Механізми старіння або ознаки старіння (англ.The Hallmarks of Aging) — група біохімічних змін, які відбуваються в усіх організмах, які біологічно старіють і призводять до прогресуючої втрати фізіологічної цілісності, порушення функцій і, як наслідок, смерті. Вони були вперше перераховані в знаковій статті в 2013 році,[1] щоб концептуалізувати суть біологічного старіння та механізми, що лежать в його основі.
Було запропоновано наступні три категорії відбору для визначення цих взаємопов’язаних механізмів (ознак):[2]
«вони проявляються з віком»
«експериментальне прискорення старіння акцентує їх прояв»
З часом майже всі живі організми відчувають поступове та незворотне зростання старіння та пов’язану з цим втрату належної функції систем організму. Оскільки старіння є основним фактором ризику і, з іншого боку, комплексною передумовою розвитку, серйозних захворювань людини, включаючи серцево-судинні розлади, діабет, онкопатології, та нейродегенеративні захворювання, важливо описати та класифікувати типи змін, які це спричиняє.
Через десять років автори часто цитованої оригінальної статті оновили набір запропонованих ознак у січні 2023 року[3][2] У новому платномуогляді додано три нові ознаки (не включені та не класифіковані нижче): вимкнена макроаутофагія, хронічне запалення та дисбактеріоз, що становить 12 запропонованих ознак.[2]
Дев'ять ознак старіння оригінального паперу згруповані в три категорії, як показано нижче:[1]
Основні механізми
Первинні ознаки є основними причинами пошкодження клітин.
Інтегративні механізми є функціональним результатом двох попередніх груп механізмів, які призводять до подальшого погіршення функціонування, пов’язаного зі старінням.[1]
Перші три були запропоновані багатьма вченими на основі нових наукових досліджень і, зокрема, додані авторами статті 2013 року[1] про 9 механізмів старіння в оновленній статті 2023 року[2]. Четвертий механізм — порушення в структурі міжклітинного матриксу був запропонований різними вченими, включно з Обрі де Греєм.[4]
Правильне функціонування геному є однією з найважливіших передумов безперебійного функціонування клітини та організму в цілому. Зміни в генетичному коді довгий час вважалися одною із головних причин старіння.[6][7] У багатоклітинних організмах нестабільність генома є центральною для канцерогенезу[8], а у людей вона також є фактором деяких нейродегенеративних захворювань, таких як бічний аміотрофічний склероз або нервово-м’язова хвороба міотонічна дистрофія.
Пошкодження в ДНК утворюються в основному через окислювальний стрес і шкідливі фактори навколишнього середовища.[9] Низка молекулярних процесів безперервно працює, щоб усувати ці пошкодження.[10] Але, зазвичай, кількість пошкоджень більша за можливість молекулярних процесів відновлювати здорове ДНК, тому з часом пошкодження накопичуються.[6] Кілька оглядових статей показали, що недостатнє репарація (відновлення) ДНК, що сприяє більшому накопиченню пошкоджень ДНК, спричиняє передчасне старіння; і що посиленна репарація ДНК сприяє більшій тривалості життя.[11]
Скорочення теломер
Теломери - це ділянки повторюваних нуклеотидних послідовностей, пов'язані зі спеціалізованими білками на кінцях лінійних хромосом. Вони захищають кінцеві ділянки хромосомної ДНК від прогресуючої деградації та забезпечують цілісність лінійних хромосом, запобігаючи помилковому сприйняттю систем репарації ДНК кінців ланцюга ДНК за дволанцюговий розрив.
Вкорочення теломер пов’язане зі старінням, смертністю та захворюваннями, пов’язаними зі старінням. Нормальне старіння пов’язане з укороченням теломер як у людей, так і у мишей, а дослідження на моделях генетично модифікованих тварин свідчать про причинно-наслідковий зв’язок між ерозією теломер і старінням.[12] Поділ клітин припиниться, як тільки теломери скоротяться до критичної довжини.[13]
Фермент під назвою теломераза подовжує теломери в гаметах і стовбурових клітинах.[14] Дефіцит теломерази у людей пов’язують із кількома захворюваннями, пов’язаними зі старінням та з втратою регенеративної здатності тканин.[15] Було також показано, що передчасне старіння мишей з дефіцитом теломерази звертається до молодшого віку, коли теломераза реактивується.[16]
Дослідження 2020 року 35 дорослих здорових осіб від 65 років і старше показало, що 30 сеансів гіпербаричної терапії збільшуєть довжину теломер клітин крові на 20-30%, та зменшують кількість сенесцентних (старих) Т-клітин на 10-37%.[17]
Епігеномні зміни (альтерації)
З усіх генів, які складають геном, лише деяка підмножина експресується в будь-який момент часу. Всі інші "вимкнені" на епігенетичному рівні — плотно згорнуті в клубок навколо гістонів, що унеможливлює діяльність процесів ексрпесії генів.
