Аутоиммунная теория старения кратко

Обновлено: 02.07.2024

2. Лобачев А.Н. Биогенез митохондрий при дифференциации и старении клеток. ВИНИТИ 19.09.85, №6756-В85 Деп., 1985, с. 28.

4. Руководство по геронтологии и гериатрии: Клиническая гериатрия / Под редакцией В.Н. Ярыгина, А.С. Мелентьева. М.: ГЭОТАР-МЕД, 2003. 523 с.

Сегодня существует несколько альтернативных теорий, которые отчасти противоречат друг другу, а отчасти – дополняют. Современная биология уделяет проблеме старения очень большое внимание, и с каждым годом появляются новые факты, позволяющие глубже понять механизмы этого процесса.

Молекулярно-генетические теории. Гипотеза, согласно которой причиной старения являются изменения генетического аппарата клетки, является одной из наиболее признанных в современной геронтологии. Молекулярно-генетические теории подразделяются на две большие группы. Одни ученые рассматривают возрастные изменения генома как наследственно запрограммированные. Другие считают, что старение – результат накопления случайных мутаций. Отсюда следует, что процесс старения может являться или закономерным результатом роста и развития организма, или следствием накопления случайных ошибок в системе хранения и передачи генетической информации.

Теория свободных радикалов. Практически одновременно выдвинутая Д. Харманом (1956) и Н.М. Эмануэлем (1958), свободнорадикальная теория объясняет не только механизм старения, но и широкий круг связанных с ним патологических процессов (сердечно-сосудистых заболеваний, ослабления иммунитета, нарушений функции мозга, катаракты, рака и некоторых других). Согласно этой теории, причиной нарушения функционирования клеток являются необходимые для многих биохимических процессов свободные радикалы – активные формы кислорода, синтезируемые главным образом в митохондриях – энергетических фабриках клеток. Если очень агрессивный, химически активный свободный радикал случайно покидает то место, где он нужен, он может повредить и ДНК, и РНК, и белки, и липиды. Природа предусмотрела механизм защиты от избытка свободных радикалов: кроме супероксиддисмутазы и некоторых других синтезируемых в митохондриях и клетках ферментов, антиоксидантным действием обладают многие вещества, поступающие в организм с пищей – в том числе витамины А, С и Е. Регулярное потребление овощей и фруктов и даже несколько чашек чая или кофе в день обеспечат вам достаточную дозу полифенолов, также являющихся хорошими антиоксидантами. К сожалению, избыток антиоксидантов – например, при передозировке биологически активных добавок – не только не полезен, но может даже усилить окислительные процессы в клетках.

Теория апоптоза. Академик В.П. Скулачев называет свою теорию теорией клеточного апоптоза. Апоптоз – процесс запрограммированной гибели клетки. Как деревья избавляются от частей, чтобы сохранить целое, так и каждая отдельная клетка, пройдя свой жизненный цикл, должна отмереть и ее место должна занять новая. Если клетка заразится вирусом, или в ней произойдет мутация, ведущая к озлокачествлению, или просто истечет срок ее существования, то, чтобы не подвергать опасности весь организм, она должна умереть. В отличие от некроза – насильственной гибели клеток из-за травмы, ожога, отравления, недостатка кислорода в результате закупоривания кровеносных сосудов и т.д., при апоптозе клетка аккуратно саморазбирается на части, и соседние клетки используют ее фрагменты в качестве строительного материала. Самоликвидации подвергаются и митохондрии – изучив этот процесс, Скулачев назвал его митоптозом. Митоптоз происходит, если в митохондриях образуется слишком много свободных радикалов. Когда количество погибших митохондрий слишком велико, продукты их распада отравляют клетку и приводят к ее апоптозу. Старение, с точки зрения Скулачева, – результат того, что в организме гибнет больше клеток, чем рождается, а отмирающие функциональные клетки заменяются соединительной тканью. Суть его работы – поиск методов противодействия разрушению клеточных структур свободными радикалами. По мнению ученого, старость – это болезнь, которую можно и нужно лечить, программу старения организма можно вывести из строя и тем самым выключить механизм, сокращающий нашу жизнь. По мнению Скулачева, главная из активных форм кислорода, приводящих к гибели митохондрий и клеток – перекись водорода. В настоящее время под его руководством проходит испытания препарат SKQ, предназначенный для предотвращения признаков старения.

