М. Канунго - Биохимия старения

Хотя детально изучено изменение с возрастом содержания многих гормонов и их эффектов, изменение функции гормонов таких желез, как эпифиз и тимус, еще предстоит исследовать. Известно, что секреты эпифиза регулируют циркадные ритмы разных форм активности животных. Тимус играет важную роль в иммунных функциях организма. По окончании периода развития он подвергается инволюции. Было бы важно знать, имеет ли это какое-либо отношение к процессу старения?

Гормоны регулируют различные функции на разных уровнях организации. Они играют важную роль в период развития и ответственны за возникновение у животных репродуктивной способности. Влияние липидорастворимых гормонов — стероидов — осуществляется через специфические рецепторы в цитозоле на уровне генов. Действие пептидных и других гормонов обычно реализуется с помощью рецепторов, имеющихся в клеточных мембранах. Содержание стероидных гормонов в старческом возрасте уменьшается, однако для других гормонов такого закономерного уменьшения на наблюдается. Количество рецепторов некоторых стероидов также понижается в старости, что изменяет ответ тканей на эти гормоны. Примеров возрастных изменений содержания рецепторов пептидных гормонов и ответа тканей на их действие не обнаружено. Индукция некоторых ферментов стероидными гормонами к старости нарушается. Может меняться время, требуемое для индукции, или ее величина. Возрастные изменения в содержании гормонов и в ответе тканей на действие гормонов, однако, не проливают свет на основную причину старения, так как они происходят, по-видимому, из-за нарушения в каком-либо одном или нескольких центрах и, следовательно, являются вторичными.

1. Adelman R. C . Nature, 228, 1095–1096 (1970).

2. Adelman R. C . In: Enzyme Induction (D. V. Parke, Ed.), 303–311, Plenum Press, New York (1975).

3. Adelman R. C . In: The Handbook of the Biology of Aging (C. E. Finch and L. Hayflick, Eds.), p. 63–72, Reinhold, New York (1977).

4. Albert A., Randall R. V., Smith R. A., Johnson C. E . In: Hormones and Aging Process (E. T. Eagle and G. Pincus, Eds.), p. 49, Academic Press, New York and London (1956).

5. Anderson J. N., Clark J. H., Peck E. J . Biochem. Biophys. Res. Commun., 48, 1460–1468 (1972).

6. Andres R., Tobin J. D . In: The Handbook of the Biology of Aging (C. E. Finch and L. Hayflick, Eds.), 357–378, Reinhold, New York (1977).

7. Baizman E. R., Cox B . Life Sci., 22, 519–529 (1978).

8. Beato M., Kallmi M., Feigelson P . Biochem. Biophys. Res. Commun., 47, 1464–1472 (1972).

9. Bellamy D . Humoral Control of Growth and Differentiation, Vol. 11, 220–279, Academic Press, New York and London (1973).

10. Berg A. P., Zimmerman J. D . Mech. Age. Dev., 4, 377–383 (1975).

11. Bitensky M. W., Russell V., Blanco M . Endocrinology, 86, 154–159 (1970)

12. Brown-Sequard C. E. C R . Soc. Biol., 41, 415–418 (1889).

13. Bylund D. B., Tellez-Inon M. T., Hollenberg M. D. Life Sci., 21, 403–410 (1977).

14. Chainy G. B. N . Metabolic changes during aging, Ph. D. Thesis, Banaras Hindu University (1977).

15. Chainy G. B. N., Kanungo M. S . Biochem. Biophys. Res. Commun., 72 777–781 (1976).

16. Chainy G. B. N., Kanungo M. S . J. Neurochem., 30, 419–427 (1978).

17. Chainy G. B. N., Kanungo M. S . Biochem. Biophys. Acta, 540, 65–72 (1978)

18. Cooper B., Gregerman R. J . J. Clin. Invest., 57, 161–168 (1976).

19. Cuatrecasas P . Ann. Rev. Biochem., 43, 169–214 (1974)

20. Dove G. A., Morley F.t Batchelor A., Lunn S. F . J. Reprod. Fert 24 1–8 (1971).

21. Ericsson E., Lundholm L. Mech. Age. Dev., 4, 1–6 (1975).

22. Everitt A. V., Delbridge L . In: Hypothalamus, Pituitary and Aging (A. V. Everitt and J. A. Burgess, Eds.), 193–208, C. C. Thomas, Springfield (1976).

23. Finch C. E . In: Handbook of the Biology of Ageing (C. E. Finch and L. Hayflick, Eds.), 262–280, Reinhold, New York (1977).

24. Finch C. E., Foster J. R.t Minsky A. E . J. Gen. Physiol., 54, 690–712 (1969).

25. Freeman C, Karoly K, Adelman R. C . Biochem. Biophys. Res. Commun., 54, 1573–1580 (1973).

26. Gregerman R. I., Bierman E. L . In: Textbook of Endocrinology (R. H. Williams, Ed.), 1059–1070, Saunders, Philadelphia (1974).

