26
33319

Наука против старения

Это комплексный план научных исследований, цель которого - изучение механизмов старения человеческого организма и разработка методов существенного продления жизни. План разрабатывается по инициативе общественной организации "За увеличение продолжительности жизни" ведущими российскими учеными с привлечением лучших зарубежных специалистов.

на сайте с 3 марта 2008
Дорогие коллеги и друзья!
 
В условиях глобального постарения населения становится все более очевидной необходимость безотлагательной разработки  программ увеличения эффективности мер профилактики, лечения, реабилитации и медико-социальной помощи пожилым людям, невозможных без серьезной поддержки и развития всесторонних фундаментальных исследований в области геронтологии и гериатрии и подготовки высококвалифицированных специалистов. Геронтологическое общество Российской академии наук приглашает коллег объединить интеллектуальные усилия для научного прорыва к реальному продлению здорового периода жизни каждого человека.

Профессор Владимир Анисимов,
президент Геронтологического общества Российской академии наук

СТАРЕНИЕ - ЭТО ПУЛЯ, ВЫПУЩЕННАЯ В ГОЛОВУ КАЖДОГО

Нет более важной научной задачи, чем изучение и замедление старения человека.

Нет более важной политической задачи, чем существенное продление здоровой жизни населения страны.

Нет более важной государственной задачи, чем сохранение человеческого потенциала и развитие интеллектуальных ресурсов нации.

Процессы старения могут быть изучены и замедлены. Об этом еще в 2005 году заявили ведущие геронтологи мира в своем открытом письме.

Пришло время поставить задачу победы над старением и решить ее.

Это потребует мобилизации значительных ресурсов – интеллектуальных и материальных. Необходима разработка и реализация масштабной научно-исследовательской программы, результатом которой может стать разработка биотехнологий, существенно продляющих человеческую жизнь.

По оценкам экспертов, стоимость создания и реализации такой программы – 25 миллиардов долларов.

ЭТО:

- Разработка единого плана научных исследований.
- Обширная программа грантов.
- Переоснащение существующих научных лабораторий.
- Создание трех научных центров в центральном, северо-западном и сибирском федеральном округах.
- Подготовка и переподготовка российских специалистов.
- Приглашение иностранных и российских ученых, работающих за рубежом.
- Разработка новых образовательных программ.

ПОЧЕМУ НЕОБХОДИМ КОМПЛЕКСНЫЙ ПЛАН ИССЛЕДОВАНИЯ ПРОЦЕССОВ СТАРЕНИЯ

Ценность долгой и здоровой жизни очевидна для каждого человека. И очевидно, что для существенного продления жизни необходимо разработать новые медицинские технологии.

Но это невозможно сделать без глубокого понимания старения. Это сложнейший процесс. Он сформировался в ходе эволюции, и охватывает все уровни организации живой материи. Сегодня его описывают десятки научных теорий. Изучают десятки лабораторий. Принят ряд национальных и международных документов по старению. Но до сих пор нет единого плана по всестороннему изучению этого процесса. Нет единого понимания, что старение – болезнь, которую нужно лечить. Поскольку это латентная стадия большинства заболеваний, приводящих в конечном итоге к смерти. Об этом еще сто лет назад писал русский ученый Илья Мечников, заложивший основы геронтологии.

Нет никаких сомнений в том, что нельзя решить проблему старения, верифицируя отдельные теории и развивая отдельные направления исследований – будь то модификация гистоновых белков, ген p53 или апоптоз нерепарирующихся клеток.

Для комплексного изучения старения необходима комплексная программа научных исследований. Междисциплинарная и широкомасштабная.

Хочу еще раз подчеркнуть: иного пути борьбы со старением не существует, так как это архисложная задача. Отдельные проекты и изыскания имеют минимальный шанс на успех.

Сегодня Россия может выступить с глобальной инициативой создания международного проекта «Наука против старения».
И этот проект может стать самым важным в истории человечества. Поскольку его результаты позволят обеспечить каждому человеку его главное право – на долгую и здоровую жизнь.

Эта глобальная инициатива может стать воплощением той особой миссии русского народа, о которой писали русские философы Федоров , Лосский, Бердяев. Миссии гуманной и созидательной. И ее результатом может быть не только победа над старением, но и обеспечение России мирового лидерства в области биотехнологий.

Для реализации этого проекта необходимо спланировать и скоординировать научные исследования старения, организовать эффективное международное и междисциплинарное сотрудничество. Скорость решения задачи существенного продления жизни напрямую зависит от того, сколько усилий для этого будет приложено.
Работа по составлению плана исследований уже началась. Первые результаты мы сегодня представляем Вашему вниманию.

Присоединяйтесь!
Участвуйте в дискуссии о путях и методах борьбы со старением. Присылайте заявки на гранты по разработке и реализации отдельных направлений плана «Наука против старения». Формируйте социальный заказ на научные исследования механизмов старения.

Мы всегда открыты для общения и рады единомышленникам!

Михаил Батин
председатель общественной организации
«За увеличение продолжительности жизни»

Цели и задачи плана «Наука против старения»

Главная цель

Разработка и применение научных методов для существенного продления периода здоровой жизни человека

Приоритетные задачи:

·  Исследование фундаментальных механизмов старения
·  Разработка методов вмешательства в процесс старения с целью его замедления
·  Практическое применение результатов научных разработок для существенного продления периода здоровой жизни человека

Поэтапные действия

1.      Составление комплексного междисциплинарного плана исследований механизмов старения
2.      Определение необходимых форм и методов международного сотрудничества для реализации плана
3.      Получение гарантий финансирования исследований за счет национальных бюджетов и частных инвесторов
4.      Заключение международного соглашения о сотрудничестве в исследовании старения
5.      Реализация плана, решение его приоритетных задач

Схема открывается в отдельном окне в увеличенном виде


Приглашаются специалисты для разработки разделов плана «Наука против старения»

Фундаментальные исследования

• Генетика •
• Клеточная биология •
• Биофизика •
• Биохимия •
• Онкология •
• Фармакология •
• Вирусология •
• Психология •
• Высшая нервная деятельность •
• Протеомика •
• Регуляторные системы •
• Криобиология •
• Иммунология • 
• Демография•
• Экология •
• Математическое моделирование биологических процессов •

Разработка технологий

• Клеточная терапия и регенерация органов •
• Наномедицина •
• Нейромоделирование •
• Геропротекторы •
• Биомаркеры старения •
• Медицинское оборудование, материалы и манипуляционные методы •
• Системы поддержания жизнедеятельности и методы реанимации •

anti.starenie@gmail.com

Российскими учеными разработан ряд предложений по нескольким разделам плана «Наука против старения».


Первый выпуск буклета "Наука против старения" в полном объеме можно скачать здесь - в формате PDF.

Раздел 1. ФУНДАМЕНТАЛЬНЫЕ МЕХАНИЗМЫ СТАРЕНИЯ

ОСНОВНЫЕ НАПРАВЛЕНИЯ ИССЛЕДОВАНИЙ

Наука постепенно приближается к пониманию основ процесса  старения. Изучается старение на молекулярном (модификации ДНК, белков и липидов) и клеточном уровне (репликативное и стресс-индуцированное старение), роль дерегуляции апоптоза и генетической нестабильности в возрастных патологиях. Однако имеющиеся разрозненные факты часто приводят к противоречивым выводам, вклад тех или иных повреждений в старение клетки и организма постоянно пересматривается.

Для того чтобы прояснить эти вопросы, необходимы полномасштабные исследования на молекулярном, субклеточном, клеточно-тканевом и системном уровнях организации, конечная цель которых – создание всеобъемлющей математической модели старения человека, учитывающей вклад каждого фактора от молекулы до системы органов.

В настоящее время намечается переход от представлений о пассивном накоплении генетических ошибок к выявлению регуляторных эпигенетических изменений, влияющих на экспрессию генов (повреждение промоторов и энхансеров генов, деметилирование ДНК и гистонов, компенсаторный стресс-ответ).

В целом эти эпигенетические процессы уже не выглядят спонтанными, поскольку воспроизводятся от индивидуума к индивидууму (хотя и с поправкой на биологический возраст) и зачастую предшествуют возрастным проявлениям нарушения функций. Очень важно научиться отслеживать эти возраст-зависимые изменения для каждого гена, входящего в состав генома человека.

Сегодня, с появлением молекулярно-генетических методов работы с культурами клеток человека, возможности картирования локусов долгожительства столетних индивидуумов и сравнения экспрессии генов различных тканей (мозга, мышц, печени, почек) стареющих и молодых индивидуумов, эта задача может быть решена.  Появляется оправданный оптимизм, что разработанных подходов уже достаточно, чтобы вскоре сделать человека главным генетическим объектом при исследовании механизмов старения.

Для проведения таких исследований необходима широкомасштабная программа, которая скоординировала бы индивидуальные усилия различных научных групп, которые соприкасаются с различными аспектами старения на молекулярном, субклеточном, клеточном, органном, системном и популяционном уровне в рамках биохимических, генетических, экологических, демографических и медицинских исследований.

Наличие такой всеобъемлющей программы, рассматривающей все аспекты проблемы старения, даст возможность оценить размер необходимого финансирования научных исследований. А ее реализация позволит осуществить математическое моделирование процесса старения на всех уровнях организации жизни, научиться оценивать биологический возраст индивидуума (ожидаемую продолжительность жизни) и разработать комплекс практических мер по замедлению процесса старения.

Таким образом, будут решены три задачи:

1. Изучены механизмы старения человека,

2. Решены проблемы медицины антистарения,

3. Разработаны методы достижения активного долголетия.

