Рекомендувати документи

біотехнол

Відповідність магістерської програми з медичних біотехнологій новим соціальним викликам Європейського Союзу в Університеті Печ та Університеті Дебрецена

Молекулярні та клінічні основи геронтології д-р Кріштіан Квелл - д-р Джудіт Понграч - д-р Міклош Секелі - д-р Марта Баласко - д-р Еріка Петерварі - д-р Джула Бако

Молекулярні та клінічні основи геронтології Д-р Кріштіан Квелл - Д-р Джудіт Понграч - Д-р Міклош Секелі - Д-р Марта Баласко - Д-р Еріка Петерварі - Д-р Джула Бако

«Адаптація магістерської програми медичної біотехнології до нових соціальних викликів Європейського Союзу в Університеті Печ та Університеті Дебрецена» Ідентифікаційний номер: TÁMOP-4.1.2-08/1/A-2009-0011

Рукопис завершено: 11 листопада 2011 р.

Відповідальний за публікацію: Печський університет Головний редактор: д-р Кріштіан Квелл, д-р Джудіт Понграч, д-р Міклош Шекелі, д-р Марта Баласко, д-р Еріка Петерварі, д-р Джула Бако, Ріта Богнар Технічний редактор: Жолт Bencze, Veronika Csöngei and Szilvia Czulák Відредаговано: Доктор Дьєрдь Міскей Обсяг: 214 сторінок

Зміст СПИСОК ФІГУР. 9 I

ГЕРЕНТОЛОГІЯ. 19 I.1

ОСНОВИ ГЕРОНТОЛОГІЇ, ДЕМОГРАФІЧНІ ДАНІ. 19 I.1.1

Вступ, визначення. 19

Старіння населення. 19

Хронологічний та біологічний вік. 22

Етіологія старіння: генетичні механізми та фактори навколишнього середовища. 23

АДАПТАЦІЯ ТА ВІДНОВЛИВІСТЬ, ПОЛІМОРБІДНІСТЬ. 25 I.2.1

Прогресуючий дефіцит адаптивних гомеостатичних механізмів під час старіння. 25

Поліморбідність у людей похилого віку. 30

Харчування, фізичний стан, склад тіла, саркопенія. 32 I.3.1

Вступ: вікові зміни маси тіла та складу тіла. 32

Зміни маси жиру (FM) та маси без жиру (FFM) з віком. 34

Патогенез саркопенії. 36

ІМОБІЛІЗАЦІЯ, ФІЗИЧНА ДІЯЛЬНІСТЬ, ПОРУШЕННЯ РУХУ. 40 I.4.1

Сприятливий вплив фізичних навантажень. 40

Синдром іммобілізації - хронічний постільний режим. 41

Ідентифікаційний номер: TÁMOP-4.1.2-08/1/A-2009-0011

Молекулярні та клінічні основи геронтології I.4.3 I.5

Повторна мобілізація людей похилого віку. 49

ХАРАКТЕРИСТИКИ, АНОМАЛІЇ ТА ЗАХВОРЮВАННЯ СЕРЦЕВО-СУДИННОЇ СИСТЕМИ. 51

Вікові зміни серцево-судинної системи. 51

ЗМІНИ ДИХАННЯ, ЗАГАЛЬНІ ХВОРОБИ. 58 I.6.1

Вікові зміни в грудній клітці та легенях. 58

Вікові зміни в дихальних шляхах. 60

Інші порушення функції дихання у людей похилого віку. 61

Захворювання органів дихання - підвищена поширеність серед людей похилого віку. 61

ЗМІНИ ФУНКЦІЇ НИРКИ, ЕЛЕКТРОЛІТ/ВОДА ТА КИСЛОТА/БАЗОВИЙ ГОМЕОСТАЗ. 63

Старіння проти нефрон-дисфункції. 63

Старіння проти неселективна функція нирок. 68

Ниркова недостатність у людей похилого віку. 68

Нетримання сечі у людей похилого віку. 69

Побутові електроліти та вода та розлади у людей похилого віку. 70

Старіння проти порушення рН. 71

ЗМІНИ В ЕНДОКРИННІЙ СИСТЕМІ ТА МЕТАБОЛІЗМІ. 74 I.8.1

Вікові зміни в ендокринній системі. 74

Функціональні розлади, пов’язані з ендокринними змінами в літньому віці. 77

Вікові зміни проміжного обміну речовин. 80 Проект підтримується Європейським Союзом та співфінансується Європейським соціальним фондом

