Липофусцин как биомаркер старения |
||
МЕНЮ Искусственный интеллект Поиск Регистрация на сайте Помощь проекту ТЕМЫ Новости ИИ Искусственный интеллект Разработка ИИГолосовой помощник Городские сумасшедшие ИИ в медицине ИИ проекты Искусственные нейросети Слежка за людьми Угроза ИИ ИИ теория Внедрение ИИКомпьютерные науки Машинное обуч. (Ошибки) Машинное обучение Машинный перевод Реализация ИИ Реализация нейросетей Создание беспилотных авто Трезво про ИИ Философия ИИ Big data Работа разума и сознаниеМодель мозгаРобототехника, БПЛАТрансгуманизмОбработка текстаТеория эволюцииДополненная реальностьЖелезоКиберугрозыНаучный мирИТ индустрияРазработка ПОТеория информацииМатематикаЦифровая экономика
Генетические алгоритмы Капсульные нейросети Основы нейронных сетей Распознавание лиц Распознавание образов Распознавание речи Техническое зрение Чат-боты Авторизация |
2019-01-19 20:00 Что такое липофусцин? Липофусцин или старческий пигмент – это “внутриклеточный мусор”, которые накапливаются в лизосомах, между постмитотическими клетками, в следствие чего такие клетки постепенно становятся коричнево-желтыми и показывают аутофлуоресценцию. Впервые Ганновер описал такой пигмент в нейронах в 1842 году, а в 1886 году Конев указал на его связь с возрастом. В 1912 году Хук ввел термин «липофусцин», который был образован из греческого слова lipo, что означает жир и латинского слова fuscus, что означает темный, бурый. Накопление липофусцина относят к клеточному старению. Существует несколько теорий образования липофусцина, но общепринятой считается теория связанная с окислительным стрессом т.е теорией свободных радикалов Хармана. Окислительный стресс приводит к накоплению повреждений клеточных структур в митохондриях, повреждению липидов, днк и белков, образованию межбелковых сшивок, образованию токсичных агентов – амилоида и липофусцина. Липофусцин – внутрилизосомный продукт окисления клеточных липидов и остатков белков, включающий следы углеводов и металлов, в частности ионов желез, что делает его “полимерным материалом”. Липофусцин нерастворим в воде и не расщепляется лизосомальными ферментами или протеасомой, которая ответственна за распознавание и деградацию поврежденных и окисленных белков. Где накапливается липофусцин? Липофусцин представляет собой коричнево-желтый пигмент, его еще называют “печеночные пятна” или старческий пигмент. С возрастом он аккумулируется в постмитотических (неделящихся) клетках – нейронах, кардиомиоцитах, волокнах, эпителиальных клетках пигмента сетчатки. Липофусцин имеется во всех органах и тканях человека и теплокровных животных. Он может накапливаться в клетках мозга, сердца, печени, почек, всех слоев эпидермиса кожи (кроме базального), в клетках скелетной мышцы, нервных сплетениях и в сетчатке глаза. Накопление липофусцина растет с возрастом и окрашивает орган в котором находится в бурый или коричневый цвет. Например, сильное окрашивание имеют сердце и печень. Источник: 1. Если одновременно отмечается и атрофия органа, то говорят о бурой атрофии сердца, печени. Исследования: 1. Липофусцин является признаком старения кожи. Один из симптомов старения кожи ее обесцвечивание. Это связано с наличием липофусцина и меланина, их избыток и аномальное распределение которых на коже вызывает появление темных пятен. Липофусцин – признак старения кожи. Он описывается как старческий пигмент, потому что его содержание увеличивается с возрастом. Образование и накопление липофусцина неизбежно и приводит к дисфункции клеток и гомеостазу, поскольку он снижает активность протеасом. Исследования: 1. Состав липофусцина Как мы уже говорили, липофусцин -это аутофлюоресцирующий пигмент от жёлтого до коричневого цвета гликолипопротеиновой природы, содержащийся во всех органахи тканях человека. Гранулы липофусцина имеют диаметр 0,5 – 1,5 мкм и более. Липофусцин содержит фосфолипиды, холестерины, триглицериды и продукты окисления жирных кислот, различные ферменты. Также в нем есть известные аминокислоты. Жиры составляют 20-50%, белки – 30-60%, а 9-20% – железосодержащий остаток чёрного цвета, который не подвергается гидролизу. Процентное соотношение липофусцина зависит от органа в котором он накапливается. Исследования: 1. Накопление липофусцина происходит в два этапа: “раннюю” и “позднюю” пигментацию. Физиологические и патологические процессы в организме влияют на количество липофусцина. Он накапливается с возрастом при усилении функциональной активности органа, при атрофии, а уменьшается при дистрофии и некрозах. Некоторые ученые считают, что липофусцин является нормальным клеточным включением поставляющим энергию клетке при гипоксии. Источник: 1. Причины возникновения липофусцина? В настоящий момент ученые сходятся во мнении, что главной причиной накопления липофусцина является окислительный стресс. Точные механизмы этого накопления все еще неясны. Но многочисленные исследования показывают, что образование липофусцина связано с окислительным изменением макромолекул свободными радикалами, полученных в реакциях, катализируемых окислительно-восстановительным железом с низкой молекулярной массой (трехвалентное железо Fe 3+). Источник: 1. Что влияет на ускорение накопления липофусцина?
