Роль спадковості в старінні і тривалості життя людини. Спадковість і морфофункціональні прояви процесу старіння

Відео: 21 хромосома 21-03-13

Спадковість і морфофункціональні прояви процесу старіння

Посивіння є одним з найбільш демонстративних наслідків старіння. Гедда і Бренц (Gedda, Brenci, 1978) встановили, що кореляція віку, в якому спостерігаються перші сиве волосся, у монозиготних близнюків дорівнює 0.96, у дизиготних - 0.73.

Відповідні розрахунки дозволили авторам визначити коефіцієнт успадкування цієї ознаки, так само як і деяких інших проявів старості: перші сиве волосся - 0.85, втрата першого постійного зуба - 0.36, настання менопаузи - 0.79.

Чи свідчать ці дані про генетичної детермінації темпу старіння?

Якщо так, то який сумарний внесок спадкових факторів у його індивідуальні варіації?

На ці питання не можна відповісти однозначно. Старіння характеризується великим числом фенотипічних проявів, і генетичний аналіз кожного з них майже нічого не дає для судження про ступінь генетичної детермінації процесу в цілому. Можна припустити, що старіння не є унітарною процесом і складається з багатьох йдуть паралельно, але незалежних змін.

В цьому випадку пошуки єдиного показника ступеня постаріння і оцінка його залежності від спадкових факторів не мають біологічного обгрунтування. Можна, однак, припустити, що старіння є єдиним процесом, по-різному виявляють себе по відношенню до різних органів або функцій.

В такому випадку можна вважати за доцільне розробку методів інтегральної оцінки ступеня постаріння, т. Е. Біологічного віку. При такому підході оцінку спадкових впливів на біологічний вік, темп його змін, його спряженість з патологією можна вважати одним із головних завдань геронтологічної генетики. У літературі немає даних, які дозволили б зробити обґрунтований вибір одного з двох підходів.

Цікавим є робота Соколова (1935), який провів зіставлення між сімейним анамнезом і біологічним віком літніх жінок. Отримані матеріали свідчать про вплив сімейного довголіття на темп старіння, який оцінювався за співвідношенням між біологічним і календарним віком.

З іншого боку, факторний аналіз взаємозв`язків між окремими показниками старіння дозволив прийти до висновку, що сімейне довголіття асоціюється з деякими конституціональними особливостями індивідуума (лептосомний ектоморфний статура, шизотимічний риси психічного складу) і не впливає на ті ознаки, динаміка яких характеризують старіння (Jalavisto, Makkonen, 1963). У світлі цих даних швидше з впливом на вихідну життєздатність, а не з темпом її вікових змін (темпом старіння) можна пов`язати спряженість між сімейним довголіттям і тривалістю життя.

Не відкидаючи традиційного аналізу спадкових впливів на окремі ознаки старіння і старості, по-видимому, можна вважати практично доцільним (хоча і не мають поки однозначної теоретичного обгрунтування) вивчення співвідношень між спадковістю і інтегральним показником біологічного віку.

Спадковість і вікова патологія

Спряженість між старінням і хворобами має в своїй основі різні патогенетичні і спадкові механізми. По-перше, можна говорити про паралельне, але незалежному розвитку старіння і хвороб. Так, інкубаційний період дії будь-якого канцерогену може тривати багато років, і пухлина з`явиться у старої людини не тому, що він старий, а тому, що він довго живе.

При умоглядною допустимості такого механізму важко припустити, щоб він існував в чистому вигляді. Так, виникнення пухлини обумовлено не тільки пошкодженням клітини, але і порушенням імунологічного нагляду, яке в свою чергу пов`язано зі старінням.

Досить імовірно, що генетичні особливості, що визначають стійкість індивідуума до екзогенних вредностям, грають певну роль в розвитку вікової патології. По-друге, старіння і хвороба можуть являти собою єдиний патологічний процес, як це буває при спадкових синдромах передчасного старіння (прогерія).

Наприклад, синдром Гетчінсона-Гілфорда (власне прогерія) Включає такі характерні симптоми старіння, як посивіння, облисіння, зморшкуватість шкіри, гіперхолестеринемія, атеросклероз, гіпертензія, інфаркт міокарда, причому всі вони з`являються в дитячому віці (середня тривалість життя хворих - близько 13 років, максимальна - менше 39 років).

Проте немає доказів того, що прогерії і нормальне старіння є наслідком раннього (в першому випадку) або своєчасного (у другому) включення однієї і тієї ж генетичної програми. Багато ознак старіння відсутні при прогерія і навпаки.

Так, на поверхні фібробластів при синдромі Гетчінсона-Гілфорда не виявляються антигени HLA, що не має місця при природному старінні. З іншого боку, значне накопичення в нервових клітинах ліпофусцину, характерне для природного старіння, відсутня при прогерія (West, 1979).

Таким чином, прогерії - це спадкові захворювання, при яких отримують різке вираження один або кілька симптомів природного старіння. Зокрема, синдром Гетчінсона-Гілфорда пов`язаний з системним ураженням похідних мезодерми і, отже, може розглядатися як біологічна модель ураження мезодермальних структур при природному старінні.

По-третє, старіння може бути чинником, що сприяє клінічної маніфестації хвороби, але не є її єдиною причиною. Багато «патологічні» гени, залишаючись нешкідливими в молодому і зрілому віці, виявляють свою дію в організмі старих людей. Так, хорея Гентингтона дебютує, як правило, між 40 і 45 роками, пресенільна деменція (хвороба Альцгеймера) - між 50 і 55.

