Презентация на тему "Природа, механизмы и критерии старения"

Содержание

• 
  Слайд 1

  Природа, механизмы и критерии старения

• 
  Слайд 2
  

  Старение — в биологии процесс постепенного нарушения и потери важных функций организма или его частей, в частности способности к размножению и регенерации. Вследствие старения организм становится менее приспособленным к условиям окружающей среды, уменьшает и теряет свою способность бороться с хищниками и противостоять болезням и травмам. Старение и смерть генетически запрограммированы. Для каждого вида характерна определенная продолжительность жизни, которая может изменяться под действием отбора.

• 
  Слайд 3

  Теории старения

  Существуют десятки теорий старения. Все теории можно разделить на две группы: Теории генетической запрограммированности Теории накопления «ошибок»

• 
  Слайд 4

  Программные гипотезы старения

• 
  Слайд 5
  

  1. Август Вейсман: непрерывность зародышевой плазмы и ограниченная жизнь взрослого организма(«сома одноразового использования»)

  половая клетка дифференцировка и смерть клетки тела непрерывный ряд бессмертных половых клеток 1934 - 1914

• 
  Слайд 6
  

  Продолжение взглядов Вейсмана в ХХ веке:Теория антагонистической плейотропии (усиленное размножение одновременно укорачивает жизнь)

  Эволюция не заинтересована в долгой жизни индивида Половые гормоны ускоряют старение – кастрированная горбуша не нерестится и живет в три раза дольше

• 
  Слайд 7
  

  2. Хейфлик: число делений клетки ограниченно. Оловников: потому что, хромосомы укорачиваются

  1961 году американский геронтолог Л. Хейфлик установил, что человеческие фибробласты – клетки кожи, способные к делению, – «в пробирке» могут делиться не более 50 раз. В честь первооткрывателя это явление назвали «пределом Хейфлика». В 1971 г. научный сотрудник Института биохимической физики РАН А.М.Оловников предложил гипотезу, по которой «предел Хейфлика» объясняется тем, что при каждом клеточном делении хромосомы немного укорачиваются.

• 
  Слайд 8
  

  При каждом делении теломерынедореплицируются. Фермент теломеразаспособен достраивать теломеры, но он активен только в эмбриональных стволовых или раковых клетках, а в соматических подавлен

• 
  Слайд 9

  Теломераза (Нобелевская премия 2009)

  Теломераза является обратной транскриптазой, причем с ней связана особая молекула РНК, которая используется в качестве матрицы для обратной транскрипции во время удлинения теломер. За открытие защитных механизмов хромосом от концевой недорепликации с помощью теломеразы в 2009 году присуждена Нобелевская премия по физиологии и медицине австралийке, работающей в США, Элизабет Блекберн (ElizabethBlackburn), американке Кэрол Грейдер (CarolGreider) и ее соотечественнику Джеку Шостак (JackSzostack). Несколько лет назад с теломеразой связывали надежды победить старость, был настоящий бум.

• 
  Слайд 10

  3. Существуют гены, ускоряющие и замедляющие старение

  Старение – мультифакториальный процесс, но описаны синдромы преждевременного старения: прогерия, синдром Вернера и другие. У лабораторных объектов (мышь, черви, дрозофила) получены мутации в 1,5 – 2 раза удлиняющие жизнь

• 
  Слайд 11
  

  геликаза киназы Синдромы с преждевременным старением (видно, что причина большинства из них - нарушение репарации ДНК)

• 
  Слайд 12
  

  Прогерия(синдром Гетчинсона-Гилфорда) – 1:250 000. Низкий рост и вес, отсутствие подкожно-жирового слоя. Продолжительность жизни 7 – 27 лет.

• 
  Слайд 13
  

  Больной 18 лет Больная 48 лет Синдром Вернера –аутосомно-рецессивный (М1М 272 700), (прогерия взрослых). Атеросклероз, остеопороз, поседение, облысение, выпадение зубов, атрофия жировой и мышечной ткани, высок риск развития злокачественных новообразований внутренних органов и кожи. Молекулярная основа связана с мутациями в гене WRN, кодирующего ДНК-хеликазу.

• 
  Слайд 14

  Теории «накопления ошибок»

• 
  Слайд 15

  1. И.И.Мечников – накопление токсинов в кишечнике

  Рекомендовал пить «мечниковскую простоквашу» - йогурт Высказывал предложение делать резекцию толстой кишки, но это не прижилось molinform.narod.ru

• 
  Слайд 16
  

  2. И.П.Павлов, Г. Селье – роль внешних факторов, истощающих нервную систему

  Стресс есть неспецифический ответ организма на любое предъявленное ему требование.(Stress(англ.) -- давление, нажим, напряжение.Distress(англ.) -- горе, несчастье, недомогание, истощение, нужда). Адаптационный синдром по Селье имеет следующие фазы: 1) реакция тревоги; 2) фаза сопротивления и 3) фаза истощения. «Стресс без дистресса»

• 
  Слайд 17

  Отрывки из книги Г.Селье «Стресс без дистресса»

  «…Существует тесная связь между работой, стрессом и старением. Старение -- итог всех стрессов, которым подвергался организм в течение жизни. Оно соответствует "фазе истощения" общего адаптационного синдрома (ОАС). Стресс неудач и рухнувших надежд особенно вреден. Человек с его высокоразвитой нервной системой чрезвычайно чувствителен к психическим травмам, но есть много приемов, сводящих ранимость к минимуму… Признайте, что совершенство невозможно, но в каждом виде достижений есть своя вершина, стремитесь к ней и довольствуйтесь этим.»

