Ритм оновлення клітин

Меню навігації

Посилання користувача

Оголошення

інформація про користувача

Повідомлень 1 сторінка 6 з 6

Поділитися1 2009-06-22 20:29:57

Автор: Kosmonavt
Вершник
Звідки: Великобританія
Зареєстрований: 2009-01-15
Повідомлень: 12781
Повага: +2905
Позитив: +3720
Стать: Чоловіча
Вік: 41 [1978-01-25]
Група крові: 1
Стиль харчування: Був веганом, а тепер харчуюсь сирою рибою, жовтками, печінкою, салом та сирим м'ясом.
Знак зодіаку: Водолій
Провів на форумі: 4 місяці 0 днів
Останній візит: 2019-04-29 14:51:31

Скільки вам років? 12 Не поспішайте відповідати на це просте, як здається, питання, тому що за вас на нього відповів шведський невролог Йонас Фрісен: кожній дорослій людині в середньому п'ятнадцять з половиною років. Якщо за паспортом вам, наприклад, шістдесят, то кришталики ваших очей у середньому на 22 тижні старші (!), мозок приблизно ваш ровесник, а ось вашій шкірі всього два тижні від народження. З однієї науково-популярної книги в іншу кочує твердження: наше тіло майже повністю оновлюється за сім років. Старі клітини поступово відмирають, їхні місця займають нові.

Клітини справді оновлюються, але звідки взялася міфічна цифра «сім», ніхто до ладу не знає. Для деяких клітин термін оновлення встановлено більш менш точно, а саме: 150 днів для клітин крові, за поступовим заміщенням яких можна простежити післяпереливання крові, і два тижні для клітин шкіри, які з'являються в її глибинних шарах, поступово мігрують на поверхню, відмирають та вилузуються.

Досліди щодо вимірювання тривалості життя клітин ведуться вже близько півстоліття, але тільки на щурах та мишах. Тварини вводять внутрішньовенно або дають в їжі мічені (радіоактивні) нуклеотиди – будівельні блоки ДНК. Нові клітини вбудовують у свій генетичний матеріал ці мітки. Їх кількість у різних тканинах і органах можна виміряти та розрахувати частку клітин, які з'явилися на світ за час, що минув після введення радіоактивної ДНК.

Зрозуміло, до людини такий метод не застосовується. Намагалися визначати вік клітин людини за довжиною теломер – кінцевих ділянок хромосом. Теломери коротшають при кожному розподілі клітини. Але виробити на цій основі надійний спосіб визначення віку клітини не вдалося, тим більше деякі клітини, як з'ясувалося, здатні «відрощувати» теломери після поділу.

Шведський дослідник Йонас Фрісен вирішив скористатися методом археологів та істориків, які вміють визначати вік предметів, що містять органіку, за вуглецем-14 (14С). Цей рідкісний і радіоактивний ізотоп вуглецю постійно утворюється в стратосфері, де космічні промені вибивають з ядер атомів азоту по одному протону. Поступово (період напіврозпаду 5730 років) 14С знову перетворюється на азот. Рослини в процесі фотосинтезу поглинають з атмосфери 14С і вбудовують їх у молекули цукрів. Тварини поїдають рослини, і тому всі живі істоти містять трохи цього ізотопу. Приблизно один із трильйонів атомів вуглецю у вашому тілі – це вуглець-14 на місці звичайного вуглецю-12. Коли організм гине, він перестає отримувати новий 14С, а той, що вже накопичений за час життя, поступоворозпадається. Цей розпад, що йде з відомою швидкістю, дозволяє визначити, як давно жива матерія стала мертвою. Наприклад, коли зрубали дерево, з якого зроблено доісторичний човен, або коли забили теля, щоб з його шкіри виготовити пергамент для рукопису. Однак через вкрай малі кількості ізотопу і повільність його розпаду метод годиться тільки для великих проміжків часу.

Наскільки небезпечним є розпад радіоактивного вуглецю в організмі? У тілі людини вагою 75 кілограмів близько 300 трильйонів трильйонів (3×1026) атомів вуглецю, їх всього 350 трильйонів (3,5×1014) – вуглецю 14С. Якщо не брати до уваги мінеральну складову (в основному це кістки) і прийняти, що по решті тканин тіла 14С розподілено рівномірно, то в кожній клітині в середньому всього 11 атомів 14С. ДНК за вагою становить близько 1% клітин. Ізотоп 14С розпадається так рідко, що якщо взяти окрему обрану навмання клітину, то у складі її ДНК один атом 14С розпадеться раз на 18000 років (ми беремо саме той 14С, який входить у ДНК, оскільки зміни у складі цієї молекули можуть бути важливими для здоров'я організму та його потомства). Якщо вважати, що ви проживете 70 років, то шанси на те, що якась конкретна окрема клітина вашого тіла колись зазнає «атомного вибуху» одного атома вуглецю у своїй ДНК, становлять 1 проти 260.

Фрісен як невролог найбільше, зрозуміло, цікавить головний мозок. З досліджень, проведених на тваринах, а також на одному пацієнті, який умирав від раку і погодився на введення йому в мозок слабко радіоактивного ізотопу, відомо, що після народження нові нейрони виникають тільки у двох областях – у гіпокампі та навколо шлуночків мозку.

Поки що новим методом виміряно вік лише небагатьох ділянок головного мозку. За даними Фрісена,клітини мозочка молодша за саму людину в середньому на 2,9 року. Мозок, як відомо, відповідає за координацію рухів, а вона поступово покращується з віком у дитини, тому можна припустити, що приблизно до трьох років мозок формується остаточно. Кора головного мозку має той самий вік, що сама людина, тобто протягом життя в ній не з'являються нові нейрони. Інші відділи мозку ще тільки вивчаються.

Вимірювання віку окремих тканин та органів проводиться не з цікавості. Знаючи швидкість обороту клітин, ми, можливо, навчимося лікувати катаракту, ожиріння та деякі нервові хвороби. У 2004 році дослідники з Колумбійського університету (США) виявили, що при депресії в гіпокампі виникає дуже мало нових нейронів, а деякі ліки від депресії стимулюють цей процес. Хворобу Альцгеймера також пов'язують із недостатнім нейрогенезом у гіпокампі. При хворобі Паркінсона, як відомо, відмирання старих клітин не врівноважується появою нових.

Знання про те, як часто у людей виникають нові жирові клітини, допоможе лікувати ожиріння. Поки що ніхто не знає, чи пов'язана ця хвороба зі збільшенням числа або розмірів жирових клітин. Знання частоти появи нових клітин печінки та підшлункової залози дозволить створити нові методи діагностики та лікування раку печінки та діабету.

Дуже актуальним є питання про вік м'язових клітин серця. Фахівці вважають, що клітини, що відмирають, замінюються фіброзною сполучною тканиною, тому серцевий м'яз з часом слабшає. Але точних даних немає. Фрісен та його група зараз працюють над визначенням віку серця.

Американці навчилися вимірювати вік кришталика ока. Його центральна частина формується з прозорих клітин на шостому тижні життя ембріона тазалишається на все життя. Але по периферії кришталика постійно додаються нові клітини, роблячи кришталик товстішим і менш гнучким, що позначається на його здатності фокусувати зображення. Вивчивши цей процес, ми, можливо, знайдемо способи відтягнути початок катаракти на п'ять років – вважає Брюс Буххольц із Ліверморської національної лабораторії (США), де проводяться мас-спектрометричні вимірювання зразків, які постачаються з Каліфорнійського університету та лабораторії Фрісена.

Але якщо багато «деталів» нашого організму постійно оновлюються і в результаті виявляються значно молодшими за самого їх власника, то виникають деякі питання. Наприклад, якщо верхньому шару шкіри всього два тижні, чому вона не залишається все життя гладкою та рожевою, як у двотижневого немовляти? Якщо м'язам приблизно 15 років, чому 60-річна жінка менш спритна і рухлива, ніж 15-річна дівчинка? Причина – у мітохондріальній ДНК. Вона накопичує ушкодження швидше, ніж ДНК клітинного ядра. Саме тому шкіра згодом старіє: мутації в мітохондріях призводять до погіршення якості її важливого складового матеріалу, колагену.

Ю. ФРОЛОВ, «Наука та життя» № 7-2007 (12) (за матеріалами журналу «New Scientist»).