Мабуть, старіння послаблює ті ж метаболічні або регуляторні процеси, на які діє і «патологічний» ген.

У свою чергу такий ген різко посилює один з механізмів природного старіння, як це має місце і при прогерія.

Створюється ланцюжок: старіння -gt; хвороба -gt; старіння, що веде до ранньої смерті.

У разі хвороби Альцгеймера основою для розвитку «ланцюгової реакції» такого роду є накопичення ліпофусцину в нейронах і детенерація останніх.

Хвороба Альцгеймера і інші такого типу захворювання можна назвати парціальними прогерія. Згідно з підрахунками Мартіна (Martin, 1979), з 2336 відомих до 1975 р генів, що викликають спадкові захворювання людини, 162 (т. Е. 7%) визначають розвиток парціальних прогерії різного типу.

Це створює великий біологічний полігон для вивчення механізмів природного старіння, розділених на відносно прості генетичні компоненти. По-четверте, старіння може стати безпосередньою причиною, патогенетичної платформою хвороби.

Індивідуальні особливості тяжкості вікових захворювань, їх комбінацій, існування ознак старіння, які не мають характеру клінічної патології (таких як посивіння або облисіння), дозволяють деяким авторам говорити про існування так званого «фізіологічного» старіння, протягом якого часто, але не обов`язково «спотворюється» присоединяющимися хворобами.

Така точка зору сходить до неправильно зрозумілим висловлювань Мечникова. Тим часом сам автор концепції про «фізіологічному» старінні на останній сторінці «Етюдів оптимізму» писав: «Говорячи про нормальному циклі або фізіологічної старості, я вживав слова ці виключно в сенсі нормальних або фізіологічних явищ по відношенню до нашого, людського ідеалу. Мені здавалося простіше сказати «нормальний» або «фізіологічний», ніж «відповідний ідеалу людей». Я так мало переконаний в існуванні якихось задумів природи для перетворення наших лих в блага і дисгармоній в гармонії, що анітрохи не дивувався б, якби цей ідеал ніколи не був досягнутий »(Мечников, 1964, с. 292).

Множинна патологія у старих тварин при ідеальних умовах утримання (що виключає хвороботворні зовнішні впливи), що спостерігається також при вивченні генетично чистих ліній (що виключає індивідуальні спадкові відмінності), дозволяє прийти до висновку, згідно з яким розвиток хвороби є складовою частиною старіння, відображенням його істинної суті (Hollander, 1979).

зрозуміло, генетичний поліморфізм популяції людини накладає відбиток на спряженість між старінням і хворобами, ускладнює вивчення цієї пов`язаності, але не змінює її фундаментального характеру.

У медико-генетичному плані слід відзначити кілька особливостей, властивих вікової патології. Одна з них - існування хвороб, близьких, але не тотожних деяких захворювань молодого і зрілого віку.

Такі систолическая (атеросклеротична) гіпертензія, діабет літніх, атеросклеротичний паркінсонізм, є аналогами гіпертонічної хвороби, класичного цукрового діабету, хвороби Паркінсона. В основі розвитку цих клінічно схожих хвороб можуть лежати різні спадкові чинники.

У табл. 15 наведені дані про асоціацію між групами крові і раком у людей різного віку (Войтенко та ін., 1977а- 19776). Між молодшої та старшої вікових групами відзначаються достовірні відмінності у хворих на рак шлунка (група А), кишечника і шийки матки (група О).

Примітка. Індекс при р позначає групу крові, по якій проведено зіставлення.

Порівняння з контролем показує, що в молодому віці підвищений ризик виникнення пухлини пов`язаний з трьома фенотипами: групою А (рак легені), групою В (рак шлунка і кишечника), групою О (рак шийки матки). У старшому віці підвищена захворюваність незалежно від локалізації пухлини асоціюється тільки з групою А.

Другою особливістю старших вікових груп є поліморбідність, що утрудняє оцінку спадкових впливів на кожне захворювання окремо (тим більше, що деякі з них можуть мати близьку, хоча і не тотожну спадкову основу).

Третя особливість полягає у властивій старшим віковим групам високої летальності та пов`язаних з нею викривлення кількісних оцінок співвідношень між спадковістю і патологією. Якщо зрілий вік є періодом дебюту багатьох захворювань, то літній і особливо старечий вік є періодом результатів.

Спадкове обтяження, як правило, визначає швидке, прогредиентное протягом багатьох захворювань і більш ранню смерть хворих. У зв`язку з цим до старших вікових груп доживають особи з найменшою спадковою схильністю до патології.

Можна припустити, що старіння привносить особливий, тільки цього процесу властивий компонент в генетичні механізми розвитку хвороб. Деякі дані свідчать про те, що артеріальна гіпертензія, порушення коронарного і мозкового кровообігу до глибокої старості зберігають залежність від спадкових впливів (Войтенко, 1974).

Ці захворювання зустрічаються рідше і протікають легше у людей, що мають довголітніх родичів. Схожа тенденція характеризує спряженість між сімейним довголіттям і раком. Залишається неясним, якою мірою сімейне довголіття відображає відсутність обтяження по важких захворювань і в який свідчить про наявність передумов до більш повільного старіння.

Відповісти на це питання може аналіз взаємозв`язків в трикутнику «сімейне довголіття-біологічний вік-патологія». Таким чином, спадкові фактори роблять виразніше вплив на окремі прояви старіння, на сполучену з цим процесом патологію і, як наслідок, на тривалість життя людини.