Нейроендокринна теорія старіння Глава 3, частина 1 Уорд Дін, доктор медичних наук
Ви знаходитесь тут: Головна »Статті» Нейроендокринна теорія старіння: Глава 3, Частина 1:
Примітка редактора: Ми рекомендуємо спочатку прочитати глави I та II, щоб краще оцінити цю статтю.
Вступ: Вперше нейроендокринна теорія старіння була задумана відомим російським геронтологом, професором Володимиром Ділманом. Кілька років тому я мав задоволення працювати з ним над нашою книгою "Нейроендокринна теорія старіння та дегенеративних захворювань". (Рис. 1?)
Частина I представила: (1) концепцію гомеостазу, (2) як гомеостаз змінюється протягом нашого життя і (3) як ці зміни призводять до зростання, розвитку та старіння (Ділман [1983] припустив, що гомеостатичний зсув обумовлений поступова втрата чутливості гіпоталамусу та периферичних рецепторів до гальмування гормонами та іншими сигнальними речовинами чотирма гомеостатичними системами в організмі).
Люди та всі живі організми характеризуються здатністю (1) розмножуватися, (2) адаптуватися, (3) регулювати потік енергії та (4) захищати себе. Отже, у нас є системи регуляторного контролю (які Ділман назвав гомеостатами), які регулюють і намагаються підтримувати гомеостаз (рівновагу) у кожній з цих критичних областей. Живі системи - це, по суті, "енергоперетворюючі машини", які працюють на паливі (їжі), щоб підтримувати свою структуру та активність.
Частина II обговорювала, як старіння та стрес поєднуються для прискорення змін адаптивного гомеостата, що призводить до вікової хвороби, “гіперадаптозу”.
Енергетичний гомеостат
Енергетичний гомеостат відповідає за виробництво, використання та регулювання енергії. Дисфункція енергетичної системи спричиняє вікове зменшення інтенсивності та обсягу активності, а також підвищену втому та зниження енергії. Крім того, енергетична дисфункція гомеостатів спричиняє вікові захворювання (1) діабету, (2) ожиріння, (3) „істотної” гіпертонії, (4) атеросклерозу, (5) депресії та (6) самої втоми. Дисфункція енергетичного гомеостату є основною причиною того, чому так мало професійних спортсменів старше 35 років, які все ще можуть успішно виступати проти своїх молодших конкурентів (рис. 1).
(Рис.1)
На відміну від адаптивного гомеостата, який представлений класичною кібернетичною системою (вісь гіпоталамус-гіпофіз-наднирники), енергетичний гомеостат представлений трьома окремими, але тісно інтегрованими системами.
По-перше, це взаємозв’язок між гормоном росту, інсуліном, глюкозою та жирними кислотами (обговорюється в цій статті). Друге - осі гіпоталамус-гіпофіз-щитовидна залоза. Третій компонент - внутрішньоклітинне виробництво енергії мітохондріями через цикл Кребса (лимонна кислота) та внутрішньомітохондріальний дихальний ланцюг. Усі ці три компоненти з віком змінюються в несприятливих напрямках, що призводить до зниження активності та порушення виробництва та використання енергії, а також пов’язаних із енергетикою гомеостатів таких захворювань, як ожиріння, діабет, атеросклероз, гіпертонія, депресія та втома.
Взаємозв’язок між енергетичними речовинами та гормонами
Перший і основний аспект енергетичного гомеостата - це чотирикомпонентна система, яка виконує складний балансуючий акт (рис. 2). Ця "система" регулює взаємозв'язок між двома основними речовинами, що виробляють енергію (глюкозою та жирами), і двома основними гормонами (гормон росту та інсулін), які контролюють використання цих речовин.
