Залежність прояву старіння від генотипу

Згідно з даними численних спостережень, на швидкість наростання і вираженість змін в процесі старіння впливають генетична конституція (генотип) організму, умови, в яких він розвивається і живе, а для людини – її спосіб життя.

Старіння являє собою всеосяжний процес, що охоплює всі рівні структурної організації особини – від макромолекулярного до організменного. Цим, а також тим, що головним біологічним результатом старіння є прогресивне підвищення ймовірності смерті, пояснюється використання в дослідженнях з генетики старіння такого узагальнюючого показника, як тривалість життя в пострепродуктивном періоді, успадкованого якого, власне, і вивчається.

Ряд спостережень лягли в основу досить поширеною точки зору про успадкованого тривалості життя і, отже, наявності генетичного контролю або навіть особливої ​​генетичної програми старіння. По-перше, максимальна тривалість життя поводиться як видова ознака. При цьому вона позитивно пов’язана з такими важливими еволюційно закріпленими показниками біології виду, як тривалість ембріонального періоду і вік досягнення статевої зрілості (табл. 8.4).

По-друге, величини тривалості життя у однояйцевих близнюків більш близькі (конкордантность), ніж у різнояйцевих. Попарні відмінності за цим показником становлять у середньому 14,5 року для перших і 18,7 року для других. Схожа картина спостерігається при зіставленні коливань тривалості життя серед лабораторних тварин одній лінії і різних ліній. Так, у мишей отримані лінії з тривалістю життя від 120 до 700 діб.

По-третє, описані спадкові хвороби з раннім проявом ознак старості і одночасно різким скороченням тривалості життя. Наприклад, при синдромі Хатчінсона-Гілфорда (інфантильна прогерія, або постаріння в дитячому віці) вже на першому році життя відзначаються затримка росту, раннє облисіння, зморшки, атеросклероз. Статевої зрілості такі суб’єкти, як правило, не досягають, і смерть настає у віці до 30 років. Для названого синдрому встановлено аутосомно-домінантне успадкування.

По-четверте, в лабораторних умовах шляхом близькоспоріднених схрещувань отримані інбредні лінії плодової мухи і миші, що істотно розрізняються за середньою і максимальної тривалості життя. Гібриди 1-го покоління від схрещування батьків з різних короткоживучих ліній (рис. 8.90) живуть довше батьків, що розцінюють як явище гетерозису.

По-п’яте, відмічено, що серед плодових мух особини, гомозиготні по аллелю зародкових крил, мають меншу тривалість життя, ніж мухи дикого типу (плейотропія). Нащадки від схрещування мутантів і мух дикого типу з даного показника проявляють однаковість і близькі до останніх. Серед гібридів 2-го покоління від схрещування таких нащадків між собою відбувається розщеплення за тривалістю життя у відношенні 3: 1 (дикий тип: мутантний тип). Аналогічно описаної мутації у миші також виявлено багато прикладів впливу окремих генів на тривалість життя, причому в бік її зниження. Подібним прикладом у людини є мутація, яка призводить до розвитку синдрому Марфана і фенотипически виявляється в дефектному розвитку сполучної тканини: поряд з «павуковими» пальцями, підвивихи кришталика, пороком серця, підвищеним викидом в кров адреналіну такі суб’єкти відрізняються скороченою тривалістю життя.

По-шосте, для людей виявлена ​​позитивна зв’язок між тривалістю життя батьків і нащадків.

Наведені матеріали, засвідчуючи на користь генетичного контролю тривалості життя і старіння, не дають відповіді на важливі питання про те, наскільки велика сила цього контролю і через які конкретні генетичні механізми він здійснюється. Подання про величину успадкованого тривалості життя отримують, визначаючи коефіцієнт успадкованого. Він відображає міру подібності між родичами по досліджуваному ознакою. За даними різних авторів, коефіцієнт кореляції між тривалістю життя дітей та батьків складає від 0,02 до 0,13, тобто низький. Подібні цифри отримані для мишей: 0,01-0,40. Батьки і діти належать до різних поколінь, а умови проживання змінюються. З метою уникнути заниження значень коефіцієнта кореляції за рахунок відмінностей в умовах життя зіставляли тривалість життя братів і сестер. У даному випадку коефіцієнт кореляції виявився вищим: 0,15-0,30. Однак і тут значення істотно нижче тих, які характеризують ознаки з високою успадковується. Наприклад, коефіцієнт успадкованого зростання становить близько 0,70.

Дані за коефіцієнтом успадкування довголіття корисно доповнити прикладами, розкривають їх біологічний сенс. Так, якщо поспостерігати 25-річних людей, предки яких жили або досить мало, або, навпаки, досить довго, то відмінність між цими групами за середньою тривалістю життя складе всього 2-4 роки.

Проте існують дані про деяку зв’язку між середньою тривалістю життя предків і нащадків, окреслені до 70-річного віку (табл. 8.5).

Вивчення зв’язку між тривалістю життя батьків і дітей, які досягли 20-річного віку, показало, що перевищення батьками середньої тривалості життя на 10 років додає до життя дітей 1 рік.

Посилання на основну публікацію