0
1199

нарушения метаболизма глюкозы и жирных кислот при старении

на сайте с 16 марта 2009
Энергетический баланс организма зависит от таких составляющих как аппетит, абсорбция питательных веществ, факторы нейроэндокринной системы и желудочно-кишечного тракта, энергетические затраты. Главными компонентами энергетического гомеостаза организма являются глюкоза и жирные кислоты (ЖК).

Гомеостаз глюкозы в организме.

Поддержание нормальной концентрации глюкозы в плазме крови обеспечивается точным соответствием между ее утилизацией и поступлением. В клетки тканей организма глюкоза может поступать как экзогенная из пищи, так и образованная эндогенно из депонированного гликогена (в результате гликогенолиза) или из других субстратов, таких как лактат, аминокислоты (в результате глюконеогенеза). После еды пищевая глюкоза присутствует в плазме крови в течение 2-3 часов. При этом ее эндогенное образование подавляется, и в то же время усиливается утилизация глюкозы в печени, мышцах и жировой ткани. Таким образом, концентрация глюкозы в плазме возвращается к исходным значениям.
Реабсобированная глюкоза запасается в печени в форме гликогена. Гликоген является депонированной формой глюкозы и энергии. Он содержится практически во всех тканях, в клетках нервной системы его минимальное количество, в печени и скелетных мышцах особенно много. Синтез гликогена способствует удалению глюкозы из крови и ее запасанию в мышцах, печени и жировой ткани.
В промежутках между приемами пищи гликоген постепенно расщепляется в процессе гликогенолиза и глюкоза из эндогенного депо поступает в кровоток. Основными гормонами, активирующими гликогенолиз, являются глюкагон, адреналин и кортизол.
Глюконеогенез. В процессе глюконеогенеза печень использует для синтеза глюкозы аминокислоты, высвобождающиеся из мышц в процессе протеолиза, а также лактат, образующийся в процессе гликолиза, и глицерол, являющийся продуктом катаболизма триглицеридов. При этом жирные кислоты, мобилизирующиеся из жировой ткани, служат источником энергии. Полный набор ферментов глюконеогенеза содержится в клетках печени, почек, слизистой кишечника. Глюкокортикоиды, катехоламины являются мощными стимуляторами глюконеогенеза, вызывая гипергликемию, переводя белки в глюкозу.
Синтез глюкозы особенно важен, когда в диете существует недостаток углеводов. Особенно чувствительными к недостатку углеводов являются мозг и эритроциты, которые не способны использовать в качестве источника энергии жирные кислоты. Распад гликогена может поддержать эугликемию только в течение короткого периода. При продолжительном голодании основным поставщиком глюкозы становится глюконеогенез. Центральным ферментом в этом процессе является фосфоенолпируват карбоксикиназа, катализирующая лимитирующую реакцию глюконеогенеза, а именно превращение оксалоацетата в фосфоенолпируват. Другим важным ферментом в образовании глюкозы является глюкозо-6-фосфатаза, дефосфорилирующая глюкозо-6-фосфат с образованием свободной глюкозы на последнем этапе глюконеогенеза и гликогенолиза.
Печень отвечает за синтез глюкозы при голодании, усвоение, запасание и утилизацию глюкозы при поступлении с пищей.
Печень поддерживает постоянную доставку энергетических субстратов для других органов. Печень удаляет значительную часть глюкозы из крови и таким образом приспособлена метаболизировать большое количество карбогидратов. Распад глюкозы протекает с фосфорилированием гексозы и последующим метаболизмом по различным путям.
Первый этап метаболизма глюкозы - фосфорилирование с образованием глюкозо-6-фосфата. С этой молекулы начинается несколько путей метаболизма: синтез гликогена, аэробное окисление до СО2 и Н2О, гликолиз и пентозофосфатный цикл. Кроме того, в клетках печени и почек глюкозо-6-фосфат может дефосфорилироваться и в виде свободной глюкозы поступать в кровь и переноситься в другие органы и ткани.
Рис. 1. Пути метаболизма глюкозы в печени.
Аэробное окисление глюкозы. Глюкоза является одним из основных энергетических субстратов в организме. Некоторые жизненно важные органы, в частности кора головного мозга, используют в качестве энергетического субстрата предпочтительно глюкозу. В процессе окисления она превращается через гликолитический путь обмена в пируват, который поступает в митохондрии, где превращается в ацетил-КоА. Дальнейшее окисление происходит в цикле Кребса и процессе окислительного фосфорилирования, в котором синтезируется АТФ и образуется эндогенная вода. Это основной путь образования энергии: 1 молекула глюкозы в процессе аэробного окисления дает возможность синтезироваться в 19 раз больше АТФ, чем при гликолизе. Окисление глюкозы — наиболее эффективный путь использования кислорода для энергетических нужд. Эффективность основного обмена наиболее высока, когда окисляется глюкоза, поэтому она является важным компонентом при парентеральном питании.
Гликолиз. Это основной метаболический путь расщепления глюкозы до лактата, протекает он в анаэробных условиях. В этом процессе при распаде 1 молекулы глюкозы образуется 2 молекулы АТФ и 2 молекулы лактата. В тканях, где не обеспечивается полностью синтез АТФ за счет окислительного фосфорилирования, глюкоза является основным источником энергии.
Пентозофосфатный цикл. Биологическая роль этого цикла состоит в образовании пентозофосфатов, необходимых для синтеза нуклеиновых кислот, для генерирования восстановленных эквивалентов в виде НАДФН, используемых при синтезе жирных кислот и для обеспечения антиоксидантной системы клеток.

