Transcript Biology_7 - Національний фармацевтичний університет

Національний фармацевтичний університет
Кафедра біології, фізіології та анатомії людини
Основи геронтології та геріатрії
Геронтологія – наука про старіння
Геріатрія – наука про хвороби похилих людей
Темпи старіння населення у світі:
Зростання
населення, що старіє
%
З 1990 по 2000 рр. питома вага на планеті людей старше 65
років збільшилася з 9% до 10% та продовжує збільшуватися.
19,40%
7,70%
Більш розвинуті
країни
Менш розвинуті
країни
Розбіжності по тривалості життя в світі
• Розвинуті країни – середній вік близько 40
років (max Монако 45 років)
• Країни, що розвиваються, - средній вік 15-20
років (min Уганда 15 років)
Очікувана тривалість життя при народженні
• США 77 роки
• Сингапур 84 ж / 79 ч років
• Ботсвана 31 ж / 31 ч рік
Популяційні профілі розвинутих та тих, що
розвиваються, країн
Віково-статеві піраміди
Післярепродуктивний
Репродуктивний
Дорепродуктивний
Те, що
Стабільне
старіє
Те, що
зростає
Населення, що старіє: расові і статеві
розбіжності
Молодше 60 років : 60 років та старіше
• Европеоїди 5:1
• Негроїди 20:1
Довгожителі (100 років та більше)
210000 осіб.
Населення світу
6500000000 осіб.
Самий старий ДОВГОЖИТЕЛЬ прожив
122 роки 164 дня
Співвідношення за статтю
• до 60 років 81 ч : 100 ж
• після 60 років 53 ч : 100 ж
Структура смертності в України
1) хвороби системи кровообігу (63,7% у структурі всіх причин
смертності);
2) новоутворення (12,0%);
3) зовнішні причини смерті (8,0%).
Моделі прискореного старіння
•
•
•
•
Синдром Вернера (пізня форма прогерії)
Синдром Хатчинсона-Гілфорда (рання форма прогерії)
Синдром Брукса
Хвороба Альцгеймера
Деякі ознаки старіння
Тип зміни
Функціональна активність(in %) для
75-літнього чоловіка у порівнянні з
35-літньою людиною
Вага мозку
56
Число волокон спинного мозку
63
Швидкість нервових імпульсів
90
Швидкість кровоточу в мозку
80
Пристосування до нормальної рН крові після її
зміни
17
Число клубочків в нирках
56
Число смакових сосочків
36
Максимальна потреба в кисні під час фізичного
навантаження
40
Максимальна життєва ємність легенів
43
Хватка руки
55
Основний метаболічний обмін
84
Вміст води
82
Рівень нетривалої максимальної працездатності
40
Теорії старіння
•
патологічна теорія Мечникова (старіння – це самоотруєння
організму продуктами життєдіяльності бактерій товстих кишок);
•
теорія Буланкіна-Нагорного (старіння є результатом порушення
зв'язування білкових молекул у надмолекулярні комплекси);
•
теорія соматичних мутацій (з часом у результаті поділу клітин
відбувається накопичення мутацій, що призводить до загибелі
організму);
•
теорія помилок у синтезі білка (помилки в білоксинтезуючому
апараті можуть призводити до ефектів старіння);
•
теорія про послаблення випромінювання молекул (молекули
випускають електромагнітні хвилі, інтенсивність яких в старості
слабшає);
•
теорія про згубну з часом дію тестостерону (чоловіки живуть
менше жінок через більший вміст у них даного статевого гормону).
•
вільнорадикальна теорія;
•
генетична теорія.
Вільнорадікальна теорія старіння
Сформульована у 1954 р. D.Hannan.
В організмі постійно протікають процеси окислення з утворенням вільних
радикалів, які пошкоджують різні макромолекули клітини.
Захист клітин від дії вільних радикалів – антиоксидантна система
організму.
Антиоксидантні ферменти:
•Супероксиддисмутаза
•Каталаза
•Глутатіонпероксидаза
•Глутатіонредуктаза тощо
Інші антиоксидантні сполуки:
•вітамін Е
•вітамін С
Продукти харчування з антиоксидантними властивостями:
•Зелений чай
•Червоне віно
•Часник
•Сало тощо
Фармакокорекція – геропротектори
•Приклад – комплекс вітамінів з селеном «Дуовіт»
Генетична теорія старіння
Сутність – старіння організму є генетично запрограмованим
процесом. Смерть живих організмів необхідна для удосконалення
пристосувальних здібностей усього живого за умов постійних змін
навколишнього середовища.
