Проаналізовано відомості літератури та результати власних досліджень про можливість детермінації процесу старіння та тривалості життя чинниками довкілля у ранньому онтогенезі. Наведено дані експериментальних досліджень з визначення клітинних та молекулярних механізмів ранньої детермінації тривалості життя.

Проанализированы сведения литературы и результаты собственных исследований о возможности детерминации процесса старения и продолжительности жизни факторами окружающей среды в раннем онтогенезе. Приведены данные экспериментальных исследований по определению клеточных и молекулярных механизмов ранней детерминации продолжительности жизни.

Під час аналізу вибірки людей у віці до 40 років, хворих на цукровий діабет І типу (ЦД-І) (13 315 чоловіків і 10 745 жінок), виявлено виражені відмінності їх розподілу за місяцями народження від відповідного розподілу у генеральній популяції України (референтна вибірка - 7 486 669 чол.). Рівень народжуваності чоловіків, хворих на ЦД-І, у період з лютого по червень був значно вищим, ніж у відповідній референтній популяції; максимальний рівень народжуваності жінок, хворих на ЦД-І, припадав на період з березня по червень. Достовірні відмінності від теоретичного розподілу виявлені у групах з різним віком клінічної маніфестації захворювання (0 - 9, 10 - 19, 20 - 29 і 30 - 39 років), а також у різних вікових когортах (1960 - 1969, 1970 -1979 і 1980 -1989 рр. народження), причому в усіх випадках максимум народжуваності хворих на ЦД-І припадав на весняні місяці або на початок літа. Висловлено припущення, що підвищена схильність осіб, народжених у весняні місяці, до захворювання на ЦД-І може бути пов'язана з тим, що велика частина їх пре- і неонатального розвитку припадала на період несприятливих умов вітамінного дефіциту, а також підвищеного ризику інфікування вірусом грипу, що могло призвести у подальшому до розвитку аутоімунних процесів.

Проаналізовано дані популяційного реєстру цукрового діабету (ЦД) в Україні щодо поширеності сліпоти у хворих на ЦД 2 типу (ЦД2), які отримували лікування інсуліном, пероральними препаратами (ПОП), що знижують рівень глюкози у крові, або лише дієтою (27 911 чоловіків та 62 276 жінок). Застосування моделі логістичної регресії з ураховуванням статі, тривалості захворювання та віку хворих дозволило виявити статистично достовірне зменшення ризику розвитку сліпоти серед чоловіків у порівнянні з жінками у разі лікування інсуліном. Гендерні розбіжності поширеності сліпоти відсутні у випадку лікування за допомогою ПОП або лише дієтою. Одержані результати свідчать про необхідність більш обережного підходу, призначаючи інсулін жінкам, хворим на ЦД2.

Отмечено, что в последние годы предложен ряд новых гипотез старения, постулирующих важность условий раннего онтогенеза в формировании потенциала здоровья и долгожительства. Обычно предполагается, что в основе подобных долговременных эффектов лежат те же механизмы, которые определяют "клеточную память", а именно, процессы на эпигенетическом уровне. Получено много доказательств, что эпигенетические модификации (изменения экспрессии генов, не сопровождающиеся изменениями структуры ДНК), индуцированные влиянием факторов среды, могут определять многие аспекты старения, а также этиологию и патогенез возрастных заболеваний. При определенных условиях возможны и позитивные эффекты (эпигенетическая адаптация). Изменения экспрессии генов обнаружены при всех продлевающих жизнь "гормезисных" воздействиях: облучении, тепловом и холодовом шоках, калорийном ограничении рациона и гипергравитации, а также при влиянии геропротекторов (например, антиоксидантов). Вероятно, продлевающие жизнь эффекты могут быть скорее следствием неспецифического (гормезисного), чем специфического (геропротекторного) влияния этих факторов, и индукция транскрипционных изменений - общим механизмом всех этих воздействий. Если это так, направленные вмешательства в эпигенетические процессы (например, при помощи пре- и постнатальных умеренных стрессов) можно использовать для модуляции процессов старения и продления здоровой жизни.

