Мутационная теория старения

Cмотрите по теме:

Когнитивные нарушения:
современное состояние проблемы

Спикер

Добрынина Лариса Анатольевна

д.м.н., заведующая 3 неврологическим отделением
ФГБНЦ Научного Центра Неврологии

Смотреть вебинар

Суть мутационной теории старения

В 1952 году британский биолог Питер Медавар выдвинул теорию, которая рассматривает старение как побочный продукт естественного отбора.

Ее смысл в том, что гены с вредными мутациями, проявляющимися в пожилом возрасте, не встречают значительного сопротивления естественного отбора, поэтому изменения в таких генах накапливаются и вызывают старение.

Согласно теории накопления мутаций, гены, полезные в раннем возрасте человека (например, участвующие в воспроизводстве), поддерживаются естественным отбором в отличие от генов, полезных в пожилом возрасте (например, снижающие риск онкологических или нейродегенеративных заболеваний).

Таким образом, именно молодое поколение вносит основной вклад в создание новых поколений. Исходя из этого,  Питер Медавар пришел к выводу, что старшие особи слишком малочисленны и не могут влиять на генофонд популяции ни в пользу старения, ни против него. 

Онлайн обучение
Anti-Age медицине

Изучайте тонкости антивозрастной медицины из любой точки мира. Для удобства врачей мы создали обучающую онлайн-платформу Anti-Age Expert: Здесь последовательно выкладываются лекции наших образовательных программ, к которым открыт доступ 24/7. Врачи могут изучать материалы необходимое количество раз, задавать вопросы и обсуждать интересные клинические случаи с коллегами в специальных чатах

Узнать подробнее

Теория накопления мутаций выступает за отсутствие особых генов, вызывающих «запрограммированное старение». То есть, изменения, которые претерпевает организм после репродуктивного возраста, не имеют никакого значения для эволюции.

В то же время вредные мутации, проявляющиеся в молодости, встречают жесткое сопротивление естественного отбора из-за негативного воздействия на репродуктивную пригодность. Аналогичные мутации, проявляющиеся в старости, относительно нейтральны, поскольку их носители уже передали свои гены потомкам.

Согласно этой теории, у людей с вредоносной мутацией меньше шансов на воспроизводство, если ее негативный эффект проявляется в более раннем возрасте. Например, пациенты с прогерией (генетическое заболевание с симптомами преждевременного старения) живут всего около двенадцати лет, и, следовательно, они не могут передать свои мутантные гены следующему поколению. В таких условиях прогерия происходит только от новых мутаций, а не от генов родителей. 

Напротив, люди, проявляющие мутацию в более старшем возрасте, могут размножаться до того, как болезнь возникает, как в случае с наследственной болезнью Альцгеймера. В результате прогерия встречается реже, чем поздние заболевания, такие как болезнь Альцгеймера, потому что мутантные гены, ответственные за болезнь Альцгеймера, не удаляются из генофонда так же легко, как гены прогерии, и, таким образом, могут накапливаться в следующих поколениях. 

Другими словами, теория накопления мутаций утверждает, что частота генетических заболеваний должна увеличиваться в более старшем возрасте.

Слабые стороны мутационной теории старения

Некоторые исследователи считают Медавара, по сути, отцом современной геронтологии. Однако к его гипотезе есть и критические замечания. 

Мутационная теория основана на идее о том, что старение происходит исключительно из-за ухудшения физической формы в результате неблагоприятных событий с возрастом, и, следовательно, само старение оказывает незначительное влияние на физическую форму.

Хотя «смерть от старости» в дикой природе встречается только у видов, у которых мало врагов, старение млекопитающих определенно влияет на силу, скорость, ловкость и другие факторы, говорящие о физической форме, в том числе, относительно молодых животных. Поэтому вряд ли старение оказывает незначительное влияние на физическую форму.

Другая проблема заключается в том, что ряд организмов (например, лосось, осьминог, сумчатая мышь) умирают сразу после полового акта. Эти виды демонстрируют  запрограммированную смерть, напрямую связанную с воспроизводством. Как это может быть результатом случайной мутации полезного свойства, задаются вопросом критики теории.

Основная проблема данной теории заключается в том, что накопление мутаций - это слишком простой механизм, чтобы объяснить детали наблюдаемых процессов старения у разных видов.

Cмотрите по теме:

Когнитивные нарушения:
современное состояние проблемы

Спикер

Добрынина Лариса Анатольевна

д.м.н., заведующая 3 неврологическим отделением
ФГБНЦ Научного Центра Неврологии

Смотреть вебинар

Краткие выводы

• Суть мутационной теории старения в том, что гены с вредными мутациями, проявляющимися в пожилом возрасте, не встречают значительного сопротивления естественного отбора, поэтому изменения в таких генах накапливаются и вызывают старение.

• Согласно этой теории, у людей с вредоносной мутацией меньше шансов на воспроизводство, если ее негативный эффект проявляется в более раннем возрасте. 

• Однако многие исследователи считают слишком простым объяснение старения с точки зрения накопления мутаций.

Список использованной литературы

• Medawar PB: An Unsolved Problem of Biology. London, HK Lewis, 1952.
  

• Charlesworth B: Fisher, Medawar, Hamilton and the evolution of aging. Genetics 2000; 156:927–931.

• Strehler BL: Origin and comparison of the effects of time and high energy radiations on living systems. Quart Rev Biol 1959;34:117- 142.