Ответ:
Судьба различных клеток при старении организма различна. Одни клетки (эпидермис, слизистые оболочки) в течение нескольких дней заменяются на новые, другие живут в течение месяцев (клетки печени, эритроциты) или в течение всей жизни (нервные клетки). Процессы старения проявляются в разных клетках по-разному. Как правило, при старении размеры клеток уменьшаются. Для нервных клеток типичным является механизм старения по типу “метаболического засорения” — накопления липофусцина. Снижение скорости клеточного самообновления в коже при наличии естественно идущих процессов дифференцировки кератиноцитов и отшелушивания клеток ведет к ее огрублению, снижению эластичности, утончению.
Проявления старения нейроцита и печеночной клетки различны, но существуют и черты общности, выявляемые на более высоком уровне обобщения. Типичным является избыточное развитие соединительной ткани, замена на нее паренхиматозных элементов. Наблюдаются явления атрофии и дистрофии различных клеток. Уменьшение количества паренхиматозных клеток компенсируется активированием функций и гипертрофией для оставшихся клеток.
|
|
Увеличивается число ядер в клетке — полиплоидия, ядерная мембрана образует многочисленные складки для увеличения площади соприкосновения с цитоплазмой, расширяются ядерные поры, появляются ядерные включения (обычно функционально неактивные). Уменьшаются размеры ядра, оно сморщивается, происходит ослабление ядерного контроля над цитоплазмой. Приспособительным механизмом к этому явлению считают возрастание числа ядер и полиплоидию. При этом в многоядерной клетке содержание ДНК в ядре может быть меньше, чем в одноядерной.
Характерный признак старения клетки — изменение митохондрий: просветление матрикса, расширение межкристных промежутков, набухание, повреждение их внутренней и наружной мембраны. Общий объем митохондрий в клетке увеличивается при снижении площади мембран в каждой отдельной митохондрии. Происходит уменьшение функциональной активности митохондрий, скорости потребления О 2 и синтеза АТФ. Наряду с этим возрастает их размер — появляются гигантские MX, что можно расценивать как проявление витаукта.
Для белоксинтезирующего аппарата отмечается расширение цистерн гранулярной и гладкой эндоплазматической сети, уменьшается количество рибосом на мембранах. Рибосомы распределяются неравномерно, разрушаются. Отмечается уменьшение площади комплекса Гольджи, застойные явления в нем.
Признаком старения клетки является повышение количества первичных лизосом, в них увеличивается количество недопереваренных субстанций, снижается стабильность лизосомальной мембраны, что ведет к аутолизу клетки. Уменьшается устойчивость мембран лизосом, возрастает активность ряда лизосомальных ферментов, что может привести к гибели клеток в случае их повреждения.
|
|
При старении в наружной клеточной мембране клеток отмечаются очаговые утолщения, снижается интенсивность микропиноцитоза, количество микроворсинок. Изменяется количество и функция контактов клеток и межклеточного вещества. Изменение количества и сродства рецепторов к разным биоактивным веществам, их аффинности, реакции клетки на внешние возбудители переводят клетку на иной тип функционирования. Эти изменения отражают также и компенсаторные реакции в ответ на изменение количества циркулирующих гормонов.
Мембранный потенциал не изменяется в мышечных волокнах, гепатоцитах, мотонейронах спинного мозга, но увеличивается в кардиомиоцитах, гладко-мышечных клетках сосудов.
Изменяется электрическая активность клеток: удлиняется скрытый период включения моторной единицы, для некоторых групп клеток отмечается большое количество потенциалов малой силы. Уменьшается амплитуда потенциала действия, замедляется скорость распространения возбуждения по нервным волокнам.
В области синапса частота и амплитуда потенциалов не изменяется, однако, изменяется реактивность к блокаторам и агонистам, влияющим на синаптическое проведение импульса. Снижается синтез ацетилхолина и коэнзима А — ключевого фермента для холинэстеразы, снижается синтез и обратный захват норадреналина, компенсаторно повышается чувствительность постсинаптической мембраны к этим медиаторам.
При старении происходит перераспределение в соотношении различных путей энергетического обеспечения: начинает преобладать древний путь генерации энергии — анаэробный гликолиз.
В старости уменьшается лабильность клеток, т. е. способность воспринимать и передавать информацию: число рецепторов ко многим гормонам при старении уменьшается, изменяется их активность, например, у аденилатциклазной системы. Нарушается механизм электромеханического сопряжения, уменьшается способность саркоплазматического ретикулума связывать Са2+. В результате нарушаются процессы сокращения и расслабления сердца.
При старении происходит уменьшение числа клеток в организме в целом.
Возникающие с возрастоматеросклероз, гипертония и снижение растяжимости сосудов определяются изменениями состояния соединительной ткани. В ней снижается растворимость коллагена, устойчивость к механическому разрыву, модификации ферментами и способность к обновлению, появляются термоиндуцируемые нарушения структуры, неконтролируемые химические реакции — результат изменения активности ферментов, структурно модифицирующих коллаген и действия свободных радикалов, а также перекрестносвязывающих химических агентов (ионы тяжелых металлов).
Популярный в предыдущие десятилетия в геронтологии феномен Хейфлика - врожденная запрограммированность к ограниченному числу клеточных делений - в настоящее время подвергся критике, прежние представления оставлены самим автором. Феномен, по-видимому, сводится к частным случаям дифференцировки некоторых типов клеток в искусственных условиях.