Зомби-клетки и короткие хромосомы: почему люди стареют
Наше тело меняется с возрастом. Мы можем заметить это по очередной морщинке или, например, по тому, что быстрее устаем. В 2013 году научный журнал Cell собрал группу ученых, чтобы выяснить, почему происходит старение. Исследователи назвали восемь возможных причин.
Ошибки в ДНК
В ДНК содержатся генетические инструкции для всех органов и систем организма. Со временем при образовании новых молекул ДНК могут возникать ошибки. В организме есть механизмы распознавания поврежденных молекул, состоящие из набора ферментов. Они могут разрушать или «ремонтировать» такие молекулы. Но этот механизм несовершенен, и незначительные повреждения могут остаться незамеченными.
Некоторые геронтологи считают, что старение — это следствие накопления в организме таких ошибок. В результате клетка может стать раковой.
Нарушение экспрессии генов
В ходе экспрессии генов наследственная информация от гена преобразуется в функциональный продукт — РНК или белок. Группа белков в наших клетках отвечает за то, какие гены в итоге проявятся.
Но по мере старения эти белки начинают работать менее точно, это может привести к сбою в экспрессии генов. Например, случайное изменение может привести к отключению гена, который помогает подавлять опухоли, и здоровые клетки могут переродиться в раковые.
Хромосомы укорачиваются
Теломеры представляют собой образования на кончиках хромосом, своеобразные защитные колпачки на концах каждой нити ДНК. Некоторые ученые сравнивают их с пластмассовыми наконечниками шнурков, которые не дают им изнашиваться.
Каждый раз, когда клетки делятся, кончики хромосом укорачиваются. Потеря теломер может привести к неправильному делению хромосом. Они могут лишиться фрагмента или наоборот присоединить лишнюю частичку. Эти аномалии обычно убивают клетки или делают их опасными.
Ученые выяснили, что если повысить у мышей уровень теломеразы — фермента, который может удлинить теломеры, продолжительность жизни животных увеличивается. Когда уровень теломеразы снижался, мыши умирали быстрее.
Нестабильность белков
В наших клетках постоянно производятся белки. Они контролируют почти все функции внутри клетки. Они передают сигналы, запускают и отключают некоторые процессы, используются как строительный материал в клетке.
При этом отработанные белки должны вовремя удаляться из организма. Иначе они могут стать токсичными. К примеру, накопление бета-амилоидных белков в головном мозге приводит к потере нервных клеток и вызывает болезнь Альцгеймера.
Клетки не умирают
С возрастом в организме накапливаются стареющие клетки, которые не умирают, но уже не выполняют свои функции. Такие клетки перестают делиться и, кроме того, выделяют настоящий коктейль веществ, вызывающих воспаление. Ученые называют их «зомби-клетками».
Исследователи выяснили, что устранение таких клеток у мышей, судя по всему, замедляет процессы старения. А когда эти клетки вводили молодым мышам, у них возникали различные воспалительные процессы, и это пагубно сказывалось на общем состоянии организма.
Сейчас ученые разрабатывают препараты под названием «сенолитики», чтобы сократить количество стареющих клеток у пожилых людей.
Нарушение обмена веществ
Пожилые люди могут набирать вес не потому, что употребляют много жирной пищи, а потому, что клетки уже не справляются с переработкой жира и глюкозы. Это может повлиять на уровень инсулина в организме и привести к сахарному диабету.
Ткани перестают обновляться
Почти все ткани в организме в какой-то степени обновляются. С возрастом скорость обновления замедляется, а в организме накапливаются поврежденные ткани.
Стволовые клетки в нашем организме способны превращаться в различные типы клеток. Таким образом, они способны «отремонтировать» некоторые ткани. По мере старения организма скорость деления стволовых клеток снижается, и поэтому некоторые ткани перестают обновляться.
Сбои в общении между клетками
Для того, чтобы наш организм работал как часы, клетки должны постоянно общаться друг с другом. Для этого они посылают сигналы через кровь и иммунную систему.
С возрастом клетки становятся менее восприимчивыми к таким сигналам. А воспаление, которое вызывают стареющие клетки, еще сильнее блокирует связь между ними.