Регуляция углеводного обмена.

Рис. 2. Метаболизм глюкозы после еды.


Уровень глюкозы в крови является важнейшим фактором гомеостаза. Он поддерживается на определенном уровне функцией кишечника, печени, почек, поджелудочной железы, надпочечников, жировой ткани и других органов (рис. 2).
Выделяют несколько типов регуляции углеводного обмена: субстратную, нервную, гормональную, почечную.
Субстратная регуляция
Основным фактором, определяющим метаболизм глюкозы, является уровень гликемии. Пограничная концентрация глюкозы, при которой продукция ее в печени равна потреблению периферическими тканями, составляет 5,5-5,8 ммоль/л. При уровне меньшем этого печень поставляет глюкозу в кровь, при большем уровне наоборот доминирует синтез гликогена в печени и мышцах.
Нервная регуляция
Возбуждение симпатических нервных волокон приводит к освобождению адреналина из надпочечников, который стимулирует расщепление гликогена в процессе гликогенолиза. Поэтому при раздражении симпатической нервной системы наблюдается гипергликемический эффект. Наоборот, раздражение парасимпатических нервных волокон сопровождается усилением выделения инсулина поджелудочной железой, поступлением глюкозы в клетку и гипогликемическим эффектом.
Почечная регуляция
В клубочках почек глюкоза фильтруется, затем в проксимальных канальцах реабсорбируется энергозависимым механизмом. Величина канальцевой реабсорбции относительно постоянна, с возрастом имеется тенденция к снижению.
Гормональная регуляция
На уровень глюкозы в крови влияет широкий спектр гормонов, при этом практически только инсулин вызывает гипогликемический эффект. Контринсулярным действием с повышением уровня глюкозы крови обладают глюкагон, адреналин, глюкокортикоиды, СТГ, АКТГ, ТТГ. Эффекты инсулина и контринсулярных гормонов в норме контролируют достаточно стабильный уровень глюкозы в крови. При низкой концентрации инсулина, в частности, при голодании усиливаются гипергликемические эффекты других гормонов, таких как гормон роста, глюкокортикоиды, адреналин и глюкагон.
Инсулин. Метаболическое действие инсулина комплексное, оно включает прямые эффекты на обмен липидов, белков и глюкозы. Инсулин усиливает мембранный транспорт глюкозы, аминокислот и К+, активирует многие внутриклеточные ферменты. Молекула инсулина не способна проникнуть через клеточную мембрану, поэтому все эффекты инсулина осуществляются через специальные рецепторы на поверхности клеточной мембраны.
Поступление углеводов с пищей приводит к быстрому повышению концентрации инсулина и понижению концентрации глюкагона. Повышение концентрации инсулина происходит еще до увеличения концентрации глюкозы в крови и опосредуется гормональными сигналами, исходящими из ЖКТ (эффект инкретинов, в частности желудочно-кишечного инсулинотропного полипептидного гормона (ЖИП)) и вагусных стимулов. Такой ранний выброс инсулина предотвращает гипергликемию. Инсулин подавляет секрецию глюкагона поджелудочной железой и синтез глюкозы печенью. Одновременно инсулин стимулирует поглощение глюкозы в инсулин-зависимых органах (печень, скелетные мышцы, жировая ткань). В инсулин-независимые органы (мозг, периферические нервы, эритроциты, кровеносные сосуды, соединительная ткань, почки) поступление глюкозы зависит от уровня ее в системе кровотока. При повышении отношения инсулин/глюкагон (после еды) глюкоза запасается в гликогене и превращается в жир. Высокие концентрации инсулина в крови обладают анаболическим, а низкие катаболическим действием на обмен веществ.
Секреция инсулина стимулируется, помимо гипергликемии, глюкагоном, а также полипептидными гормонами кишечника, включая желудочно-кишечный инсулинотропный полипептидный гормон (ЖИП), аминокислотами, свободными жирными кислотами, раздражением вагуса (рис. 3).