27. James T. C . Biochemical changes during aging in mammals. Ph. D. Thesis, Banaras Hindu University, Varanasi (1976).

28. James T. C., Kanungo M. S . Biochem. Biophys. Res. Commun., 72, 170–175 (1976).

29. James T. C., Kanungo M. S . Biochim. Biophys. Acta, 538, 205–211 (1978).

30. Kanungo M. S., Patnaik S. K., Koul O . Nature, 253, 366–367 (1975).

31. Kanungo M. S., Gandhi B. S . Proc. nat. Acad. Sci., USA, 69, 2035–2038 (1972).

32. Kent J. R., Acone A. B . In: Androgen in Normal and Pathological Conditions, Intern. Cong. Ser. No. 101, p. 31, Excerpta Medica, Amsterdam (1966).

33. Maggi A., Schmidt M. J., Ghetti B., Enna S. J . Life Sci., 24, 367–374 (1979).

34. Manganiello V., Vaughan J . J. Lipid. Res., 13, 12–16 (1972).

35. Matusik R. J., Rosen J. M. J. Lipid Res., 13, 12–16 (1978).

36. McKnight G. S . Cell, 14, 403–413 (1978).

37. Morita L., Koshihara Y., Kawamura M., Murota S . Biochim. Biophys. Acta (1980). In press.

38. Moudgil V. K., Kanungo M. S . Comp. Gen. Pharmacol., 4, 127–130 (1973).

39. Moudgil V. K., Kanungo M. S . Biochem. Biophys. Acta, 329, 211–220 (1973).

40. Nissenson R., Flouret G., Hetcher O . Proc. nat. Acad. Sci., USA, 75, 2044–2048 (1978).

41. Patnaik S. K., Kanungo M. S . Biochem. Biophys. Res. Commun., 56, 845–850 (1974).

42. Paulose C. S . Macromolecular changes as a function of age of the rat, Ph. D. Thesis, Banaras Hindu University, Varanasi, India (1978).

43. Puri S. K., Volicer . Mech. Age Dev., 6, 61–70 (1977).

44. Rao S. S., Kanungo M. S . Mech. Age. Dev., 1, 61–70 (1972).

45. Rao S. S., Kanungo M. S . Ind. J. Biochem. Biophys., 11, 208–212 (1974).

46. Ratha B. K., Kanungo M. S . Mech. Age. Dev., 3, 187–190 (1974).

47. Ratha B. K., Kanungo M. S . Mech. Age Dev., 6, 431–439 (1977).

48. Raymond V., Meaulieu M., Labrie F., Boissier Jr . Science, 200, 1173–1175 (1978).

49. Rosenbloom A. L., Goldstein S., Yip C. C . Science, 193, 412–415 (1976).

50. Roth G. S . Endocrinology, 94, 82–90 (1974).

51. Roth G. S . Brain Res., 107, 345–354 (1976).

52. Roth G. S . In: The Genetics of Aging (D. H. Harrison, Ed.), 365–384, A. R. Liss, New York (1978).

53. Roth G. S . Mech. Age. Dev., 9, 497–514 (1979).

54. Rousseau G. G., Baxter J. D., Tomkins G. H . J. molec. Biol., 67, 99-115 (1972).

55. Shain S. A., Boesel R. W., Axelrod L. R . Arch. Biochem. Biophys., 167, 247–263 (1973).

56. Shire J. M . Nature, 245, 215–216 (1973).

57. Schocken D. D., Roth G. S . Nature, 267, 856 (1977).

58. Singer S., Ito H., Litwack G . Intern. J. Biochem., 4, 569–573 (1973).

59. Spelsberg T. C., Steggles A. W., O'Malley B. W . Biochim. Biophys. Acta, 256, 129–137 (1971).

60. Strehler B. L . Time, Cells and Aging, Academic Press, New York and London (1977). [Имеется перевод 1-го изд.: Стрелер Б. Время, клетки и старение. — М.: "Мир", 1964.]

61. Verzar F., Spichtin H . Gerontologist, 12, 48–56 (1966).

62. Walker J. B., Walker J. P . Brain Res., 54, 391–394 (1973).

63. Wodinsky J . Science, 198, 948–951 (1978).

Клетка представляет собой чрезвычайно сложный и динамический химический организм, в котором с помощью ферментов, синтез которых регулируется генами, постоянно образуются различные метаболиты, гормоны и другие сопутствующие вещества. Хотя в основном эти сопутствующие вещества необходимы для клетки или для организма, некоторые из них, если они накапливаются в количестве, превышающем определенный уровень, оказывают вредное действие. Например, промежуточные продукты цикла Кребса имеют отрицательные заряды и могут образовывать поперечные сшивки молекул, обладающих положительными зарядами. Ряд альдегидов обладает высокой реакционной способностью и может вызывать сшивки биомолекул. Известно, что некоторые гормоны оказывают вредное действие, если они накапливаются в количестве, превышающем определенный уровень. Некоторые соединения, например свободные радикалы, образуются в клетках при действии ионизирующей радиации, а также в реакциях окисления, постоянно в них протекающих. Они высоко реакционноспособны и могут инициировать образование поперечных сшивок биомолекул. Следовательно, их необходимо инактивировать или удалять из системы с такой же скоростью, с какой они образуются. Если опасные сопутствующие продукты не удалять, они могут вызывать инактивацию важных биомолекул и накопление поврежденных молекул. Некоторые исследователи полагают, что такие вредные вещества с возрастом накапливаются, так как клетки постепенно теряют способность удалять их с такой же скоростью, с какой они образуются. Подобные изменения могут нарушать функционирование клеток и вызывать старение организма.