Что такое биологическое старение

С биологической точки зрения старение характеризуется внутренним ухудшением функций организма и, в конечном итоге, смертью. Старение изменяет состав клеток и органелл организма. Потеря массы тела, плотности костей, нормальных процессов в организме являются ранними симптомами старения.

Пожилые люди сталкиваются с рядом проблем со здоровьем, таких как сердечные заболевания, ссадины на коже, слабоумие, потеря когнитивных функций, почечная недостаточность, остеопороз и т.д. Все эти условия являются проявлением биологических последствий старости.Существует множествопричинбиологических эффектов старения.

Окислительное повреждение

Одной из наиболее важных причин нашего старения является метаболическая функция организма. Теории старения из-за окислительного повреждения предполагают, что это побочный продукт нормального обмена веществ, который наш организм выполняет на протяжении всей жизни.

Причина окислительного повреждения заключается в том, что около 3% кислорода, потребляемого митохондриями, превращается в активные формы кислорода. Активные формы кислорода включают гидроксильный радикал, супероксидный ион и перекись водорода; все они вызывают окисление и повреждение клеточных мембран, нуклеиновых кислот и белков. Таким образом, окислительное повреждение участвует в сокращении продолжительности жизни людей.

Износ, сопровождающийся генетической нестабильностью

Износ является самой старой причиной, приводимой для объяснения процесса нормального старения. По мере старения человеческого организма все мелкие повреждения, накопленные за годы, начинают проявляться на теле. В результате чего увеличивается количество точечных мутаций, а ферменты, кодируемые генами, проявляют пониженную эффективность.

Если такие точечные мутации происходят в рибосомах, это приведет к синтезу многочисленных дефектных белков. Аналогичным образом, если ферменты, синтезирующие ДНК, мутируют, общая частота мутаций в генах резко возрастет. Есть доказательства, которые обнаружили дефектную ДНК-полимеразу в стареющих тканях и клетках.

Повреждение митохондриального генома

Митохондрии являются центром производства энергии в организме. Считается, что скорость мутации митохондрий в десять-двадцать раз выше по сравнению с мутацией ядерной ДНК. Последствиями митохондриальной мутации являются:

Недостаток в производстве энергии или АТФ

Повышенный синтез активных форм кислорода при нарушении системы переноса электронов

Индукция апоптоза или гибели клеток

С возрастом в организме человека происходит снижение функции митохондрий. Исследование показывает, что в организме человека есть чувствительные к мутациям митохондриальные геномы, которые известны как горячие точки. Эти горячие точки увеличивают скорость мутации митохондрий и делают их восприимчивыми к повреждениям от активных форм кислорода.

Укорочение теломер

Теломеры - это повторяющиеся расположения ДНК, присутствующие в хвосте хромосом. Теломеры не подвергаются нормальной репликации ДНК-полимеразой. Они, как правило, сокращаются после каждого клеточного деления. Фермент, называемый теломеразой, присоединяет теломеру к концу хромосомы.

Предполагается, что теломеры действуют как биологические часы, которые в конечном итоге запрещают деление клеток с возрастом. Таким образом, способствуя процессу старения путем прекращения деления соматических клеток.

Программы генетического старения

Влияние генов на преждевременное старение проявляется в виде заболеваний и синдромов. Одним из наиболее часто наблюдаемых генетических признаков старения у детей является синдром прогерии Хатчинсона-Гилфорда. В этом состоянии дети быстро стареют и обычно умирают из-за сердечной недостаточности в раннем возрасте от 12 до 15 лет.

Генетическая мутация генов при синдроме включает такие симптомы, как пигментные пятна, выпадение волос, тонкая прозрачная кожа, снижение костной массы, атеросклероз и т.д.