Рис. 3. Гомеостаз глюкозы у здорового человека.


А - глюкагонпродуцирующие альфа-клетки поджелудочной железы; В - инсулинпродуцирующие бета-клетки поджелудочной железы.
Глюкагон - полипептид, состоящий из 29 аминокислот, секретируется а—клетками островков поджелудочной железы, секреция снижается при повышении концентрации глюкозы в крови. В основном его эффекты противоположны действию инсулина. Глюкагон стимулирует гликогенолиз в печени и глюконеогенез и способствует липолизу и кетогенезу.
Инсулин может угнетать секрецию глюкагона альфа-клетками независимо от уровня глюкозы крови. Инсулин обладает противоположным действием на печень, угнетая в ней образование глюкозы и кетоновых тел. При уменьшении отношения инсулин/глюкагон (при голодании) увеличивается образование глюкозы и кетоновых тел в печени. При инсулиновой недостаточности в печени существенно повышается образование глюкозы и кетоновых тел.

Адреналин синтезируется в мозговом слое надпочечников, он в печени стимулирует гликогенолиз и глюконеогенез, в скелетной мускулатуре - гликогенолиз и липолиз, в жировой ткани усиливает липолиз.

Глюкокортикоиды вырабатываются корой надпочечников, усиливают глюконеогенез, тормозят транспорт глюкозы, ингибируют гликолиз и пентозофосфатный цикл, снижают сиитез белка, потенциируют действие глюкагона, катехоламинов, соматотропного гормона.

Гормоны щитовидной железы усиливают скорость утилизации глюкозы, ускоряют ее всасывание в кишечнике, активируют инсулиназу, повышают основной обмен, в том числе окисление глюкозы.

Тиреотропный гормон (ТТГ) оказывает метаболические эффекты через стимуляцию щитовидной железы.

Соматотропный гормон (СТГ), или гормон роста обладает контринсулярным эффектом, оказывает гипергликемическое действие, в жировой ткани - липолитический эффект. При избытке образования СТГ у детей развивается гигантизм, у взрослых акромегалия.

Адренокортикотропный гормон прямо и через стимуляцию освобождения глюкокортикоидов вызывает выраженный гипергликемический эффект.

Лептин, опосредованно через гипоталамус, регулирует потребление пищи и метаболизм, снижая потребление пищи, вес тела и отложение жира.

Гомеостаз ЖК в организме.