Функціонування геному залежить як від конкретного порядку його нуклеотидів (геномних факторів), так і від того, які ділянки ланцюга ДНК намотані на гістони і, таким чином, стають недоступними, а які з них не накручені й доступні для транскрипції (епігеномні фактори). Залежно від потреб конкретного типу тканини та середовища, в якому знаходиться дана клітина, гістони можуть бути модифіковані, щоб увімкнути або вимкнути певні гени за потреби.[18] Епігенетичний профіль активних генів змінюється зі старінням — вимикаючи корисні гени та вмикаючи непотрібні — порушуючи нормальне функціонування клітини.[19] (Див. також — Епігеноміка, Нутрігеноміка).
Наприклад, сіртуїни є типом протеїнових деацетилаз, які сприяють зв’язуванню ДНК з гістонами і таким чином відключають непотрібні гени.[20] Ці ферменти використовують НАД як кофактор. З віком рівень НАД у наших клітинах знижується, що знижує здатність сіртуїнів вимикати непотрібні гени в потрібний час. Зниження активності сиртуїнів пов’язують із прискореним старінням, а підвищення їхньої активності, як було показано, запобігає ряду захворювань, пов’язаних із віком.[21]
Втрата протеостазу
Шаблон:See also if exists
Протеостаз – це гомеостатичний процес підтримки всіх білків, необхідних для функціонування клітини, у належній формі, структурі та чисельності.[22] Неправильне згортання білка, окислення, аномальне розщеплення або небажана посттрансляційна модифікація можуть створити дисфункціональні або навіть токсичні білки або білкові агрегати, які перешкоджають нормальному функціонуванню клітини.[23] Хоча ці білки постійно видаляються та переробляються, утворення пошкоджених або агрегованих білків збільшується з віком, що призводить до поступової втрати протеостазу. [24] Це можна сповільнити або придушити шляхом обмеженням калорій[25] або введенням рапаміцину — це інгібує шлях mTOR.[26]
Дерегульоване визначення поживних речовин
Відчуття поживних речовин (англ.nutrient sensing) — це здатність клітини розпізнавати та реагувати на зміни в концентрації макроелементів, таких як глюкоза, жирні кислоти та амінокислоти. У часи надлишку анаболізм індукується різними шляхами, найбільш добре вивченим серед них є шлях mTOR.[27] Коли енергії та поживних речовин не вистачає, рецептор AMPK відчуває це та вимикає mTOR, щоб зберегти ресурси.[28]
У зростаючому організмі ріст і проліферація клітин є важливими, тому mTOR регулюється. У повністю дорослому організмі сигнали, що активують mTOR, природним чином зменшуються під час старіння.[29] Було виявлено, що насильна надмірна активація цих шляхів у дорослих мишей призводить до прискореного старіння та збільшення захворюваності на рак.[30] Показано, що такі методи інгібування mTOR, як обмеження дієти або введення рапаміцину, є одними з найнадійніших методів збільшення тривалості життя черв’яків, мух і мишей.[31][32]
У процесі старіння ефективність мітохондрій має тенденцію до зниження. Причини цього все ще досить неясні, але підозрюється кілька механізмів: знижений біогенез[34], накопичення пошкоджень і мутацій у мітохондріальній ДНК, окислення мітохондріальних білків і порушення контролю якості за допомогою мітофагії.[35]
Дисфункційні мітохондрії сприяють старінню, перешкоджаючи внутрішньоклітинній передачі сигналів[36][37] і запускаючи запальні реакції.[38] І навпаки, активність, що націлена на збільшення мітохондріального біогенезу в нейронах і міоцитах може бути еффективною в лікуванні хвороб старіння, зокрема нейродегенеративних.[39][40]
Клітинне старіння
За певних умов клітина може вийти з клітинного циклу, не вмираючи, натомість переходить у стан спокою та припиняє свою нормальну функцію. Це називається клітинним старінням (сенесценція). Старіння може бути викликано первинними механізмами.
