Возможно ли преодолеть старение? Сегодня и завтра клеточной терапии

Возможно ли преодолеть старение? Сегодня и завтра клеточной терапии
Леонид Юрьевич Прохоров

Мечта человечества о вечной жизни может сбыться. В России разработана первая в мире «Общая теория омоложения организмов». Это открытие сродни полету в космос первого спутника Земли и первого космонавта Юрия Гагарина. Вы будете одними из первых, кто станет обладать этим знанием, когда прочтете эту книгу автора – геронтолога, специалиста по клеточным технологиям. В книге дается теоретическое обоснование с доказательствами осуществимости человеческого стремления жить долго и не стареть.

Возможно ли преодолеть старение?

Сегодня и завтра клеточной терапии

Леонид Юрьевич Прохоров

© Леонид Юрьевич Прохоров, 2020

ISBN 978-5-0051-6258-8

Создано в интеллектуальной издательской системе Ridero

Р е ц е н з е нт ы:

Виталий Иванович Донцов, доктор медицинских наук, ведущий научный сотрудник Федерального информационного центра «Информатика и управление», лаборатории «Системный анализ и информационные технологии в медицине и экологии» РАН;

Александр Александрович Згурский, кандидат биологических наук, генеральный директор ООО «Медбиокор».

Прохоров, Леонид Юрьевич.

Возможно ли преодолеть старение? Сегодня и завтра клеточнойтерапии / Леонид Прохоров. – Москва/Екатеринбург: ООО «Издательские решения» по лицензии «Ridero», 2020. – 110 с.

Издание 2-е исправленное и дополненное.

В книге кандидата биологических наук Прохорова Л. Ю. описываются методы современной клеточной биологии, которые могут применяться для омоложения кожи, других тканей и органов человека с использованием его собственных клеток. Кратко рассматриваются внешние проявления старения, характеристика кожи человека и причины ее старения, методика получения и культивирования аутогенных (собственных) фибробластов кожи, процедура клеточной терапии, результаты применения аутогенных фибробластов. Показана необходимость долговременного хранения клеток в замороженном виде при низкой температуре (-196?С) в жидком азоте. Предполагается, что в дальнейшем клеточная терапия сможет применяться не только для омоложения кожи, но и для восстановления старых или больных органов человека, что позволит существенно увеличить продолжительность его жизни.

Также рассматриваются некоторые усовершенствования клеточной технологии, которые при реализации помогут существенно улучшить омоложение кожного покрова человека, а также других тканей и органов.

Книга предназначена для широкого круга читателей, в том числе студентов, аспирантов, научных работников биологических и медицинских ВУЗов, а также для всех, интересующихся вопросами старения и омоложения.

Ключевые слова: продолжительность жизни, омоложение, клеточная терапия, искусственные органы, теломеразы, гены теломераз, старые клетки, молодые клетки.

© Прохоров Л. Ю., 2017

© Прохоров Л. Ю., 2020

© Оформление ООО «Издательские решения», 2020

ВВЕДЕНИЕ

Одна из основных актуальных проблем человечества – это старость и связанные с ней проблемы: старческие болезни, ухудшение внешнего вида, атеросклероз, слабоумие, канцерогенез, ишемическая болезнь, инфаркт миокарда и т. д. Что же делать? Ответ очень прост: надо всегда оставаться молодым, периодически делать омоложение стареющего организма и тогда не будет тех проблем, которые перечислены выше. Для большинства людей это фантастика, однако, уже сейчас есть методы, которые позволяют омолаживать кожу. На очереди омоложение других тканей и органов. Установлено, что число живых, работающих и способных к делению клеток с возрастом постоянно уменьшается (Стрелер, 1964). Отмершие клетки замещаются соединительной тканью. Соединительная ткань играет большую роль в процессе старения организма. В некоторых стареющих органах умершие специализированные клетки замещаются на клетки соединительной ткани, неспособные выполнять функции данного органа. Например, кардиомиоциты (мышечные клетки сердца) при их гибели в результате инфаркта могут замещаться фибробластами, образуя рубец, который лишен способности сокращаться.

Следовательно, важно заменять старые или погибшие клетки на молодые, полноценно функционирующие.

Другая задача – это устранение старой соединительной ткани и замена ее на молодую. Применение того и другого метода в комплексе может дать максимальный эффект.

Частная задача, которая уже решается сегодня – омоложение кожи. Для омоложения кожи, устранения морщин, рубцов после операций, угрей в настоящее время уже разработаны методы, которые дают однозначно положительный результат. Об этом и некоторых других темах, связанных с омоложением тканей и органов человека, будет идти речь в данной публикации.