Теория соматических мутаций. Многие работы показали увеличение с возрастом числа соматических мутаций и других форм повреждения ДНК, предлагая репарацию (ремонт) ДНК в качестве важного фактора поддержки долголетия клеток. Повреждения ДНК типичны для клеток, и вызываются такими факторами как жёсткая радиация и активные формы кислорода, и потому целостность ДНК может поддерживаться только за счёт механизмов репарации. Действительно, существует зависимость между долголетием и репарацией ДНК, как это было продемонстрировано на примере фермента поли-АДФ-рибоза-полимеразы-1 (PARP-1), важного игрока в клеточном ответе на вызванное стрессом повреждение ДНК. Более высокие уровни PARP-1 ассоциируются с большей продолжительностью жизни.

Теория бактериальной интоксикации организма. Оригинальную гипотезу выдвинул выдающийся русский биолог И.И. Мечников (1845-1916), который считал старение результатом интоксикации организма продуктами обмена бактерий, обитающих в кишечном тракте, и продуктами азотистого обмена веществ самого организма (мочевая кислота). Образуются ядовитые вещества, в том числе - скатол, индол, фенол (карболовая кислота), крезол, кадаверин (трупный яд), тирамин и другие токсины.

Теломерная теория Оловникова. Во многих клетках человека утрата способности их к делению связана с утратой теломер на концах хромосом, после определённого количества делений. Это происходит из-за отсутствия фермента теломеразы, который обычно экспрессуется только у зародышевых и стволовых клеток. Недавно было обнаружено, что окислительный стресс также может иметь влияние на утрату теломер, значительно ускоряя этот процесс в определённых тканях.

В настоящее время нет основной теории старения, они все занимают важное место в науке.

Процесс старения на уровне целостного организма - не до конца изученный процесс, и поэтому не существует единой точки зрения на причины, обуславливающие возрастные изменения. Однако исследования механизмов старения имеют безусловную практическую ценность, позволяя определить наиболее эффективные методы его замедления.

Существует несколько различных подходов к классификации теорий, описывающих механизмы старения. Мы предлагаем выделить три ключевых группы теорий, опираясь на их определение основного аспекта процесса старения: метаболического, регуляторного либо генетического. Каждый из существующих сегодня подходов так или иначе можно отнести к одной из этих групп.

Метаболический аспект

Метаболическому аспекту уделяется основное внимание в теориях накопления повреждений. В этой группе теорий акцент делается на постепенное воздействие неизбежных внутренних изменений и внешней среды на все системы организма. Такое воздействие нарушает биохимические процессы. Можно выделить три основных теории: свободнорадикальную, теорию дефицита нутриентов и теорию поперечных сшивок (связей).

Свободнорадикальная теория старения

Теория была впервые предложена в 50-х годах XX века американским геронтологом Дэнхемом Хармэном. Согласно концепции Хармэна, именно свободные радикалы оказывают решающее воздействие на процессы биосинтеза. Свободные радикалы образуются в клетке в результате биохимических процессов и вызывают повреждения белков, липидов и других биологических молекул, таким образом запуская механизм старения.

С момента возникновения теории уже было доказано, что свободные радикалы могут являться причиной более чем 80 неинфекционных болезней, среди которых - рак, артрит и ряд сердечных заболеваний.

В рамках этой теории старения оказывается актуальным использование антиоксидантов натурального и синтетического происхождения, поскольку именно эти вещества нейтрализуют и предотвращают вредные последствия окисления. Наиболее известными антиоксидантами в антивозрастной медицине являются витамины C, E и бета-каротин (способствует выработке витамина A).

