბერნეტის ნაშრომის საფუძველი იყო ვარაუდი, რომ დაბერება არის შინაგანი ფაქტორი სიცოცხლის სხვადასხვა ფორმის უჯრედებში და რომ მათი სიცოცხლის აქტივობა შეესაბამება თეორიას, რომელიც ცნობილია როგორც ჰეიფლიკის ლიმიტი, რომელიც ადგენს ორგანიზმის სიკვდილის დროს.

ელიზაბეტ ბლექბერნი სან-ფრანცისკოს უნივერსიტეტიდან და მისი კოლეგა ჯეკ სოსტაკი, ჰარვარდის სამედიცინო სკოლის თანამშრომელი ბოსტონში, მასაჩუსეტსი, მიმართეს ჰეიფლიკის ლიმიტის თეორიას ტელომერების სტრუქტურის შესწავლისას 1982 წელს, როდესაც მათ მოახერხეს ტელომერების კლონირება და იზოლირება.

1989 წელს გრეიდერმა და ბლექბერნმა გადადგნენ შემდეგი ნაბიჯი უჯრედების დაბერების ფენომენის შესწავლაში ფერმენტის ტელომერაზას აღმოჩენით (ტრანსფერაზას ჯგუფის ფერმენტი, რომელიც აკონტროლებს ქრომოსომის ტელომერების ზომას, რაოდენობას და ნუკლეოტიდს). გრეიდერმა და ბლექბერნმა დაადგინეს, რომ ტელომერაზას არსებობა ორგანიზმის უჯრედებს ეხმარება თავიდან აიცილონ დაპროგრამებული სიკვდილი.

2009 წელს ბლექბერნმა, დ. სზოსტაკმა და კ. გრეიდერმა მიიღეს ნობელის პრემია ფიზიოლოგიასა და მედიცინაში ფორმულირებით „ტელომერების და ფერმენტ ტელომერაზას მიერ ქრომოსომის დაცვის მექანიზმების აღმოჩენისთვის“. მათი კვლევა ეფუძნებოდა ჰეიფლიკის ლიმიტს.

აზრი, რომ დაბერების დადგენა შესაძლებელია დაბადების მომენტიდან, გამოთქვა გერმანელმა დარვინისტმა მეცნიერმა ავგუსტ ვაისმანმა (Friedrich Leopold August Weismann, 1834-1914). 1891 წელს თავის ცნობილ ლექციაში ვაისმანმა თქვა, რომ სიბერის სიკვდილი ევოლუციის პროცესში წარმოიშვა:<Я рассматриваю смерть не как первичную необходимость, а как нечто приобретенное вторично в процессе адаптации:>.

დაბერების თეორიების კლასიფიკაციის მიდგომები

თეორიები, რომლებიც ხსნიან ორგანიზმების დაბერებას, შეიძლება კლასიფიცირდეს სხვადასხვა გზით.
მაგალითად, არსებობს სამ ჯგუფად დაყოფა: გენეტიკური თეორიები, რომლებშიც გენეტიკურად კონტროლირებადი დაპროგრამებულია<биологические часы>როგორიცაა ტელომერები არეგულირებს ზრდას, სიმწიფესა და დაბერებას, ნეიროენდოკრინული თეორიები და აზიანებს დაგროვების თეორიებს. ზოგადად, ეს დაყოფა საკმაოდ თვითნებურია, რადგან ყველა ეს მექანიზმი მნიშვნელოვანი და ურთიერთდაკავშირებულია.

ასევე არის 2 დიდი ჯგუფები: სტოქასტური (ალბათური) თეორიები და დაპროგრამებული დაბერების თეორიები.
თეორიები შეიძლება დაიყოს ცოცხალი მატერიის ორგანიზების დონის მიხედვით.
ვ.ნ. ანისიმოვი, რუსეთის გერონტოლოგიური საზოგადოების ხელმძღვანელი, ყველაზე გასაოცარ თეორიებად რჩება თავისუფალი რადიკალების თეორია, რომელიც წამოაყენა 1956 წელს დ. ჰარმანმა (Harman, 1956, 1998), ფიჭური (რეპლიკაციული) დაბერების თეორია L. Hayflick (Hayflick, Moorhead). , 1961, Hayflick, 1998), ტელომერული თეორია A.M. Olovnikov (Olovnikov, 1996); დილმანი (დილმანი, 1987; დილმანი, 1971, 1994) და თ. კირკვუდის სახარჯო სომას თეორია (Kirkwood, 1997, 2002). თავისუფალი რადიკალების თეორია, რომელიც წამოაყენა 1956 წელს დ. ჰარმანმა, ფიჭური (რეპლიკაციული) დაბერების თეორია ლ. ჰეიფლიკი და ტელომერების თეორია ა.მ. ოლოვნიკოვი, დაბერების ამაღლების თეორია ვ.

