Проявления старения на молекулярном и клеточном уровнях.

Старение на молекулярном и клеточном уровнях проявляется в различных процессах: изменении ультраструктур клеток, снижении клеточной пролиферации и т.д.

На клеточном уровне старение возникает в разных структурах (ядре, мембранах, митохондриях) и разных типах клеток (нервных, секреторных, иммунных, печеночных и др.). Существуют отличия в старении различных типов клеток. Они в значительной мере определяются спецификой их функций, которая зависит от особенностей биохимических процессов в клетках. Например, с возрастом в результате молекулярных изменений нарушаются некоторые механизмы генерации энергии в клетке.

С возрастом прогрессивно возрастает чувствительность многих клеток и тканей к гуморальным, химическим факторам, снижается активность ряда ферментов. Увеличивается содержание в клетке определенных ионов, наличие в крови таких веществ, как холестерин, лецитин и др. При этом в каждой клетке организма, наряду с этими изменениями, происходят приспособительные сдвиги, процессы восстановления. Количество митохондрий в клетке с возрастом падает, однако нередко растет активность каждой из них, они увеличиваются в размере.

В отростках мотонейронов старых крыс скорость транспорта составляет примерно 200, тогда как у зрелых животных —320 мм/сут. Параллельно наблюдается снижение интенсивности синтеза белка и РНК. Отмечается замедление проведения нервного импульса, а в некоторых типах нервных клеток — уменьшение количества образуемого медиатора. Наиболее типичной чертой старения нервных клеток млекопитающих и человека является нарастающее накопление с возрастом в цитоплазме пигмента липофусцина. У 60-летних людей благодаря увеличению содержания пигмента доля цитоплазмы снижается в 1,3, ay 80-летних —в 2 раза в сравнении с 40-летними. Липофусцин часто называют пигментом изнашивания, т.е. балластом. Противоположная точка зрения приписывает липофусцину роль внутриклеточного депо кислорода.

Возрастное накопление липофусцина распространяется кроме нервной системы на сердечную и скелетную мускулатуру. Сдерживание роста содержания пигмента в клетках плодовых мух путем ограничения летательной активности сочеталось с двукратным увеличением средней продолжительности жизни.

Важным проявлением возрастных изменений самообновления клеток, их способности к делению, росту является ослабление регенерации - способности к образованию вместо удаленного или поврежденного участка нового. Уже давно врачи убедились в том, что в старости раны у человека заживают медленнее. Это было доказано в условиях точного эксперимента на животных. У старых животных требовалось в два-три раза больше времени для заживления раны, чем у молодых. Чем моложе животное, тем выше его способность к регенерации.

С возрастом увеличивается число полиплоидных клеток (полиплоидия - увеличение числа наборов хромосом в ядрах). Как в многоядерных, так и в полиплоидных клетках происходит увеличение количества молекул дезоксирибонуклеиновой кислоты. Можно предполагать, что оба феномена являются выражением приспособительных реакций, направленных на поддержание определенного уровня биосинтеза белка стареющей клетки, оптимальных ядерно-цитоплазматических взаимоотношений.

Возрастные изменения клеточных мембран.

В процессе старения организма в клетке происходят постепенные и необратимые изменения. Прежде всего существенно нарушается мембранная строение клетки. Поражается как наружна я клеточная мембрана, так и мембраны эндоплазматических структурных элементов клетки. Разрушение мембран лизосом приводит к выходу ферментов в цитоплазму, повышение активности гидролаз, что приводит к разрушению структур ДНК и гибели клетки. Значительно изменяется проницаемость клеточных мембран для различных веществ, нарушаются механизмы мембранного транспорта, как активного (транспорт веществ через мембрану против градиента концентрации из области низкой концентрации в область высокой, т. е. с затратой свободной энергии организма), так и пассивного (перенос веществ по градиенту концентрации из области высокой концентрации в область низкой без затрат энергии).