Таким образом, связывая механизм старения с негативным воздействием свободных радикалов, для эффективной диагностики и последующего замедления геронтологических процессов прежде всего необходимо определить степень активности ферментов антиоксидантной системы. Сделать это возможно с помощью генетического тестирования, определяющего индивидуальные особенности механизма защиты клеток от окислительного стресса.

Теория дефицита нутриентов

Данная теория связывает процесс старения с недостатком витаминов и минеральных веществ в потребляемых продуктах. Следует отметить, что способность к усвоению нутриентов снижается с возрастом, поэтому индивидуальная диета также подлежит регулярному пересмотру и корректировке. В противном случае дефицит витаминов и минералов приводит к необратимым изменениям в организме.

Исследование дефицита нутриентов производится посредством анализа их концентрации в крови и волосах. Генотипирование (генетический анализ) позволяет также выявить индивидуальные особенности обмена веществ и специфику усваиваемости витаминов и минеральных веществ. Восстановив необходимый уровень биологически значимых элементов, мы получаем возможность восстановить ряд функций организма и приостановить процесс старения.

Теория образования поперечных связей

Автором теории поперечных связей является биохимик и геронтолог Юхан Бьеркстен. Согласно его подходу, сцепление или склеивание белковых молекул (образование поперечных связей) происходит в связи с воздействием глюкозы. Этот процесс влечет за собой разрушение тканей организма и клеток.

Профилактикой раннего старения в таком случае может стать коррекция питания, направленная на снижение уровня сахара, а также активный образ жизни. Кроме того, замедлить процесс возникновения поперечных связей может прием некоторых препаратов.

Для предварительной диагностики используются маркеры гликозилирования, исследовать которые можно с помощью процедуры генотипирования.

Регуляторный аспект

Аутоиммунная теория

Запрограммированное снижение эффективности работы иммунной системы повышает риск инфекционных заболеваний. Кроме того, иммунная система начинает разрушать собственные клетки - поэтому идентифицировать этот механизм старения возможно посредством выявления аутоантител.

Снижение уровня аутоантител, таким образом, поможет скорректировать или даже приостановить процесс старения. Это становится возможным благодаря применению иммуномодуляторов.

Как и другие теории старения, основанные на регуляторном аспекте, аутоиммунная теория обращается к понятию наследственной предрасположенности. Сегодня выявление подобных программ, заложенных в генах, становится возможным благодаря полноценному исследованию ДНК человека (генетическому анализу).

Нейроэндокринная теория

Нейроэндокринная теория связывает процесс старения с концентрацией гормонов в организме. В молодости достаточный уровень гормонов обеспечивает нормальное функционирование организма, но его снижение с возрастом становится основной причиной быстрого старения.

Антивозрастная терапия довольно часто обращается к исследованию и коррекции различных гормональных нарушений. Продиагностировав уровень гормонов в крови и других биологических жидкостях, а также проведя генетическое тестирование, можно назначить индивидуальную гормономоделирующую терапию, которая простимулирует клетки к восстановлению метаболической активности до уровня молодого организма.

Генетический аспект

В теориях, относящихся к этой группе, старение также рассматривается как запрограммированный спад, однако решающая роль отводится именно наследственной предрасположенности.

Необратимые изменения ДНК, включение и выключение различных генов и сбои в генетических программах, проявляющиеся с годами, приводят к гибели клеток и влияют на функционирование всего организма. Получается, что своеобразные “биологические часы” определяют темпы роста и старения человека.

В наше время генетический анализ позволяет заранее определить предрасположенность организма к различным заболеваниям и существенно снизить риск их возникновения.

Инновационный подход к диагностике лиц пожилого возраста позволил разработать общие рекомендации, персонифицированные программы эффективного лечения и реабилитации лиц пожилого возраста, которые могу служить основой повышения качества и продолжительности

Innovative approach to diagnostics of elderly people allowed to develop general recommendations, personified programs of effective treatment and rehabilitation of elderly people that can be a basis for improvement of life quality and increase of elderly people life expectancy.

Решение проблемы активного долголетия крайне актуально как для человечества в целом, так и для каждого человека в отдельности.