სტოქასტური დაბერების თეორიების კლასიფიკაცია

(შულც-აელენი, 1997)

სომატური მუტაციების თეორია - სომატური მუტაციები არღვევს გენეტიკურ ინფორმაციას და ამცირებს უჯრედების ფუნქციას
შეცდომის კატასტროფა - შეცდომები ტრანსკრიფციის და/ან თარგმანის პროცესებში ამცირებს უჯრედის ეფექტურობას
დნმ-ის დაზიანება, დნმ-ის აღდგენა – დნმ-ის დაზიანება მუდმივად აღდგება სხვადასხვა მექანიზმით. რემონტის ეფექტურობა დადებითად არის დაკავშირებული სიცოცხლის ხანგრძლივობასთან და ასაკთან ერთად მცირდება
პროტეინის დაზიანება - ცილების და ფერმენტების კონფორმაციული დარღვევები (ჯვარედინი დამაკავშირებელი) აზიანებს უჯრედულ ფუნქციას
ჯვარედინი კავშირი - მნიშვნელოვანი მაკრომოლეკულების (როგორიცაა კოლაგენი) ქიმიური ჯვარედინი კავშირი იწვევს უჯრედებისა და ქსოვილების დისფუნქციას.
ცვეთა - ყოველდღიურ ცხოვრებაში ზიანის დაგროვება ამცირებს ორგანიზმის ეფექტურობას

დაპროგრამებული დაბერების თეორიების კლასიფიკაცია

(შულც-აელენი, 1997)

გენეტიკური თეორიები - დაბერება გამოწვეულია გენის ექსპრესიის დაპროგრამებული ცვლილებებით, ან სპეციფიკური ცილების ექსპრესიით
სიკვდილის გენები - არსებობს უჯრედების სიკვდილის გენები
შერჩევითი სიკვდილი - უჯრედის სიკვდილი გამოწვეულია სპეციფიკური მემბრანული რეცეპტორების არსებობით
ტელომერის შემცირება - ასაკთან ერთად ტელომერის შემცირება in vitro და in vivo იწვევს ქრომოსომის არასტაბილურობას და უჯრედების სიკვდილს
დიფერენციაციის დარღვევები - გენის აქტივაცია-რეპრესიის მექანიზმების შეცდომები, რაც იწვევს ზედმეტი, არასაჭირო ან არასაჭირო ცილების სინთეზს.
დაგროვება<загрязнений>- მეტაბოლური ნარჩენების დაგროვება ამცირებს უჯრედების სიცოცხლისუნარიანობას
ნეიროენდოკრინული თეორიები - ნერვის უკმარისობა და ენდოკრინული სისტემებიჰომეოსტაზის შენარჩუნებაში. ჰომეოსტაზის დაკარგვა იწვევს დაბერებას და სიკვდილს
იმუნოლოგიური თეორია - ზოგიერთ ალელს შეუძლია გაზარდოს ან შეამციროს სიცოცხლის ხანგრძლივობა.
მეტაბოლური თეორიები - ხანგრძლივობა უკუპროპორციულია მეტაბოლური სიჩქარის
თავისუფალი რადიკალების თეორია - სიცოცხლის ხანგრძლივობა უკუპროპორციულია თავისუფალი რადიკალების დაზიანების ხარისხთან და პირდაპირპროპორციულია ანტიოქსიდანტური სისტემების ეფექტურობასთან.
დაბერების საათი – დაბერება და სიკვდილი წინასწარ განსაზღვრული ბიოლოგიური გეგმის შედეგია
ევოლუციური თეორიები - Ბუნებრივი გადარჩევააღმოფხვრის ინდივიდებს შთამომავლობის გაჩენის შემდეგ

დაბერების ყველაზე მნიშვნელოვანი თეორიების კლასიფიკაცია ინტეგრაციის დონის მიხედვით

(Yin, Chen, 2005)

ინტეგრაციის ორგანიზმის დონე
ტარების თეორია - საჩერი, 1966 წ
შეცდომის კატასტროფის თეორია - ორგელი, 1963 წ
სტრესის დაზიანების თეორია - Stlye, 1970 წ
აუტოინტოქსიკაციის თეორია - მეჩნიკოვი, 1904 წ
ევოლუციური თეორია(დაპროგრამებული დაბერების თეორია) - უილიამსი, 1957 წ
ინფორმაციის შენარჩუნების თეორია (დაპროგრამებული დაბერების თეორია)

ორგანოს დონე
ენდოკრინული თეორია - კორენჩევსკი, 1961 წ
იმუნოლოგიური თეორია - უოლფორდი, 1969 წ
ტვინის ინჰიბიცია

ფიჭური დონე
უჯრედის მემბრანის თეორია - ზგ-ნაგი, 1978 წ
სომატური მუტაციის თეორია - ზილარდი, 1959 წ
მიტოქონდრიული თეორია - Miquel et al., 1980 წ
მიტოქონდრიულ-ლიზოსომური თეორია - Brunk, Terman, 2002 წ
უჯრედის პროლიფერაციული ლიმიტის თეორია (დაპროგრამებული დაბერების თეორია) - Hayflick, Moorhead, 1961 წ.

მოლეკულური დონე
დნმ-ის დაზიანების დაგროვების თეორია - ვილენჩიკი, 1970 წ
კვალი ელემენტების თეორია - Eichhorn, 1979 წ
თავისუფალი რადიკალების თეორია - ჰარმანი, 1956 წ
წიწაკიანი ჯვარედინი კავშირების თეორია - ბიორკსტენი, 1968 წ
ოქსიდაციური სტრესის თეორია - Sohal, Allen, 1990; იუ, იანგი, 1996 წ
არაფერმენტული გლიკოზილაციის თეორია - კერამი, 1985 წ
კარბონილით ინტოქსიკაციის თეორია - Yin, Brunk, 1995 წ
დაბინძურების კატასტროფის თეორია - ტერმანი, 2001 წ
გენის მუტაციის თეორია
ტელომერების შემცირების თეორია (პროგრამული დაბერების თეორია) - ოლოვნიკოვი, 1971 წ.

სხვა მიდგომები
დაბერება, როგორც ენტროპია - Sacher, 1967; ბორცი, 1986 წ
მათემატიკური თეორიები და სხვადასხვა ერთიანი თეორიები - Sohal, Alle, 1990;
ზგ-ნაგი, 1991; კოვალდი, კირკვუდი, 1994 წ

დენჰამ ჰარმანის დაბერების თავისუფალი რადიკალების თეორია

ლეონარდ ჰეიფლიკის ფიჭური დაბერების თეორია

დაბერების სიმაღლის თეორია

შემოთავაზებული და დასაბუთებული გასული საუკუნის 50-იანი წლების დასაწყისში ლენინგრადის მეცნიერის ვლადიმერ დილმანის მიერ. ამ თეორიის მიხედვით, დაბერების მექანიზმი თავის მუშაობას იწყებს ჰიპოთალამუსის მგრძნობელობის ზღურბლის მუდმივი ზრდით სისხლში ჰორმონების დონის მიმართ. შედეგად, მოცირკულირე ჰორმონების კონცენტრაცია იზრდება. შედეგად წარმოიქმნება პათოლოგიური მდგომარეობის სხვადასხვა ფორმა, მათ შორის სიბერისთვის დამახასიათებელი: სიმსუქნე, დიაბეტი, ათეროსკლეროზი, კანკრიოფილია, დეპრესია, მეტაბოლური იმუნოსუპრესია, ჰიპერტენზია, ჰიპერადაპტოზი, აუტოიმუნური დაავადებები და მენოპაუზა. ეს დაავადებები იწვევს დაბერებას და საბოლოოდ სიკვდილს.
სხვა სიტყვებით რომ ვთქვათ, სხეულში არის დიდი ბიოლოგიური საათი, რომელიც ითვლის მის გამოყოფილ სიცოცხლეს დაბადებიდან სიკვდილამდე. გარკვეულ მომენტში, ეს საათები იწვევს ორგანიზმში დესტრუქციულ პროცესებს, რომლებსაც ჩვეულებრივ დაბერებას უწოდებენ.
დილმანის აზრით, დაბერება და მასთან დაკავშირებული დაავადებები ონტოგენეზის გენეტიკური პროგრამის - ორგანიზმის განვითარების ქვეპროდუქტია.
ონტოგენეტიკური მოდელიდან გამომდინარეობს, რომ თუ ჰომეოსტაზის მდგომარეობა დასტაბილურდება ორგანიზმის განვითარების ბოლოს მიღწეულ დონეზე, მაშინ შესაძლებელია დაავადების განვითარების შენელება და ბუნებრივი ასაკობრივი ცვლილებები და გაზარდოს ადამიანის სახეობრივი საზღვრები. ცხოვრება.
ჩამოტვირთეთ ვ.დილმანის წიგნი "დიდი ბიოლოგიური საათი".

მოხმარებადი (ერთჯერადი) სომას თეორია

ჯვარედინი კავშირის თეორია

დაბერების ეს მექანიზმი ცოტათი ჰგავს თავისუფალი რადიკალების დაზიანებას. აქ მხოლოდ აგრესიული ნივთიერებების როლს თამაშობს შაქარი, პირველ რიგში გლუკოზა, რომელიც ყოველთვის არის ორგანიზმში. შაქარს შეუძლია ქიმიურად რეაგირება სხვადასხვა ცილებთან. ამ შემთხვევაში, ბუნებრივია, ამ ცილების ფუნქციები შეიძლება დაირღვეს. მაგრამ ყველაზე უარესი ის არის, რომ შაქრის მოლეკულებს ცილებთან შერწყმისას აქვთ უნარი<сшивать>ცილის მოლეკულები ერთმანეთში. ამის გამო უჯრედები უარესად იწყებენ მუშაობას. მათში უჯრედული ნამსხვრევები გროვდება.
ცილების ასეთი ჯვარედინი კავშირის ერთ-ერთი გამოვლინებაა ქსოვილის ელასტიურობის დაკარგვა. გარეგნულად ყველაზე შესამჩნევია კანზე ნაოჭების გაჩენა. მაგრამ გაცილებით მეტი ზიანი მოაქვს სისხლძარღვების და ფილტვების ელასტიურობის დაკარგვას. პრინციპში, უჯრედებს აქვთ ასეთი ჯვარედინი კავშირების დაშლის მექანიზმები. მაგრამ ეს პროცესი ორგანიზმიდან დიდ ენერგიას მოითხოვს.
დღეს ისინი უკვე არსებობენ მედიკამენტები, რომელიც ანგრევს შიდა ჯვარედინი კავშირებს და გარდაქმნის მათ საკვებ ნივთიერებებად უჯრედისთვის.

შეცდომის თეორია

ჰიპოთეზა<старения по ошибке>წამოაყენა 1954 წელს ამერიკელმა ფიზიკოსმა მ.ზილარდმა. ცოცხალ ორგანიზმებზე რადიაციის ზემოქმედების შესწავლისას მან აჩვენა, რომ მაიონებელი გამოსხივების ეფექტი მნიშვნელოვნად ამცირებს ადამიანებისა და ცხოველების სიცოცხლეს. რადიაციის გავლენის ქვეშ მრავალი მუტაცია ხდება დნმ-ის მოლეკულაში და იწვევს დაბერების ზოგიერთ სიმპტომს, როგორიცაა ნაცრისფერი თმა ან კიბოს სიმსივნე. მისი დაკვირვებებიდან ზილარდმა დაასკვნა, რომ მუტაციები ცოცხალი ორგანიზმების დაბერების პირდაპირი მიზეზია. თუმცა, მან არ განმარტა ადამიანებისა და ცხოველების დაბერების ფაქტი, რომლებიც არ ექვემდებარებოდნენ რადიაციას.
მისი მიმდევარი ლ.ორგელი თვლიდა, რომ უჯრედის გენეტიკურ აპარატში მუტაციები შეიძლება იყოს ან სპონტანური ან მოხდეს აგრესიული ფაქტორების ზემოქმედების საპასუხოდ - მაიონებელი გამოსხივება, ულტრაიისფერი გამოსხივება, ვირუსების და ტოქსიკური (მუტაგენური) ნივთიერებების ზემოქმედება და ა.შ. დროთა განმავლობაში დნმ-ის აღდგენის სისტემა ცვდება, რაც იწვევს ორგანიზმის დაბერებას.

აპოპტოზის თეორია (უჯრედული თვითმკვლელობა)