Існує кілька зв’язків між старінням клітин і старінням:
Старі клітини виділяють маркери запалення, які можуть сприяти старінню.[42]
Встановлено, що посилення очищення від старих клітин сенолітиками, затримує настання вікових розладів.[43]
Виснаження стовбурових клітин
Стовбурові клітини — це недиференційовані або частково диференційовані клітини, які можуть проліферувати необмежено. У перші кілька днів після запліднення ембріон майже повністю складається зі стовбурових клітин. Коли плід росте, клітини розмножуються, диференціюються та беруть на себе відповідну функцію в організмі. У дорослих стовбурові клітини здебільшого розташовані в областях, які поступово зношуються (кишечник, легені, слизова оболонка, шкіра) або потребують постійного поповнення (еритроцити, імунні клітини, сперматозоїди, волосяні фолікули).
Втрата здатності до регенерації є одним з найбільш очевидних наслідків старіння. Це значною мірою тому, що частка стовбурових клітин і швидкість їх ділення з часом поступово знижується.[44] Було виявлено, що омолодження стовбурових клітин може усунути деякі наслідки старіння на рівні організму.[45]
Змінена міжклітинна комунікація
Організм — це злажена співпраця трильйонів клітин, які формують різні тканини, органи та системи. Одним із основних способів досягти гармонії в роботі цілого організму є виведення сигнальних молекул у кров, де вони потрапляють до інших тканин, впливаючи на їхню поведінку. Профіль цих молекул змінюється з віком.
Однією з найпомітніших змін у клітинних сигнальних біомаркерах є «запалення», тобто розвиток хронічного запалення низького ступеня по всьому тілу з похилим віком.[46] Нормальною роллю запалення є залучення імунної системи організму та механізмів відновлення до конкретної пошкодженої ділянки до тих пір, поки присутні пошкодження та загроза. Постійна присутність маркерів запалення в організмі зношує імунну систему і пошкоджує здорові тканини.[47]
Було також виявлено, що старіючі клітини виділяють певний набір молекул, які називаються SASP (секреторний фенотип, пов’язаний зі старінням), які викликають старіння в сусідніх клітинах.[48] І навпаки, маніпуляції, спрямовані на подовження тривалості життя, спрямовані на одну тканину, можуть уповільнити процес старіння й інших тканин.[49]
Альтернативні концептуальні моделі
У 2014 році інші вчені визначили дещо іншу концептуальну модель старіння під назвою «Сім стовпів старіння», до якої включено лише три «відмітні механізми старіння» (стволові клітини та регенерація, протеостаз, епігенетика).[50] Модель семи стовпів підкреслює взаємозв’язок між усіма сімома стовпами, який не висвітлювалась в класичній статті 2013 року з дев’ятьма механізмами старіння[51], але їх взаємодія була описана в статті 2021 року[52].
Зв’язки з іншими хворобами чи механізмами
Автори оригінальної статті об'єднали або пов'язали різні механізми раку з механізмами старіння.[53]
Автори також прийшли до висновку, що механізми не тільки взаємопов’язані між собою, але й «з нещодавно запропонованими механізмами здоров’я, які включають організаційні особливості просторової компартменталізації, підтримки гомеостазу та адекватної реакції на стрес».[2][54]
The Longevity Code: Slow Down the Aging Process and Live Well for Longer / Kris Verburgh, The Experiment, New York, 2019. ISBN 1615194975 & ISBN 9781615194971.
Життєвий план: Чому ми старіємо і як цього уникнути / Девід Сінклер, Метью Лаплент, вид. BookChef, 2021. ISBN 978-966-993-576-2
Kepompong lepidoptera disebut krisalis, menggambarkan asal katanya dalam bahasa Yunani, yaitu χρυσός (chrysós) yang artinya emas. Kepompong atau pupa (bahasa Latin: pupa, 'boneka') adalah salah satu stadium kehidupan serangga yang mengalami metamorfosis. Fase ini hanya didapati pada serangga yang mengalami metamorfosis lengkap, yaitu yang meliputi empat tahap; embrio, larva, pupa, dan dewasa. Pada stadium ini struktur tubuh dewasa serangga mulai terbentuk dan struktur tubuh larva l...
