Изменения при старении клетки

При старении 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 дезоксирибонуклеиновой кислоты 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 кислорода и синтеза аденозинтрифосфата. Наряду с этим возрастает их размер — появляются гигантские митохондрии, что можно расценивать как проявле­ние витаукта. 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. Снижается синтез ацетилхолина и коэнзима А – ключевого фермента для холинэстеразы, снижается синтез и обратный за­хват норадреналина, компенсаторно повышается чувствитель­ность постсинаптической мембраны к этим медиаторам. В процессе старения 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 кальций. В результате нарушаются процессы сокращения и расслабления сердца. При старении происходит уменьшение числа клеток в организме в целом.

Популярный в предыдущие десятилетия в геронтологии феномен Хейфлика –врожденная запрограммированность к ограниченному числу клеточных делений – в настоящее время подвергся критике, прежние представления изменены самим авто­ром. Феномен, по-видимому, сводится к частным случаям для некоторых видов клеток[6,19]. Данные в отношении его реализации на уровне стволовой клетки противоречивы [32].

Изменения периферической крови с возрастом минималь­ны. В миелограмме отмечается некоторая задержка созревания в эритроидном ростке гемопоэза, снижение пролиферативной актив­ности костного мозга и замещение его жировой тканью. В крови отмечается некоторое снижение молодых (палочкоядерных) форм лейкоцитов.

Молекулярные механизмы апоптоза Предполагается существование стандартной (генетической?) программы гибели клетки без развития воспалительной реакции - апоптоз (опадание листьев - греч.). Различают следующие стадии реализации программы: 1) клетка получает информацию химического характера о предстоящей гибели из окружающей среды, 2) сигнальные молекулы связываются со специальными рецепторами на клеточной поверхности, 3) структура рецептора изменяется 4) нарушаются процессы транспорта веществ (кальция) через мембрану, 5) фосфорилируются связанные с рецептором внутриклеточные ферменты, что изменяет их активность и вносит дисбаланс во внутриклеточный метаболизм, 6) результатом этого является влияние на внутриклеточные регуляторы, вносящие поправки в работу отдельных генов, 7) изменяется структура РНК и отдельных белков, 8) вырабатываются ферменты, способные разрушать клеточные белки и нуклеиновые кислоты – протеазы и нуклеазы, 9) под действием этих ферментов клетка теряет целостность и становится доступной для фагоцитоза. В системе реализации апоптоза имеются белки, как способствующие, так и препятствующие ему - Bcl, Bcl 2, Bax.