აკადემიკოსი ვ.პ. სკულაჩევი თავის თეორიას უწოდებს უჯრედის აპოპტოზის თეორიას. აპოპტოზი (ბერძნული)<листопад>) - დაპროგრამებული უჯრედის სიკვდილის პროცესი. როგორც ხეები ათავისუფლებენ ნაწილებს მთელის შესანარჩუნებლად, ასევე თითოეული ცალკეული უჯრედი, რომელმაც გაიარა თავისი სასიცოცხლო ციკლი, უნდა მოკვდეს და მის ადგილს ახალი უნდა დაიკავოს. თუ უჯრედი დაინფიცირდება ვირუსით, ან მოხდა მასში მუტაცია, რომელიც იწვევს ავთვისებიანობას, ან უბრალოდ ამოიწურება მისი სიცოცხლის ხანგრძლივობა, მაშინ იმისათვის, რომ საფრთხე არ შეუქმნას მთელ ორგანიზმს, ის უნდა მოკვდეს. ნეკროზისგან განსხვავებით - უჯრედის ძალადობრივი სიკვდილი ტრავმის, დამწვრობის, მოწამვლის, სისხლძარღვების ბლოკირების შედეგად ჟანგბადის ნაკლებობის გამო და ა.შ., აპოპტოზით უჯრედი ფრთხილად იშლება ნაწილებად, ხოლო მეზობელი უჯრედები იყენებენ მის ფრაგმენტებს სამშენებლო მასალად.
მიტოქონდრია ასევე განიცდის თვითგანადგურებას - ამ პროცესის შესწავლის შემდეგ, სკულაჩოვმა მას მიტოპტოზი უწოდა. მიტოპტოზი ხდება მაშინ, როდესაც მიტოქონდრიაში წარმოიქმნება ძალიან ბევრი თავისუფალი რადიკალი. როდესაც მკვდარი მიტოქონდრიების რაოდენობა ძალიან მაღალია, მათი დაშლის პროდუქტები შხამს უჯრედს და იწვევს მის აპოპტოზს. დაბერება, სკულაჩევის აზრით, იმის შედეგია, რომ ორგანიზმში უფრო მეტი უჯრედი კვდება, ვიდრე იბადება, ხოლო მომაკვდავი ფუნქციური უჯრედები იცვლება. შემაერთებელი ქსოვილი. მისი მუშაობის არსი არის მეთოდების ძიება თავისუფალი რადიკალების მიერ უჯრედული სტრუქტურების განადგურების საწინააღმდეგოდ. მეცნიერის აზრით, სიბერე არის დაავადება, რომლის მკურნალობაც შესაძლებელია და უნდა მოხდეს ორგანიზმის დაბერების პროგრამის გამორთვა და ამით იმ მექანიზმის გამორთვა, რომელიც გვიმცირებს სიცოცხლეს.
სკულაჩევის თქმით, ჟანგბადის მთავარი აქტიური ფორმა, რომელიც იწვევს მიტოქონდრიებისა და უჯრედების სიკვდილს, არის წყალბადის ზეჟანგი. ამჟამად, მისი ხელმძღვანელობით, ტესტირება მიმდინარეობს ნარკოტიკების SKQ-ზე, რომელიც შექმნილია დაბერების ნიშნების თავიდან ასაცილებლად.
ინტერვიუ ნოვაია გაზეტასთან

ადაპტაციურ-მარეგულირებელი თეორია

დაბერების მოდელი, რომელიც შეიმუშავა გამოჩენილმა უკრაინელმა ფიზიოლოგმა და გერონტოლოგმა ვ.ვ. Frolkis 1960-იან და 70-იან წლებში ემყარება ფართოდ გავრცელებულ აზრს, რომ სიბერე და სიკვდილი გენეტიკურად არის დაპროგრამებული.<Изюминка>ფროლკისის თეორია არის ის ასაკობრივი განვითარებასიცოცხლის ხანგრძლივობა კი ორი პროცესის ბალანსით განისაზღვრება: დაბერების დესტრუქციულ პროცესთან ერთად, პროცესი ვითარდება.<антистарения>, რისთვისაც ფროლკისმა შემოგვთავაზა ტერმინი<витаукт>(ლათინური vita - სიცოცხლე, auctum - ზრდა). ეს პროცესი მიზნად ისახავს სხეულის სიცოცხლისუნარიანობის შენარჩუნებას, მის ადაპტაციას და სიცოცხლის ხანგრძლივობის გაზრდას. ფართოდ გავრცელდა დაბერების საწინააღმდეგო კონცეფცია (vitauc). ამრიგად, 1995 წელს აშშ-ში ჩატარდა პირველი საერთაშორისო კონგრესი ამ პრობლემის შესახებ.
ფროლკისის თეორიის არსებითი კომპონენტია მის მიერ შემუშავებული გენის მარეგულირებელი ჰიპოთეზა, რომლის მიხედვითაც დაბერების ძირითადი მექანიზმებია მარეგულირებელი გენების ფუნქციონირების დარღვევა, რომლებიც აკონტროლებენ სტრუქტურული გენების აქტივობას და, შედეგად, სინთეზის ინტენსივობას. მათში კოდირებული ცილები. გენის რეგულირების ასაკთან დაკავშირებულმა დარღვევებმა შეიძლება გამოიწვიოს არა მხოლოდ სინთეზირებული ცილების თანაფარდობის ცვლილება, არამედ ადრე არააქტიური გენების გამოხატვა, ადრე არასინთეზირებული ცილების გამოჩენა და, შედეგად, დაბერება და უჯრედების სიკვდილი.
V.V. Frolkis თვლიდა, რომ დაბერების გენის მარეგულირებელი მექანიზმები არის ასაკთან დაკავშირებული პათოლოგიების საერთო ტიპების განვითარების საფუძველი - ათეროსკლეროზი, კიბო, დიაბეტი, პარკინსონის და ალცჰეიმერის დაავადებები. გარკვეული გენების ფუნქციების გააქტიურებიდან ან ჩახშობიდან გამომდინარე, განვითარდება ამა თუ იმ დაბერების სინდრომი, ესა თუ ის პათოლოგია. ამ იდეებზე დაყრდნობით, წამოაყენეს გენის მარეგულირებელი თერაპიის იდეა, რომელიც შექმნილია იმ ცვლილებების თავიდან ასაცილებლად, რომლებიც ეფუძნება ასაკთან დაკავშირებული პათოლოგიის განვითარებას.