ВНЕШНИЕ И ВНУТРЕННИЕ ПРОЯВЛЕНИЯ СТАРЕНИЯ ЧЕЛОВЕКА

С возрастом изменяются общие размеры,форма и состав тела, мягкие части лица и кожный покров, изменяется костная система.

? Изменение кожи начинается обычно после 40 лет, особенно это заметно на структуре верхнего (эпидермального) слоя, который утончается и уплощается. К 80 годам его толщина на 25% меньше, чем в 30 лет. Сглаживается рельеф кожного рисунка на ладонях, подошвах и пальцах рук и ног. Изменения затрагивают сосочковый слой собственно кожи (дермы), который также становится более тонким. Постепенно атрофируется подкожная жировая клетчатка, которая у долгожителей со временем может исчезнуть совсем. На коже появляются коричневые пигментные пятна, что характерно для тыльной стороны кистей, плеч, груди и т. д. (Хрисанфова, 1999).

По другим данным, видимое старение кожи проявляется уже с 25-летнего возраста, когда начинает истончаться подкожная жировая ткань, снижается эластичность коллагеновых структур (Руководство по геронтологии, 2005).

Из-за уменьшения числа потовых и сальных желез кожа становится более сухой, утрачивается ее эластичность. У мужчин понижение салоотделения происходит позже, чем у женщин. Наиболее наглядными признаками старения являются морщины. С возрастом появляются множественные морщины на коже, особенно на открытых участках, таких как лицо, например, так называемые «гусиные лапки» у наружного угла глаза. На рис. 1 приведена фотография пожилой европейской женщины, а на рис.2, для сравнения, – фотография молодой женщины. Лицо стареет быстрее, чем другие части тела (Хрисанфова, 1999). Объясняется это тем, что лицо больше подвержено атмосферным воздействиям, в том числе

солнечному свету, по сравнению с другими частями тела. Старение под воздействием солнечного света принято называть фотостарением, так как солнечный свет ускоряет старение кожи. Особенно влияет на этот процесс ультрафиолетовое излучение, входящее в состав солнечного спектра (Молочков и др., 2005). Ускоряют старение кожи также ветер, пыль, сухость, микроорганизмы, компоненты моющих средств и т. д.

Температура кожи снижается, особенно у долгожителей. Это объясняется общим понижением обменных процессов, но отчасти связано и с ухудшением кровоснабжения и изменениями в потовых железах. Из-за уменьшения их числа ослабляется выделительная функция кожи (Хрисанфова, 1999).

– Значительные изменения претерпевает и волосяной покров. Начиная уже с 30 лет, уменьшается количество волос на коже (точнее их плотность – число волос на единице поверхности), они седеют, то есть перестают окрашиваться пигментом. Одной из причин поседения считается то, что клетки волосяных луковиц (меланоциты) теряют способность образовывать красящий пигмент. Однако, предполагается, что возможна еще и другая причина – нарушение процесса переноса пигмента от меланоцитов к растущему волосу (Прохоров, 2015б). Хотя рост волос снижается, у пожилых женщин нередко появляются волосы на лице (на верхней губе и на подбородке). В то же время волосы на теле, на конечностях и в области бровей после 60 лет могут исчезать.

– Ухудшается костная система, увеличивается кривизна позвоночника; уплощаются межпозвонковые диски и хрящ суставных поверхностей костей. Постоянным признаком старения в возрасте старше 45—50 лет является разрежение костной ткани —остеопороз.

– С возрастом изменяются общие размеры, форма и состав тела, мягкие части лица.

– Уменьшается рост человека. По некоторым данным, после 60 лет рост мужчин и женщин уменьшается в среднем на 0,5—1 см за пятилетие. Это происходит из-за уплощения межпозвонковых дисков и увеличения сутулости.

– Изменяется соотношение компонентов тела – мускульного и жирового. Количество мышечной ткани максимально в 20—30 лет, затем начинается вначале слабое, а затем нарастающее ее снижение, особенно после 50 лет. В связи с этим происходит и снижение мышечнойсилы, примерно к 70—80 годам силовые показатели уменьшаются приблизительно в два раза. Уменьшается подкожный жировой слой и увеличивается объем внутреннего жира в брюшной области.

– Старение нервной системы проявляется многообразно. Это касается как центральной нервной системы (мозга), так и периферической нервной системы. Старение проявляется в функциональных и психологических изменениях, отражающихся на умственной и физической работоспособности, памяти, эмоциях, сложных поведенческих реакциях и других сторонах жизнедеятельности. Структурно старение выражается, прежде всего, в уменьшении количества нервных клеток – нейронов. Хотя некоторое снижение может происходить уже вскоре после рождения, заметная их потеря отмечается довольно поздно, начиная с 50—60 лет, и происходит неравномерно в разных зонах головного мозга. Утрата нейронов в коре головного мозга старых людей может достигать 40—50% и более. В старости снижаются плотность расположения и размеры нейронов, в них откладывается пигмент. Возрастные явления отмечаются также в спинном мозге и периферическойнервной системе, наблюдаются они и во всех звеньях вегетативной нервной системы (Хрисанфова, 1999).

– При старении ухудшаются состояние и функции других систем, тканей и органов организма, в том числе органы чувств, сердечно-сосудистая, вегетативная и иммунная системы, пищеварительные органы, органы эндокринной системы и др. (Руководство по геронтологии, 2005).

Сейчас уже можно однозначно утверждать, что старческие изменения не могут быть полностью устранены диетами, голоданием, настоями трав, лекарствами, витаминами или препаратами, физическими упражнениями и тому подобным.

Как же можно остановить старение? В следующих разделах будет описано, что первый шаг уже сделан и это – клеточная терапия кожного покрова собственными клетками. Следующие шаги будут направлены на совершенствование такой методики и на распространение ее на другие ткани, системы и органы человека.

ХАРАКТЕРИСТИКА КОЖИ ЧЕЛОВЕКА И ПРИЧИНЫ ЕЕ СТАРЕНИЯ

Основными клеточными элементами соединительной ткани являются фибробласты. Фибробласты – это клетки мезенхимального происхождения, круглой или удлиненной, веретенообразной плоской формы с отростками и овальным ядром (Рис. 3). Состояние и функция основных внеклеточных компонентов соединительной ткани, коллагеновых, эластических и ретикулярных волокон и межклеточного матрикса зависят от функциональной активности фибробластов. В результате дифференцировки фибробласты превращаются в менее активные зрелые клетки – фиброциты.

Фибробласты являются основными клетками среднего соединительнотканного слоя кожи, называемого дермой (Рис. 4, 5). Основная функция фибробластов дермального слоя кожи – участие в метаболизме клеточного вещества. Фибробласты кожи синтезируют и выделяют в окружающую среду большое количество биологически активных веществ, среди которых можно выделить различные факторы роста, компоненты внеклеточного матрикса и ферменты. Этот процесс происходит непрерывно, и благодаря ему межклеточное вещество постоянно обновляется. Особенно интенсивно протекает метаболизм гиалуроновой кислоты (Крихели и др., 2004). Как и во всех органах и тканях человеческого организма, в коже происходят возрастные изменения в течение жизни.

В стареющей коже уменьшается толщина дермы, содержание влаги в ней падает, в результате кожа теряет упругость и эластичность. Следствием этого является образование морщин. Старение кожи на различных участках тела протекает неравномерно. Особенно быстро стареют открытые участки кожи. Причина этого, как описывалось выше, – фотостарение (облучение солнечным светом), а также атмосферные воздействия. В то же время на закрытых областях возрастные изменения кожи менее выражены.

Существует мнение, что одной из основных причин старения кожи является снижение способности фибробластов кожи к делению (размножению) с возрастом. В результате этого процесса количество живых фибробластов в коже уменьшается, и они становятся менее активны. Следовательно, если каким-либо образом стимулировать пролиферативную и синтетическую активность фибробластов, то можно улучшить состояние кожи (Крихели и др., 2004).

Кроме того, в коже уменьшается количество коллагеновых волокон и снижается их гидратируемость, они утрачивают способность к разбуханию и становятся ригидными, в результате уменьшается тургор, происходит образование морщин. Одновременно кожа теряет липиды, нарушается ее защитная мантия, она становится легко ранимой, шелушится (Руководство по геронтологии, 2005).

Так как количество и активность фибробластов снижается, оставшиеся не могут компенсировать происходящие старческие изменения кожи. Поэтому, если увеличить число молодых активных клеток – фибробластов в коже, то логично ждать улучшения ее состояния вследствие того, что фибробласты будут вырабатывать молодой коллаген и эластин, а это повысит упругость кожи, ее тургор, в результате чего морщины разгладятся.

МЕТОДЫ ОМОЛОЖЕНИЯ КОЖИ