Визначено залежності життєздатності та тривалості життя від особливостей раннього розвитку. Встановлено, що вік смерті людей, які народилися на початку та наприкінці року, значно перевищує відповідні показники осіб, які народилися в середині року. Визначено, що рівень смертності характеризується періодичними змінами протягом індивідуального річного циклу; найвищим є рівень смертності у період, що межує з днем народження людей. Показано, що модифікація розвитку Drosophila melanogaster внаслідок підвищення щільності личинкової популяції, додавання у корм малих доз нітрату алюмінію або зниження температури призводить до подовження тривалості життя імаго. Встановлено, що рентгенівське опромінення на стадії личинки в діапазоні 1,2 - 17,1 Гр призводить до підвищення інтенсивності смертності на ранніх стадіях імагінального життя та зниження - на пізніх. Виявлено, що опромінення на стадії яйця в діапазоні 0,25 - 0,75 Гр призводить до подовження тривалості життя та зменшення біологічного віку комах. Зазначено, що зміни життєдіяльності, індуковані опроміненням на стадії яйця, супроводжуються довгостроковими змінами структурно-функціональної організації ДНК, а також ультраструктурними змінами нейронів головного мозку.

На основі аналізу 454 випадків смертей від мозкових інсультів встановлено характерні особливості геліогеофізичної обстановки - ймовірні чинники ризику летального результату. Смерті чоловіків від інсультів правих півкуль трапляються, зазвичай, на тлі підвищення геомагнітної активності, а лівих півкуль - зниженої геомагнітної активності. А смертям жінок від інсультів лівих півкуль передує підвищення геомагнітної активності. Незалежно від статі пацієнтів, позитивна полярність міжпланетного магнітного поля переважає напередодні смертей від інсультів лівих півкуль, і навпаки. Знайдені відмінності у факторах ризику виникнення інсультів з різною локалізацією можуть бути зумовлені змінами функціональної активності півкуль мозку залежно від особливостей геліогеофізичної обстановки.

Проаналізовано геліогеофізичну обстановку поблизу дат скоєння суїцидів і спроб самогубств за матеріалами чотирьох незалежних вибірок з різних регіонів України окремо для чоловіків (всього 7585 випадків) і жінок (всього 4023 випадки) в інтервалі 1989 - 2008 рр. Характерними рисами геліогеофізичної обстановки поблизу дат скоєння та спроб самогубств у чоловіків є спад геомагнітної активності після її максимуму. Ефекти геліогеофізичних факторів у суїцидальній поведінці жінок виражені менше, ніж у чоловіків. Теракти-суїциди за статистикою Ізраїлю, Іраку, Афганістану (1062 випадки в інтервалі 1994 - 2008 рр.), як правило, реалізуються за умов максимумів геомагнітної активності, а також при змінах полярності міжпланетного магнітного поля від негативної до позитивної. Встановлені закономірності дають можливість ставити питання про однотипність психологічних або психофізіологічних механізмів, що підштовхують самовбивць та терористів-смертників до скоєння відповідних дій. Одержані дані мають певну прогностичну перспективу.

Індекс рубрикатора НБУВ: Е70*334.4 + Е70*73*334.6

Рубрики:

Біологія людини

Шифр НБУВ: Ж15712 Пошук видання у каталогах НБУВ 

Досліджено взаємозв'язок між індивідуальною динамікою репродуктивної активності (РА) та тривалістю життя самок D. melanogaster. Довгоживучі самки відрізнялися від дрозофіл із меншою тривалістю життя більш повільним темпом зниження РА у старшому віці. При цьому їх рання РА практично не відрізнялася, що суперечить основним положенням сучасних еволюційних гіпотез старіння (зокрема, гіпотез "антагоністичної плейотропії" та "одноразової соми"), які виходять з припущення, що на генетичному рівні старіння є платою за високий рівень ранньої РА.

