Роль спадковості в старінні і тривалості життя людини

Відео: Причини старіння і хвороб! Роль ПШ (Ph)! Кислотно-лужну рівновагу в житті людини!

Основні положення

Ознаками, вивчення спадкової основи яких відноситься до компетенції геронтологічної генетики, є:

1) тривалість життя (ПЖ) (Або вік смерті),
2) функціональні, обмінні і морфологічні прояви старіння і старості,
3) хвороби старших вікових груп.

Наявні в літературі дані відносяться майже виключно до пунктів 1 і 3. Генетичний аналіз супутніх старіння структурних і функціональних зрушень не має міцних традицій.

Основними методами геронтологічної генетики людини є:

а) генеалогічний метод,
б) блізнецовий метод,
в) метод генетичних маркерів.

Генеалогічний метод полягає в зіставленні процесів старіння і ПЖ у людей, які перебувають в кровній спорідненості. Так, генетичні впливу на тривалість життя тим більше, чим більше кореляція між віком, до якого доживають кровні родичі.

Слід пам`ятати, що сімейні середовищні фактори (умови життя, побутові звички, вибір професії і т. Д.) Можуть симулювати спадкові впливу і приводити до завищеної оцінки останніх. Близнюковий метод полягає в зіставленні окремих показників старіння у монозиготних (однояйцевих) і дизиготних (двуяйцевих) близнюків.

Відмінності між близнюками з монозиготних пари обумовлені впливом середовища, в той час як на внутріпарние відмінності у дизиготних близнюків впливають як спадкові, так і середовищні фактори. Метод генетичних маркерів полягає у вивченні частоти окремих спадкових ознак (маркерів) в групах людей, що розрізняються за віком, наявністю або відсутністю будь-якого захворювання і т. Д. В якості генетичних маркерів найчастіше використовуються групи крові.

Генеалогічні і подвійне дослідження дозволяють оцінити вплив на старіння і ПЖ всієї сукупності генетичних факторів. Метод генетичних маркерів дає оцінку ролі одного або декількох генів. Жоден з методів не може вважатися «головним» - кожен з них є додатковим по відношенню до інших.

Спадковість і тривалість життя

Можна відзначити 2 обставини, що утрудняють оцінку спадкових впливів на тривалість життя.

А. За сучасними оцінками, від 50 тис. До 100 тис. Генів впливають на ПЖ людини.

Прості Менделя закономірності, хоча вони і лежать в основі успадкування окремих компонентів життєздатності, не можуть бути використані при аналізі всієї сукупності генетичних впливів.

У зв`язку з цим доводиться вдаватися до найбільш складних методів генетичного аналізу, призначеним для вивчення кількісних ознак. У літературі є дані про спроби вивчення спадкових впливів не так на тривалість життя, а на довгожительство (досягнення умовного, досить високого віку).

Зокрема, на матеріалі генеалогий Вюртемберзькі громади (до 10 поколінь в окремих випадках) показано нібито аутосомно-домінантне успадкування довгожительства (Buxel, 1942). У світлі сучасних даних такий підхід не можна вважати виправданим.

З іншого боку, немає підстав виключати значну роль одного «великого» гена в окремих випадках. Так, моногенно успадковується гіпобеталіпопротеідемія супроводжується збільшенням ПЖ в середньому на 9-12 років-причина такого значного збільшення - зниження частоти серцево-судинних захворювань (Glueck et al., 1976). Прямо протилежний вплив на серцево-судинну патологію і тривалість життя надають моногенно успадковані гиперлипопротеидемии.

Однак і гиперлипопротеидемии, і серцево-судинні захворювання у людей старших вікових груп можуть виникати і при відсутності моногенного метаболічного дефекту, т. Е. На полігенною основі. Значну роль в таких випадках відіграють несприятливі фактори зовнішнього середовища.

Б. Фактори зовнішнього середовища (умови життя в широкому розумінні) модифікують спадкові впливу на ПЖ, нерідко затемнюють або симулюють генетичні ефекти.

Проте будь-який організм настільки нерозривно пов`язаний із середовищем, що її дія на тривалість життя слід розглядати не як методичну «перешкоду», а як один з головних аспектів біології старіння. У зв`язку з цим методологічно єдино правильною є позиція про співвідносних ролі генетичних і негенетических факторів.

Опубліковані ґрунтовні огляди літератури про спадкові впливи на ПЖ (Cohen, 1964- Henschel, 1973), і ми зупинимося на ключових питаннях. За наявними даними, вік смерті осіб, що мають і не мають довгожителів серед найближчих родичів, різниться на (в середньому) 5-20 років-найбільш реальними є відмінності в межах 7-10 років.

Зі збільшенням віку частота пробандов, що мають довгожителів в родовідному дереві, підвищується, що відображає переважне доживання до глибокої старості осіб зі сприятливим сімейним анамнезом. Аналіз матеріалів, що відносяться до жителів України, показав, що від віку 80-89 років до віку 105 років і старше частота сімейного довголіття зростає майже в 1.5 рази (відповідно 52 і 71%) (Войтенко та ін., 1977).