Жирные кислоты (ЖК) представляют собой углеводородные цепи, оканчивающиеся карбоксильной группой. Основных ЖК в организме позвоночных, как и аминокислот - 20. ЖК называют насыщенными когда соединение не содержит двойных связей (все атомы углерода насыщены атомами водорода) или ненасыщенными, когда не все атомы углевода насыщены водородом, в результате в структуре молекулы образуется одна или несколько двойных связей.
Существует 3 источника поступления жирных кислот: в составе триглицеридов пищевых продуктов, образование при липолизе жировой ткани и образование в печени из углеводных предшественников. Однако, некоторые ЖК, например, линоленовая и арахидоновая, не синтезируются в организме, они являются незаменимыми (эссенциальными) ЖК.
Жирные кислоты в плазме крови, в основном, находятся в эстерифицированной форме: в составе моно-, ди- и триглицеридов (ТГ), фосфолипидов, холестерина и его эфиров или могут быть неэстерифицированы, в последнем случае они обозначаются как свободные жирные кислоты (СЖК). Жирные кислоты транспортируются в плазме из жировой ткани к печени и скелетным мышцам в комплексе с альбумином.
Насыщенные и ненасыщенные ЖК выполняют в организме разные функции. Насыщенные ЖК во всех клетках организма являются преимущественно энергетическим материалом. Основная функция полиеновых ЖК – пластическая. Поступившие с пищей эссенциальные полиеновые ЖК доставляют непосредственно к клеткам и используются как предшественники синтеза собственных индивидуальных ЖК, которые, встраиваясь в мембраны, определяют специфичность клеток. Кроме того, ЖК являются предшественниками некоторых физиологически активных соединений (простагландины, лейкотриены и т.д.).
Основная часть ЖК, поступающих в составе пищевых продуктов, поступает в клетки жировой ткани адипоциты и только небольшая их доля подвергается прямому и немедленному окислению (Рис. 5). Местом хранения жирных кислот служит жировая ткань, где они откладываются в виде триглицеридов. Основная масса ЖК, запасаемых в жировой ткани, происходит из жира, поступающего с пищей. Жировая ткань считается резервуаром преадипоцитов, которые способны дифференцироваться в адипоциты в случае необходимости запасать жир. Эта ткань поддерживает липогенез, синтез триглицеридов и их складирование, а также выброс ЖК в циркуляцию при липолизе.

NEFA – свободные ЖК

Рис. 5. Схема транспорта липидов из пищеварительного тракта к периферическим тканям.
Ферменты, расщепляющие триглицериды в пищеварительном тракте (панкреатическая липаза), в жировой ткани (гормонзависимая триглицеридлипаза) или в кровотоке (постгепариновая липопротеидлипаза), с более высокой скоростью гидролизуют эфирные связи глицерина, образованные ненасыщенными ЖК. При преобладании среди ЖК в составе ТГ ненасыщенной олеиновой кислоты ТГ быстрее гидролизуются и удаляются из кровотока. Полиеновые эссенциальные ЖК обладают антиатерогенным действием. Поэтому растительные масла, богатые полиеновыми жирными кислотами, рекомендуются использовать в пищу в замен жиров животного происхождения, где много насыщенных жирных кислот. Именно более высокая реакционная способность ненасыщенных ЖК, в частности олеиновой ЖК, составляет основу эффективной профилактики атеросклероза при использовании средиземноморской диеты.
Липолиз регулируется многими гормонами, включая инсулин, катехоламины, глюкагон, адренокортикотропный гормон, гормон роста, простагландины, тиреоидные гормоны, глюкокортикоиды и половые стероидные гормоны.
Инсулин контролирует метаболизм ЖК на всех уровнях и является главным регулятором баланса между запасанием ЖК в адипоцитах после приема пищи и их высвобождением. Последовательное расщепление ТГ до глицерина и ЖК в жировой ткани активирует гормонзависимая триглицеридлипаза. Инсулин ингибирует активность этого фермента и оказывает антилиполитическое действие. Высокие концентрации инсулина значительно подавляют внутриклеточный липолиз в адипоцитах, снижая высвобождение ЖК из жировой ткани после еды. В то же время, инсулин стимулирует активность липопротеидлипазы, расщепляющей ТГ в составе хиломикронов в кровотоке, и внутриклеточную эстерификацию ЖК, что приводит к преимущественному накоплению пищевых ЖК в жировой ткани. Таким образом, при увеличении уровня инсулина липиды накапливаются в жировой ткани.
При голодании, когда уровень инсулина в крови низкий, процессы липолиза в адипоцитах усиливаются и концетрации ЖК в плазме достигают максимальных значений. При этом поступление ЖК в составе триглицеридов хиломикронов отсутствует и энергетический баланс отрицателен. Сочетание высокой концентрации СЖК с пониженным инсулин-опосредованным поступлением глюкозы в мышечную ткань приводит к усилению окислительного метаболизма в отсутствие приема пищи. Контринсулярные гормоны, особенно катехоламины и глюкокортикоиды, активируют триглицеридлипазу жировой ткани и также способствуют увеличению концентрации в сыворотке СЖК.
Свободные жирные кислоты, образующиеся при липолизе жировой ткани, являются главным поставщиком энергии, преимущественно эту роль выполняют насыщенные ЖК. В меньшей степени поступление СЖК обеспечивает расщепление триглицеридов в кровотоке. Основным фактором, определяющим интенсивность выброса ЖК в кровоток, является энергетическая потребность организма.
После переноса в клетки жирные кислоты окисляются в пероксисомах и митохондриях первично в процессе бета-окисления, конечным продуктом которого является ацетил-КоА. В количественном отношении основным местом окисления ЖК в состоянии покоя и при физической нагрузке являются скелетные мышцы. Тренировки на выносливость увеличивают оксидативную способность мышечной ткани.
Бета-окисление (окислительное фосфорилирование) ЖК в митохондриях сопровождается образованием большого количества АТФ. В адипоцитах бурой жировой ткани и пероксиомах многих клеток окисление ЖК происходит без образования АТФ, но с выделением свободной тепловой энергии, которая используется для поддержания температуры тела.
В мышцах ацетил-КоА через цикл Кребса и окислительное фосфорилирование окисляется до СО2 и Н2О, а энергия преобразуется в АТФ. В печени ацетил-КоА в основном метаболизируется до кетоновых тел (кетогенез), которые являются водорастворимыми производными липидов. Кетоновые тела выходят из печени в кровоток и утилизируются другими тканями (сердце, мозг).
Основной путь неокислительного метаболизма СЖК – это их включение в богатые триглицеридами липопротеиды очень низкой плотности, происходящее в печени. После приема пищи происходит быстрое перераспределение пищевых ЖК. Некоторые пищевые ЖК обнаруживаются в составе триглицеридов в ЛПОНП через несколько часов после еды. Клиренс ЖК без их окисления имеет место как в печени, так и в мышцах и в жировой ткани.