ЗМІНИ ШЛУНКОВО-кишкового тракту, гострі та хронічні розлади. 82

Взаємодія з іншими системами. 82

Поширені розлади верхніх відділів шлунково-кишкового тракту. 83

Поширені розлади нижнього відділу шлунково-кишкового тракту. 85

НЕВРОЛОГІЧНІ ТА ПСИХОЛОГІЧНІ ПОРУШЕННЯ У СТАРІХ. 89 I.10.1

Вікові зміни нервової системи. 89

Психологічні розлади у людей похилого віку. 95

ДОГЛЯД ЗА СТАРІХ ХВОРИХ. 98 I.11.1

Спілкування з пацієнтом похилого віку. 98

Системи догляду за літніми людьми. 99

Поліпрагматизм у людей похилого віку. 101

УСПІШНЕ СТАЛІННЯ. 105 I.12.1

Фактори, що впливають на старіння. 105

II МОЛЕКУЛЯРНА ГЕРОНТОЛОГІЯ. 111 II.1

ОСНОВИ МОЛЕКУЛЯРНОЇ ГЕРОНТОЛОГІЇ. 111 II.1.1

ТЕОРІЇ СТАРІННЯ. 117 II.2.1

Генеалогічне дерево теорій старіння. 117

Еволюційні теорії, антагоністична плейотропія. 119

Програмовані теорії. 120

Теорії збитків. 121

Ідентифікаційний номер: TÁMOP-4.1.2-08/1/A-2009-0011

Молекулярні та клінічні основи геронтології II.3

МІТОКОНДРИЧНЕ СТАРІННЯ. 124 II.3.1

Мітохондрії вразливі. 125

АФК-опосередковані пошкодження мітохондрій та старіння. 127

Мітохондріальні захворювання. 131

СТАРІННЯ І ВИРАЖЕННЯ ГЕНІВ. 135 II.4.1

Теломеровое вкорочення. 135

Годинник теломер старіння. 136

Антагоністична плейотропія. 141

ГЕНЕТИЧНИЙ ФОН І ЖИТТЯ. 143 II.5.1

Антагоністична плейотропія та генетичні програми. 143

Дослідження на сторіччя. 145

Гени, що відповідають за довголіття. 147

РОЗВИТОК ПУХЛИНИ, СТАРІННЯ ТА ПУХЛИНИ, ЕПІДЕМІОЛОГІЯ ТА СТАТИСТИКА

Гени-супресори пухлини. 156

Амбівалентна роль p53. 158

Гени антагоністичної плейотропії та супресорів пухлини. 161

Епідеміологія та статистика. 162

ГЕНОМІЧНІ ЗМІНИ ВІД СТАРІННЯ. 165 II.7.1

Окислювальні пошкодження ДНК та відновлення. 165

Пошкодження та відновлення ДНК в прогерії. 170

Проект підтримується Європейським Союзом та співфінансується Європейським соціальним фондом

МОЛЕКУЛЯРНИЙ І КЛІТИННИЙ ЕФЕКТИ ГОСТРОГО І ХРОНІЧНОГО СТРЕСУ. 174

Обмеження калорій збільшує тривалість життя. 174

Відтворення ефектів обмеження калорій. 178

CR та антагоністична плейотропія. 178

МЕТАБОЛІЗМ І ЖИТТЯ I . 179 II.9.1

Антагоністична плейотропія. 179

Перекисне окислення білка, відновлення, супутні захворювання. 179

PUFA суперечність. 182

МЕТАБОЛІЗМ І ЖИТТЯ II. . 184 II.10.1 Сіртуїни як перемикачі. 184 II.10.2 Сиртуїни ссавців. 186 II.10.3 Перелік функцій сиртуїнів. 189 II.10.4 Фармакологічна міметика Sirt1. 191

СТАРІННЯ - ПОВ'ЯЗАНІ МІЖКЛІТИННІ/МІЖКЛІТКОВІ ХВОРОБИ. 196

II.11.1 Ліпофусцин або лізосомальні відходи. 199 II.11.2 Амілоїдні агрегати. 200 II.11.3 Функція протеосом під час старіння. 203 II.12

МОЛЕКУЛЯРНА ІНТЕРВЕНЦІЯ. 211 II.12.1 Обсяг тривалості життя, планові втручання. 211 II.12.2 Обмеження SENS. 212

Ідентифікаційний номер: TÁMOP-4.1.2-08/1/A-2009-0011

Молекулярні та клінічні основи геронтології II.13

РЕКОМЕНДОВАНА ЛІТЕРАТУРА. 214

Проект підтримується Європейським Союзом та співфінансується Європейським соціальним фондом

