Субклітинні структури. Генна інженерія та терапія
Субклітинні структури (хромосоми, лізосоми, мітохондрії і ін.), Складаються з надмолекулярних структур - нуклеопротеидов, ліпопротеїдів, гликолипидов і т. Д. Вікові порушення цих структур пов'язані з фізико-хімічними змінами складових їх компонентів. Найбільша кількість фактичних даних про вплив процесів старіння на зміни субклітинних структур є по хромосомах.
З віком порушується система гормональної регуляції біохімічних реакцій, що протікають в клітині. У міру старіння хроматину все в меншій мірі включається система ферментів, репаруючу структури ДНК і РНК, пошкоджені в результаті впливу зовнішніх (опромінення, дія хімічних сполук) і внутрішніх (вплив вільних радикалів, помилки реосінтезов і т.д.) факторів.
Особливе значення в старінні хроматину, а отже, і інших субклітинних структур мають вікових та функцій нуклеїнових кислот. Саме структури нуклеїнових кислот визначають те, що секвої живуть кілька тисячоліть, папуга живе до 300 років, людина - до 70-100 років, а метелик - поденка - кілька годин. Тривалість життя, так само як і розвиток усього організму (що включає такі ознаки, як зріст, колір волосся, очей і т. Д.), Закодована і проявляється завдяки фізико-хімічними перетворенням структурних фрагментів нуклеїнових кислот (генів). На думку ряду вчених, старіння-це результат або регуляторного дії "генів старіння", або порушення діяльності нормальних генів внаслідок незначних структурних змін ДНК під впливом різних (внутрішніх і зовнішніх) чинників. Спотворення в структурі ДНК негайно відбивається на структурі мРНК і в кінцевому підсумку призводить до синтезу білків з відповідними дефектами. У старіючим організмі знайдені змінені структурні і ферментативні білки, в тому числі патологічні білки. Вважають, що геном (сукупність генів, що визначають процеси розвитку всього організму) визначає і тривалість життя організму за допомогою механізмів стійкості клітинних структур (і в першу чергу нуклеїнових кислот) зовнішнім і внутрішнім чинникам. Очевидно, щоб збільшити тривалість життя людини, необхідно впливати на його генетичний апарат - "вимкнути гени старіння" або замінити несправний, зношені з віком гени новими. Вирішенням цих питань і займаються генна інженерія і терапія. У 1975 р Генетик П. Берг повідомив, що його лабораторією вперше отримані комбіновані гени. Створено геном нового, ніколи не жив на Землі тварини. Відкриття це отримало назву генної інженерії. Воно може бути використано для поліпшення видової тривалості життя і боротьби зі спадковими хворобами шляхом заміни дефектних генів нормальними, які візьмуть на себе функції пошкоджених генів. Спадкові дефекти генів в більшій мірі вкорочують життя людей, ніж серцево - судинні та онкологічні захворювання. Для ста з гаком спадкових хвороб вже відомий пошкоджений ген. Використання методів генної інженерії відкриває величезні можливості в створенні нових високоврожайних сортів злаків, в рішенні найважливіших завдань тваринництва. Генні інженери сконструювали бактерії, здатні виробляти інсулін, успішно працюють на шляху лікування спадкових хвороб методами генної інженерії. Генна терапія сьогоднішнього дня накопичило багато даних про генах, відповідальних за перебіг різних біохімічних процесів в здоровому і молодому організмі. Так що можна буде загальмувати "старіння генів молодості" (ювогенез), можна буде розробляти методи захисту цих генів від шкідливого впливу зовнішніх і внутрішніх факторів. Генні інженери створили своєрідний каталог - карту генів на всьому протязі хромосоми.
Ювенологія і дієтологія
Основні завдання сьогоднішньої Ювенологія - це настільки продовження видового межі життя людини, скільки максимальне збереження його здоров'я, духовних і фізичних сил, кажучи хімічним мовою-інгібування (максимальне уповільнення) процесів старіння. Уповільнення процесів старіння, а в ряді випадків і збільшення меж видової тривалості життя організмів досягається захистом генетичного апарату клітини (і в першу чергу нуклеїнових кислот) від дії різноманітних факторів, а також активированием генома клітини за допомогою різних засобів. Значна роль в процесах захисту і активування геному належить продуктам харчування та іншим хімічним сполукам, що потрапляють в організм людини з водою, повітрям, лікарськими засобами, що консервують добавками і т д.
Активація генетичного апарату клітин може відбуватися під впливом різноманітних сполук, що входять в харчові продукти. Серед них перш за все необхідно відзначити вітаміни, які по праву можуть називатися ювенільними компонентами їжі. Є численні дані про сприятливу дію вітамінів на генетичний апарат клітини. Так, вітамін В12 є необхідним компонентом процесу синтезу білків і нуклеїнових кислот.
Хімічна формула вітаміну B12
Недостатність надходження цього вітаміну з продуктами харчування призводить до порушення генома різних клітин, особливо клітин еритроцитів. Вітамін РР збільшує концентрацію нуклеотидів в клітці, сприяє виправленню дефектів метаболізму в неделящихся старих клітинах. Є статистичні дані про те, що тривалість життя людей з низькою концентрацією вітамінів А і С (легко піддаються окисленню) менше, ніж у людей з високою концентрацією цих вітамінів. Доведено, що вітаміни А і Д запобігають витік ферментів з лізосом, яка супроводжує процеси старіння клітинних структур. Показано, що введення щурам надлишку вітамінів С і F подовжує життя піддослідному тваринам 10-50%.
Хімічна формула вітаміну А
Порушення роботи ферментних систем при старінні відбувається через нестачу вітамінів, які грають коферментів. Це може бути обумовлено поганий засвоюваністю вітамінів в шлунково-кишковому тракті, яка з віком знижується. У осіб похилого та особливо похилого віку майже завжди відзначається вітамінна недостатність.
Є дані про ювенологіческом дії незамінної амінокислоти метіоніну, солей брому, солей магнію, сполук бору. Наприклад, при додаванні в корм різних тварин метіоніну і АТФ значно збільшується тривалість їх життя. Показано також, що препарати калію підвищують опірність серцевого м'яза процесам старіння.
Захист генетичного апарату клітини від дії різних факторів в значній мірі гальмує процеси старіння. Серед факторів найбільшої шкоди організму наносять вільні радикали. Джерелами не властивих клітині підвищених кількостей вільних радикалів можуть бути їжа, забруднене повітря, вода, медикаменти, тютюновий дим.
В процесі старіння організм втрачає природні антиоксиданти (речовини, дезактивирующие вільні радикали) - жиророзчинні вітаміни, ліпіди. Показано, що недолік в їжі вітаміну Е в великій мірі сприяє утворенню в клітинах вільних радикалів, ніж радіація. Захисною дією для генетичного апарату клітини мають також вітаміни В2, Е, вітамін С, що оберігає від окислення сульфгідрильні групи білків, катехоламіни. Зменшення виведення катехоламінів (важливих регуляторів роботи гіпофіза), що спостерігається у літніх людей, відбувається в разі використання харчових продуктів, багатих тіамін. Одним з перспективних ювенільних засобів вважається вінкамін, отриманий з масляної кислоти. Вінкамін знижує кров'яний тиск, покращує пам'ять, сприяє кращому кровопостачанню органів.
Основні форми токоферолу, що відноситься до вітаміну E