Взаимосвязь между углеводным, белковым и липидным обменами.

Важным общим промежуточным продуктом метаболизма углеводов, аминокислот и липидов является в клетках молекула ацетил-КоА. Через ацетил-КоА глюкоза и другие углеводы могут превращаться в жирные кислоты и триглицериды, в заменимые аминокислоты и наоборот синтезироваться через эту молекулу. Через пути взаимопревращений при разном питании организм синтезирует необходимые компоненты. Поэтому даже при исключительно углеводном питании может увеличиться масса жировой ткани. Практически постоянно при гипертриглицеридемии имеется склонность к нарушению углеводного обмена.

Нарушения регуляции обмена глюкозы и жирных кислот при старении

Наиболее ранним проявлением старения является нарушение функции ЦНС, которое опережает метаболические изменения, ассоциированные с возрастом. Характерной чертой при старении является потеря нейронов и связей между компонентами нейронной сети, снижается чувствительность путей ЦНС к ингибиторным сигналам обратной регуляции. Перечисленные нарушения приводят к изменению синтеза и секреции многих регуляторных пептидов и других сигнальных молекул. Снижается как амплитуда, так и количество импульсов выработки гормонов, нейропептидов и нейротрансмиттеров, а также нарушается их синхронность. Наиболее выраженные эндокринные сдвиги при старении связаны со снижением уровня гормона роста, инсулиноподобного фактора роста-1 (ИФР-1) и половых стероидов на фоне относительного увеличения продукции глюкокортикоидов.
В тканях-мишенях ответ на гормоны зависит от активации специфических путей передачи сигнала. Возрастные изменения функции эндокринной системы касаются не только концентрации гормонов, но и факторов, опосредующих их эффект в организме. Так, усиление с возрастом действия окислительного стресса (образования свободных радикалов) и накопление поврежденных окислением молекул, а также продуктов метаболизма провоцирует ослабление чувствительности клеток-мишеней (резистентность) к различным гормонам, контролирующим метаболизм, например, к инсулину, лептину, грелину.
Эффект гормонов реализуется через модуляцию транскрипции генов, контролирующих разнообразные метаболические пути. Например, экспрессия ряда генов, кодирующих ферменты печени, осуществляющих метаболизм глюкозы (например, фосфоенолпируват карбоксикиназы, глюкозо-6-фосфатазы, глюкокиназы, пируваткиназы, синтетазы жирных кислот) меняется под воздействием инсулина и/или глюкозы (рис. 6).
Рис. 6. Регуляция инсулином и глюкозой транскрипции генов в клетках печени
Возрастные изменения затрагивают и регуляцию метаболизма на уровне транскрипции. С возрастом повышается частота спонтанных мутаций как ДНК, так и РНК во всех тканях. При этом может происходить некорректная транскрипция нормальных генов, в результате чего будут образовываться измененные и нефункциональные белки (нонсенс-транскрипты, белки с нефункциональным С-концом). Наибольшее количество мутаций обнаруживается в участках РНК с повторяющимися нуклеотидами, например, GAGAG, GGUGGU, GAAGAAGAA, UCAUCAUCA. Мутации приводят к сдвигу рамки считывания и образованию "+1 белков". Такие белки были обнаружены в разных органах и тканях пожилых людей, но не были обнаружены у людей младше 72 лет. Это позволило предположить, что подобные ошибки считывания лежат в основе патологических процессов, связанных со старением.
Старение затрагивает все компартменты эндокринной системы, нарушая в том числе и энергетические функции. Нормальный процесс старения связан со снижением аппетита и потребления энергии, получившим название анорексии пожилых. Как правило, после 70-75 лет снижение потребления энергии превосходит расходы энергии, что ведет к потере веса, в которой преобладает потеря мышечной массы (саркопения). Причины физиологической анорексии в пожилом возрасте неизвестны. Вероятно, они обусловлены многими факторами, в том числе усилением эффектов холецистокинина, посылающего сигналы о насыщении, и снижением эффектов грелина, стимулирующего аппетит и поглощение пищи.