County of Albania County in AlbaniaGjirokastër County Qarku i Gjirokastrës (Albanian)CountyThermal Baths near Përmet EmblemCoordinates: 40°10′N 20°10′E / 40.167°N 20.167°E / 40.167; 20.167Country AlbaniaSeatGjirokastërSubdivisions7 municipalities, 268 towns and villagesGovernment • Council chairmanArmand HilajArea • Total2,884 km2 (1,114 sq mi)Population (2021[1]) • Total58,031 ...
Опис файлу Опис файлу Опис укр. Основні одиниці SI, їх визначальні константи та взаємозв'язки між ними до змін 2018—2019 років. Див. також File:Unit relations in the old SI ru.svg, File:Unit-constant relations in the new SI ru.svg. Джерело: Richard S. Davis, How to Define the Units of the Revised SI Starting from Seven Constants with Fixed Numerical Values // Journal of Research of th...
Piet Gijzenbrug / Noordwijkerhout Afkorting Nwh Opening 17 augustus 1842 Sluiting 17 september 1944 Lijn(en) Oude Lijn Portaal Openbaar vervoer Hoewel het station geheel verdwenen is, herinnert de Piet Gijzenbrug uit de jaren 1930 nog altijd aan het vroegere station. Station Piet Gijzenbrug is een voormalig station aan de Oude Lijn. Het station werd als een van de oorspronkelijke haltes geopend op 17 augustus 1842 bij de opening van het trajec...
Letnan Kolonel Ahmad Husein Dewan Banteng adalah suatu dewan yang dibentuk oleh beberapa orang tokoh militer mantan pimpinan dan anggota Komando Divisi IX Banteng yang telah dibubarkan beserta tokoh sipil yang berasal dari Sumatra Tengah. Dewan ini diprakarsai oleh Kolonel Ismail Lengah (mantan Panglima Divisi IX Banteng) dan dibentuk pada tanggal 20 Desember 1956 dengan ketua Letnan Kolonel Ahmad Husein. Tujuan dari pembentukan Dewan Banteng adalah untuk pembangunan daerah yang dianggap tert...
Parish in Louisiana, United States Parish in LouisianaLafourche ParishParishLafourche Parish CourthouseLocation within the U.S. state of LouisianaLouisiana's location within the U.S.Coordinates: 29°29′N 90°24′W / 29.49°N 90.4°W / 29.49; -90.4Country United StatesState LouisianaFounded1807Named forla fourche, French for the forkSeatThibodauxLargest cityThibodauxArea • Total1,474 sq mi (3,820 km2) • Land1,068 ...
1965 Hong Kong municipal election ← 1963 3 March 1965 1967 → 6 (of the 10) elected seats to the Urban CouncilRegistered29,349 13.18%Turnout6,492 (22.12%) 1.60pp First party Second party Leader Brook Bernacchi Woo Pak-foo Party Reform Civic Seats before 3 5 Seats after 5 5 Seat change 2 The 1965 Hong Kong Urban Council election was held on 3 March 1965 for the six of the ten elected seats of the Urban Council of Hong Kong after the membership ...
Madagáscar Este artigo é parte da série: Política e governo deMadagáscar Presidente Marc Ravalomanana Primeiro-Ministro Charles Rabemananjara Parlamento Senado Assembleia Nacional Eleições: 2006, 2007 Partidos Políticos Subdivisões Províncias Regiões (Faritra) Relações Exteriores Outros países · Atlas verdiscutireditar
American Hockey League team in Ontario, California For the former ECHL team that played from 2008 to 2015, see Ontario Reign (ECHL). Ontario ReignCityOntario, CaliforniaLeagueAmerican Hockey LeagueConferenceWesternDivisionPacificFounded2001Home arenaToyota ArenaColorsBlack, silver Owner(s)Anschutz Entertainment GroupGeneral managerRichard Seeley[1]Head coachMarco SturmCaptainT. J. TynanMediaInland Valley Daily BulletinAHL.TV (Internet)AffiliatesLos Angeles Kings (NHL)...