Перелік рисунків I.1-1. Рисунок 2: Криві тривалості життя в деяких популяціях. 20 I.1-2. Рисунок: Віковий рівень смертності шведських жінок з 1751 по 1950 рік і в 1988 році. 20 I.1-3. Рисунок 2: Тривалість життя при народженні в різних європейських країнах. 21 I.1-4. Рисунок: Регіональні відмінності середньої тривалості життя у Німеччині: розбіжність між Сходом та Заходом (2003). 22 I.2-1. Рисунок 2: Залежні від віку зміни різних функцій. 26 I.2-2. Вплив підвищення систолічного артеріального тиску на 50 мм рт.ст. на частоту серцевих скорочень, серцевий індекс та ударний об’єм у молодих та старих щурів. 27 I.2-3. Рисунок: Тест на толерантність до глюкози (50 г глюкози перорально) у різних вікових групах. 27 I.2-4. Рисунок: Функціональна та резервна ємність органів у молодих та старих. 28 I.2-5. Рисунок: Геріатричні гіганти. 30 I.3-1. У віці від 20 до 70 років, незважаючи на стабільну, нормальну масу тіла, склад тіла змінюється: жирова маса збільшується (збільшення вдвічі все ще вважається фізіологічним). 33 I.3-2. Малюнок 4: Функціональні відп. патогенез його метаболічних наслідків. 33 I.3-3. Рисунок: Ектопічне накопичення жиру під час старіння: клітини MAD менші та менш чутливі до інсуліну, ніж повністю диференційовані адипоцити. 35

Ідентифікаційний номер: TÁMOP-4.1.2-08/1/A-2009-0011.

Проект підтримується Європейським Союзом та співфінансується Європейським соціальним фондом

Перелік рисунків I.5-5. Рисунок 2: Максимальне споживання кисню та час витривалості як функція віку. 54 I.5-6. Рисунок 2: Середній тиск в аорті та швидкість пульсової хвилі в аорті як функція віку у сільських та міських жителів. 56 I.5-7. Рисунок: Кореляція між судинними та адаптивними змінами серцевої функції під час старіння. 56 I.6-1. Фігура: Літня форма грудей. 59 I.6-2. Рисунок 2: Прогресивне зменшення висоти внаслідок компресійного перелому хребців, випинання живота, вигини верхньої частини спини («горб вдови»). 59 I.6-3. Рисунок 2: Зміни потоку повітря зі старінням (ОФВ1 = обсяг форсованого видиху за 1 секунду). 60 I.7-1. Рисунок 2: Залежне від віку зниження СКФ. Через зменшення кількості функціональних нефронів прогресивне зниження ШКФ перевищує зменшення ниркового кровотоку. 64 I.7-2. Рисунок 1: Залежні від віку зміни фільтрації одиночного нефрону (СКФ одиничного нефрону, SNGFR) у відсотках від загальної кількості нефрону. 64 I.7-3. Рисунок 2: Концентрація та розведення пов'язані в різних ділянках нефрону (фіолетові стрілки позначають активну реабсорбцію Na, зелені - пасивну реабсорбцію води). 65

Ідентифікаційний номер: TÁMOP-4.1.2-08/1/A-2009-0011

Проект підтримується Європейським Союзом та співфінансується Європейським соціальним фондом

Список рисунків I.12-1. Рисунок 2: Криві виживання ad libitum та 60% годуваних самців щурів: вони жили 48 місяців із зниженням дієти на 40% порівняно зі звичайними 30 місяцями. 106 I.12-2. Рисунок: Фактори, що впливають на старіння. 107 II.1-1. Рисунок: Зв'язок між масою тіла та тривалістю життя. 112 II.1-2. Рисунок: Зв'язок між віком та схильністю до захворювань. 113 II.1-3. Рисунок: Який термін служби? . 114 II.1-4. Рисунок 2: Підходи до досліджень старіння. 115 II.1-5. Рисунок: Теорія старіння Августа Вайсмана. 116 II.1-6. Рисунок: Піонери досліджень старіння. 116 II.2-1. Рисунок: Генеалогічне дерево теорій старіння. 117 II.2-2. Рисунок: Основні групи теорій старіння. 118 II.2-3. Рисунок: Поза молекулярною біологією старіння. 118 II.2-4. Рисунок: Еволюційні теорії життя. 120 II.2-5. Рисунок: Теорія антагоністичної плейотропії. 120 II.2-6. Рисунок: Програмовані теорії. 121 II.2-7. Рисунок: Загальні рецептури. 122 II.2-8. Рисунок: Індивідуальні механізми. 123 II.3-1. Рисунок 2: Характеристика мітохондрій та мтДНК. 124 II.3-2. Рисунок 2: Реплікація ДНК мітохондрій. 125 II.3-3. Малюнок 2: Гени, кодовані мтДНК. 126 II.3-4. Рисунок: Причини вразливості мітохондріальної ДНК. 126 II.3-5. Рисунок: Причини та наслідки старіння мітохондрій. 128 II.3-6. Рисунок: АФК та ​​їх основні джерела. 128 II.3-7. Малюнок: Теорія старіння мітохондріальних кисневих радикалів. 129 Ідентифікаційний номер: TÁMOP-4.1.2-08/1/A-2009-0011

