К книге
Как остановить старение и повернуть его вспять. Молекулярные механизмы старения и способы произвольного управления ими12. Лабильные, стабильные и вечные ткани организма
37%
12. Лабильные, стабильные и вечные ткани организма
17

ДК различных типов в организме человека отличаются между собой не только по выполняемой ими в организме функции, но и по продолжительности своей жизни. Во всех ДК один и тот же геном. Все ДК создавались путем деления УСК. СК находятся в условиях максимально комфортной для клеток околоклеточной среды в нишах СК. Поэтому можно предполагать, что ДК в момент возникновения имели внутриклеточную среду, близкую к оптимальной. Затем ДК перемещались в места своей будущей «работы», в околоклеточную среду, которая в разных областях тела человека может различаться в огромной степени. Какие-то области тела соприкасаются с воздухом, какие-то – с содержимым желудочно-кишечного тракта и т. д. В результате скорость и интенсивность отклонения их внутриклеточной среды от исходных величин могут различаться в огромной степени. В результате ткани по длительности жизни ДК, образующих их паренхиму, подразделяются на лабильные (быстро обновляющиеся), стабильные (растущие), вечные (стационарные). Наименее продолжительна жизнь ДК лабильных тканей. К ним относятся кроветворные ткани, кишечный эпителий, эпидермис, рыхлая соединительная ткань, эндотелий и некоторые другие, т. е. те ткани, ДК которых для выполнения своей специфической функции в организме должны соприкасаться с воздухом, с содержимым ЖКТ, а также непосредственно с кровью. Эти среды более агрессивны для контактирующих с ними клеток, чем околоклеточная среда, заполняющая для большинства клеток организма пространство между клетками и капиллярами крови. Продолжительность жизни ДК лабильных тканей составляет дни, недели, месяцы. По истечению этого срока ДК лабильных тканей ликвидируются, и их место занимают новые молодые ДК, создаваемые СК. К стабильным (растущим) тканям относят эпителий почек, печени, легких, эндокринных органов, гладкие мышечные ткани и др. ДК стабильных тканей соприкасаются со всех сторон с более комфортной для клеток межклеточной жидкостью. Тем не менее ДК стабильных тканей также стареют и гибнут, хотя продолжительность их жизни существенно больше, чем ДК лабильных тканей, и составляет годы. Следовательно, характеристики околоклеточной среды, окружающей ДК стабильных тканей, также отличаются от оптимальных, хотя это отличие существенно меньше, чем у среды, с которой соприкасаются ДК лабильных тканей. В ДК стабильных тканей характеристики их внутриклеточной среды также постепенно отклоняются от оптимальных. В результате ДК стабильных тканей тоже стареют и гибнут. При гибели ДК стабильных тканей их место, так же как и в лабильных тканях, занимают новые ДК, создаваемые СК. Две ткани, а именно сердечную мышечную ткань, построенную из мышечных клеток кардиомиоцитов (КМЦ), и нервную, построенную из нервных клеток – нейронов, относят к вечным (стационарным) тканям.

Продолжительность жизни КМЦ и нейронов равна длительности жизни человека, и, если бы не его смерть, эти ДК могли бы жить дальше. Это значит, что одни и те же нейроны и КМЦ, с которыми человек родился, сопровождают его всю жизнь. Ни новых КМЦ, ни новых нейронов у него на протяжении всей его жизни не появляется. Отсутствие их гибели свидетельствует о том, что характеристики внеклеточной и внутриклеточной среды КМЦ и нейронов остаются оптимальными на протяжении всей их жизни. В результате КМЦ и нейроны не стареют. Поэтому понятно и оправдано отсутствие механизма создания новых КМЦ и нейронов, предполагающее не только отсутствие соответствующих СК, но и определенных информационных отношений между КМЦ, нейронами и соответствующими СК. Это не исключает гибели КМЦ и нейронов под влиянием повреждающих их воздействий. Однако их гибель, в отличие от гибели ДК лабильных и стабильных тканей, не будет возмещаться новыми КМЦ и нейронами. Наличие «вечных» тканей, т. е. тканей, построенных из нестареющих клеток, неожиданно. Очевидно, ДК этих тканей должны иметь генетически заданные оптимальные характеристики внутриклеточной среды на всем протяжении жизни человека. Такой вариант имеет место у одноклеточных организмов за время их клеточного цикла и связан с интенсивным удалением продуктов обмена за счет постоянного обновления околоклеточной среды. Если в КМЦ и нейронах продукты обмена удаляются из клеток со скоростью, при которой их концентрация внутри клеток сохраняется ниже пороговой величины, вызывающей отклонение характеристик внутриклеточной среды от оптимальных для клетки величин, то КМЦ и нейроны должны жить сколь угодно долго.

Для нейронов головного мозга такую возможность представить можно, учитывая существенные отличия внутричерепной гемодинамики от гемодинамики остальных органов и тканей. Формирование околоклеточной среды КМЦ почти не отличается от ДК стабильных тканей, продолжительность жизни которых ограничена. Поэтому отсутствие старения и гибели КМЦ противоречит исходной гипотезе, что старение клеток вызывается отличием характеристик околоклеточной среды от оптимальных величин. Наличие вечных тканей позволяет утверждать, что старение организма связано со старением лабильных и стабильных тканей. Их старение связано со старением и гибелью ДК, образующих лабильные и стабильные ткани. ДК лабильных и стабильных тканей стареют, гибнут и ликвидируются на протяжении всей жизни человека. Тем не менее, пока человек растет, его организм не стареет. Это значит, что не стареют входящие в его состав лабильные и стабильные ткани. Следовательно, в период роста скорость старения образующих эти ткани ДК и продолжительность их жизни до момента ликвидации остается неизменной. При этом в период роста с гибелью и ликвидацией состарившихся ДК их место занимают новые, создаваемые СК. В результате в период роста средний возраст ДК, образующих лабильные и стабильные ткани, и их функциональные возможности остаются неизменными.

Таким образом, чтобы организм человека не старел, необходимы:

1) постоянство характеристик околоклеточной среды ДК лабильных и стабильных тканей, вызывающее постоянную скорость отклонения характеристик внутриклеточной среды этих клеток от оптимальных величин, т. е. постоянную для каждого типа ДК скорость их старения;

2) на определенном, одном и том же этапе старения ДК одного типа должен срабатывать механизм ликвидации состарившейся клетки. В результате продолжительность жизни ДК одного типа должна в период роста оставаться неизменной;

3) после ликвидации ДК ее место должна занимать такая же новая, создаваемая СК. После остановки роста тела человек на протяжении остальной жизни непрерывно стареет.

Старение человека, согласно исходной гипотезе, связано с ухудшением внеклеточной и внутриклеточной среды в результате замедления скорости удаления из околоклеточного пространства продуктов обмена клеток. Чем быстрее будет скорость накопления в околоклеточной среде ДК лабильных и стабильных тканей продуктов обмена этих клеток, тем быстрее будет отклоняться от оптимальных характеристик их внутриклеточная среда и клетки будут стареть быстрее. В результате ДК будут быстрее достигать степени отклонения внутриклеточной среды, при которой происходит их ликвидация. Если чувствительность механизма ликвидации ДК не меняется и сохраняются неизменными характеристики СК, то по мере ускорения гибели и ликвидации состарившихся ДК СК будут с повышенной скоростью создавать новые ДК взамен ликвидированных. В результате при ухудшении характеристик внеклеточной и, следовательно, внутриклеточной среды ДК лабильные и стабильные ткани не только не должны стареть, а должны, наоборот, молодеть. Следовательно, в рамках исходной гипотезы, связывающей старение организма только с накоплением в околоклеточном и внутриклеточном пространствах продуктов обмена клеток, процесс старения объяснить нельзя. Для возникновения и прогрессирования старения обязательно должно быть участие как минимум еще одного процесса, а именно процесса ликвидации состарившихся ДК. Если процесс старения ДК будет ускоряться, а процесс, вызывающий ее гибель и ликвидацию, будет ослабевать, то в этом случае при ускоренном старении ДК продолжительность их жизни может увеличиваться. В результате количество ДК, ликвидируемых в единицу времени, будет уменьшаться, количество новых ДК, создаваемых СК, будет уменьшаться. Средний возраст ДК, образующих лабильные и стабильные ткани, будет постепенно увеличиваться. Функциональные возможности лабильных и стабильных тканей будут постепенно уменьшаться по мере увеличения длительности жизни образующих их ДК. Лабильные и стабильные ткани начнут постепенно стареть. Вместе с ними начнет стареть образованный ими организм.

Предыдущая главаГлава 17 из 46Следующая глава