Схема откроется в отдельном окне в увеличенном виде


1.1. ВЕРИФИКАЦИЯ И МАТЕМАТИЧЕСКОЕ МОДЕЛИРОВАНИЕ ОСНОВНЫХ ТЕОРИЙ СТАРЕНИЯ 

1.1.1. Модель старения и смертности
1.1.2. Теория запрограммированного старения
1.1.3. Теория темпа жизни
1.1.4. Теория накопления мутаций
1.1.5. Теория оксидативных повреждений
1.1.6. Теория антагонистической плейотропии
1.1.7. Пороговая теория
1.1.8. Теория одноразовой сомы
1.1.9. Митохондриальная теория старения
1.1.10. Липидная теория старения
1.1.11. Теломерная теория старения
1.1.12. Редумерная теория старения

1.2. ИССЛЕДОВАНИЯ НА РАЗНЫХ УРОВНЯХ ОРГАНИЗАЦИИ ЖИВОЙ МАТЕРИИ

1.2.1. НА МОЛЕКУЛЯРНОМ УРОВНЕ

1.2.1.1. Фундаментальные закономерности изменения метаболизма клетки при старении:

1.2.1.1.1. Характеристика «уязвимых реакций» метаболизма – точек перекреста метаболических путей              
1.2.1.1.2. Формулировка критериев устойчивости живых систем
1.2.1.1.3. Поиск способов увеличения устойчивости обмена веществ при старении
1.2.1.1.4. Соотношение процессов устойчивости и лабильности метаболизма (механизмы биохимической адаптации)

1.2.1.2. Исследование обратимых и необратимых ошибок обмена веществ при старении

1.2.1.2.1. Модели in vitro
1.2.1.2.2. Разработка адекватных экспериментальных моделей in vivo
1.2.1.2.3. Метаболические цепи
1.2.1.2.4. Исследование порога чувствительности к факторам риска
1.2.1.2.5. Профессиональные болезни
1.2.1.2.6. Чувствительность к антропогенным факторам

1.2.1.3. Разработка адекватных биохимических моделей старения клетки и целого организма

1.2.1.3.1. Быстростареющие мыши и крысы в оценке действия факторов долгожительства
1.2.1.3.2. Пренатальная гипергомоцистеинемия     

1.2.1.4. Изучение сигнальной и адаптационной функции свободных радикалов в клетке при старении

1.2.1.4.1. Факторы мобилизации (аутогемотерапия, радиотерапия, УФ, лазерное воздействие, температура) и начальные механизмы их действия

1.2.1.5. Исследование состояния антиоксидантной защиты тканей и клеток

1.2.1.5.1. Оценка интегрального антиоксидантного потенциала  
1.2.1.5.2. Характеристика устойчивлсти биологических структур к индуцированному окислению
1.2.1.5.3. Разработка методов количественной оценки окислительного и карбонильного стресса в тканях (экспресс-методы измерения белковых карбонилов, малонового диальдегида, метилглиоксаля, гомоцистеина и др. метаболитов) 

1.2.1.6. Анализ вклада повреждения белков в процессы старения и возраст-зависимые патологии, в том числе:

1.2.1.6.1. Окисленных аминокислотных радикалов белка (метионина, триптофана, гистидина и др.), накопление белковых карбонилов;
1.2.1.6.2. Межбелковых сшивок;
1.2.1.6.3. Активности гликозидаз и неферментативного гликирования белков.

1.2.1.7. Изучение роли спонтанных повреждений ДНК при старении:

1.2.1.7.1. 8-оксо-2’-деоксигуанозина в GC-богатых промоторных участках генов;
1.2.1.7.2. Сшивок ДНК-белок и ДНК-ДНК.

1.2.1.8. Исследование роли повреждений липидов в старении:

1.2.1.8.1. Диеновых конъюгатов;
1.2.1.8.2. Малонового диальдегида, метилглиоксаля;
1.2.1.8.3. Накопления липофусцина (цероида).


1.2.2. НА СУБКЛЕТОЧНОМ УРОВНЕ:


1.2.2.1. Изучение изменений в ядре при старении:

1.2.2.1.1. Нарушения структуры ядра (ядерной ламины, нуклеоплазмы);
1.2.2.1.2. Модификации гистоновых белков;
1.2.2.1.3. Компактизации хроматина

1.2.2.2. Исследование возрастзависимых изменений, связанных с нарушением функции митохондрий:

1.2.2.1.1. Свободные радикалы – повреждение мтДНК – свободные радикалы;
1.2.2.1.2. Свободные радикалы – повреждение мтДНК – нарушение энергетики клетки;
1.2.2.1.3. Гомоплазмии дефектных митохондрий.

1.2.2.3. Анализ старения с точки зрения систем протеолиза и аутофагии.

1.2.2.4. Изучение генетической нестабильности в качестве биомаркера и возможной причины старения:

1.2.2.4.1.  Механизмов укорочения теломер
1.2.2.4.1.1.  Реактивация теломеразы как фактор «антистарения».
1.2.2.4.2.  Причин активации транспозиций мобильных генетических элементов.
1.2.2.4.3.  Условий возникновения спонтанных мутаций ДНК ядра и митохондрий.
1.2.2.4.3.1.  Стимуляция репарации ДНК как фактор «антистарения».
1.2.2.4.4. Факторов, вызывающих всплеск хромосомных аберраций:
1.2.2.4.4.1.  Мосты
1.2.2.4.4.2.  Фрагменты
1.2.2.4.4.3.  Транслокации
1.2.2.4.5.  Причин анеуплоидии.
1.2.2.4.6.  Механизмов образования микроядер.
1.2.2.4.7.  Факторов, способствующих нарушению экспрессии генов:
1.2.2.4.7.1.  Процессов оксидативного повреждения промоторных областей генов;
1.2.2.4.7.2.  Возраст-зависимого деметилирования ДНК;
1.2.2.4.7.3.  Возраст-зависимого ацетилирования, фосфорилирования,  метилирования, убиквитинирования, сумоилирования гистонов хроматина;
1.2.2.4.7.4.  Некодирующих регуляторных генетических элементов (энхансеров, сайленсеров, инсуляторов), контролирующих экспрессию ассоциированных со старением генов;
1.2.2.4.7.5.  Регуляторов экспрессии из группы белков Поликомб и Триторакс;
1.2.2.4.7.6.  Малых интерферирующих РНК;
1.2.2.4.7.7.  Регуляторов альтернативного полиаденилирования мРНК;
1.2.2.4.7.8.  Регуляторов альтернативного сплайсинга мРНК

1.2.3. НА КЛЕТОЧНО-ТКАНЕВОМ УРОВНЕ

1.2.3.1. Изучение клеточного старения во взаимосвязи с регенерацией тканей и со старением организма в целом:

1.2.3.1.1. Репликативного и сегрегационного старения пролиферирующих соматических нестволовых клеток;
1.2.3.1.2. Стресс-индуцированного старения стволовых клеток;
1.2.3.1.3. Постмитотического старения (неделящихся) клеток.

1.2.3.2. Выявление роли апоптоза в старении организма (путей тканеспецифической дисрегуляции апоптоза):

1.2.3.2.1.  Причин возрастного повышения вероятности апоптоза с возрастом для существенных типов клеток:
1.2.3.2.1.2.  Нейроны;
1.2.3.2.1.3.  Кардиомиоциты;
1.2.3.2.1.4.  Клетки скелетных мышц;
1.2.3.2.1.5.  Лейкоциты (Т-клетки, гранулоциты); 
1.2.3.2.1.6.  Нейтрофилы;
1.2.3.2.1.7.  Мегакариоциты
1.2.3.2.1.8.  Ретинальные клетки;
1.2.3.2.1.9.  Эндотелиоциты;
1.2.3.2.1.10.  Хондроциты;
1.2.3.2.1.11.  Нефроны.

1.2.3.2.2.  Механизмов возрастного снижения склонности к апоптозу с возрастом для таких типов клеток как:
1.2.3.2.2.1.  Клетки толстого кишечника;
1.2.3.2.2.2.  Фибробласты;
1.2.3.2.2.3.  Гепатоциты.

1.2.3.3. Изучение регуляции апоптоза для целей «антистарения»:

1.2.3.3.1.  Исследование возможности индукции апоптоза нерепарирующихся клеток на ранних стадиях развития совместно с компенсаторной пролиферацией для замедления последующего старения тканей
1.2.3.3.2. Разработка методов подавления возрастзависимого апоптоза в постмитотических или слабопролиферирующих тканях

1.2.3.4. Регуляция дифференцировки и дедифференцировки клеток для изменения скорости старения:

1.2.3.4.1. Исследование репликативного старения в качестве возможного результата терминальной дифференцировки клеток
1.2.3.4.2. Поиск постулированных редумерной теорией А.М. Оловникова регуляторных структур и анализ их возможного вклада в процессы дифференцировки, морфогенеза и старения
1.2.3.4.3. Исследование дифференцировки клеток радиальной глии в астроциты в качестве возможной причины постмитотичности мозга и старения у млекопитающих (гипотеза А.Г. Бойко)

1.2.3.5. Регуляция пролиферации и регенерации клеток

1.2.3.6. Исследование регуляторной роли нейропептидов и природных модуляторов в возрастных изменениях функций нервной и иммунной систем и регуляции клеточных функций с помощью специфических рецепторов:

1.2.3.6.1. Роль глутаматных рецепторов в модуляции фунционирования межнейронных цепей
1.2.3.6.2. Участие каннабиоидных рецепторов в противодействии старению
1.2.3.6.3. Влияние эндорфинов на возрастные изменения функции памяти
1.2.3.6.4. Исследование действия карнозина и его производных как природных геропротекторов:
1.2.3.6.4.1. Защита от гипергомоцистеинемии
1.2.3.6.4.2. Противодействие экзайтотоксическим механизмам окислительного стресса
1.2.3.6.4.3. Препятствование развитию нейродегенеративным изменениям в нейронах головного мозга
1.2.3.6.4.4. Восстановление репарационных процессов в тканях
1.2.3.6.4.5. Регуляция функций иммунокомпетентной системы

1.2.3.7. Поиск природных метаболитов животного происхождения, препятствующих старению:

1.2.3.7.1. Фармакохимия природных модуляторов животного происхождения

1.2.3.8. Исследование устойчивости к неблагоприятным факторам внешнейсреды:

1.2.3.8.1. Резервы биохимической устойчивости (шапероны и адаптогены)
1.2.3.8.2. Исследование природных факторов биохимической устойчивости

1.2.3.9. Особенности метаболизма «возрастной элиты» общества (пациенты свыше 90 лет):

1.2.3.9.1. Исследование механизмов устойчивости клеток крови
1.2.3.9.2. Изучение гемодинамики
1.2.3.9.3. Лимфоциты с атипичными маркерами
1.2.3.9.4. Эпидемиологические исследования биологически активных факторов метаболизма 

1.2.3.10. Долголетие без болезней:

1.2.3.10.1. Биохимические механизмы стабилизации клеточного генома
1.2.3.10.2. Комплексные подходы к лечению возрастных болезней

1.2.4. НА СИСТЕМНОМ УРОВНЕ

1.2.4.1.  Исследование нарушения при старении нейроэндокринной функции:

1.2.4.1.1. Функции гипоталамуса:
1.2.4.1.1.1. Циркадианных ритмов
1.2.4.1.1.2. Онтогенетических часов Дильмана

1.2.4.1.2. Инсулинового сигналинга как механизма:
1.2.4.1.2.1. Диабета II типа
1.2.4.1.2.2. Увеличения соотношение жировой и мышечной ткани 

1.2.4.1.3. Функции эпифиза:
1.2.4.1.3.1. Продукция и ритм мелатонина
1.2.4.1.3.2. Продукция пептидов

1.2.4.1.4. Функции стероидных половых гормонов как причины:
1.2.4.1.4.1.Климакса
1.2.4.1.4.2. Половой дисфункции

1.2.4.2. Изучение причин нарушения иммунитета при старении, ведущего к возникновению:

1.2.4.2.1. Восприимчивости к инфекциям
1.2.4.2.2. Аутоиммунных заболеваний (ревматоидный артрит и др.)
1.2.4.2.3. Предрасположенности к образованию опухолей

1.2.4.3. Исследование нарушения репродуктивной способности:

1.2.4.3.1. Тератогенез у плода
1.2.4.3.2. Неспособность к деторождению

1.2.4.4. Анализ причин дегенеративных изменений при старении в тканях:

1.2.4.4.1. Атеросклероза
1.2.4.4.2. Саркопении
1.2.4.4.3. Кардиомиопатии
1.2.4.4.4. Остеопороза
1.2.4.4.5. Нейродегенерации
1.2.4.4.6. Почечной недостаточности
1.2.4.4.7. Недостаточности функции печени
1.2.4.4.8. Нарушения пищеварения

1.2.4.5. Изучение причин возрастзависимого онкогенеза .