ოლოვნიკოვის რედუზომალური თეორია

ცილებით დაფარული ხაზოვანი რედუზომური დნმ-ის მოლეკულა არის ქრომოსომული დნმ-ის სეგმენტის ასლი. ბუდე. ტელომერული დნმ-ის მსგავსად, ხაზოვანი რედუზომური დნმ დროთა განმავლობაში მცირდება. ამიტომ, პაწაწინა რედუზომები თანდათან მცირდება ზომით; აქედან მოდის მათი სახელი. რედუსომაში დნმ-ის დაკარგვასთან ერთად მცირდება მასში შემავალი სხვადასხვა გენების რაოდენობაც. რედუზომური დნმ-ის მოლეკულების შემცირება (და რედუსომებში გენების სიმრავლის შედეგად მიღებული ცვლილება) ცვლის სხვადასხვა ქრომოსომული გენის ექსპრესიის დონეს ასაკთან ერთად და, ამის გამო, ინდივიდუალურ განვითარებაში ბიოლოგიური დროის გაზომვის ძირითად საშუალებას წარმოადგენს.

მოკლედ და მარტივად, ასე ჟღერს: ავადმყოფობასა და უბედურ შემთხვევას რომ გადაურჩოს ადამიანი, მისი უჯრედები საბოლოოდ შეწყვეტენ დაყოფას, გაფუჭდებიან და საბოლოოდ მოკვდებიან. ეს ფენომენი ცნობილია როგორც ჰეიფლიკის ლიმიტი. კვლევები აჩვენებს, რომ ამჟამინდელი სიცოცხლის მაქსიმალური ხანგრძლივობა დაახლოებით 125 წელია.

აი მეტი ამ თემაზე...

ლეონარდ ჰეიფლიკიაღმოაჩინა ლიმიტი სომატური უჯრედების დაყოფის რაოდენობაზე, რაც დაახლოებით 50-52 დაყოფა.

„ადამიანის უჯრედების ორი ტიპი არსებობს: რეპროდუქციული უჯრედები, ეს არის ქალის კვერცხუჯრედი და მამაკაცის სპერმა, და სომატური უჯრედები, რომლებიც მოიცავს დაახლოებით ას ტრილიონ სხვა უჯრედს, რომლებიც ქმნიან სხეულის დანარჩენ ნაწილს. ყველა უჯრედი მრავლდება გაყოფით.

1961 წელს ლეონარდ ჰეიფლიკიაღმოაჩინა, რომ სომატურ უჯრედებს აქვთ გაყოფის მთლიანი რაოდენობის ზედა ზღვარი, ხოლო შესაძლო გაყოფის რაოდენობა მცირდება უჯრედების ასაკთან ერთად. არსებობს ერთზე მეტი თეორია იმის ასახსნელად, თუ რატომ არსებობს ეგრეთ წოდებული ჰეიფლიკის ლიმიტი.

პრინციპში, ლეონარდ ჰეიფლიკის მიერ პოლ მურჰედთან თანამშრომლობით ჩატარებული ექსპერიმენტი საკმაოდ მარტივი იყო: ნორმალური მამრობითი და მდედრობითი ფიბრობლასტების თანაბარი ნაწილები იყო შერეული, განსხვავდებოდა მათ მიერ განვლილი უჯრედების დაყოფის რაოდენობით (მამაკაცი - 40 დაყოფა, ქალი - 10 განყოფილება). რათა მომავალში ფიბრობლასტები ერთმანეთისგან განასხვავონ. პარალელურად, კონტროლი მოთავსდა მამრობითი 40-დღიანი ფიბრობლასტებით. როდესაც მამრობითი უჯრედების საკონტროლო შეურეულმა პოპულაციამ შეწყვიტა გაყოფა, შერეული ექსპერიმენტული კულტურა შეიცავდა მხოლოდ მდედრობითი სქესის უჯრედებს, რადგან ყველა მამრობითი უჯრედი უკვე მოკვდა. ამის საფუძველზე ჰეიფლიკმა დაასკვნა, რომ ნორმალურ უჯრედებს აქვთ გაყოფის შეზღუდული უნარი, განსხვავებით კიბოს უჯრედებისგან, რომლებიც უკვდავია. ამრიგად, დადგინდა ჰიპოთეზა, რომ ეგრეთ წოდებული "მიტოზური საათი" მდებარეობს ყველა უჯრედის შიგნით, შემდეგი დაკვირვებების საფუძველზე:

1. ნორმალურ ადამიანის ნაყოფის ფიბრობლასტებს კულტურაში შეუძლიათ პოპულაციის გაორმაგება მხოლოდ შეზღუდული რაოდენობის ჯერ;
2. კრიოგენურად დამუშავებული უჯრედები „ახსოვს“ რამდენჯერ გაიყო გაყინვამდე.

მთავარია უჯრედის რეპლიკაციის დროს გენის შემთხვევითი დაზიანების დაგროვება.თითოეული უჯრედის გაყოფა მოიცავს გარემო ფაქტორებს, როგორიცაა კვამლი, რადიაცია, ქიმიკატები, რომლებიც ცნობილია როგორც ჰიდროქსილის თავისუფალი რადიკალები და უჯრედების დაშლის პროდუქტები, რომლებიც ხელს უშლიან დნმ-ის ზუსტ რეპროდუქციას მომდევნო თაობის უჯრედებში. სხეულში არსებობს დნმ-ის აღდგენის მრავალი ფერმენტი, რომლებიც აკონტროლებენ კოპირების პროცესს და ასწორებენ ტრანსკრიფციის პრობლემებს, მაგრამ ისინი ვერ ახერხებენ ყველა შეცდომის დაჭერას. უჯრედების განმეორებით გამრავლებისას, დნმ-ის დაზიანება გროვდება, რაც იწვევს ცილის არასათანადო სინთეზს და არასწორ ფუნქციონირებას. ეს ფუნქციური შეცდომები, თავის მხრივ, დაბერებისთვის დამახასიათებელი ისეთი დაავადებების გამომწვევია, როგორიცაა არტერიოსკლეროზი, გულის დაავადება და ავთვისებიანი სიმსივნეები.

სხვა თეორია ამბობს, რომ ჰეიფლიკის ბარიერი ასოცირდება ტელომერებთან, ანუ დნმ-ის არაკოდირებულ მონაკვეთებთან, რომლებიც მიმაგრებულია თითოეული ქრომოსომის ბოლოზე. ტელომერები მოქმედებენ როგორც ფილმის ლიდერები დნმ-ის ზუსტი რეპლიკაციის უზრუნველსაყოფად. უჯრედების გაყოფის დროს დნმ-ის ორი ჯაჭვი იხსნება და ამ მოლეკულის ახალი სრული ასლები იქმნება ქალიშვილ უჯრედებში. მაგრამ ყოველი უჯრედის გაყოფით, ტელომერები ოდნავ უფრო მოკლე ხდება და საბოლოოდ ისინი ვეღარ ახერხებენ დნმ-ის ჯაჭვების ბოლოების დაცვას; შემდეგ უჯრედი, რომელიც მოკლე ტელომერებს დაზიანებულ დნმ-ში აღიქვამს, წყვეტს ზრდას. დოლის ცხვარს, კლონირებულს ზრდასრული ცხოველის სომატური უჯრედიდან, ჰქონდა მოკლული ზრდასრული ტელომერები, ვიდრე ახალშობილი ბატკნის ტელომერები და შეიძლება არ იცოცხლოს ისე დიდხანს, როგორც მისმა ნორმალურად დაბადებულმა ძმებმა.

არსებობს სამი ძირითადი ტიპის უჯრედი, რომლებისთვისაც არ არსებობს ჰეიფლიკის ლიმიტი: ჩანასახები, კიბოს უჯრედები და ღეროვანი უჯრედების ზოგიერთი ტიპი.

მიზეზი, რის გამოც ამ უჯრედებს შეუძლიათ უსასრულოდ გამრავლება, არის ფერმენტ ტელომერაზას არსებობა, რომელიც პირველად იზოლირებულია 1989 წელს, რომელიც ხელს უშლის ტელომერების შემცირებას. ეს არის ის, რაც საშუალებას აძლევს ჩანასახის უჯრედებს გააგრძელონ თაობების განმავლობაში და ეს არის ის, რაც საფუძვლად უდევს კიბოს სიმსივნეების ფეთქებადი ზრდას. ”

წყაროები
ფრენსის ფუკუიამა, ჩვენი პოსტადამიანური მომავალი: ბიოტექნოლოგიური რევოლუციის შედეგები, M., “Ast”, 2004, გვ. 89-90 წწ.