Відмінності між реципрокними гібридами зазвичай використовують як доказ материнських ефектів. Щоб дослідити вірогідність материнського ефекту щодо довговічності гібридів, визначено тривалість життя (ТЖ) інбредних ліній дрозофіли: Oregon-R (OR), Canton-S (CS) та Uman (Um), які суттєво відрізняються за довголіттям, а також ТЖ нащадків від реципрокних схрещувань між ними. Гібридизація призвела до збільшення середньої та максимальної ТЖ мух у всіх вікових групах. Гетерозис за ТЖ спостерігався у гібридів від ліній OR і Um, а ступінь гетерозису був більш виражений у гібридів від ліній CS і Um, якщо у схрещуванні довгоживучою виявилася самка. Такі розбіжності у ТЖ за умов реципрокних схрещувань можуть свідчити про роль нехромосомних факторів у прояві гетерозису.

Багато досліджень демонструють, що обмеження харчування (ОХ) змінює тривалість життя (ТЖ) численних видів тварин. Однак питання про вплив ОХ впродовж розвитку на ТЖ дорослого організму дотепер залишається відкритим. У цьому дослідженні личинок Drosophila melanogaster вирощували в харчовому субстраті, що містив поживні речовини в концентраціях 90 - 10 %, на відміну від контролю (100 %). У самців (а не у самиць), що розвивалися за умов ОХ, виявили збільшення ТЖ. Щоб перевірити, чи пов'язане це явище з довгостроковими змінами епігенетичної регуляції асоційованих з ТЖ генів, ми визначили рівні експресії генів - InR (інсуліновий рецептор) та dSir2 (сіртуїн-2 дрозофіли), які стосуються реакцій на вміст поживних речовин у харчовій суміші. Концентрація 20 % поживних речовин у харчуванні призвела до достовірного збільшення рівня транскрипції InR та dSir2 у незрілих комах порівняно з контролем. У дорослому віці суттєве підвищення експресії виявили тільки для гена InR у самців, які розвивалися з ОХ (20 %), чого не спостерігалось за таких же умов у самиць. Рівень експресії гена dSir2 в імаго обох статей внаслідок вирощування в умовах ОХ не відрізнявся від контролю. Можна зробити висновок, що ОХ упродовж розвитку призвело до більш суттєвих змін експресії генів InR та dSir2 на стадії личинки, ніж у імаго.

Раніше було показано, що 50 %-ве зменшення вмісту харчових компонентів у поживному субстраті у порівнянні з контролем (100 %) призводить до збільшення на 11 % середньої тривалості життя самців Drosophila melanogaster. Для вивчення біохімічних змін, які можуть виникати за таких умов, у представленому дослідженні визначали активність ферментів системи антиоксидантного захисту - супероксиддисмутази (СОД) та каталази. Застосування обмеження харчування на стадії розвитку викликало вірогідне збільшення активності обох ферментів у самців. Крім того, в особин обох статей, вирощених за умов вмісту 50 % харчових компонентів у поживному середовищі, виявили зниження рівня нагромадження кінцевих продуктів глікозилювання. Результати дослідження надають змогу припустити, що зміни активності СОД і каталази можуть відігравати роль у спричиненому обмеженням харчування на стадії розвитку збільшенні тривалості життя дрозофіл.

Індекс рубрикатора НБУВ: Р264.863

Рубрики:

Мікрофлора шлунка і кишечника

Шифр НБУВ: Ж23117 Пошук видання у каталогах НБУВ 

Зазначено, що навчальний посібник є першою в Україні спробою узагальнити дані щодо механізмів, які визначають контроль окремих етапів онтогенезу у різних видів. Наведено детальний опис молекулярних механізмів епігенетичних процесів, їх ролі у життєдіяльності різних організмів від бактерій до людини. Висвітлено роль епігенетики у ембріогенезі ссавців та наслідки їх порушень для здоров'я людини. Розглянуто питання спадкування епігенетичних змін і еволюційних проблем, пов'язаних з ними. Увагу приділено епігенетичній регуляції активності генів у різних груп організмів, особливостям епігенетичних модифікацій у ссавців, епігенетичним механізмам статевої детермінації та гонадогенезу, трансгенераційному епігенетичному спадкуванню.