Докази – більшість клітин може ділитися тільки обмежену кількість
разів (ліміт Хейфліка). Обмеженість числа поділів клітин визначається
укороченням ДНК при кожному поділі клітини в районі теломерів.
Клітина може поділятися доки присутні теломери.
Фермент, який відповідає за нарощення теломерних ділянок –
теломераза (постійно активний у стовбурових та ракових клітинах).
Фармакокорекція – спрямована на винахід ліків, які б активували
теломеразу.
1973 р. – механізм укорочення теломерів запропоновано російським вченим
Олексієм Оловніковим.
1984 р. – відкрито теломеразу американкою Керол Грейдер.
2009 р. – за відкриття механізму дії теломерази американці Керол Грейдер,
Джек Шостак та австралійка Елізабет Блекборн отримали Нобелевську премію
в галузі медицини та фізіології.
Ретроспективні та сучасні дослідження
спадкових основ тривалості життя
Вік батьків
20+
60+
65+
70+
75+
Успадковуваність, %
Сини
Доньки
8
16
14
24
26
38
30
60
30
94
(Дані королівських дінастій Європи та інших відомих сімей)
Успадковуваність тривалості життя ~ 25%
(Дані шведських та датських реєстрів близнюків)
Фактори, які підвищують тривалість життя
Фактори
1. Людина мешкає поза містом
2. Людина перебуває у шлюбі
3. Людина є представником жіночої статі
4. Людина має 4 бабусь, дідусів, які дожили до
80 років
5. Людина має 2 бабусь, дідусів, які дожили до
80 років
6. Людина має батька, який дожив до 80 років
7. Людина має мати, яка дожила до 80 років
8. Людина має 25% надлишкової ваги
9. Людина має 35% надлишкової ваги
10. Людина має 45% надлишкової ваги
11. Людина має 55% надлишкової ваги
12. Людина має 67% надлишкової ваги
13. Людина палить 1 пачку цигарок на день
14. Людина палить 2 пачки цигарок на день
Кількість років
+ доданих
– віднятих
+5
+5
+6
+4
+2
+ 2,2
+ 1,5
– 3,6
– 4,3
– 6,6
– 11,4
– 15,1
–7
– 12
Біологічно активні добавки та ліки проти старіння
Дослідження з біомедичної геронтології запропонували багато ліків та біологічно
активних добавок для збільшення тривалості життя. Хоча жодна не показала
помітного ефекту у клінічних випробуваннях, теоретично ці методи можуть
опинитися корисними. Найбільш поширена ідея, що антиоксиданти (наприклад
вітамін C, токоферол, ліпоєва кислота і N-ацетилцистеїн), прийняті в якості
добавок до основної дієти, зможуть збільшити тривалість життя, засновуючись на
впливі вільних радикалів на старіння.
Діабет нагадує прискорене старіння і пов'язаний з перехресним з'єднанням білків
цукрами, переважно моносахаридами. Існує думка, що анти-глікаційні добавки (що
запобігають утворенню моносахаридних перехресних зв'язків між білками),
наприклад карнозин, піридоксамін, бенфотіамін і лізин, можуть уповільнити
старіння.
Біологічно активні добавки та ліки проти старіння
Гормональна терапія (терапія заміни гормонів) — що намагається відновини рівні
гормонів до рівня, характерного в молодості (перш за все соматотропного гормону
(гормону росту), тестостерону, естрогену, прогестерону, мелатоніну,
дегідроепіандростерону (ДЕА) і тироїдного гормону, концентрації яких
знижуються з віком) — також пропонуєтсья як засіб зменшення ефектів старіння.
Інші, менш популярні гормони, які також потенційно можуть бути корисними —
окситоцин, інсулін, гонадотропін, еритропоетин та інші. Резвератрол — стимулятор
Sir2 — також пропонується через успіх його використання для збільшення
тривалості життя за рахунок імітації ефекту обмеження калорій на простих
модельних організмах.
Багато інших харчових добавок показали позитивний ефект на деякі пов'язані із
старінням умови та хвороби похилого віку. Наприклад селен, хром і цинк показали
збільшення тривалості життя мишей. Метформін також можливо збільшує
тривалість життя мишей.