Berbagai jenis kuvet spektrofotometer, kuarsa (UV) dan plastik (cahaya tampak) Kuvet (dari Bahasa Prancis cuvette berarti bejana kecil) adalah sebuah tabung kecil dengan penampang melintang berbentuk lingkaran atau persegi, yang ditutup pada salah satu ujung, terbuat dari plastik, kaca, atau kuarsa leburan (untuk cahaya UV) dan dirancang untuk menaruh sampel untuk percobaan spektroskopi. Kuvet plastik sekali pakai sering digunakan dalam pengujian spektroskopi cepat, di mana kecepatan lebih pe...
Masjid PutihMasjid PutihAgamaAfiliasi agamaIslamLokasiLokasi Nazaret, IsraelKoordinat32°42′12.53″N 35°17′51.25″E / 32.7034806°N 35.2975694°E / 32.7034806; 35.2975694Koordinat: 32°42′12.53″N 35°17′51.25″E / 32.7034806°N 35.2975694°E / 32.7034806; 35.2975694ArsitekturJenisMasjidGaya arsitekturOttomanRampung1804-1808Menara1 Masjid Putih (Arab: المسجد الأبيض) merupakan masjid tertua di Nazaret, Israel[1 ...
S. NijalingappaKetua Menteri Karnataka 4Masa jabatan1 November 1956 – 16 Mei 1958GubernurJayachamarajendra WadiyarPendahuluKadidal ManjappaPenggantiB. D. JattiMasa jabatan21 Juni 1962 – 29 Mei 1968GubernurJayachamarajendra WadiyarS. M. ShrinageshV. V. GiriGopal Swarup PathakPendahuluS. R. KanthiPenggantiVeerendra Patil Informasi pribadiLahir(1902-12-10)10 Desember 1902Bellary, Kepresidenan Madras, India Britania (sekarang Karnataka, India)Meninggal8 Agustus 2000(2000...
Ця стаття не містить посилань на джерела. Ви можете допомогти поліпшити цю статтю, додавши посилання на надійні (авторитетні) джерела. Матеріал без джерел може бути піддано сумніву та вилучено. (березень 2021) У Вікіпедії є статті про інші значення цього терміна: Кайґара. ...
Pour les articles homonymes, voir Aubert. Jean-Luc AubertBiographieNaissance 22 mars 193915e arrondissement de Paris (Île-de-France, France)Décès 16 janvier 2008 (à 68 ans)5e arrondissement de Paris (Île-de-France, France)Sépulture Cimetière du MontparnasseNationalité françaiseFormation Université Pierre-et-Marie-CurieLycée BuffonLycée MontaigneActivités Professeur adjoint (1966-1971), maître de conférences (1971-1972), professeur d'université (1972-1994), juge, juristeAu...
Valmet Rk. 62 Valmet Rk.62 Тип Автомат Страна Финляндия История службы Годы эксплуатации 1962 год — настоящее время На вооружении Силы обороны Финляндии, Вооружённые силы Словении (по лицензии от 1994) История производства Конструктор Valmet Разработан 1962 год Производитель Valmet, SAKO Год...
Cliché in Hindi cinema films as a proxy for nudity in mainstream Indian cinema This section relies largely or entirely on a single source. Relevant discussion may be found on the talk page. Please help improve this article by introducing citations to additional sources.Find sources: Wet sari scene – news · newspapers · books · scholar · JSTOR (July 2022) Wet sari scenes are an on-screen cliché in Hindi cinema films, in which fully clothed actresses a...
Motor vehicle Lexus ISOverviewManufacturerLexus (Toyota)Also calledToyota Altezza (Japan, 1998–2005)ProductionOctober 1998 – presentModel years1999–presentBody and chassisClassCompact executive car (D)LayoutFront-engine, rear-wheel-driveFront-engine, all-wheel-driveChronologyPredecessorLexus GS 460/F (for IS 500 F Sport Performance) The Lexus IS (Japanese: レクサス・IS, Hepburn: Rekusasu IS) is a compact executive car[1] (D-segment in Europe) sold by Lexus, a luxu...
A selection of Crown Maple Syrup Crown Maple Syrup is a certified organic maple syrup company based in Dover Plains, NY.[1] The company was established by Robb Turner in 2010. The sap used to produce maple syrup comes from tapped maple trees in areas ranging from the Hudson Valley to Western Vermont.[2] The syrup is processed and bottled at Madava Farms on an 800-acre site.[3][4] The farm is considered to be the largest maple syrup production facility in North ...