Иммунная теория старения

Показана несомненная связь процессов старения с состоянием иммунной системы:

Аутоиммунитет — пересмотр парадигмы

При старении увеличивается число аутоиммунных заболеваний за счет иммунорегуляторных нарушений, более активно работают патологические механизмы мимикрии, при этом на антигены микроорганизмов вырабатываются антитела (АТ), удаляющие патогены, однако при этом данные АТ повреждают и собственные клетки (органы) за счет наличия общих антигенов у патогенов и органов. С возрастом содержание в организме человека бактерий и вирусов существенно увеличивается, механизмы мимикрии начинают работать более активно. С возрастом значительно страдает иммунная система кишечника, где в норме находится более 70% иммунокомпетентных клеток. Это связано с дисбиотическими, секреторными, моторно-эвакуаторными, морфологическими нарушениями органов желудочно-кишечного тракта, неправильным питанием.

Общие механизмы патогенеза при хронических воспалительных процессах

В настоящее время сформулировано положение о том, что хронические воспалительные процессы, которые протекают более активно у лиц пожилого возраста, имеют ряд общих патогенетических механизмов [12–16], основой которых являются:

Таким образом, на основе современных представлений о важной физиологической роли естественного аутоиммунитета, учитывая выраженные изменения (нарушения) показателей данного звена иммунитета у лиц пожилого возраста, нами разработаны инновационные методы диагностики — диспансеризации, лечения и реабилитации лиц пожилого возраста.

Инновационная диагностика лиц пожилого возраста

Этот подход позволяет диагностировать:

Дополнительно (по показаниям) рекомендуется проводить диагностику инфекционных процессов и степень их активности, оценить состояние органов желудочно-кишечного тракта (ЖКТ), активно влияющих на течение основных хронических заболеваний (сделать посевы биологических сред или методом полимеразной цепной реакци (ПЦР) определить наличие вирусов, бактерий в биологических средах, определить титры антител к патогенам, использовать для диагностики инструментальные методы и др.).

наличие и активность распространенного воспалительного (аутоиммунного) процесса по содержанию ААТ к двуспиральной ДНК, ААТ к бета-2-гликопротеину 1 (характеризующих наличие антифосфолипидного синдрома, связанного с нарушением свертывающей системы крови), ААТ к коллагену, по повышению уровня ревмофактора (АТ к Fc-фрагменту IgG);
наличие и активность воспалительного (аутоиммунного) процесса в основных органах и системах по уровню ААТ к антигенам мышцы сердца, проводящей системы сердца, к эндотелию сосудов (ANCA), к антигенам легких, к антигенам органов ЖКТ — желудка, печени, кишечника, поджелудочной железы, к антигенам эндокринных органов (надпочечников, щитовидной железы, инсулину, рецепторам инсулина), к антигенам различных отделов нервной системы (антигенам нейронов, глии, периферических нервов — к основному белку миелина), к антигенам мочеполовой системы.

С учетом клинико-иммунологических исследований делаются клинико-иммунологические заключения для каждого пациента — индивидуально, даются рекомендации по коррекции лечения и реабилитации.

Проведение комплексной оценки аутоиммунитета у пожилых лиц позволило выявить общие закономерности изменений в аутоиммунном звене иммунитета, разработать индивидуальные клинические рекомендации для лечащих врачей по коррекции лечения и реабилитации.

Общие закономерности изменения аутоиммунитета у пожилых лиц

Диагностика распространенного активного воспалительного процесса

Клинически в данной группе пациентов имеются воспалительные заболевания с аутоиммунным компонентом (ревматоидный артрит), болезни суставов и позвоночника (артрозоартриты, распространенный остеохондроз).

Этим пациентам рекомендуется коррекция лечения: замена препаратов или проведение более интенсивной противовоспалительной терапии с последующей реабилитацией с включением фитотерапии — фитопрепаратов с противовоспалительным действием.

Через 2 месяца показано повторное обследование для определения уровня соответствующих ААТ.