Найбільша середня тривалість життя відзначена у людей, обоє батьків яких були довгожителями. Нащадки короткожітелей характеризуються підвищеною смертністю люди різного віку, не пов`язаної з будь-якої однієї переважної причиною смерті.

Суттєвим аспектом генетики довгожительства є порівняльна оцінка спадкових впливів по лініях батька і матері. Дані літератури з цього питання суперечливі (Jalavisto, 1951). Матеріали лабораторії генетики НДІ геронтології АМН свідчать про те, що у довголітніх чоловіків частіше зустрічається довголітній батько, а у довголітніх жінок частота довголітніх батьків однакова. Не виключено, що гени, що впливають на ПЖ, частково різняться у людей різної статі.

Який сумарний внесок спадкових факторів в індивідуальні відмінності тривалості життя?

Під час обговорення цього питання слід пам`ятати, що цей внесок не є постійною величиною, оскільки не можна вважати постійної ступінь міжіндивідуальних і міжпопуляційних середовищних відмінностей. Так, частота сімейного довголіття у довгожителів Абхазії нижче, ніж у довгожителів України (Войтенко, 1973).

Оскільки висока частота довгожительства в Абхазії в значній мірі обумовлена сприятливими кліматично факторами (високогір`ї, близькість моря), то для досягнення довголіття жителі цього регіону потребують меншому ступені «спадкового забезпечення», ніж жителі України. У цьому плані вельми демонстративно результати-блізнецових досліджень, згідно з якими успадкованого ПЗ для міських жителів більше, ніж для сільських (Hauge et al., 1964).

За даними цих же авторів, відносний внесок спадковості в міжіндивідуальну варіабельність тривалості життя істотно відрізняється для близнюків, які померли у віці 6-29, 30-59 та 60 років і старше: найбільша ступінь генетичної детермінації віку смерті має місце в тій групі, в якій старість і вікова патологія з`явилися її причиною.

Слід зазначити, що окремі автори значно розходяться в оцінці відносного вкладу спадкових факторів в індивідуальні відмінності ПЖ. Якщо одні з них генетичний компонент довголіття вважають дуже великою (Abbott et al., 1978), то інші повністю заперечують його існування (Philippe, 1976).

Мабуть, найбільший інтерес представляють дані про суворої кількісної оцінки ролі спадкових факторів. Великий генеалогічний матеріал, що включає більше 20 000 спостережень, дозволив вішаки (Wyshak, 1978) віднести 20-40% індивідуальних коливань віку смерті на рахунок генетичних чинників і, відповідно, 80-60% індивідуальних коливань - на рахунок факторів середовищних.

Які саме спадкові особливості визначають схильність до довгожительства або ранньої смерті?

Дослідження, проведені за методом генетичних маркерів, в якійсь мірі наближають нас до відповіді на це питання. Так, наприклад, відома неоднакова схильність людей з різними групами крові за системою АВО до таких інфекційних захворювань, як чума, віспа, пневмококової бронхопневмонія, черевний тиф.

В основі цього лежить більший чи менший схожість між антигенними детермінантами відповідного збудника і ізоантігенамі АВО. Не настільки очевидні механізми, що зв`язують систему АВО з деякими неінфекційними захворюваннями (виразкова хвороба і рак шлунка, ішемічна хвороба серця, цукровий діабет, шизофренія).

Стосовно до більшості з них встановлено підвищену захворюваність індивідуумів з групою крові А в порівнянні з особами з групою крові О, що дозволяє говорити про більшу життєздатність останніх в умовах сучасної цивілізації.

Отримано дані про взаємозв`язок між тривалістю життя і групами крові по системам MN і Р (Sturgeon et al., 1969- Колодченко, 1977). Як відомо, багато антигени, що визначають групи крові, розташовані на поверхні всіх клітин організму. Очевидно, участь в здійсненні мембранних функцій і міжклітинних взаємодій є основою їх впливу на ПЖ. Так, вікове зниження активності мембранної аденозінтріфосфатази (АТФ-ази) еритроцитів має різну вираженість у людей з групами крові А і О (Piatt, Norwig, 1979).

Тривалість життя індивідуума є функцією вихідного рівня життєздатності (діапазону адаптації) і швидкості її падіння (темпу старіння). У тому випадку, якщо вихідна життєздатність залежить від спадкових факторів (а це не викликає сумнівів), залежність ПЖ від спадкових впливів матиме місце навіть за відсутності генетичної регламентації темпу старіння.

Іншими словами, спадкові впливу на тривалість життя самі по собі не вказують на генетичну детермінацію старіння. Вивчення останньої вимагає аналізу даних, що відносяться до морфологічних і функціональних проявів старіння і старості.