1.2.4.6. Анализ механизмов, обусловливающих синдромы ускоренного старения:

1.2.4.6.1. Синдрома Вернера
1.2.4.6.2. Синдрома Хатчинсона-Джилфорда
1.2.4.6.3. Синдрома Кокейна
1.2.4.6.4. Атаксии-телангиэктазии
1.2.4.6.5. Пигментной ксеродермы
1.2.4.6.6. Анемии Фалькони
1.2.4.6.7. Синдрома Ротмунда-Томпсона
1.2.4.6.8. Синдрома Блума
1.2.4.6.9. Синдрома поломок Ниджмеджена
1.2.4.6.10. Трихотиодистрофии
1.2.4.6.11. Врожденного дискератоза

1.2.4.7. Поиск биомаркеров старения в качестве:

1.2.4.7.1. Маркеров биологического возраста,
1.2.4.7.2. Предикторов долгожительства.

Раздел 2. ГЕНЕТИКА ПРОДОЛЖИТЕЛЬНОСТИ ЖИЗНИ И СТАРЕНИЯ

ОСНОВНЫЕ НАПРАВЛЕНИЯ ИССЛЕДОВАНИЙ

На сегодняшний день наиболее перспективными задачами генетики продолжительности жизни и старения следует признать:

- поиск генов долгожительства у модельных объектов,

- выяснение механизмов влияния на скорость старения внешней среды (качества пищи, светового и температурного режимов, радиации),

- математическое моделирование процессов старения и условий долголетия,

- выявление маркеров биологического возраста, и генов, обусловливающих исключительное долгожительство у человека,

- разработка генетических и негенетических методов вмешательства в процессы старения.

Поиск генов долгожительства у модельных животных (нематод, дрозофил, мышей) – наиболее успешное и обнадеживающее на данный момент направление. Именно благодаря открытию долгоживущих мутантов современный этап развития геронтологии ознаменован сменой научной парадигмы старения как пассивного механического износа на представления о комплексе регуляторных эпигенетических изменений, определяющих возрастную динамику экспрессии определенных групп эволюционно-консервативных генов. Успехи – продление в 2008 году жизни нематодам и клеткам дрожжей в 10 раз, дрозофилам и мышам – в 2 раза.

В данном направлении можно выделить следующие перспективные разделы:

- Обнаружение новых генов долгожительства у разных моделей (скрининг делеций, гипоморфных мутаций и сверхэкспрессии генов, приводящих к долгожительству, а также QTL-анализ).

- Доказательство эволюционно-консервативной роли ортологов генов долгожительства (поиск генов долгожительства, аналогичных открытым у дрожжей или нематод – у дрозофил и мышей). Такое доказательство для более близких к человеку, но долгоживущих моделей (мышей и крыс) требует использования (и отработки новых) биомаркеров старения (анализа динамики биомаркеров у разных возрастных групп), т.к. классические эксперименты на выживаемость данных животных неоправданно длительные.

- Подтверждение ассоциации с семейным долгожительством у человека аллельных вариантов ортологов вновь открываемых геронтогенов (популяционно-генетический анализ у 90-100-летних индивидуумов).

Как известно, многие гены кодируют ферменты, которые участвуют в жизни клетки –  обуславливают метаболизм, дыхание, синтез веществ, и уже эти ферменты можно регулировать фармакологическими методами. Наша задача  – подобрать вещества (в будущем – лекарства), которое будет регулировать именно те ферменты, которые кодируются известными нам генами долгожительства. Таким образом, генетические методы будут развиваться на новом, фармакологическом уровне (фармакогенетика).

Решение этих задач требует скоординированных исследований ведущих научных организаций на стыке различных научных дисциплин (геронтологии, генетики, биохимии, биотехнологии, экологии, физиологии, математики). Для этого необходима широкомасштабная научно-исследовательская программа в области генетики продолжительности жизни и старения.
При нажатии схема откроется в отдельном окне с увеличением размера 2.1 НАПРАВЛЕНИЯ ПОИСКА ГЕНОВ, ИЗМЕНЕНИЕ АКТИВНОСТИ КОТОРЫХ ВЕДЕТ К ДОЛГОЛЕТИЮ

2.1.1. В модельных исследованиях на культурах клеток:

2.1.1.1.  На модели дрожжевых клеток:
2.1.1.1.1.   Репликативное долгожительство; 
2.1.1.1.2  Хронологическое долгожительство.

2.1.1.2. В культурах клеток млекопитающих и человека: 
2.1.1.2.1. Репликативная продолжительность жизни; 
2.1.1.2.2. Выживаемость клеток в стационарной фазе.

2.1.2. У модельных животных in vivo:

2.1.2.1. QTL-анализ;
2.1.2.2. Гипоморфные мутации;
2.1.2.3. Делеции;
2.1.2.4. Сверхэкспрессия.

2.1.3. У групп живых существ, характеризующихся «пренебрежимым» старением:

2.1.3.1. Strongylocentrotus franciscanus (красный морской еж)
2.1.3.2. Homarus americanus (североатлантический омар)
2.1.3.3. Arctica islandica (исландская циприна)
2.1.3.4. Sebastes aleutianus (морской окунь алеутский)
2.1.3.5. Hoplostethus atlanticus (атлантический большеголов)
2.1.3.6. Allocyttus verrucosus (глубоководный солнечник-аллоцит)
2.1.3.7. Acipenser fulvescens (американский озерный осётр)
2.1.3.8. B. americanus (американская жаба)
2.1.3.9. G. gigantea (исполинская черепаха)
2.1.3.10. Geochelone nigra (гигантская галапагосская черепаха)
2.1.3.11.Terrapene carolina (каролинская коробчатая черепаха)
2.1.3.12. Emydoidea blandingii (пресноводная черепаха Блэндинга)
2.1.3.13. Chrysemys picta (черепаха расписная)
2.1.3.14. Heterocephalus glaber (голый землекоп)
2.1.3.15. Долгоживущие матки социальных насекомых (пчел, термитов, ос, муравьев)
2.1.3.16. Pinus longaeva (сосна долговечная)
2.1.3.17. Sequoiadendron giganteum (секвоядендрон гигантский)

2.1.4. У человека: 

2.1.4.1.  Изучение полиморфизма единичных нуклеотидов у групп людей с различной продолжительностью жизни.
2.1.4.2.  Лонгитюдное (долговременное) исследование пар сибсов (близких родственников) среднего возраста, дискордантных (различающихся), либо конкордантных (сходных) по скорости снижения разнообразных физиологических функций с последующим сопоставлением полученных результатов с данными о долголетии изученных индивидов.
2.1.4.3.   Картирование локусов долголетия у представителей семей долгожителей.
2.1.4.4.  Поиск аллельных вариантов генов, обусловливающих экстраординарное продление жизни людей (90-100 лет).
2.1.4.5.   Сравнение экспрессии генов различных тканей (мозга, мышц, печени, почек) стареющих и молодых индивидуумов для поиска генов, обусловливающих тканеспецифические механизмы старения.
2.2  АНАЛИЗ У ЧЕЛОВЕКА ЭВОЛЮЦИОННО-КОНСЕРВАТИВНОЙ РОЛИ ГЕНОВ ДОЛГОЖИТЕЛЬСТВА, ВЫЯВЛЕННЫХ У ЖИВОТНЫХ

2.2.1. Генов-«переключателей» онтогенетических программ (отвечают за восприятие и передачу внешнесредовых и эндогенных сигналов в организме), вовлеченных в сигналинг:

2.2.1.1. Инсулина/IGF-1;
2.2.1.2. Гормона роста;
2.2.1.3. Гена Klotho;
2.2.1.4. Липофильных (тиреоидных и стероидных) гормонов.

2.2.2. Генов-«медиаторов» стрессоустойчивости:

2.2.2.1. Фосфоинозитол-3-киназы;
2.2.2.2. TOR-киназы;
2.2.2.3. Серин/треониновых протеинкиназ;
2.2.2.4. Фосфатазы PTEN;
2.2.2.5. Деацетилаз семейства сиртуинов;
2.2.2.6. Протеинкиназы JNK;
2.2.2.7. Протеинкиназы MST-1;
2.2.2.8. Транскрипционного фактора Nrf2/SKN-1;
2.2.2.9. Транскрипционного фактора FOXO;
2.2.2.10. Транскрипционного фактора HSF-1.  
2.2.2.11. Транскрипционного фактора NF-κB. 

2.2.3. Генов-«эффекторов» стресс-устойчивости:

2.2.3.1. Супероксиддисмутазы;
2.2.3.2. Каталазы;
2.2.3.3. Метионин-R-сульфоксидредуктазы;
2.2.3.4. Белков теплового шока;
2.2.3.5. Компонентов протеосомы;
2.2.3.6. Белков автофагии;
2.2.3.7. Белков врожденного иммунитета;
2.2.3.8. Факторов детоксификации ксенобиотиков;
2.2.3.9. Ферментов репарации ДНК.

2.2.4. Генов «жизнеспособности» клетки:

2.2.4.1. Обеспечивающих структуру клетки;
2.2.4.2.Ответственных за биосинтез аминокислот, липидов и нуклеотидов;
2.2.4.3.Обеспечивающих метаболизм.

2.2.5. Генов-регуляторов клеточного старения и апоптоза:

2.2.5.1. p53
2.2.5.2. pRB
2.2.5.3. p21
2.2.5.4. р16Ink4a;
2.2.5.5. р19Arf. ;

2.2.6. Генов, участвующих в функционировании митохондрий: 

2.2.6.1. Генов, кодирующих компоненты электрон-транспортной цепи;
2.2.6.2. Генов ферментов цикла трикарбоновых кислот;
2.2.6.3. Генов рассопрягающих белков;
2.2.6.4. Генов митохондриальной ДНК полимеразы;
2.2.6.5. Генов, отвечающих за митохондриально-ядерное взаимодействие;
2.2.6.6. Генов мтДНК
При нажатии схема откроется в отдельном окне с увеличением размера 2.3  НАПРАВЛЕНИЯ ИССЛЕДОВАНИЯ ГЕНЕТИЧЕСКИХ МЕТОДОВ ВМЕШАТЕЛЬСТВА В ПРОЦЕССЫ СТАРЕНИЯ

2.3.1.  Коррекция неблагоприятных для долгожительства аллельных вариантов генов генно-инженерными методами.

2.3.2. Поиск методов регуляции активности старение-ассоциированных генов:

2.3.2.1. Изменение степени метилирования последовательности ДНК;
2.3.2.2. Изменение степени ковалентной модификации гистонов (ацетилирования/ деацетилирования и др.);
2.3.2.3. РНК-интерференция;
2.3.2.4. Регуляция альтернативного сплайсинга и полиаденилирования.

2.3.3. Тканеспецифическая коррекция возрастзависимого изменения экспрессии генов:

2.3.3.1. в ЦНС;
2.3.3.2. в печени;
2.3.3.3. в поджелудочной железе;
2.3.3.4. в почках;
2.3.3.5. в сердце;
2.3.3.6. в сосудах;
2.3.3.7. в др. критически важных органах.

2.3.4. Перепрограммирование ядер дифференцированных клеток для возвращения некоторым из них свойств плюрипотентных стволовых клеток.

2.3.5. Коррекция изменений, предрасполагающих к возникновению клеточного старения:

2.3.5.1. Реактивация теломеразы в пролиферирующих клетках на фоне стимулирования активности нормальных вариантов гена р53 или других онкосупрессоров.

При нажатии схема откроется в отдельном окне с увеличением размера


2.4. НАПРАВЛЕНИЯ ИССЛЕДОВАНИЙ В ОБЛАСТИ ФАРМАКОГЕНЕТИКИ ДЛЯ ПРЕДОТВРАЩЕНИЯ ВОЗРАСТНЫХ ПАТОЛОГИЙ И ДОСТИЖЕНИЯ ДОЛГОЛЕТИЯ

2.4.1. Поиск геропротекторов, снижающих риск возрастзависимых заболеваний и способствующих радикальному продлению жизни,  и изучение механизмов их действия:

2.4.1.1. Адаптогены

2.4.1.2. Биорегуляторы:
2.4.1.2.1. Пептидные биорегуляторы (Эпиталон, Вилон и др.)
2.4.1.2.2. Олигопептиды
2.4.1.2.3. Мелатонин
2.4.1.2.4. Карнозин
2.4.1.2.5. Фитоэкдистероиды
2.4.1.2.6. Новые биорегуляторы на основе природных соединений и их синтетические аналоги.

2.4.1.3. Антиоксиданты:
2.4.1.3.1. Природные полифенолы и флавоноиды (Ресвератрол, Лигнаны, Куркумин, Кверцитин, Силамарин);
2.4.1.3.2. Ионы Скулачева;
2.4.1.3.3. Новые антиоксиданты на основе природных соединений и их синтетических аналогов.

2.4.1.4. Механизмы заместительной гормональной терапии

2.4.1.5. Пути фармакологической регуляции ферментов, кодируемых «генами-медиаторами» стрессоустойчивости:
2.4.1.5.1. Поиск низкомолекулярных регуляторов;
2.4.1.5.2. Разработка пептидов, блокирующих определенные ферменты («синтетические» мутации)
2.5. ПРАКТИЧЕСКИЕ ЗАДАЧИ ГЕНЕТИКИ СТАРЕНИЯ И ПРОДОЛЖИТЕЛЬНОСТИ ЖИЗНИ

Ближайшими задачами генетики старения и продолжительности жизни являются:
- дальнейшие исследования в области сравнительной генетики старения;
- поиск эффективных биомаркеров старения;
- выявление генетических механизмов действия замедляющих старение фармакологических препаратов и биодобавок;
- анализ полиморфизмов генов долгожительства и возрастзависимых заболеваний у человека;
- определение генных сетей, обусловливающих механизмы внешнесредового влияния на продолжительность жизни (калорийности пищи, светового режима и др.). По-видимому, наибольшего эффекта увеличения продолжительности жизни возможно будет добиться одновременной регуляцией (генетическими и фармакологическими методами) сразу нескольких генных сетей, контролирующих продолжительность жизни.

Изучение механизмов функционирования «геронтогенов», проводимое на модельных животных, поможет обосновать подходы к увеличению продолжительности жизни человека, а также сделать ее более качественной, лишенной возрастзависимых патологий. Эта цель определяет перечисленные ниже практические задачи генетики продолжительности жизни.

2.5.1. Скрининг генов продолжительности жизни человека:

2.5.1.1. Составление базы данных генов продолжительности жизни животных, имеющих гены-ортологи у человека. 
2.5.1.2. Каталогизация локусов и аллельных вариантов генов, обеспечивающих семейное долгожительство у человека (90 лет и более).
2.5.1.3. Каталогизация полиморфизмов, предрасполагающих к конкретным возрастзависимым заболеваниям.
2.5.1.4. Создание базы данных, отражающей повсеместную и тканеспецифичную возрастзависимую динамику активности генов.
2.5.1.5. Картирование воспроизводимых возрастзависимых эпигенетических изменений (метилирование ДНК, изменение гистонового кода) для каждого гена и регуляторного элемента различных тканей человека.

2.5.2. Скрининг генетических биомаркеров старения
Анализ экспрессии генов в отдельных тканях индивидуума на микрочипах для целей:

2.5.2.1. Выявления латентных стадий старения, предшествующих явным функциональным нарушениям.
2.5.2.2. Прогноза ожидаемой продолжительности жизни (определение биологического возраста).
2.5.2.3. Выбора необходимых процедур коррекции возрастзависимого изменения экспрессии генов.

2.5.3. Регуляция генов продолжительности жизни человека:

2.5.3.1. Перепрограммирование геномов определенных типов дифференцированных клеток для возвращения им свойств плюрипотентных стволовых клеток in vivo.
2.5.3.2. Создание технологических подходов для селекции и элиминации ослабленных (быстро стареющих) вариантов клеток и стимуляции  компенсаторной пролиферации устойчивых вариантов.
2.5.3.3. Реактивация теломеразы в клетках, склонных к репликативному старению, на фоне повышенной активности нормальных вариантов генов онкосупрессоров р53; р16 или ARF.
2.5.3.4. Отработка способов тканесецифического введения определенных аллелей генов долгожительства (с помощью генетических векторов ретровирусной или иной природы).
2.5.3.5. Коррекция неблагоприятных для долгожительства аллельных вариантов генов:
2.5.3.5.1. направленный мутагенез этих генов (например, индукция гипоморфных или доминантно-негативных соматических мутаций);
2.5.3.5.2. регуляция их энхансеров (в том числе тканеспецифичных);
2.5.3.5.3. РНК-интерференция их продуктов.
2.5.3.6. Получение фармакологических регуляторов экспрессии генов продолжительности жизни.
2.5.3.7. Поиск низкомолекулярных веществ, способных направленно модифицировать активность белков, кодируемых генами продолжительности жизни.
2.5.3.8. Создание специфичных регуляторных пептидов для белков, кодируемых генами продолжительности жизни (индукция «синтетических мутаций»).
2.5.3.9. Выработка технологических подходов для тканеспецифической регуляции экспрессии генов в целом (изменение степени метилирования ДНК, модификация гистонов, регуляция альтернативного сплайсинга и полиаденилирования, РНК-интерференция).
2.5.3.10. Тканеспецифическое регулирование активности генов клеточного старения (р21, р16, ARF).
2.5.3.11. Поиск методов коррекции возрастзависимого изменения экспрессии генов с помощью диеты, БАДов и оптимизации условий внешней среды (физической и психической нагрузки, светового и температурного режимов).
2.6 РАЗРАБОТКА АЛГОРИТМА ИНДИВИДУАЛЬНОГО ГЕНЕТИЧЕСКОГО ОБСЛЕДОВАНИЯ (СОЗДАНИЕ ГЕНЕТИЧЕСКОГО ПАСПОРТА ЧЕЛОВЕКА)

2.6.1. Разработка нанобиочипов для идентификации генов-кандидатов долгожительства и исследования аллельных вариантов генов наиболее частых хронических заболеваний (остеопороз, бронхиальная астма, тромбофилия, гипертония, диабет, ожирение, атеросклероз, хронические болезни легких и др.):

2.6.1.1. Создание коллекции ДНК больных с наиболее частыми тяжелыми наследственными заболеваниями (не менее 2000 образцов на одно заболевание) и репрезентативных групп заведомо здоровых индивидуумов (не менее 1000);
2.6.1.2. Проведение идентификации всех генов-кандидатов и анонимных генетических локусов соответствующих болезней путем общегеномного скрининга аллельных ассоциаций согласно технологии HapMap в сочетании с гибридизационными чипами высокой плотности SNP (однонуклеотидные замены).
2.6.1.3. Разработка на основании полученных данных диагностических биочипов, удобных для массовой диагностики наследственной предрасположенности к тяжелым хроническим заболеваниям – основным причинам инвалидизации и сокращения продолжительности жизни человека.

2.6.2. Общегеномный поиск генов-кандидатов долгожительства, а так же сравнительный популяционный анализ динамики частот редких (функционально неполноценных) аллелей генов сердечно-сосудистой и костной систем, а так же генов системы детоксикации, свертывания крови, липидного и углеводного обмена в разных возрастных группах, включая новорожденных и лиц старческого возраста:

2.6.2.1. Создание коллекции образцов ДНК долгожителей, лиц среднего возраста и новорожденных (около 1000 образцов в каждой группе)
2.6.2.2. Сравнение между собой генетических профилей лиц разного возраста с целью идентификации новых генов-кандидатов и анонимных ДНК локусов, ассоциированных с долгожительством
2.6.2.3. Сравнение идентифицированных генов долгожительства с аналогичными у других млекопитающих;
- Отработка на биологических моделях методов направленной регуляции экспрессии генов долгожительства с помощью геропротекторов, пищевых добавок и методов генной терапии.

2.6.3. Сопоставление основных биохимических и функциональных показателей органов и тканей с экспрессионной активностью полиморфных вариантов генов соответствующих систем жизнеобеспечения у здоровых индивидуумов и у пациентов с различными частыми хроническими заболеваниями:

2.6.3.1. Отработка метода анализа экспрессионных профилей генов-долгожительства и генов-кандидатов тяжелых хронических заболеваний в различных тканях у долгожителей и у лиц с хроническими заболеваниями
2.6.3.2. Сравнение экспрессионных профилей изученных генов-кандидатов с результатами биохимических, физиологических и других лабораторных тестов для уточнения взаимоотношений генотип-фенотип и объективизации критериев идентификации слабого метаболического звена у исследованных индивидуумов

2.6.4. Разработка показателей комплексной (генетической, биохимической, функциональной) оценки биологического возраста разных органов, тканей и систем организма:
2.6.4.1. Разработка показателей оценки в опытах на биологических моделях;
2.6.4.2. Отработка схемы комплексной (лекарственной, пищевой, генно-инженерной) коррекции функций слабого метаболического звена.

2.6.5. Разработка алгоритмов индивидуального обследования, позволяющих совмещать особенности индивидуального генома с уже известными подходами и методами продления жизни и активного долголетия (ограничение калорийности питания, полноценная персонифицированная диета, антистрессовая терапия, фитнес и занятия спортом)..

2.6.6. Разработка нанобиочипов (на основании результатов генетического тестирования и данных фармакогенетики) для тестирования особенностей индивидуальной чувствительности к некоторым лекарственным препаратам, в том числе к геропротекторам и биологически активным добавкам с целью подбора оптимальной дозировки при лекарственной терапии и достижения максимальной продолжительности жизни.

2.6.7. Проведение сравнительного ретроспективного и проспективного анализа генетического тестирования наследственной предрасположенности новорожденных в семьях высокого риска к некоторым частым мультифакториальным болезням (бронхиальная астма, диабет, ожирение и др.):

2.6.7.1. Создание генетического паспорта новорожденного (по результатам ретроспективных генетических исследований лиц с тяжелыми мультифакториальными болезнями);
2.6.7.2. Раннее досимптоматическое выявление детей с наследственной предрасположенностью к мультифакториальным болезням (на основании проспективного генетического анализа в семьях высокого риска данной патологии) с целью профилактики хронических заболеваний.

2.6.8. Создание генетического паспорта долгожителя:

2.6.8.1. Разработка в эксперименте,
2.6.8.2. Уточнение в клинических исследованиях;
2.6.8.3. Оценка возможности направленного воздействия на экспрессию генов долгожительства и генов старения с помощью геропротекторов, биологически активных добавок (олигопептидов), гормонов, а так же методов генной регуляции (интерференционные РНК) с целью достижения максимальной продолжительности жизни.

2.6. 9. Создание обобщенного генетического паспорта здоровья и долголетия, совмещающего результаты тестирования наследственной предрасположенности к мультифакториальным болезням с данными тестирования генов старения и долголетия (с помощью методов биоинформатики и компьютерного программирования).

2.6.10. Разработка компьютеризированного варианта индивидуальной генетической программы активного долголетия и максимальной продолжительности жизни на основании обобщенного генетического паспорта здоровья и долголетия.

Раздел 3. МЕТАБОЛИЧЕСКИЕ АСПЕКТЫ СТАРЕНИЯ И ДОЛГОЛЕТИЯ

ОСНОВНЫЕ НАПРАВЛЕНИЯ ИССЛЕДОВАНИЙ

С возрастом снижается потребление кислорода клетками – это факт. Но почему это происходит? Для ответа на этот вопрос необходимо всестороннее исследование.

Понятно, что снижение потребления кислорода является следствием неких процессов, развивающихся в организме при старении. На это могут быть следующие причины:

- структурно-функциональные перестройки митохондрий,
- снижение митохондриального окисления за счет иных причин;
- старение эритроцитов (снижение их обновляемости) – причина в дисфункции костного мозга  или нарушении эритропоэза (созревание эритроцитов из клеток-предшественников);
- возможны компенсаторные реакции – увеличение выработки активных форм кислорода вне митохондрии, так как они являются дополнительным источником энергии. Тогда надо рассматривать возрастной окислительный стресс как адаптацию;
- энергетические субстраты (глюкоза и жирные кислоты) окисляются кислородом в митохондриях (аэробное окисление), снижается окисление - снижается потребление этих субстратов, но может быть и наоборот;
- усиление роли пероксисом (перекисное окисление), которые окисляют жирные кислоты кислородом помимо митохондрий. Это тоже адаптивная реакция, но уже на избыток жирных кислот в клетке.

Есть предположение, что именно избыток в околоклеточном пространстве такого энергетического субстрата, как жирные кислоты, приводит ко всем этим изменениям. Этот избыток – следствие возраста, он приводит к изменению внутренней среды организма, к которому организм начинает приспосабливаться. Окислительный стресс и снижение потребления кислорода являются адаптивными механизмами, с помощью которых организм как раз и приспосабливается к новой гомеостатической ситуации.

При старении происходит нарушение гомеостаза глюкозы и жирных кислот. Это факт. Но почему это происходит? Нарушение гомеостаза глюкозы – причина развития диабета пожилых (диабет 2-го типа). Нарушение гомеостаза жирных кислот приводит к жировому перерождению тканей. В чем причина нарушения гомеостаза этих субстратов? Если ученые смогут найти ответ на этот вопрос, будет установлена причина старения любого организма как самоподдерживаемой функциональной системы.

Для этого необходимо исследовать:

1. Гены, регулирующие метаболизм энергетических субстратов. Выявить их взаимосвязь – создать генные сети.
2. Механизмы  распределения субстратов и поддержания их гомеостаза с наложением метаболической схемы на генную сеть.
3. Возрастную дисфункцию жировой ткани.
4. Метаболизм холестерина,  теснейшим образом связанный с метаболизмом энергетических субстратов.
5. Влияние изменения метаболизма энергетических субстратов на репродуктивную функцию.
6. Изучение взаимосвязей в цепочке: нарушение (отсутствие) гомеостаза жирных кислот – окислительный стресс – угасание репродуктивной функции - гиперхолестеринемия и инсулинорезистентность (развитие патологического процесса или адаптация) – окончание функционирования информационной системы – смерть.

Для комплексного изучения этих процессов необходима широкомасштабная исследовательская программа.

При нажатии схема откроется в отдельном окне с увеличением размера


3.1. ОСНОВНЫЕ НАПРАВЛЕНИЯ ИССЛЕДОВАНИЙ СТАРЕНИЯ ОРГАНИЗМА КАК ЭНЕРГЕТИЧЕСКОЙ СИСТЕМЫ

3.1.1. Исследование причин возрастного снижения потребления кислорода

3.1.1.1. Исследование потребления кислорода на клеточном уровне:

3.1.1.1.1. Анализ структурно-функциональных изменений митохондрий:
3.1.1.1.1.1. Перестройка митохондриального генома;
3.1.1.1.1.2. Перестройка дыхательной цепи;
3.1.1.1.1.3. Изменение связи с клеточным ядром;
3.1.1.1.1.4. Пролиферация митохондрий.

3.1.1.1.2. Изучение внемитохондриального окисления:
3.1.1.1.2.1. Пероксисомы, их образование и функции;
3.1.1.1.2.2. Цитоплазматические оксидазы;
3.1.1.1.2.3. Система регуляции антиоксидантной защиты
3.1.1.1.2.4. Активные формы кислорода как дополнительный источник энергии

3.1.1.2. Исследование потребления кислорода на уровне организма:

3.1.1.2.1. Разработка методов оценки степени оксигенации тканей в покое и при физической нагрузке;
3.1.1.2.2. Разработка методов оценки уровня потребления энергетических субстратов в покое и при физической нагрузке;
3.1.1.2.3. Определение возрастного лимита физической нагрузки.

3.1.2. Исследование возрастных изменений нейрогуморальной регуляции гомеостаза энергетических субстратов

3.1.2.1. Исследование роли гипоталамуса в коллапсе гомеостаза жирных кислот - Исследование возрастных нарушений в системе АПУД          
3.1.2.2. Изучение возрастных изменений в функционировании жировой ткани как эндокринного органа.
3.1.2.3. Изучение изменения внутренней среды организма при старении, ее связь с гормональной дисрегуляцией
3.1.2.4. Исследование причин возрастного стресса, его последствий и механизмов адаптации 

3.1.3. Исследование старения как адаптации к изменениям внутренней среды организма

3.1.3.1. Исследование возрастного окислительного стресса:

3.1.3.1.1. Липотоксичность как следствие нарушения гомеостаза жирных кислот:
3.1.3.1.1.1. Образование липофусцина;
3.1.3.1.1.2. Снижение синтеза белка;
3.1.3.1.1.3. Апоптоз;
3.1.3.1.1.4. Дедифференциация клеток;
3.1.3.1.1.5. Дифференциация по адипоцитоподобному фенотипу.

3.1.3.1.2. Глюкозотоксичность как следствие нарушения гомеостаза глюкозы:
3.1.3.1.2.1. Гликозилирование внеклеточных белков;
3.1.3.1.2.2. Старение кожи;
3.1.3.1.2.3. Старение хрусталика;
3.1.3.1.2.4. Апоптоз нейронов;
3.1.3.1.2.5. Амилоидоз.

3.1.3.2. Возрастная гиперхолестеринемия:

3.1.3.2.1. Изменение структуры цитоплазматической мембраны
3.1.3.2.2. Изменение структуры и функций рафтов
3.1.3.2.3. Снижение чувствительности рецепторов

3.1.3.3. Возрастная и алиментарная гипергомоцистеинемия:

3.1.3.3.1. Влияние на специфические рецепторы в нервной и иммунной системах;
3.1.3.3.2. Механизмы токсичности;
3.1.3.3.3. Способы компенсации.

При нажатии схема откроется в отдельном окне с увеличением размера


3.1.4. Исследование возрастных изменений в потреблении энергетических субстратов (глюкозы и жирных кислот):

3.1.4.1. Изучение механизмов распределения глюкозы и жирных кислот в организме:

3.1.4.1.1. Исследование системы поддержания гомеостаза глюкозы и жирных кислот и причин ее коллапса при старении;
3.1.4.1.2. Изучение взаимосвязи метаболических и генных сетей;
3.1.4.1.3. Изучение роли метаболитов как регуляторов экспрессии генов;
3.1.4.1.4. Выявление генов, ответственных за поддержание гомеостаза глюкозы и жирных кислот, определение их влияния на продолжительность жизни.

3.1.4.2. Исследование причин возрастного увеличения количества жира в теле человека:

3.1.4.2.1. Изучение участия жирных кислот в процессах пролиферации, дифференциации и апоптоза;
3.1.4.2.2. Определение структурно-функциональных изменений жировой ткани в онтогенезе;
3.1.4.2.3. Изучение функционирования «метаболического узла» (жировая ткань, мышца, печень) и его изменения в онтогенезе;
3.1.4.2.4. Изучение механизмов жирового перерождения нежировых тканей при старении.

При нажатии схема откроется в отдельном окне с увеличением размера


3.2.  ИССЛЕДОВАНИЕ ФАКТОРОВ, ВЛИЯЮЩИХ НА ПРОДОЛЖИТЕЛЬНОСТЬ ЖИЗНИ ОРГАНИЗМА КАК СИСТЕМЫ 

3.2.1. Физические факторы окружающей среды:

3.2.1.1. Освещенность;
3.2.1.2. Ионизирующее излучение;
3.2.1.3. Температура;
3.2.1.4. Микроэлементы;
3.2.1.5. Поллютанты;
3.2.1.6. Особенности ландшафта;
3.2.1.7. Особенности климата.