Общепризнанным является факт, что с возрастом происходит снижение метаболической активности, одним из примеров которой является снижение скорости потребления глюкозы тканями, главным образом мышечной тканью. Регуляция гомеостаза глюкозы с возрастом претерпевает изменения. Определенный вклад в этот процесс вносит ряд факторов: увеличение количества адипоцитов, сниженная физическая активность, прием лекарственных препаратов, существующие заболевания. Однако ведущим фактором, ответственным за нарушения гомеостаза глюкозы, считается инсулинорезистентность (уменьшение чувствительности тканей к инсулину). Пониженное влияние инсулина как правило связано с компенсаторным увеличением в плазме его концентрации, удлиняется гиперинсулинемия после приема пищи.
Инсулин является ключевым регулятором метаболизма белков. Основной анаболический эффект инсулина – ингибирование распада белков in vivo. У пожилых лиц нарушается действие инсулина на белковый метаболизм – отмечается усиление распада белков с возрастом и потеря массы мышечной ткани.
С возрастом отмечается абсолютное снижение липолитической активности из-за снижения способности адипоцитов отвечать на адренергические стимулы и снижение способности катехоламинов стимулировать липолиз. У лиц пожилого возраста увеличивается количество жира, который накапливается преимущественно в абдоминальной области. Однако, если учесть, что с возрастом происходит снижение энергетических потребностей организма, оказывается, что свободные жирные кислоты мобилизуются даже в избыточном количестве. Избыточная мобилизация СЖК является как следствием увеличения массы адипоцитов у пожилых, так и понижения чувствительности адипоцитов к антилиполитическому действию инсулина (инсулинорезистентность).
С возрастом также отмечается нарушение окислительной способности метаболически активных тканей (в первую очередь, скелетных мышц). Такие изменения обусловлены снижением активности ферментов, участвующих в окислительном метаболизме (например, сукцинат дегидрогеназы, цитрат синтазы, оксидазы цитохрома С) и бета-окислении жирных кислот (например, Н 3-гидроксиацил-КоА дегидрогеназы). В результате таких изменений отмечается снижение сжигания жира как в покое, так и после приема пищи и при физической нагрузке.
Нарушения метаболизма липидов, происходящие при старении (увеличение по сравнению с энергетическими потребностями организма доступности СЖК и нарушение окислительной способности метаболически активных тканей) в свою очередь могут приводить к увеличению образования глюкозы, нарушению инсулин-зависимой утилизации глюкозы и понижению клиренса инсулина печенью. Такие изменения способствуют развитию гиперинсулинемии и инсулинорезистентности.
Повышение в крови концентрации глюкозы, жирных кислот и инсулина создает условия для усиления неокислительного метаболизма СЖК, т.е. увеличения синтеза триглицеридов в печени и роста содержания в крови липопротеидов очень низкой плотности и холестерина. Повышенный уровень СЖК может вызвать развитие инсулинорезистентности и повреждение бета-клеток островков поджелудочной железы.
Таким образом, метаболические изменения, происходящие при старении (возрастная гипергликемия, повышенная концентрация СЖК, гиперинсулинемия, резистентность к инсулину и лептину, увеличение отложения жира и уменьшение мышечной массы) предрасполагают к формированию атерогенного профиля и возникновению "метаболических заболеваний" (сахарного диабета 2 типа, гиперлипидемии, атеросклероза и гипертензии).
Метаболические изменения при старении

