Биологические аспекты и механизмы старения

Старость и смерть, настигающие живые организмы с непостижимой закономерностью, всегда вызывали у людей жгучий интерес. Появлялись одна за другой гипотезы, улучшались, обобщались, отвергались, а человечество, как и ранее, очень далеко от того, чтобы глубоко постичь эти явления. До настоящего времени продолжаются дискуссии о том, что такое старость: болезнь, естественный процесс изнашивания или же постепенное угасание? Первой появилась эндокринная теория старения, авторы которой полагали,что старение обусловлено угасанием деятельности эндокринных желез. Начало ей ещё в XIX веке положил французский физиолог Ш. Броун-Секар (1817-1894), считавший, что главенствующая роль в процессе старения принадлежит половым железам. Опыты, проведенные позже австрийцем Г.Штейнахом и отечественным учёным С.А. Вороновым по введению в стареющий организм половых гормонов, пересадке человеку от обезьян семенников, показали, что после этого наступает временное «омоложение», не сказывающееся, однако, на закономерном ходе процесса старения в последующем.

Румынский учёный К.И. Пархон усматривал причину старения в расстройстве тканевой корреляции, связанном с гормональными нарушениями. С его взглядами созвучна широко распространившаяся в настоящее время адаптационно-регуляторная теория старения, рассматривающая старение результатом расстройства регуляторных механизмов всех уровней и снижением в связи с этим адаптационных возможностей организма.

Согласно иммунологической теории старения, с возрастом ослабевает активность иммунологического аппарата по отсеиванию собственных стареющих и повреждённых клеток. Их количество вследствие этого возрастает, что приводит к нарушениям и ослаблению деятельности различных систем организма. Академик И.П. Павлов и его сотрудница
М.К. Петрова показали большое значение состояния другой регуляторной интегрирующей системы (нервной) в профилактике преждевременного старения.

Соответственно современным представлениям, старость - это зако­номерный процесс возрастных разрушительных изменений организма, ведущий к снижению его приспособительных возможностей и увеличению вероятности смерти. В основе старения лежат процессы, протекающие на всех уровнях - молекулярном, субклеточном, клеточном, тканевом, органном и организменном.

Старость развивается гетерохронно, т.е. с различной скоростью в различных клетках, тканях, органах. Ведущими механизмами старости являются:

а) на молекулярном уровне: необратимые изменения ДНК, накапливающиеся в ходе онтогенеза, изменения в системе передачи генетической информации, изменения в синтезе РНК и белков разных классов, нарушения процессов преобразования, транспорта и использования энергии, снижение активности систем антиоксидантов, падение интенсивности синтеза гормонов и медиаторов;

б) на клеточном и субклеточном уровнях: деградация и гибель части клеток, снижение митотической активности клеток, уменьшение количества митохондрий, разрушение лизосом, изменение свойств (в том числе электрических) плазмолеммы, обезвоживание коллоидов цитоплазмы, накопление шлаков (например, пигмента липофусцина);

в) на органном и организменном уровнях: ослабление функции основных систем организма (нервной, эндокринной, сердечно-сосудистой, пищеварительной и др.), снижение нервного и гуморального контроля за их деятельностью, изменение чувствительности к действию гормонов.

Во взглядах на сущность старения и первичность механизмов старения нет единого мнения до настоящего времени. По мнению одних учёных, это запрограммированный процесс снижения активности генома. По мнению других, старение - результат повреждения генетического аппарата в ходе онтогенеза, нарушения его регуляции, появления и накопления ошибок в системе хранения и реализации генетической информации, что ведёт к вышеописанным необратимым изменениям на всех уровнях организации. О том, что старение - генетически контролируемый процесс, свидетельствует тот факт, что максимальная продолжительность жизни является видовым признаком. По мнению третьих, старение - детерминированный процесс, определяемый всей биологической организацией живого на планете Земля.

Процессы старения организма изучает специальная наука - геронтология. Её задачами являются изучение биологических и социальных закономерностей старения и разработка рекоменда­ций по продлению жизни. Родоначальником ге­ронтологии можно считать И.И. Мечникова (1845-1916) - основателя учения ортобиоза. И.И. Мечников полагал, что соблюдение правил гигиены, трудолюбивая умеренная жизнь, упот­ребление кисломолочных продуктов для подав­ления гнилостных процессов в кишечнике поз­воляют продлить активную жизнь. В начале XIX века Ж. Бюффон (1707-1788) подсчитал, что про­должительность жизни у животных превы­шает период роста в 5-7 раз. Исходя их этих расчётов и дополнительных данных, А.А. Богомолец, И.И. Шмальгаузен и другие исследователи пришли к заключению, что естественная продолжительность человеческой жизни должна достигать 120-150 лет.

Реальная средняя продолжительность жизни человека, имеющего биосоциальную природу, зависит не столько от биологических, сколько от социальных факторов. Подтверждением этому являются исторические факты. Так, в Европе средняя продолжительность жизни составляла: в XVI веке - 21 год; в XVII веке - 26 лет; в XVIII веке - 34 года; в начале XX века достигла 50 лет; в середине XX века - 70 лет. В настоящее время в развитых странах она составляет примерно 70 лет для мужчин и около 76 лет - для женщин. Известны случаи долгожительства: в 1951 году умер наш соотечественник Василий Тишкин в возрасте 145 лет; в 60-х годах XIX столетия в Пакистане умер вождь племени Махммад Афзал в возрасте 180 лет.

Предполагается, что при оптимальных условиях окружающей среды средняя продолжительность жизни человека может достигнуть 85 лет. Для дальнейшего её увеличения потребуются более глубокие знания и радикальное вмешательство в механизмы старения. К настоящему времени не достигнуто единство взглядов на биологический возраст человека: авторы указывают величины от 70 до 200 лет. Однако большинство из них сходятся в том, что биологическая продолжительность жизни человека превышает 100 лет.