(Рис.2
Інші гормони та нейромедіаторні речовини, які також беруть участь в енергетичному гомеостаті, включають гормони пролактин, глюкагон, герелін, лептин, АКТГ та глюкокортикоїди надниркових залоз; і нейромедіатори адреналін, норадреналін, дофамін та серотонін. Вплив цих інших гормонів не обговорюється окремо, оскільки кожен з них діє подібно до одного або декількох з чотирьох компонентів енергетичного гомеостата.
У здорової, молодої людини глюкоза пригнічує секрецію гормону росту, діючи на певні ділянки гіпоталамуса. Отже, протягом доби, коли періодично вживається їжа, секреція гормону росту гіпофізом пригнічується, а виділення інсуліну підшлунковою залозою збільшується. Інсулін посилює всмоктування глюкози в клітини, де вона або використовується для отримання енергії, або зберігається у вигляді жиру. Протягом дня основним джерелом енергії є глюкоза, і меншою мірою - жир. Жири легше спалюються у присутності вуглеводів.
Вночі, коли не вживається їжа, рівень глюкози в крові знижується, а рівень інсуліну падає, стимулюючи тим самим виділення гормону росту. Гормон росту має ліполітичні (мобілізуючі жир) властивості. Отже, якщо не споживати багату вуглеводами закуску перед сном, жирні кислоти мобілізуються із запасів жиру, жири стають основним джерелом енергії, завдяки чому глюкоза може зберігатися для живлення мозку та нервів. Це пояснює, чому для тих, хто намагається втратити жир, так важливо уникати пізніх вечерь або закусок перед сном, які пригнічують нічне вивільнення [та ефект спалювання жиру] гормону росту.
Вікові зміни чотирикомпонентного енергетичного гомеостата
З віком порушується механізм переходу від денної (на основі глюкози) до нічної (на основі жиру) енергетичної системи. Це пов’язано з тим, що гормон росту (який був необхідний у великих кількостях у періоди зростання і який є ключовим елементом здорового, молодого чотирикомпонентного енергетичного гомеостата) різко знижується в ранньому дорослому віці (рис. 3).
(Рис.3)
Це перетворює застарілий енергетичний гомеостат у безголову трикомпонентну систему (рис. 4).
(Рис.4)
Одночасно зменшується наша толерантність до глюкози та здатність м’язів утилізувати глюкозу, а рівень інсуліну має тенденцію до збільшення (рис. 5), що призводить до гіперінсулінемії.
Щоб проілюструвати прогресуючу втрату гомеостазу глюкози зі старінням, Ділман провів тест на толерантність до глюкози у чоловіків та жінок у віці від 1 до 80 років (рис. 6). Зрозуміло, що діти у віці від 4 до 10 років мають дуже тонко налаштований енергетичний гомеостат, оскільки в інсуліні спостерігається невеликий стрибок із швидким поверненням до норми. З віком ми бачимо, що інсулін поступово підвищується і залишається підвищеним довше, поки нарешті, в похилі роки, інсулін просто не залишається, що призводить до хронічної гіперінсулінемії.
Ділман запропонував цю концепцію вікової гіперінсулінемії ще наприкінці 1960-х - на початку 1970-х років. За це його жорстоко критикувала не менш людина, ніж доктор Натан Шок - один із найвидатніших геронтологів того часу у світі. Доктор Шок написав кілька абзаців про "помилкову" концепцію Ділмана і відкинув його теорію як малоцінні (Шок, 1977). Однак саме ідеї Шока в цьому плані визнані помилковими.
Сьогодні ми часто чуємо термін «синдром X», який описує старіння, пов’язане зі старінням, яке характеризується гіпертонією, ішемічною хворобою артерій та гіперінсулінемією, що було вперше описано в 1985 р. Рівеном. Проте в жодній статті жодного з найбільших медичних журналів про Синдром Х ніколи не згадується внесок Володимира Ділмана та його пророчі концепції. Слід зазначити, що Ділман описав вікову гіперінсулінемію та інші метаболічні відхилення як метаболічну картину старіння і пов’язав її з усіма захворюваннями старіння ще в 1975 році (табл. 1).