Старение накопление ошибок

У млекопитающих и птиц большинство нормальных клеток проявляет поразительную несклонность делиться неопределенно долго. Это отличает их от стабильных культивируемых клеточных линий, таких как ЗТЗ, в которых, видимо, произошли какие-то генетические изменения, делающие их бессмертными . Например, фибробласты, взятые от человеческого плода, при выращивании в стандартной среде осуществляют только около 50 удвоений популяции к концу этого периода пролиферация замедляется и затем останавливается, и все клетки, пробыв некоторое время в состоянии покоя, погибают. Такие же клетки, взятые от 40-летнего человека, перестают делиться примерно после 40 удвоений, а от 80-летнего - примерно после 30 удвоений. Фибробласты от животных с более короткой продолжительностью жизни прекращают деление в культуре после меньшего числа циклов. По аналогии со старением организма в целом это было названо клеточным старением. Клеточное старение представляет собой загадочный феномен. Короткие запрограммированные серии клеточных делений, которые заканчиваются дифференцировкой, -характерная особенность эмбрионального развития разд. 16.3.4), однако трудно представить себе, как клетки могли бы в течение долгого времени отсчитывать свои митотические циклы и останавливаться, пройдя, скажем, 50 делений. Согласно одной из теорий, клеточное старение - это результат катастрофического накопления самовоспроизводящихся ошибок биосинтетических механизмов клетки эти ошибки несущественны в природных условиях, где большинство животных гибнет от других причин задолго до того, как у них подвергнется старению значительное число клеток. С этой точки зрения клеточное старение просто отражает черты несовершенства в физиологии клетки, которые вполне естественны при очень слабом давлении отбора, направленного на их элиминацию. Однако в этом случае необходимо было бы объяснить, каким же образом клетки зародышевого пути, бессмертные клетки культивируемых линий и даже обычные соматические клетки при некоторых специальных условиях (описанных ниже) способны к бесконечной пролиферации. Другая гипотеза состоит в том, что клеточное старение-это результат механизма, который выработался для защиты от рака путем ограничения роста опухолей. Однако подобная защита представлялась бы неэффективной, так как пятидесяти циклов деления вполне достаточно [c.423]

Некоторые методы не учитывают начальную упругую деформацию и, следовательно, могут давать удовлетворительные результаты только в том случае, если накопленная в детали деформация ползучести во много раз превосходит упругую. В других методах, предполагающих, что свойства материала могут быть пригодными для конкретного типа математической формулы, зачастую пренебрегают зависимой от времени первичной ползучестью, и это может привести к серьезным ошибкам, если материал в конструкции работает в условиях неустановившейся ползучести. Некоторые методы ограничиваются расчетами по гипотезам старения и упрочнения при изменяющемся напряжении, что также может привести к неточностям определения накопленной деформации или накопленного повреждения. Поэтому наилучшим методом расчета является наиболее усовершенствованная программа для электронно-вычислительной машины, которая позволяет использовать с большой эффективностью имеющиеся данные по материалам и закономерности их поведения при ползучести. Однако обычно это весьма обширные программы по затрате машинного времени и по подготовке данных для машины, поэтому их использование не всегда оправдано. [c.99]

Имеются все основания полагать, что процесс старения запрограммирован генетически. Поэтому главная атака на естественные возрастные границы должна производиться средствами молекулярной биологии. Одна из гипотез утверждает, что повинны в старении полифункциональные соединения, представляющие собой продукты обмена веществ (например, яблочная, янтарная и фумаровая кислоты, а также радикалы). Между двумя соседними молекулами этих веществ возникают мостиковые связи, благодаря чему молекулы как бы сшиваются. Подобные ошибки ведут к накоплению дефектных белков, функциональным нарушениям работы клетки и в конечном счете к старению. [c.350]

Каким же образом трансформированная клетка избегает последствий накопления таких ошибок Судя по всему эта проблема до сих пор не нашла своего решения. Рассматривается несколько возможных механизмов [1513] и, в частности, реактивация в норме супрессированных механизмов коррекции и более быстрая селективная элиминация клеток, содержащих такие ошибки. В заключение отметим, что соматические мутации, вероятно, играют какую-то роль в процессах нормального старения и канцерогенеза. Однако насколько велик их вклад, в настоящее время почти неизвестно. [c.222]

Феномен старения и смерти живого организма предопределен биологически и обеспечивает общее эволюционное развитие живой природы. В соответствии с законом естественного отбора в ходе эволюции не только расширяются метаболические (трофические) связи живых систем с окружающей средой, но и увеличивается информационное содержание этих связей. Информационное обеспечение в свою очередь повышает надежность функционирования каждого живого организма и его соответствие окружающей среде на данном этапе эволюции (Шмальгаузен, 1961). Таким образом, изменчивость, вариабельность, накопление новых биологических свойств позволяют живым системам приспосабливаться к изменениям окружающей среды, однако трансляция этих изменений в последующие поколения строго Офаничена консерватизмом генетического аппарата. Старение организма определяется понижением информационной надежности генетического аппарата живых клеток в результате накопления ошибок при репликации ДНК и транскрипции генетической информации, что в свою очередь приводит к ошибкам при синтезе и процессинге полипептидов и белков (Бриллюэн, 1966 Сьяксте, Будылин, 1992). Стратегия биологической эволюции заключается в том, что организм, в котором накопление молекулярных дефектов генетического аппарата достигло критического уровня, изымается из популяции. Иными словами, наряду с этапами зачатия, роста и развития организма старение является эндогенно обусловленным, т. е. естественным, терминальным этапом. Оно начинается периодом стабилизации жизненных функций, угасанием репродуктивного потенциала, постепенным замедлением метаболизма и завершается периодом снижения активности и отмиранием отдельных клеточных систем и тканей. Отказ одних систем организма, как пра- [c.159]

Справочник химика 21

Химия и химическая технология