К чему приводит накопление липофусцина?
Липофусцин и старение Липофусцин начинает накапливаться с рождения. Так, он может быть обнаружен в нейронах детей 3 или 4 месяца и в сердечных миоцитах у детей старшего возраста. Накопление липофусцина в клетках связано со старением, возрастными заболеваниями и продолжительностью жизни – отмечает биогеронтолог, профессор Алексей Москалев (доктор биологических наук, член-корреспондент РАН). Липофусцин – важный признак старения организма в целом. Исследования влияния прооксидантов и антиоксидантов на накопление липофусцина в культивируемых сердечных миоцитах модельных животных (крысы) и человеческих глиальных клетках показали, что прооксиданты ускоряют, а антиоксиданты замедляют накопление липофусцина. На модельных животных установлено, что с увеличением накопления липофусцина продолжительность жизни сокращается. Уровень липофусцина как биомаркер старения Несмотря на то, что сам липофусцин не является причиной возникновения заболеваний, а лишь свидетельствует об изменении функционирования клеток – нарушении работы лизосом и митохондрий, что приводит к ухудшению метаболизма клеток и говорит о приближающемся апоптозе. Липофусцин является симптомом патологии клеток органов и тканей организма, а значит может быть использован как биомаркер старения. Биолог Игорь Лугин (кандидат м.н) – отмечает, что накопление липофусцина, позволяет считать его надежным биомаркером старения, как для постмитотических клеток, так и для организма в целом. Определение липофусцина может быть использовано в качестве более эффективного метода изучения старения клеток, чем распространенный метод определения активности ассоциированной со старением бета-галактозидазы, в силу технических неудобств последнего. Источник: 1. Количество липофусцина можно измерить в качестве биомаркера старения в крови. А в марте 2015 ученые нашли новый способ определения уровня липофусцина –посредством тестирования слюны. Результаты: В исследовании участвовало 122 здоровых добровольцев. Содержания липофусцина в слюне и плазме крови были достоверно коррелированы с возрастом (r = 0,551, p = 0,0001, r = 0,528, p <0,0001). Этот тест на содержание липофусцина в слюне является простым, безболезненным и более доступным, по сравнению с другими. Исследования: 1. Таким образом, научные исследования подтверждают, что липофусцин может быть биомаркером окислительного стресса и старения. Как вывести липофусцин из организма? Радикальных способов вывести липофусцин из организма или расщепить пока не существует. Разработка препарата который сможет нейтрализовать или вывести липофусцин из клеток организма приведет к предотвращению развития возрастозависемых заболеваний, замедлению старения, а возможно и реальному омоложению организма! Пока ученые работают над этой проблемой. Но есть некоторые исследования на модельных животных подтверждающие, что его накопление можно уменьшить. Препараты и вещества уменьшающие и замедляющие накопление липофусцина
Пирацетам – синтетический ноотропный препарат используемый в психиатрии и неврологии, действует на мозг и улучшает память, обучение, повышает познавательные и умственные функции, внимание. Увеличивает скорость импульсов в головном мозге, улучшает микроциркуляцию и метаболизм нервных клеток, синаптическую проводимость, излечивает депрессию и тревожность, уменьшает риск образования тромбов и др. Пирацетам является довольно безопасным медицинским препаратом. Исследования на модельных животных (крысы), показало, что прием пирацетама уменьшает образование липофусцина в нейронах мозга. Исследование: 1.
В мозге мышей, принимающих креатин, наблюдалась тенденция к сокращению активных форм кислорода и к значительно более низкому накоплению липофусцина – “старческого пигмента”. В итоге периодическое употребление креатина увеличило продолжительность жизни мышей на 9%. Исследования: 1. В исследовании также сообщается о защитном действии креатина против такого заболевания старости как болезнь Паркинсона (дрожащий паралич). Креатин долго не применялся в клинических исследованиях на людях. Креатин оказывает нейропротекторное действие как in vitro, так и in vivo. В 2011 году начались клинические исследования на людях которые давали многообещающие результаты. Особую эффективность и добавочные нейропротекторные эффекты креатин имеет при совместном применении с коэнзимом Q10 (CoQ10) при лечении болезни Паркинсона. Результаты клинических исследований 2015 года не подтвердили результативность лечения болезни Паркинсона креатином. В исследовании принимали участи 1741 мужчин и женщин с ранним диагнозом и уже лечившие болезнь Паркинсона. Среди пациентов с ранней и прогрессирующей болезнью Паркинсона лечение креатин моногидратом по сравнению с плацебо не улучшало клинические результаты.Исследование: 1. Результаты другого клинического исследования 2015 года, в котором принимали 75 пациентов при одновременном приеме креатина и коэнзима Q10 (CoQ10) показали улучшение когнитивных функций. Такого вида комбинированная терапия может иметь нейропротективную функцию. Исследование: 1. Таким образом креатин, возможно, при приеме совместно с другими препаратами может стать многообещающей безопасной пищевой добавкой замедляющей старение, а не только для спортивного питания.