Лабораторно-иммунологические признаки воспалительного процесса в эндотелии сосудов (повышено содержание ААТ к АNCA)

У части пациентов изменяется содержание ААТ к тромбоцитам, что может встречаться при коагулопатиях.

У другой части лиц отмечается изменение уровня ААТ к бета-2-гликопротеину 1, что характерно для антифосфолипидного синдрома.

Пациентам с измененным уровнем ААТ к эндотелию сосудов, с повышенным содержанием ААТ — к бета-2-ГП1, к антигенам тромбоцитов рекомендуется провести исследование состояния свертывающей системы крови, при нарушении — применять соответствующие препараты.

В период реабилитации таким пациентам рекомендуется проведение фитотерапии, включающей фитосборы с противоатеросклеротическим, сосудорасширяющим, разжижающим кровь действием.

Через 2 месяца показано проведение повторного определения уровня соответствующих ААТ.

Лабораторно-иммунологические признаки эндокринных изменений

При впервые обнаруженном повышенном уровне ААТ к тиреоглобулину, тиреоидной пероксидазе, рецепторам тиреотропного гормона проводится дополнительное обследование — УЗИ щитовидной железы, определение уровня гормонов. В зависимости от результатов назначается лечение или осуществляется наблюдение.

Нами обнаружено, что повышенный уровень ААТ к гормонам щитовидной железы в ряде случаев связан с наличием хронической бактериально-вирусной инфекции (часто — в носоглотке). При этом проводится соответствующее лечение, что благоприятно отражается на исходно повышенном уровне ААТ. В последующем рекомендуется реабилитация фитопрепаратами, оказывающими антимикробное и противовирусное действие (например, Cуперантитокс: по 1 капсуле (50 мг) 1 раз в день в течение 2 месяцев, Глицирам — глициризиновая кислота, оказывающая также противовоспалительный и противо-аллергический эффекты: по 1 таблетке 3 раза в день 2 месяца, эффективны растительные антимикробные средства: цетрария, Гипорамин и др.).

Лабораторно-иммунологические признаки наличия изменений в органах желудочно-кишечного тракта

У пациентов могут изменяться уровни ААТ к антигенам желудка, тонкого, толстого кишечника, печени, к инсулину, рецепторам инсулина.

С учетом выявленных нарушений лечащим врачом даются рекомендации по дополнительному обследованию пациентов, их лечению и реабилитации, назначается соответствующее питание, препараты, восстанавливающие микрофлору кишечника — про- и пребиотики, гепатопротекторы (с включением органотропной терапии — Гепатосан, Энтеросан), препараты, нормализующие моторную функцию кишечника, желчного пузыря (по показаниям).

Лабораторно-иммунологические признаки наличия изменений в нервной системе

Данным пациентам показан курс лечения с применением ноотропных препаратов. Нами отмечено, что использование фитопрепаратов с противовирусным действием также способствует нормализации уровня соответствующих ААТ (Глицирам, Суперантитокс, Гипорамин, Сангвиритрин и др.).

Лечение и реабилитация лиц пожилого возраста: общая концепция

Лечение лиц пожилого возраста должно быть основано на применении базисной терапии с учетом наличия хронических заболеваний и персонифицированного подхода.

Методы реабилитации необходимо разрабатывать персонифицированно с учетом следующих общих положений:

Правильное питание является основой реабилитации, это один из доказанных способов увеличить на 15–25% продолжительность жизни (в 70% случаев причина смерти и в 40% — ведущая причина возникновения заболеваний связаны с неправильным питанием), основой функционального питания служит сбалансированный микро- и макроэлементный (цинк, селен, кальций, магний и др.) состав пищи, витаминный (витамины А, С, Е, D, группы В) и белковый состав потребляемых продуктов (например, водный экстракт бобовых оказывает комплексный лечебно-реабилитационный эффект, положительно воздействуя на гормональный фон и иммунитет, обладает антидепрессивным действием), уровень содержания антиоксидантов. Эти компоненты и определяют качество пищевых продуктов.
Нормальное функционирование иммунной системы — важнейшая составляющая увеличения продолжительности жизни.