Проект підтримується Європейським Союзом та співфінансується Європейським соціальним фондом

Молекулярні та клінічні основи геронтології II.7-4. Рисунок: Неокислювальні пошкодження ДНК. 167 II.7-5. Рисунок: Неокислювальні пошкодження білка. 168 II.7-6. Рисунок: Окислювальні пошкодження ДНК, типи I . 169 II.7-7. Рисунок: Типи відновлення пошкоджень окислювальної ДНК II. . 169 II.7-8. Рисунок: Гени відновлення пошкоджень окислювальної ДНК. 170 II.7-9. Рисунок: Геномна нестабільність у прогерії. 171 II.7-10. Рисунок: Окислювальні пошкодження ДНК та старіння. 171 II.7-11. Рисунок: Синдром Вернера. 172 II.7-12. Рисунок: Синдром Кокейна. 173 II.7-13. Малюнок: прогерія Хатчінсона-Гілфорда. 173 II.8-1. Рисунок 2: Віднімання калорій збільшує тривалість життя. 175 II.8-2. Рисунок 2: Тривалість життя та дефіцит калорій (CR). 175 II.8-3. Рисунок 2: Віднімання калорій збільшує тривалість життя. 176 II.8-4. Рисунок 2: CR збільшує термін служби наступним чином. . 176 II.8-5. Рисунок: Сигналізація про інсулін/IGF. 177 II.8-6. Рисунок: Докази сигналів GH/IGF при старінні. 177 II.9-1. Рисунок: Перекисне окислення білка. 180 II.9-2. Рисунок: Відновлення білка після перекисного окислення. 181 II.9-3. Рисунок: Перекисне окислення білка та хвороби. 182 II.9-4. Рисунок: Перекисне окислення ліпідів. 183 II.9-5. Рисунок: Суперечність PUFA: AA та DHA. 183 II.10-1. Рисунок 2: Механізми дії Сіртуїна. 185 II.10-2. Рисунок 2: Властивості сімейства Sir2. 185 II.10-3. Рисунок: Статус ацетилювання та епігенетичне гальмування I . 186 II.10-4. Рисунок II: Статус ацетилювання та епігенетичне гальмування. . 186 16

Проект підтримується Європейським Союзом та співфінансується Європейським соціальним фондом

Молекулярні та клінічні основи геронтології II.11-12. Рисунок: Функції протеосом. 204 II.11-13. Рисунок: Функція протеосом під час старіння. 205 II.11-14. Рисунок: Пошкодження CR та неокислювального білка. 205 II.11-15. Рисунок: Функція протеосом та CR. 206 II.11-16. Рисунок: Функція протеосом та імунологічне старіння. 206 II.11-17. Рисунок: Функція протеосом та старіння нервової системи. 207 II.11-18. Рисунок: Автофагія та деградація ІС. 208 II.11-19. Рисунок: Трансформація пріонного білка. 208 II.11-20. Рисунок: Гістологічне зображення пріонних хвороб. 209 II.11-21. Малюнок: прогерія Хатчінсона-Гілфорда. 209 II.11-22. Рисунок: Склад оболонки серцевини. 210 II.11-23. Рисунок: Нестабільність огинаючої серцевини. 210 II.12-1. Малюнок: SENS. 211 II.12-2. Рисунок 2: SENS: заплановані втручання. 212 II.12-3. Рисунок: Обмеження SENS. 213

Проект підтримується Європейським Союзом та співфінансується Європейським соціальним фондом

Основи геронтології, демографічні дані

Геронтологія (від грецької: Géron = «сірий», «старий», logos = «наука») - це наука, що займається біологічними, психологічними та соціальними аспектами нормального старіння. Він відрізняється від геріатрії, яка є галуззю медицини, що займається характерними захворюваннями людей похилого віку або віковими змінами захворювань, які починаються в ранньому віці. Біогеронтологія - це розділ геронтології, що займається біологічними процесами старіння. Міждисциплінарні дослідження, що вивчають причини, наслідки та механізми біологічного старіння для кращого розуміння старіння людини. У постіндустріальних західних країнах надзвичайний приріст населення похилого віку зробив біогеронтологію одним із найбільш швидкозростаючих напрямків досліджень. I.1.2

Старіння населення

Видиме збільшення тривалості життя у всьому світі призвело до стрімкого збільшення населення похилого віку (старше 65 років) як в абсолютних показниках, так і в цілому. Очікувана тривалість життя зростала з ранніх історичних періодів, причому покращення стало більш вираженим у більш розвинених країнах. Вікова смертність зменшилась, але максимальна тривалість життя людини не змінилася. (Рисунок I.1-1 і Рисунок I.1-2)

Ідентифікаційний номер: TÁMOP-4.1.2-08/1/A-2009-0011.

США (1970)

60 1100 р. До н Європа 15000 років тому