3.2.2.  Социальные факторы:

3.2.2.1. Бедность; 
3.2.2.2. Условия проживания; 
3.2.2.3. Условия труда; 
3.2.2.4. Социальные стрессы.

3.2.3.  Пищевые ресурсы («монопитание»):

3.2.3.1. Морепродукты и рыба (полиненасыщенные жирные кислоты); 
3.2.3.2. Красное вино (полифенолы);
3.2.3.3. Оливковое масло (олеиновая кислота);
3.2.3.4. Крестоцветные (антиоксиданты); 
.2.3.5. Яблоки (пектин).

3.2.4.  Ограничение калорийности питания:

3.2.4.1. Вегетарианство; 
3.2.4.2. Полное безжировое питание; 
3.2.4.3. Отказ от насыщенных жиров; 
3.2.4.4. Медленно усваиваемые углеводы.

3.2.5.  Замедление метаболических процессов:  
3.2.5.1. Гипобиоз;  
3.2.5.2. Летаргический сон.

При нажатии схема откроется в отдельном окне с увеличением размера


3.3.  ИЗУЧЕНИЕ МЕТАБОЛИЧЕСКИХ ПРИЧИН СНИЖЕНИЯ И ОКОНЧАНИЯ РЕПРОДУКТИВНОЙ ФУНКЦИИ

3.3.1.  Изучение связи метаболизма глюкозы и жирных кислот с метаболизмом холестерина:

3.3.1.1. Стеатоз печени и атеросклероз;
3.3.1.2. Холестерозы желчного пузыря;
3.3.1.3. Инсулинорезистентность и атеросклероз;
3.3.1.4. Гендерные особенности метаболизма холестерина;
3.3.1.5. Метаболизм липидов и синтез половых гормонов.

3.3.2.  Изучение роли половых гормонов в регуляции метаболизма энергетических субстратов:

3.3.2.1. Эстрогены и жировая ткань;
3.3.2.2. Андрогены и мышечная ткань.

3.3.3.  Исследование причин гендерных различий в продолжительности жизни:

3.3.3.1. Метаболические особенности у женщин в пре– и постменопаузальном периоде;
3.3.3.2. Мужское старение.

3.4.  ИССЛЕДОВАНИЕ ЭТИОЛОГИИ АССОЦИИРОВАННЫХ С ВОЗРАСТОМ ЗАБОЛЕВАНИЙ

3.4.1.  Определение понятия «ассоциированное с возрастом заболевание»:

3.4.1.1. Генетическая предрасположенность;
3.4.1.2. Влияние факторов окружающей среды;
3.4.1.3. Влияние образа жизни;
3.4.1.4. Расовые различия.

3.4.2.  Исследование взаимосвязи между возрастными изменениями метаболизма энергетических субстратов и развитием возрастзависимых патологий:

3.4.2.1. Атеросклероз;
3.4.2.2. Гипертоническая болезнь;
3.4.2.3. Инсулиннезависимый диабет 2-го типа;
3.4.2.4. Дисбактериоз кишечника;
3.4.2.5. Аутоиммунные заболевания;
3.4.2.6. Рак;
3.4.2.7. Нейродегенеративный процесс;
3.4.2.8. Остеопороз.

3.4.3.  Разработка методов профилактики возрастзависимых заболеваний:

3.4.3.1. Немедикаментозные методы;
3.4.3.2. Физические нагрузки;
3.4.3.3. Диета;
3.4.3.4. Средства народной медицины;
3.4.3.5. Фармакологические средства.

3.4.4.  Исследование непатологических типов старения и феномена долгожительства.

Раздел 4. МАТЕМАТИЧЕСКОЕ МОДЕЛИРОВАНИЕ ПРОДОЛЖИТЕЛЬНОСТИ ЖИЗНИ, ДОЛГОЛЕТИЯ И СТАРЕНИЯ

ОСНОВНЫЕ НАПРАВЛЕНИЯ ИССЛЕДОВАНИЙ

Все классические теории старения имеют между собой много общего, различаясь постулированием причин и акцентированием тех или иных аспектов старения. Математическое моделирование позволяет сравнивать различные теории, выделять их общие положения и проверять их соответствие современным данным о старении и долголетии.

Старение физиологических систем организма необходимо рассматривать с двух позиций: детально описывать саму систему (структуру), и её поведение (функцию).

В настоящее время существует множество моделей, описывающих функционирование физиологических систем, находящихся в стационарном режиме (работающих в «быстром» времени). Однако моделей, в которых рассматривается поведение этих систем в «медленном» времени (процессы старения) практически нет.

Целью моделирования является как анализ собственно старения рассматриваемых систем, так и получение основы для построения их моделей в рамках концепции естественных технологий. Она была предложена в 1989 году академиком А.М. Уголевым и является системно-биологической основой математического моделирования процессов старения.
В рамках этой концепции организм рассматривается как система, реализующая различные технологические цепочки поддержания жизни. В биологических системах технология представляет собой совокупность механизмов и способов преобразования вещества, энергии и информации для обеспечения целостности организма.

Важное место в моделировании процессов старения займёт сценарный подход, позволяющий проводить многовариантный ситуационный анализ процессов старения, включая наступление смерти. Сценарий связывает между собой, с одной стороны, изменение внешних условий, а с другой – изменение собственных переменных системы. Сценарный подход в рамках концепции естественных технологий может применяться для прогнозирования поведения систем организма и определения продолжительности жизни человека при тех или иных экологических, социальных и экономических условиях.

Для моделирования продолжительности активной жизни могут использоваться многостадийные демографические модели, марковские и полумарковские модели, модели с нечёткой логикой. Модели рассматривают различные уровни потери здоровья от полного здоровья до смерти. Модели различаются по характеристикам законов перехода между состояниями и по принципам отнесения индивидуума к конкретным состояниям.

Старение, продолжительность жизни, изменение состояния здоровья подвержены множеству неконтролируемых факторов и описываются как случайные процессы, которые можно изучать только при их массовом проявлении, то есть при изучении групп индивидуумов и популяций. При этом существенным оказывается учёт специфики собираемых статистических данных и специфические свойства популяции.

Очевидно, что для всестороннего изучения процессов старения с помощью методов математического моделирования необходима целевая широкомасштабная научно-исследовательская программа.
4.1.  МАТЕМАТИЧЕСКОЕ МОДЕЛИРОВАНИЕ ФУНДАМЕНТАЛЬНЫХ МЕХАНИЗМОВ СТАРЕНИЯ

4.1.1.  Анализ процессов регулирования и управления в биологических системах как основа изучения феномена старения:

4.1.1.1. Разработка концепции и математических моделей, объясняющих феномен старения как результат регулирования и управления в сложноорганизованных биологических системах;
4.1.1.2. Анализ защитных систем организма с точки зрения развития и предотвращения старения;
4.1.1.3. Анализ роли сознания в управлении процессами в организме человека;
4.1.1.4. Моделирование регуляторных и защитных систем организма (нервная, гуморальная, иммунная системы и т.д.);
4.1.1.5. Анализ механизмов возникновения феномена долголетия с точки зрения регулирования жизнедеятельности (соотношения параметров, склонности к заболеваниям, уязвимости).

4.1.2. Моделирование нормального и патологического старения:

4.1.2.1. Моделирование модулирующих процессов «аллостатической нагрузки» на развитие старения и продолжительность жизни;
4.1.2.2. Моделирование изменения свойств и накопления окисленных белков с возрастом. Влияние на состояние организма человека;
4.1.2.3. Моделирование старения «здорового» организма;
4.1.2.4. Моделирование «возрастной» заболеваемости:
4.1.2.4.1. Роль возрастных и хронических заболеваний в сокращении продолжительности жизни по сравнению с предсказываемой
4.1.2.5. Моделирование прогерии;
4.1.2.6. Моделирование болезни Альцгеймера.

4.1.3.  Старение и оптимальность биологических систем:

4.1.3.1. Математическое моделирование эволюционно оптимальных стратегий развития, репродукции и выживания;
4.1.3.2. Моделирование индивидуальных паттернов реализации оптимальных эволюционных стратегий (яйценесение у плодовых мушек); 4.1.3.3. Моделирование возникновения долгоживущих особей как результат индивидуальных особенностей распределения ресурсов;
4.1.3.4. Моделирование индивидуальных и популяционных механизмов репродуктивного и постреподуктивного поведения с точки зрения оптимальности продолжительности жизни.

4.1.4. Моделирование реакций организма на его окружение и роль этих реакций в старении:

4.1.4.1. Моделирование криогенных воздействий на клетку;
4.1.4.2. Моделирование криогенных воздействий на целостный организм;
4.1.4.3. Моделирование физиологических адаптаций и старения;
4.1.4.4. Моделирование результатов слабых воздействий на живые организмы;
4.1.4.5. Моделирование изменения адаптационных свойств организма с возрастом;
4.1.4.6. Сравнительный анализ характеристик старения в изменяющихся условиях.

4.1.5.  Эволюционные аспекты старения:

4.1.5.1. Математическое обоснование предопределённости старения как оптимальной стратегии эволюции;
4.1.5.2. Математическое моделирование процессов искусственного отбора, направленного на увеличение
продолжительности жизни:
4.1.5.2.1. Оценка оптимальности процессов естественного отбора;
4.1.5.2.2. Проверка гипотезы оптимальности при искусственном отборе.
4.1.5.3. Взаимосвязь эволюции и сознания человека (сознание как продукт эволюции, сознание как механизм эволюции).

При нажатии схема откроется в отдельном окне с увеличением размера


4.1.6.  Математические модели механизмов старения физиологических систем организма:

4.1.6.1. Моделирование процессов старения нервной системы
4.1.6.2. Моделирование процессов старения головного мозга
4.1.6.3. Моделирование старения регуляторных систем организма
4.1.6.4. Возрастное старение в моделях энергетики организма
4.1.6.5. Моделирование процессов деления и роста клеток и морфогенеза
4.1.6.6. Моделирование субклеточных транспортных процессов (проникновение белков через мембрану, облегченный транспорт, активный транспорт)
4.1.6.7. Моделирование роли клеточных процессов в старении
4.1.6.8. Модель виртуальной стареющей ткани
4.1.6.9. Моделирование систем контроля онтогенеза
4.1.6.10. Математическая модель старения костного мозга и кроветворной системы
4.1.6.11. Математическая модель старения сердца и сосудистой системы
4.1.6.12. Математическая модель старения репродуктивной системы организма
4.1.6.13. Математическая модель старения гормональной системы
4.1.6.14. Виртуальная модель стареющего организма:
4.1.6.14.1. Создание модели нематоды C.elegans;
4.1.6.14.2. Создание модели организма плодовой мушки дрозофилы;
4.1.6.14.3. Создание модели организма человека.
4.2.  МАТЕМАТИЧЕСКОЕ МОДЕЛИРОВАНИЕ ПРОЦЕССОВ СТАРЕНИЯ В РАМКАХ КОНЦЕПЦИИ ЕСТЕСТВЕННЫХ ТЕХНОЛОГИЙ ОРГАНИЗМА

4.2.1.  Разработка концепции старения как снижения функциональных способностей естественных технологических систем(А.М. Уголев, 1989; В.Н. Новосельцев, 1992):

4.2.1.1.  Разработка структурных моделей совокупности естественных технологий;
4.2.1.2.  Определение оптимальной размерности системы естественных технологий для моделирования старения;
4.2.1.3.  Разработка интегрирующей модели гомеостаза;
4.2.1.4.  Разработка концепции естественной смерти от старости в модели естественной технологии;
4.2.1.5.  Разработка модели клеточных процессов в рамках системы естественных технологий.

