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.