Молекулярные и клеточные механизмы старения

Нарушения генетического аппарата клетки. Большинство
исследователей связывают первичные механизмы старения с
нарушениями в генетическом аппарате клеток, программе биосинтеза белка. Показано, что изменения наступают во всех звеньях передачи генетической информации – в ДНК, структуре хроматина, считывании (транскрипция) и передаче (трансляция) генетической информации, синтезе белка. Первичные механизмы старения связаны с нарушениями в регуляции генома. Повреждения ДНК восстанавливаются благодаря существованию специальной системы репарации ДНК, активность которой снижается, что способствует нарастанию повреждений целой макромолекулы, накоплению ее фрагментов. Существенные изменения происходят и на этапе трансляции, сборки молекул белка. Как известно, белковые молекулы являются основой жизненных процессов. Белками являются ферменты, многие гормоны, клеточные рецепторы, ионные мембранные каналы, сократительные элементы мышечных клеток. Изменение регуляции генома приводит к неравномерным сдвигам в синтезе белков, что заканчивается нарушением функции клеток. Усиленная деятельность клеток обеспечивается активацией синтеза белка
. Гипоталамо-гипофизарная область принимает непосредственное участие в организации приспособительных реакций при стрессе (общий адаптационный синдром). В старости этот синдром менее выражен, в связи с чем нарастает общее повреждающее действие стресса. С изменением функции гипоталамуса связаны сдвиги в половом, пищевом поведении, эмоциональной окраске поведения.

Важные механизмы старения связаны с тем, что с возрастом
ослабляется нервный контроль над деятельностью органов и тканей. Это приводит к нарушению обмена веществ, ограничению их функциональных возможностей.

Нарушения гормональной регуляции. Существенные изменения наступают при старении в гормональной регуляции. Концентрация в крови различных гормонов в старости изменяется неодинаково – одних падает, других растет, третьих не изменяется. Все эндокринные железы находятся под контролем гипоталамо-гипофизарной области. Для характеристики возрастных изменений гормональной регуляции необходимо оценить сдвиги в разных звеньях этой сложной системы. Большое значение в старении организма, развитии климакса имеют сдвиги в системе гипоталамус – гипофиз – половые железы. У мужчин прогрессивно снижается концентрация в крови тестостерона и несколько возрастает содержание эстрадиола и прогестерона; у женщин падает содержание эстрадиола и прогестерона, а концентрация тестостерона возрастает. Вместе с тем концентрация гонадотропных гормонов гипофиза лютеинизирующего (ЛГ) и фолликулостимулирующего (ФСГ) – с возрастом увеличивается, что является компенсаторным механизмом, направленным на поддержание функции половых желез. Снижается к старости активность системы гипоталамус — гипофиз — щитовидная железа и длительно поддерживается на стабильном уровне система гипоталамус – гипофиз – корковое вещество надпочечников.

В процессе старения развивается инсулиновая недостаточность. Ослабление функции р-клеток поджелудочной железы, активация контринсулярных механизмов, изменение чувствительности тканей к гормонам способствуют развитию диабета.

ЦНС постоянно получает информацию о состоянии внутренней среды организма. При старении существенные изменения возникают и на этапе обратных связей: ослабляются рефлексы с сердца, сосудов, легких; изменяется реакция нервных центров на действие гормонов. Это способствует нарушению регуляции внутренней среды организма.