Ритъмът на обновяване на клетките

Навигационно меню

Персонализирани връзки

Съобщение

Информация за потребителя

Публикации 1 страница 6 от 6

Споделяне1 2009-06-22 20:29:57

  • Автор: Космонавт
  • Арбитър
  • клетките
  • От: Великобритания
  • Регистриран: 2009-01-15
  • Публикации: 12781
  • Респект: +2905
  • Положително: +3720
  • Пол Мъж
  • Възраст: 41 [1978-01-25]
  • Кръвна група: 1
  • Стил на хранене: Бях веган, а сега ям сурова риба, жълтъци, черен дроб, мас и сурово месо.
  • Зодия: Водолей
  • Прекарано във форума: 4 месеца и 0 дни
  • Последно посещение: 2019-04-29 14:51:31

На колко години сте? Не бързайте да отговорите на този на пръв поглед прост въпрос, защото шведският невролог Йонас Фризен отговори вместо вас: всеки възрастен е средно на петнадесет години и половина. Ако например сте на шестдесет по паспорт, тогава лещите на очите ви са средно с 22 седмици по-стари (!), мозъкът ви е на същата възраст като вас, но кожата ви е само на две седмици. Старите клетки постепенно умират, техните места се заемат от нови.

Клетките наистина се актуализират, но никой не знае откъде идва митичното число „седем“. За някои клетки периодът на обновяване е зададен повече или по-малко точно, а именно: 150 дни за кръвни клетки, чиято постепенна подмяна може да се проследи следкръвопреливане и две седмици за клетките на кожата, които се появяват в дълбоките й слоеве, постепенно мигрират към повърхността, умират и се ексфолират.

възрастта

Експерименти за измерване на продължителността на живота на клетките се провеждат от около половин век, но само върху плъхове и мишки. Животните се инжектират интравенозно или се хранят с белязани (радиоактивни) нуклеотиди, градивните елементи на ДНК. Новите клетки включват тези белези в своя генетичен материал. Може да се измери техният брой в различни тъкани и органи и да се изчисли делът на клетките, които са се родили през времето, изминало след въвеждането на радиоактивна ДНК.

Разбира се, този метод не е приложим за хора. Те се опитаха да определят възрастта на човешките клетки по дължината на теломерите - крайните участъци на хромозомите. Теломерите се скъсяват с всяко делене на клетката. Но не беше възможно да се разработи надежден метод за определяне на възрастта на клетката на тази основа, особено след като някои клетки, както се оказа, са способни да „растат“ теломери след разделяне.

Шведският изследовател Йонас Фризен реши да използва метода на археолозите и историците, които могат да определят възрастта на предмети, съдържащи органична материя, чрез въглерод-14 (14C). Този рядък и слабо радиоактивен изотоп на въглерода се произвежда постоянно в стратосферата, където космическите лъчи избиват един протон от ядрата на азотните атоми. Постепенно (период на полуразпад 5730 години) 14C се превръща обратно в азот. Растенията абсорбират 14C от атмосферата по време на фотосинтезата и го включват в захарните молекули. Животните ядат растения и следователно всички живи същества съдържат част от този изотоп. Приблизително един от трилиона въглеродни атоми в тялото ви е въглерод-14 вместо обикновен въглерод-12. Когато тялото умре, то спира да получава нов 14C, а този, който вече е натрупан през живота постепенноразпада се. Този разпад, протичащ с известна скорост, дава възможност да се определи преди колко време живата материя е станала мъртва. Например, когато е било отсечено дърво, от което е била направена праисторическа лодка, или когато е било заклано теле, за да се направи от кожата му пергамент за ръкопис. Въпреки това, поради изключително малките количества от изотопа и бавното му разпадане, методът е подходящ само за дълги периоди от време.

Колко опасно е разпадането на радиоактивния въглерод в тялото? В човешко тяло с тегло 75 килограма има около 300 трилиона трилиона (3 × 1026) въглеродни атома, от които само 350 трилиона (3,5 × 1014) са въглерод 14C. Ако не вземем предвид минералния компонент (главно костите) и приемем, че 14C е равномерно разпределен в останалите тъкани на тялото, тогава във всяка клетка има средно само 11 атома 14C. ДНК по тегло съставлява около 1% от клетките. Изотопът 14C се разпада толкова рядко, че ако вземем една случайно избрана клетка, тогава един атом 14C в нейната ДНК ще се разпада веднъж на всеки 18 000 години (ние вземаме точно 14C, който е включен в ДНК, тъй като промените в състава на тази молекула могат да бъдат важни за здравето на организма и неговото потомство). Ако приемете, че живеете до 70 години, тогава шансовете всяка отделна клетка в тялото ви някога да претърпи „атомна експлозия“ на един въглероден атом в нейната ДНК е 1 към 260.

Фризен, като невролог, разбира се, се интересува най-много от мозъка. Известно е от проучвания върху животни, както и от един пациент, който умираше от рак и се съгласи да му бъде инжектиран слабо радиоактивен изотоп в мозъка, че след раждането нови неврони възникват само в две области - в хипокампуса и около вентрикулите на мозъка.

Досега с новия метод е измерена възрастта само на няколко части от мозъка. Според Фризен,клетките на малкия мозък са по-млади от човек средно с 2,9 години. Известно е, че малкият мозък е отговорен за координацията на движенията и постепенно се подобрява с възрастта на детето, така че може да се приеме, че около три години малкият мозък е напълно оформен. Мозъчната кора има същата възраст като самия човек, тоест нови неврони не се появяват в нея през целия живот. Останалата част от мозъка все още се изучава.

Измерването на възрастта на отделните тъкани и органи не се извършва от любопитство. Като знаем скоростта на обмяната на клетките, може да сме в състояние да лекуваме катаракта, затлъстяване и някои нервни заболявания. През 2004 г. изследователи от Колумбийския университет (САЩ) установиха, че депресията в хипокампуса произвежда твърде малко нови неврони, а някои лекарства за депресия стимулират този процес. Болестта на Алцхаймер също е свързана с недостатъчна неврогенеза в хипокампуса. При болестта на Паркинсон, доколкото знаем, смъртта на старите клетки не се балансира от появата на нови.

Знанието колко често хората развиват нови мастни клетки ще помогне за лечението на затлъстяването. Досега никой не знае дали това заболяване е свързано с увеличаване на броя или размера на мастните клетки. Познаването на честотата на поява на нови клетки в черния дроб и панкреаса ще позволи създаването на нови методи за диагностика и лечение на рак на черния дроб и диабет.

Въпросът за възрастта на мускулните клетки на сърцето е много актуален. Експертите смятат, че умиращите клетки се заменят с фиброзна съединителна тъкан, така че сърдечният мускул отслабва с времето. Но няма точни данни. Фризен и екипът му сега работят върху определянето на възрастта на сърцето.

Американците се научиха да измерват възрастта на очната леща. Централната му част се формира от прозрачни клетки на шестата седмица от живота на ембриона иостава за цял живот. Но непрекъснато се добавят нови клетки към периферията на лещата, което прави лещата по-дебела и по-малко гъвкава, което се отразява на способността й да фокусира изображението. Чрез изучаване на този процес можем да намерим начини да забавим появата на катаракта с пет години, казва Брус Бухолц от Националната лаборатория в Ливърмор (САЩ), където се правят масспектрометрични измервания на проби, доставени от Калифорнийския университет и лабораторията на Фризен.

Но ако много от „детайлите“ на нашето тяло непрекъснато се актуализират и в резултат на това се оказват много по-млади от собственика си, тогава възникват някои въпроси. Например, ако горният слой на кожата е само на две седмици, защо не остане гладък и розов през целия си живот, като двуседмично бебе? Ако мускулите са на около 15 години, защо една 60-годишна жена е по-малко подвижна и подвижна от 15-годишно момиче? Причината е в митохондриалната ДНК. Той натрупва увреждания по-бързо от ДНК на клетъчното ядро. Ето защо кожата остарява с времето: мутациите в митохондриите водят до влошаване на качеството на нейния важен съставен материал, колаген.

Ю. ФРОЛОВ, "Наука и живот" № 7-2007 (по материали на списание "Нов учен").