Состояние микробиоты, органов ЖКТ — один из главных факторов активного долголетия.

Заключение

Разработанный подход позволяет:

улучшить клиническое течение основного заболевания, снизить выраженность и длительность клинических симптомов, улучшить ближайшие и отдаленные результаты лечения, провести профилактику осложнений, снизить частоту рецидивирования хронических заболеваний;
повысить эффективность других методов лечения;
осуществлять профилактику побочных эффектов фармакотерапии;
повысить качество жизни пациентов.

Выводы

Литература

А. В. Афтеньев*
И. В. Архипов*, кандидат медицинских наук
И. Д. Баранова**, кандидат медицинских наук
И. С. Лебедева**
А. В. Симонова**, доктор медицинских наук, профессор
Л. Г. Кузьменко**, ***, доктор медицинских наук, профессор

Проблема старения становится одной из наиболее серьёзных биомедицинских и социально-экономических проблем. Старение, не являясь само по себе болезнью, создаёт предпосылки развития ряда патологий, способствуя возникновению множества болезней, которые часто протекают нетипично, своеобразно и затрагивают, как правило, не одну, а ряд систем организма, поэтому на одного пожилого больного порой приходится несколько диагнозов. Независимо от наличия какой-либо патологии в пожилом и старческом возрасте наблюдаются выраженные нарушения многих физиологических процессов. В процессе старения значительную роль играют иммунологические механизмы. Нарушения работы иммунной системы (ИС) считаются одной из основных причин старения. Пожилой возраст характеризуется увяданием иммунной реактивности, и ИС имеет прямое отношение ко многим болезням пожилого возраста. Эта система, тесно связанная с адаптацией организма к окружающей среде, теряет с возрастом свою эффективность в выполнении ряда важнейших функций. С этим ассоциируется увеличение с возрастом частоты раковых, аутоиммунных заболеваний, повышение восприимчивости организма к вирусным, грибковым и другим инфекциям, а также развитие хронизации ряда заболеваний.

Цель работы - анализ иммунологических проблем старения и перспектив их решения. В процессе старения в ИС возможно нарушение работы как системы в целом, так и отдельных её звеньев. Существует возможность отсрочить начало старения и смягчить проявления болезней пожилого возраста, препятствуя или замедляя темп ослабления иммунных функций организма. Это ослабление обусловлено повреждением клеток ИС или изменениями микроокружения и нейрогормонального равновесия. Согласно иммунологической теории старения время наступления старости является генетически запрограммированным для каждого человека. Сам процесс старения является отражением генетически заданного спада иммунных функций. Старение - накопление мутантных форм соматических клеток с развитием хронического аутоиммунного конфликта. Иммунокомпетентные клетки могут сами мутировать, и становиться агрессивными против нормальных клеток организма.

Накоплены данные об участии комплекса гистосовместимости в регуляции иммуно-реактивности и об их связи с патологией. Выявлена связь этих систем с чувствительностью к вирусным инфекциям, опухолям и аутоиммунным болезням. Отмечена связь между маркерами гистосовместимости и продолжительностью жизни. Выраженная недостаточность функции Т-клеток при старении является следствием генетически запрограммированной инволюции функций тимуса, что влияет на развитие аутоиммунных процессов. Имеется связь между частотой появления аутоантител и возрастом. В последние годы всё большее значение придаётся роли апоптоза в старении организма и развитии различных заболеваний.

Таким образом, в пожилом и старческом возрасте имеются значительные отклонения от нормы иммунологических показателей: ослабление хелперной и супрессорной функции Т-клеток. Следовательно, болезни в старости усугубляют естественный, характерный для пожилых людей иммунодефицит. Выявление нарушений ИС представляется наиболее перспективным на пути поиска коррекции старческих, аутоиммунных и других расстройств. Раскрытие молекулярных механизмов, ответственных за возрастные изменения функции клеток иммунной системы, позволит раскрыть фундаментальные механизмы старения и найти пути разработки средств, влияющих на продление жизни отдельных клеток, так и организма в целом.

Читайте также: