Показано, что старение у млекопитающих и человека связано с программой репродукции, которая начинает создаваться в раннем развитии под влиянием материнского организма, осуществляется системой мать-плацента-плод и запускается после полового созревания (ПС).
Анализ старения организмов всех видов с половым размножением указывает на то, что старение начинается с ПС и связано с функцией репродукции потомства, необходимой для самообновления вида. Половое развитие у млекопитающих начинается в эмбриональном периоде с появлением первичных половых клеток (ПК), отделения их от соматических, происходит гаметогенез и созревание ПК, которое связано с половым развитием соматической части организма. В процессе полового развития создаётся программа репродукции для рождения очередного потомства.
Для создания программ развития, репродукции и жизнеспособности потомства у матери во время беременности в нейроэндокринной системе и обмене веществ возникают резкие изменения, необходимые для развития плода, при этом происходит обмен информацией о состоянии аналогичных органов и систем матери и плода [1-3]. Поэтому все эти изменения программируют у потомства систему репродукции, а также интеграционные системы, ответственные за жизнеспособность, таким образом, чтобы после ПС при размножении у взрослого потомства создавались аналогичные отклонения для передачи программы репродукции очередному поколению.
При беременности в крови человека уровень многих гормонов повышается в десятки и сотни раз. Повышенный уровень плацентарного соматомаммотропина снижает способность утилизации глюкозы в тканях материнского организма, вызывает повышение уровня глюкозы и компенсаторное увеличение концентрации инсулина в крови при потреблении глюкозы [3]. Глюкоза используется плодом. А у беременных гипергликемия вызывает накопление жира, усиление липолиза и повышение концентрации неэтерифицированных жирных кислот (НЭЖК). Инсулин является стимулятором липогенеза и ингибитором липолиза. В печени увеличивается синтез липопротеидов очень низкой плотности (ЛОНП), в крови повышается уровень ЛОНП и липопротеидов низкой плотности (ЛНП), триглицеридов и холестерина. ЛНП и холестерин используется плодом для синтеза стероидных гормонов и роста клеточной массы. В подавлении клеточного иммунитета матери и плода участвуют эстрогены, прогестерон, СТГ, хориальный гонадотропин, плацентарный лактоген, пролактин, глюкокортикоиды, жирные кислоты, необходимые для развития плода, однако многие из них обладают диабетогенным действием. Диабет создает склонность к развитию атеросклероза и других сосудистых нарушений, усилению липолиза и торможению липогенеза, увеличению НЭЖК в крови и повышению окисления их в печени, накоплению кетоновых тел. Эти условия способствуют увеличению у беременных животных содержания липидов, триглицеридов, кетоновых тел и НЭЖК, из продуктов окисления которых в печени матери и в плаценте синтезируется холестерин, необходимый для роста плода. У потомства обычно возникают расстройства одноименных функций тех органов и систем, которые были поражены у матери во время беременности [3]. В патогенезе атеросклероза, эндокринных желез, печени потомства после ПС наблюдается отклонение обмена атерогенных липопротеидов, богатых холестерином. Эти процессы связывают с перестройкой липидного обмена в печени у беременных с повышением уровня холестерина и триглицеридов для обеспечения потребностей плода и как источник образования повышенного уровня половых гормонов в яичниках матери и плаценте [3]. Т.о., при беременности в женском организме возникают изменения обмена веществ, аналогичные тем, которые наблюдаются и при старении взрослого потомства.
В начале развития плода программируется половое развитие организма. Начинается половая дифференциация (ПД) гипоталамического (Гт) контроля за секрецией гипофизарных гормонов и под действием кратковременного выброса половых гормонов (ПГ) происходит ПД мозга, которая программирует половое развитие [1]. Далее до ПС выбросов ПГ не происходит. Процесс ПД организма завершается в постнатальном периоде созреванием структур нейроэндокринной системы очередным выбросом ПГ при участии Гт и системы биоритмов. ПД охватывает весь мозг, нейроэндокринную, репродуктивную системы и весь организм в целом, происходит ПД печени - центральной метаболической системы интеграции репродуктивных и адаптивных процессов [2,3]. Программирующее действие ПГ необратимо закладывается в память клеток-мишеней, устойчиво проявляется в их жизнедеятельности и передается потомству клеток в процессе их пролиферации. Т.о., ЦНС, нейроэндокринная, иммунная системы и органы, обеспечивающие энергетический и пластический обмен (печень, жировая ткань), оказываются сопряженными между собой половой дифференцировкой для выполнения главной видовой цели – репродукции.
Роль ПД печени заключается в сопряжении адаптивных и репродуктивных процессов в организме [2]. Это сопряжение связано с модуляцией регуляции половых гормонов клетками печени. К программируемым половыми гормонами параметрам печени относится активность всех ферментов метаболизма стероидов и большое число метаболических систем печени, синтеза холестерина и его секреции в составе липопротеидов для утилизации гонадами в качестве предшественника биосинтеза ПГ. Т.о., после ПС происходит перестройка обмена веществ для выполнения функции размножения, но такое изменение обмена вызывает и нарушение систем жизнеобеспечения, т.е. болезни старения организма.
Среди проблем, связанных с эндокринной функцией жировой ткани выделяют фетальное программирование - связь особенностей внутриутробной динамики массы тела с накоплением жира после ПС организма, с синдромом инсулинорезистентности и болезнями старения [3]. В жировой ткани имеются рецепторы многих гормонов, а также ферменты, участвующие в образовании и метаболизме стероидных гормонов. Синдром инсулинорезистентности связан с действием гормонов жировой ткани и предрасполагает к большому числу болезней старения. Экспериментально доказано наличие рецепторов Ин в мембранах жировых клеток, печени, мышечной ткани, в фибробластах и лимфоцитах, в ЦНС. Согласно современным представлениям, основой "метаболического синдрома" является гиперинсулинемия и инсулинорезистентность, в развитии которой важную роль играет жировая ткань и нейрогормональные нарушения. Ожирение вызывает повышение уровня в крови глюкозы, ЖК и Ин, что приводит к увеличению синтеза триглицеридов в печени и стимуляции синтеза триглицеридов из углеводов в жировой ткани. Наличие гиперинсулинемии, гипертригицеридемии и гиперхолестериномии являются факторами риска развития атеросклероза, гипертонии, метаболической иммунодепрессии и других болезней старения [3].
Выводы. До ПС обмен веществ направлен на развитие и повышение жизнеспособности организма. Старение не проявляется. В момент ПС происходит изменение обмена веществ для обеспечения функции размножения. Это изменение обмена и программа репродукции были запрограммированы в зародышевом периоде такими отклонениями обмена веществ в системе мать-плацента-плод, которые у взрослого потомства проявляются таким же образом, т.е. для обеспечения репродуктивной функции и создания очередного потомства. Одновременно измененный обмен вызывает нарушения систем жизнеобеспечения организма, которые проявляются в виде возрастных изменений нормального старения. Т.о., старение является не самостоятельным процессом, а сопряженным с программой репродукции как побочный процесс.
Литература
1. Резников А.Г. Половые гормоны и дифференциация мозга.К. :Наука. 1982.252 с
2. Розен В.Б. Половая дифференцировка функций печени. М. :Медицина. 1991. 336 с.
3. Knobil E. Physiology of reproductation. L. :Academic Press. 2006. 3296 p.
Чернилевский В.Е.
Лаборатория геронтологии МГМСУ, Секция геронтологии МОИП