• 
  Слайд 18

  3. Теория свободных радикалов Д.Хармана (1956) и Н.М.Эмануэля (1958)

  Свободные радикалы в химии — частицы (как правило, неустойчивые), содержащие один или несколько неспаренных электронов. Радикал может образоваться в результате потери одного электрона нерадикальной молекулой: X → e- + X·+ или при получении одного электрона нерадикальной молекулой: Y + e- → Y·-

• 
  Слайд 19

  Примеры обычных молекул и свободных радикалов

  Они активно взаимодействуют с другими молекулами, повреждая их

• 
  Слайд 20
  

  клетка ядро митохондрия Основным местом в клетке, где образуются свободные радикалы, являются митохондрии.Они повреждаются в первую очередь производство АТФв клетках падает  замедляются все реакции начинаетсястарение О2 Клеточное дыхание и тепловые температура способствуют образованию свободных радикалов супероксид

• 
  Слайд 21
  

  Точки приложения свободных радикалов в клетке

• 
  Слайд 22

  Ферменты, разрушающие свободные радикалы:

  Реакцию дисмутации супероксида, катализирует супероксиддисмутаза: 2 O2−+ 2H+ H2O2+O2 Каталаза и пероксидазаразлагают перекись водорода на воду и молекулярный кислород: 2H2O2 = 2H2O + O2 . Восстановление ДНК и белков осуществляютферменты репарации

• 
  Слайд 23
  

  Активность этих ферментов скорее всего связана со старением, поскольку у долгоживущих линий мышей и дрозофил активность именно этих ферментов оказалась повышенной, а у больных с синдромами преждевременного старения – сниженной.

• 
  Слайд 24
  

  Универсальная теория старения, объединившая имеющиеся гипотезы, была выдвинута в конце XX века.

• 
  Слайд 25
  

  Она была построена на основе теории надежностибиологических систем и заключалась в том, что нормальная работа любой системы сопровождается случайными ошибками, сбоями, отказами. Возникают свободные радикалы и другие побочные продукты метаболизма, повреждаются мембранные и генетические структуры клеток. Хотя поврежденные структуры репарируются (восстанавливаются) с помощью специальных ферментов, но и эти системы, отвечающие за восстановление, так же имеют ограниченную надежность. Итогом является ухудшение качества работы клеток, тканей, органов и «отказ» системы в целом. Влияние генома на продолжительность жизни, с точки зрения универсальной теории, заключается в том, что дефицит надежности биологических систем на всех уровнях, начиная с молекулярного, запрограммирован на генном уровне и потому служит причиной старения.

• 
  Слайд 26

  Критерии старения

  Далеко не каждый меняющийся с возрастом признак можно использовать для определения биологического возраста в этом периоде. Оценка биологического возраста возможна только на основе тщательного и всестороннего медико-антропологического обследования.

• 
  Слайд 27
  

  Поиск таких критериев старения— важнейшая задача геронтологии. К настоящему времени существует уже большое количество тестов разного объема - в зависимости от целей исследования. В качестве критериев биологического возраста могут быть использованы и различные морфологические, в меньшей степени психологические показатели, отражающие общую и профессиональную работоспособность, здоровье и возможности адаптации. В последнее время большое значение придается изучению возрастных изменений на молекулярном уровне.

• 
  Слайд 28
  

  Антропометрические данные и общие показатели старения: рост стоя, рост сидя, окружность грудной клетки, плечевой диаметр, вес, толщина кожной складки, рентгенография кистей.

• 
  Слайд 29
  

  Функциональные показатели состояния органов и систем: пульс, артериальное давление, частота дыхания, жизненная ёмкость легких (ЖЕЛ), максимальная задержка дыхания на вдохе и выдохе, мышечная сила кистей (динамометрия), рентгеноскопия органов грудной клетки, острота зрения, простой тест на память, ЭКГ, скорость распространения пульсовой волны.

• 
  Слайд 30
  

  Лабораторные исследования: общий анализ крови, Общий анализ мочи, биохимические исследования крови (холестерин, лецитин, сахар крови).

• 
  Слайд 31

  Что замедляет старение:

  Замедленное развитие. У животных в эксперименте отмечалось продление жизни при содержании с рождения при пониженной температуре, умеренной гипоксии и низкокалорийном, но сбалансированном питании. Антиоксиданты (витамины А, Е, С) и микроэлементы (Zn, Se) нужные для работы ферментов. Здоровый образ жизни как физической, так и психической, социальной, духовной и материальной