Исследования на модельных животных (мыши) показали, что употребление зеленого чая и чая улун (полуферментированный напиток, которые находится между зеленым и красным чаем, его еще называют “Черный дракон”) в течение 16 недель оказало положительный эффект на когнитивные функции и дегенеративные изменения мозга у стареющих мышей, произошло уменьшение липофусцина в гиппокампе и замедление процесса старения. Ученые делают вывод, что антиоксидантные свойства чая являются важными и перспективными и требуют дальнейших исследований. Исследование: 1.
Ферментированные продукты – это продукты приготовленные с помощью брожения. Грибы виды Monascus используются в качестве традиционного пищевого гриба в Восточной Азии. Monascus-ферментированные продукты (МФП) у нас еще называют экстрактом красного дрожжевого риса. Их получают путем добавления споров гриба Monascus purpureas в предварительно вымоченный, очищенный рис. После брожения рис приобретает темно-красный цвет. Активный ингредиентом является Монаколин К (Ловастатин), получается красящее вещество в виде красного порошка. В Азии Monascus-ферментированные продукты (МФП) используются в пище, и как важный функциональный продукт для профилактики сердечно-сосудистых заболеваний. В ходе исследования модельным животным (мыши) добавляли МФП в течение 8 месяцев. В результате исследования установлено мыши, получавшие MP, выявили достоверно более низкие значения числа липофусцина в гиппокампе (p <0,05), чем до приема МФП. Результаты показывают, что диетическое добавление MP может улучшить как обучение, так и память, и замедлить процесс старения. Исследование: 1.
Проведенные исследования на модельных животных (крысы) было установлено, что употребление флаванолов, которые находятся в сухом красном вине (кроме портвейна), предотвращает накопление липофусцина в нейронах мозга. Исследование: 1. Еще флавоноиды семян винограда предотвращают алкогольное накопление липофусцина в нейронах. Исследование: 1.
Полифенол куркумина (из корня куркумы) приводил к значительному снижению перекиси липидов и содержанию липофусцина в областях мозга модельных животных (крысы). Исследование продемонстрировало антиоксидантное, антилипофузиногенное и антивозрастное действие куркумина в головном мозге. Исследование: 1.
Центрофеноксин – средство от старческой деменции. Наблюдалось значительное уменьшение пигмента липофусцина в эпителии сетчатки у модельных животных (мыши) принимавших центрофеноксин. Хотя точный механизм действия препарата не ясен. Исследование: 1.
Исследования на модельных животных (мыши) подтвердило, что меклофеноксата гидрохлорид удаляет из сердечной мышцы пигмент липофусцина у мышей. Меклофеноксата гидрохлорид – ноотропное средство для лечения заболеваний мозга и невротических состояний в пожилом и старческом возрасте. Исследования: 1.
Профилактические средства для замедления накопления липофусцина
Селен – микроэлемент с антиоксидантными свойствами, поддерживает ткани эластичными, влияет на пигментацию волос и кожи, замедляет старение. Норма селена 0,8-2,03 мкмоль/л. Естественными источниками селена являются морепродукты, почки, печень, зародыши пшеницы , отруби, помидоры, капуста брокколи, лук и чеснок в свежем виде.
Глутатион-S-трансфераза – фермент участвующий в дезинтоксикации и активизируется в присутствии ацетил-L-карнитина, что позволяет уменьшить окисление клеточных липидов и образованию липофусцина. Ацетил-L-карнитин содержится в продуктах питания – в мясе, рыбе, птице, сыре, твороге, а также продается как добавка спортивного питания.
На стареющих модельных животных (крысы) показано положительное действие альфа-липоевой кислоты на уменьшение липофусцина. Альфа-липоевая кислота содержится в шпинате, брокколи, почках, печени, сердце.
Продукты содержащие IP-6: бобовые, бурый рис, кунжут. Также инозитол-гексафосфат (IP-6) продается в виде биологически-активной добавки. Другое название инозитол гексафосфата (ИФ6) – фитиновая кислота или фитат. Но инозитол гексафосфата (ИФ6) надо употреблять с осторожностью, так как он снижает биодоступность фосфора, кальция, магния, цинка и других минералов.
Заключение Несмотря на перечисленные исследования по уменьшению и профилактике накопления липофусцина современная наука не имеет эффективного средства разрушающего липофусцин. Надеемся, что благодаря современным технологиям генной инженерии, биотехнологий, нанотехнологий будет найден эффективный инструмент или средство борьбы с липофусцином. Автор: Эдуард Ефименко Литература: — А. Москалев, книга “Как победить свой возраст? Источник: agefactor.com.ua Комментарии: |
|