4.2.2.  Моделирование отдельных систем организма как существенных элементов системы естественных технологий:

4.2.2.1.  Желудочно-кишечный тракт;
4.2.2.2.  Лёгочная система;
4.2.2.3.  Почки;
4.2.2.4.  Печень;
4.2.2.5.  Костный мозг (кроветворная система);
4.2.2.6.  Кровообращение;
4.2.2.7.  Иммунная система;
4.2.2.8.  Центральная и периферическая нервные системы;
4.2.2.9.  Терморегуляция;
4.2.2.10.  Гормональные системы.

4.2.3.  Моделирование интегрирующих связей в системе естественных технологий организма:

4.2.3.1.  Моделирование блока гомеостаза как центрального элемента, объединяющего процессы естественных технологий;
4.2.3.2.  Моделирование междисциплинарных интерфейсов старение/гомеостаз и гомеостаз/старение;
4.2.3.3.  Моделирование гомеостаза.

4.2.4.  Сценарное моделирование процессов старения и наступления смерти в рамках концепции естественных технологий организма:

4.2.4.1.  Проверка результатов моделирования по данным о старении и продолжительности жизни человека (Тула, Екатеринбург, Москва);
4.2.4.2.  Построение прогноза продолжительности жизни для различных сценариев изменения экологической обстановки в России;
4.2.4.3.  Построение прогноза продолжительности жизни в различных регионах России.

При нажатии схема откроется в отдельном окне с увеличением размера


4.4.  РАЗВИТИЕ МЕТОДОЛОГИИ МОДЕЛИРОВАНИЯ ПРОЦЕССОВ СТАРЕНИЯ, ПОТЕРИ ЗДОРОВЬЯ И СМЕРТНОСТИ

4.4.1. Применение различных математических подходов к моделированию старения:

4.4.1.1. Балансные модели (модели Т. Пенны, Плетчера-Нойхаузера и их развитие);
4.4.1.2. Модели теории надёжности (В. Кольтовера, модели Л. и Н. Гавриловых, М. Никулина и их развитие);
4.4.1.3. Гетерогенность (подход А.И. Яшина, А.И. Михальского);
4.4.1.4. Стохастическое моделирование;
4.4.1.5. Энергетический гомеостатический подход к моделированию старения;
4.4.1.6. Кислородные гомеостатические модели (подход В.Н. Новосельцева);
4.4.1.7. Популяционные модели старения;
4.4.1.8. Синергетические модели (подход Г.Г. Малинецкого);
4.4.1.9. Междисциплинарное моделирование (подход В.Н. Новосельцева).

4.4.2.  Построение математических моделей, учитывающих неопределённости в структуре и параметрах процессов старения и долгожительства:

4.4.2.1. Применение современных методов анализа данных в условиях неопределённости. Учёт частичной наблюдаемости процессов старения и потери здоровья
4.4.2.2. Развитие формальных стохастических моделей старения.

4.4.3.  Идентификация математических моделей старения по неполным данным:

4.4.3.1. Формулировка требований к объему и качеству информации, необходимой для идентификации математических моделей старения
4.4.3.2. Экспериментальная оценка точности получаемых моделей по симулированным данным.

4.4.4.  Разработка методов планирования экспериментов по изучению продолжительности жизни на экспериментальных животных:

4.4.4.1. Планирование экспериментов по влиянию ограничения питания на продолжительность жизни и старение;
4.4.4.2. Планирование экспериментов по влиянию стрессорных воздействий на продолжительность жизни и старение;
4.4.4.3. Планирование экспериментов по роли ограничения репродукции;
4.4.4.4. Планирование экспериментов по увеличению продолжительности жизни при применении геропротекторов.

4.4.5.  Развитие компьютерной базы моделирования старения:

4.4.5.1. Анализ специализированных языков моделирования с точки зрения их использования для моделирования старения (Simula, SBML и пр.)
4.4.5.2. Создание компьютерных математических моделей старения, учитывающие принципы эволюции человека и животных.

4.5.  МАТЕМАТИЧЕСКОЕ МОДЕЛИРОВАНИЕ И АНАЛИЗ ПРОЦЕССОВ СТАРЕНИЯ И ПОТЕРИ ЗДОРОВЬЯ НА УРОВНЕ ОТДЕЛЬНЫХ ГРУПП И ПОПУЛЯЦИЙ

4.5.1.  Методы анализа, учитывающие специфику и организацию сбора данных:
4.5.1.1. Построение математических моделей изменения показателей здоровья, заболеваемости и смертности населения на основании продольных и поперечных данных (включая когортный анализ по данным, полученным по временным срезам)

4.5.2.  Анализ данных популяционной генетики:
4.5.2.1.  Математическое моделирование для поиска генетических детерминант здорового долголетия.

4.5.3.  Математическое моделирование и анализ связи хронической заболеваемости со старением и смертностью людей:
4.5.3.1.  Изучение и моделирование связи между уровнем хронической инвалидизации и смертностью в пожилых возрастах
4.5.3.2.  Моделирование влияния сочетанной заболеваемости на смертность.
4.3.  МАТЕМАТИЧЕСКОЕ МОДЕЛИРОВАНИЕ ПРОДОЛЖИТЕЛЬНОСТИ ЖИЗНИ

4.3.1. Разработка общих концепций моделирования и математических моделей для предсказания ожидаемой продолжительности жизни экспериментальных животных и человека:

4.3.1.1. Животные:

4.3.1.1.1. Разработка математических моделей для предсказания продолжительности жизни дрозофилы;
4.3.1.1.2. Разработка математических моделей для предсказания жизни у плодовых мушек Medfly и Mexfly;
4.3.1.1.3. Разработка математических моделей для предсказания продолжительности жизни у грызунов (мыши, крысы).

4.3.1.2. Человек:

4.3.1.2.1. Определение генетических детерминантов;
4.3.1.2.2. Выяснение роли окружающей среды и медицинского обслуживания в изменении продолжительности жизни.

4.3.2.  Математические модели, описывающие продолжительность здоровой жизни: (многостадийные модели, марковские модели, модели с нечёткой логикой)

4.3.2.1. Животные:

4.3.2.1.1. Модели с дебилизацией (супинное поведение);
4.3.2.1.2. Разработка возрастных биологических индексов (поведенческих, физиологических).

4.3.2.2. Человек:

4.3.2.2.1. Разработка возрастных биологических индексов;
4.3.2.2.2. Математические модели биологического возраста;
4.3.2.2.3. Моделирование болезней старения;
4.3.2.2.4. Моделирование процессов дизабильности;
4.3.2.2.5. Математические модели инвалидности.

4.3.3.  Моделирование процессов воздействия на организм с целью увеличения продолжительности жизни:

4.3.3.1. Моделирование результатов воздействия на мозг (электрические, электромагнитные и т.д.) с целью продления жизни;
4.3.3.2. Моделирование результатов фармакологических воздействий с целью продления жизни (протеомика);
4.3.3.3 Моделирование результатов субклеточных воздействий на продолжительность жизни (ион Скулачёва);
4.3.3.4. Моделирование влияния криогенных воздействий на продолжительность жизни;
4.3.3.5. Моделирование стрессорных воздействий;
4.3.3.6. Моделирование эффекта гормезиса;
4.3.3.7. Анализ связей между стресс-устойчивостью и продолжительностью жизни у модельных животных и у человека;
4.3.3.8. Влияние холодовых воздействий;
4.3.3.9. Моделирование калорических ограничений и ограничений питания;
4.3.3.10. Анализ роли ограничения репродукции;
4.3.3.11. Моделирование роли генетических модификаций;
4.3.3.12. Влияние условий жизни и различных этнических и религиозных культур на продолжительность жизни (индейцы Ache, секта гуттеритов, мормоны и пр.);
4.3.3.13. Применение геропротекторов (мелатонин, пептиды и т.д.);
4.3.3.14. Анализ эффектов радиации;
4.3.3.15. Анализ и моделирование слабых воздействий на организм человека.

4.3.4.Анализ и моделирование изменения продолжительности жизни человека в исторической перспективе:

4.3.4.1. Моделирование изменения продолжительности жизни человека на основании палеодемографических данных. Расчёт таблиц дожития и распределения возраста смерти;
4.3.4.2. Моделирование и анализ феномена радикального увеличения продолжительности жизни человека от древности до нашего времени.

4.3.5.  Анализ и развитие существующих математических моделей продолжительности жизни (критика, выявление достоинств и недостатков):

4.3.5.1. Математическое моделирование феномена существования видовой продолжительности жизни;
4.3.5.2. Развитие классических моделей продолжительности жизни с учётом гетерогенности популяции;
4.3.5.3. Подход Л. Пиантанелли;
4.3.5.4. Гомеостатический подход В.Н. Новосельцева;
4.3.5.5. Рассмотрение прочих моделей.

При нажатии схема откроется в отдельном окне с увеличением размера


4.6.  РАЗВИТИЕ МЕТОДОВ ПЕРЕНОСА РЕЗУЛЬТАТОВ ПО ПРОДЛЕНИЮ ЖИЗНИ, ПОЛУЧЕННЫХ НА МОДЕЛЬНЫХ ЖИВОТНЫХ, НА ЧЕЛОВЕКА

4.6.1.  Генетический уровень:

4.6.1.1.  Моделирование влияния экспрессии генов, общих для человека и животных на продолжительность жизни
4.6.1.2.  Анализ роли эволюционно консервативных генов.

4.6.2.  Клеточный уровень:

4.6.2.1.  Моделирование восстановительных реакций, защищающих организм животных и человека от повреждений. Оксидативная уязвимость организма
4.6.2.2.  Моделирование реакций потребления, выработки и запасания энергии на клеточном уровне для объяснения различий в видовой продолжительности жизни животных и человека.

4.6.3.  Субклеточный уровень:
4.6.3.1.  Моделирование процессов репарации и повреждение белков (протеомика).

4.6.4.  Системный уровень:
4.6.4.1.  Моделирование гомеостаза и гомеоклаза у человека и животных.