Заключение

В конечном итоге старение развивается в результате нарушения механизмов саморегуляции на разных уровнях жизнедеятельности организма, ограничивающего его приспособительные возможности. При старении снижается надежность важнейших защитных систем организма - репарации ДНК, антиоксидантов, иммунитета, микросомального окисления и др. Повреждения генетического аппарата в ходе жизнедеятельности, процесс накопления в нём "ошибок", нарушение регуляции генома приводит к изменению соотношения синтезируемых белков, ограничению потенциальных возможностей белоксинтезирующей системы, появлению ранее не синтезировавшихся белков. Все это сказывается на энергетическом обеспечении клетки, обусловливает нарушение ее функции и гибель.
Существенное значение в механизме старения имеют ослабление нервных влияний на клетки, сдвиги их реактивности к действию биологически активных веществ. Возрастные изменения в клетках нервной и эндокринной систем приводят к нарушению нейрогуморальной регуляции и в результате этого к нарушению гомеостаза и трофики тканей.
Есть точка зрения, что происходящие с возрастом гормональные изменения являются естественным способом защиты организма человека от развития рака и сердечно-сосудистых заболеваний. Но гораздо более вероятным является предположение, что по мере достижения способности к репродукции, природа начинает программировать организм к умиранию. Иллюстрацией этого является значительное уменьшение функции иммунной системы, снижение уровня половых стероидов, дегидроэпиандростерона, гормона роста и ИФР-1, оказывающих позитивный эффект на метаболизм, прочность костей, физическую выносливость, умственную деятельность, настроение, и одновременное увеличение продукции глюкокортикоидов и цитокинов, негативно влияющих на эти процессы. Предупреждение или замедление изменений в ЦНС, связанных с возрастом, потенциально может повысить качество жизни при старении. Идея восстановить функции тканей (при условии сохранности их врожденной пластичности) путем обеспечения адекватной стимуляции является очень привлекательной.
Однако, простое фармакологическое замещение гормонов не приводит к восстановлению физиологического гормонального профиля молодого организма. Возможно, в будущем появятся способы эндокринного воздействия, способные замедлить или предотвратить возрастные нарушения эндокринной и центральной нервной систем, еще до разрушительных проявлений нарушения функций стареющего организма и развития хронических заболеваний.
Понимание механизмов метаболических нарушений, связанных со старением, необходимо для разработки профилактических и лечебных мероприятий среди лиц пожилого возраста. Для разработки идеального метода воздействия необходимо глубокое понимание механизмов, лежащих в основе изменений, происходящих при старении. Для понимания биологических основ старения, необходимо использовать системный подход, устанавливать не только корреляцию между отдельными фактами, но и причинно-следственные связи между ними.

Комментарии

Оставить комментарий

Поделиться с друзьями

Share on Twitter