ეს არის სტატიის ასლი, რომელიც მდებარეობს მისამართზე

ფრენსის ფუკუიამა, ჩვენი პოსტადამიანური მომავალი: ბიოტექნოლოგიური რევოლუციის შედეგები, M., “Ast”, 2004, გვ. 89-90 წწ.

შესავალი

სხეულის დაბერების პრობლემა და ადამიანის სიცოცხლის გახანგრძლივება არის ერთ-ერთი ყველაზე მნიშვნელოვანი თემა, რომელიც აინტერესებს თითქმის ნებისმიერი კაცობრიობის ცივილიზაციას. ადამიანის სხეულის დაბერების მექანიზმების შესწავლა უკიდურესად რჩება ფაქტობრივი პრობლემადა ამჟამად. აღვნიშნოთ მხოლოდ ერთი დემოგრაფიული მაჩვენებელი: 21-ე საუკუნის დასაწყისისთვის განვითარებულ ქვეყნებში 65 წელზე მეტი ასაკის მოსახლეობის წილი 10-14%-ს შეადგენდა. არსებული პროგნოზების მიხედვით, ეს მაჩვენებელი 20 წელიწადში გაორმაგდება. მოსახლეობის დაბერება თანამედროვე მედიცინას ჯერ კიდევ გადაუჭრელ ბევრ პრობლემას უქმნის, მათ შორის აქტიური დაბერების მდგომარეობაში სიცოცხლის გახანგრძლივების ამოცანას დროის მნიშვნელოვანი პერიოდით. შეუძლებელია ამ უზარმაზარი ამოცანის გადაჭრა სხეულის დაბერების მექანიზმების წარმოდგენის გარეშე. ჩვენ მხოლოდ ყურადღებას გავამახვილებთ უჯრედების დაბერების მექანიზმების განხილვაზე და მათგან, რომლებიც განსაზღვრულია გენეტიკურად, ანუ თანდაყოლილი ადამიანის ორგანიზმში დაბადებიდან სიკვდილამდე.

Hayflick ლიმიტი

1961 წელს ამერიკელმა ციტოლოგმა ლეონარდ ჰეიფლიკმა სხვა მეცნიერთან პ. მურჰედთან ერთად ჩაატარა ექსპერიმენტები ადამიანის ემბრიონებიდან ფიბრობლასტების გაშენებაზე. ამ მკვლევარებმა ცალკეული უჯრედები მოათავსეს მკვებავ გარემოში (ინკუბაციამდე ქსოვილს მკურნალობდნენ ტრიპსინით, რის გამოც ქსოვილი დაიშალა ცალკეულ უჯრედებად). გარდა ამისა, L. Hayflick-მა და P. Moorhead-მა გამოიყენეს ამინომჟავების, მარილების და ზოგიერთი სხვა დაბალმოლეკულური კომპონენტის ხსნარი, როგორც მკვებავი საშუალება.

ქსოვილის კულტურაში ფიბრობლასტებმა დაიწყეს გაყოფა და როდესაც უჯრედის ფენა გარკვეულ ზომას მიაღწია, იგი გაიყო შუაზე, კვლავ დამუშავდა ტრიპსინით და გადაიტანეს ახალ ჭურჭელში. ასეთი გადასასვლელები გაგრძელდა სანამ უჯრედების დაყოფა არ შეწყდა. ეს ფენომენი რეგულარულად ხდებოდა 50 დივიზიის შემდეგ. უჯრედები, რომლებმაც შეწყვიტეს გაყოფა, გარკვეული დროის შემდეგ მოკვდნენ. L. Hayflick-ისა და P. Moorhead-ის ექსპერიმენტები მრავალჯერ განმეორდა მსოფლიოს მრავალ ქვეყანაში სხვადასხვა ლაბორატორიებში. ყველა შემთხვევაში შედეგი ერთნაირი იყო: უჯრედების გაყოფა (არა მხოლოდ ფიბრობლასტები, არამედ სხვა სომატური უჯრედებიც) 50-60 სუბკულტურის შემდეგ შეწყვიტეს გაყოფა. სომატური უჯრედების დაყოფის კრიტიკულ რაოდენობას ეწოდება "ჰაიფლიკის ლიმიტი". საინტერესოა, რომ ხერხემლიანთა სხვადასხვა სახეობის სომატური უჯრედებისთვის ჰეიფლიკის ზღვარი განსხვავებული აღმოჩნდა და კორელაციაში იყო ამ ორგანიზმების სიცოცხლის ხანგრძლივობასთან.