4.6.5.  Внешние воздействия:

4.6.5.1.  Разработка математических моделей, описывающих эффекты влияния внешних воздействий на продолжительность жизни лабораторных животных в терминах адаптации, перераспределения энергии между жизненно важными функциями организма и нормы реакции
4.6.5.2.  Моделирование влияния на продолжительность жизни событий и воздействий, оказываемых на организм на различных этапах онтогенеза (животные и человек)
4.6.5.3.  Математическое моделирование принципов потери здоровья, общих для животных и человека.

4.6.6.  Эволюционные механизмы:
4.6.6.1.  Математическое моделирование и получение оценок пределов изменения видовой продолжительности жизни различных животных и человека.

Раздел 5. ВЗАИМОСВЯЗЬ СТАРЕНИЯ И РЕПРОДУКЦИИ

5.1.  Изучение возрастных изменений репродуктивной функции и поиск методов их коррекции:

5.1.1.  Дисбаланса половых гормонов при старении;
5.1.2.  Снижения либидо;
5.1.3.  Накопления мутаций и аберраций в половых клетках;
5.1.4.  Механизмов гибели половых клеток.

5.2.  Исследование механизмов антагонизма репродукции и долгожительства:

5.2.1.  Эндокринного влияния гонад на соматические ткани;
5.2.2.  Перераспределения пластических и энергетических ресурсов от сомы к герме;
5.2.3.  Поведенческих затрат на репродукцию.

5.3.  Изучение продолжительность жизни с точки зрения взаимовлияния полов:

5.3.1.  Влияние мужского пола на продолжительность жизни женского пола, и наоборот;
5.3.2.  Материнское наследование.

5.4. Анализ механизмов половых различий (диморфизма) продолжительности жизни в связи с генетикой пола:

5.4.1.  Социальная компонента:

5.4.1.1.  Выявление генетических причин повышенных поведенческих рисков гибели у мужского пола.

5.4.2.  Биологическая компонента:

5.4.2.1.  Гетерогаметный и гомогаметный пол;
5.4.2.2.  Различия нейроэндокринной регуляции между полами;
5.4.2.3.  Скорость укорочения теломер в зависимости от пола;
5.4.2.4.  Различия антиокислительного статуса полов;
5.4.2.5.  «Эффект бабушки» (эволюционная роль женщин в воспитании нескольких новых поколений как фактор, способствующий продлению жизни представителей женского пола).

Раздел 6. ВЛИЯНИЕ ВНЕШНЕЙ СРЕДЫ НА ПРОЦЕССЫ СТАРЕНИЯ

При нажатии схема откроется в отдельном окне с увеличением размера
6.1.  Исследование механизмов возникновения и регуляции окислительного стресса при нормальной жизнедеятельности и при старении:

6.1.1.  Проверка теории интенсивности жизнедеятельности;
6.1.2.  Взаимосвязь парциального давления кислорода с долголетием;
6.1.3.  Механизмы формирования окислительного стресса и его регуляции, роль свободных радикалов в старении и гормезисе.

6.2.  Изучение воздействия инфекций и изучение процессов воспаления при старении:

6.2.1.  Врожденный иммунитет при старении;
6.2.2.  Приобретенный иммунитет при старении;
6.2.3.  Старение как хронический воспалительный процесс.

6.3.  Анализ диеты как потенциального регулятора скорости старения:

6.3.1.  Регуляция калорийности пищи;
6.3.2.  Качественный состав пищи для достижения долголетия.

6.4.  Воздействие различных температурных режимов на скорость старения:

6.4.1.  Механизмы влияния температуры на скорость старения;
6.4.2.  Температурный гормезис;
6.4.3.  Белки теплового шока как факторы антистарения.

6.5.  Влияние темноты, постоянного освещения и нормального светового режима на скорость старения:

6.5.1.  Интенсификация жизнедеятельности на свету как фактор укорочения длительности жизни:
6.5.1.1. Активизация репродукции;
6.5.1.2. Изменение соотношения отдыха и активности.
5.5.2. Угнетение нейроэндокринной регуляции в условиях темноты.

6.6.  Исследования ионизирующей радиации как фактора, влияющего на скорость старения:

6.6.1.  Радиационный гормезис;
6.6.2.  Радиационный адаптивный ответ;
6.6.3.  Гиперчувствительность к облучению в малых дозах;
6.6.4.  Радиационный онкогенез.

Анализ механизмов влияния гипергравитации в качестве индуктора эффектов для продолжительности жизни.

В этом компасе были представлены предложения, разработчиками которых являются:

Владислав Баранов,
доктор медицинских наук, член-корреспондент РАМН, ГУ НИИ акушерства и гинекологии им. Отта (Санкт-Петербург)

Анатолий Михальский
кандидат технических наук, Институт проблем управления
им. В.А. Трапезникова РАН (Москва)

Алексей Москалёв
доктор биологических наук, Институт биологии научного
Центра Уральского отделения РАН (Сыктывкар)

Василий Новосельцев
доктор технических наук, профессор Институт проблем управления
им. В.А. Трапезникова РАН (Москва)

Елена Терёшина
доктор биологических наук, РНИИ Геронтологии
Минздрава РФ (Москва)

ПРИГЛАШЕНИЕ К СОТРУДНИЧЕСТВУ

Организаторы программы "Наука против старения" приглашают ученых высказать экспертное мнение по ряду вопросов:

1. Какие меры необходимо предпринять для объединения усилий международного научного сообщества для реализации плана "Наука против старения"?

2. Лично Вам было бы интересно принять участие в создании плана "Наука против старения"? И если да – то в каком качестве:
- редактора,
- разработчика,
- организатора?


3. Какие убедительные аргументы нужно привести для формирования социального заказа на масштабные научные исследования старения?

4. Какие конкретные направления исследований старения вы считаете приоритетными и наиболее перспективными?

5. Хотели бы Вы принять участие в научной конференции, посвященной разработке международного плана «Наука против старения»?

Для нас очень важно Ваше мнение.

Мы всегда открыты для общения и рады единомышленникам!

anti.starenie@gmail.com

Интернет о ходе работы над программой "Наука пртив старения"

Вот что можно почитать:

На сайте "Наука и технологии Российской Федерации" - В России разработана глобальная научная программа стратегии борьбы со старением.

На сайте Российского агентства научных новостей "Информнаука" - Удар по старению

Комментарии

25 октября 2009 в 07:18
 
Наберёмся наглости и промоделируем эволюционную мотивацию генетических процессов. А почему бы и нет, разброс мнений велик. Идёт эволюция прокариоидной жизни, увеличивается общее количество ДНК. Каков предел усложнения и в чём он? Прежде всего в энергообеспечении во время репликации ДНК. Если реплицируется, то с неё не снимается информационная РНК и нет поддержки энергопроизводства в клетке. Каковы выходы из этой ситуации? Первый перенос репликации на период максимального энергообеспечения у аутотрофов. Это произошло у синезелёных водорослей. Второй выход создание автономной системы энергообеспечения, независимой от реплицируемой ДНК и имеющей собственную ДНК. Это и произошло у гетеротрофов через незавершённый фагоцитоз и образование, таким образом, в клетке митохондрий. До сих пор ещё сохранился один вид амебы без митохондрий. Это общий предок всей эукариоидной жизни. Митохондрии нужно размножать при делении клетки после репликации ДНК или нет? Потомкам должно достаться поровну. Значит, обязательна отработка наличия гена, ведающего этим и одновременно работающего во время репликации. Если работает во время репликации ДНК, значит не реплицируется и его не будет у потомков. Каков выход? Только в увеличении его количества с периодическим восстановлением его количества по мере его расходования. Это и есть первичная суть полового размножения, которая только в последующем приняло на себя изменчивость. Первые организмы обладающие половым размножением оплодотворяли сами себя. На выходе никакой изменчивости, а половое размножение есть. Половое размножение позволяет выделить два вида деления клеток, у которых разная функция. Вегетативное деление, направленное на реализацию генетической программы и половое направленное на реставрацию, прежде всего, энергетических и пролиферативных возможностей клетки. Таким образом, половое размножение это система вынесения генетической программы развития за пределы цикла от одного деления клетки до другого. Появляется возможность усложнять эту программу в многоклеточном организме. Посмотрите на половое деление клеток. До образования гамет вы видите процесс перекрёста хромосом в районе теломер, называемый кроссинговером. После образования гамет вы видите ярчайшие примеры естественного отбора среди них по принципу, в первую очередь энергетической дееспособности при прохождении дистанции половых путей у сперматозоидов или в борьбе за желток у яйцеклеток. Теломерный повтор в теломерах, и перекрёст их явно ассиметричен. Это и есть механизм умножения необходимых генов у потомков, в данном случае теломерного повтора. И это объясняет абсолютно всё. Умножение у одних за счёт других потомков и отсев их. Как эволюционировала теломераза и что это такое? Хромосомы увеличиваются и усложняются, благо митохондрии уже появились. Снятие Информационной РНК для синтеза белков только с одной цепочки ДНК. Неизбежны ошибки при этом и по мере увеличения ДНК подойдём к тому, что появляется новый предел на усложнение ДНК, когда гибнуть будет из-за них при усложнении ДНК большинство клеток. Каков выход? Только в создании системы репарации генов. Как можно сделать? Через снятие информации с другой цепочки ДНК и исправлении ошибок в пострадавшей цепочке ДНК. Вот к чему относится теломераза, и как она первично возникла. Вполне возможно она сработает и на массе других последовательностей и генов в зависимости от вида И-РНК, с которой она соединяется. Нужна она при начале дифференцирующего деления клеток и сможет ли обеспечить бессмертие клеток вообще? С началом дифференцирующего деления она не просто не нужна, а наоборот является очередным препятствием в эволюции дифференцирующего деления клеток. Природа выбрала уничтожение основного массива мутаций через относительно короткий срок жизни постоянно обновляемых соматических клеток из запаса стволовых клеток. Вот и исчезла при нём теломераза. Деление клеток разводит в потомках необратимые изменения в два раза. Вот основной механизм против старения. нет ни программы ни генов страрения,
16 августа 2010 в 03:03
 
5) Без грамотной научно-популярной и пропагандистской составляющей.
Да, я именно это и имею в виду, что 95% учёных не умеют писать научно-популярные книги, так, чтобы было понятно каждой домохозяйке и каждому рабочему с лопатой. Сколько человек знает о Вашем существовании и читает Ваши научные журналы? Кучка узких специалистов.
А антинаучные книги Геннадия Малахова с его сверхпопулярными глупостями типа "пить мочу полезно для здоровья" знает каждое домашнее животное. Это плохо, что настоящих учёных почти никто не знает. Но это справедливо, потому что они не хотят! писать в научно-популярном стиле, чтобы было понятно всем. Они, видите-ли, пишут диссертации.
8 апреля 2013 в 04:24
 
Дать бессмертие я смогу через три года при наличии миллиарда долларов,Японцы к этому придут потратив около 50млрд.,через десять лет,а на территории России-это вообще не возможно пустая трата времени,сил и средств!

Оставить комментарий

Поделиться с друзьями

Share on Twitter