Нанотехнологии в геронтологии
Реферат, 11 Декабря 2011, автор: пользователь скрыл имя
Краткое описание
Геронтоло́гия (от др.-греч. γέρων — «старик» и λόγος — «знание, слово, учение») — наука, изучающая биологические, социальные ипсихологические аспекты старения человека, его причины и способы борьбы с ним (омоложение). Возникла около века назад. Составными частями геронтологии являются гериатрия - учение о болезнях, связанных с инволюционными изменениями, а также особенности лечения и профилактики заболеваний в пожилом и старческом возрасте, герогигиена, которая изучает вопросы общей и специальной гигиены людей старших возрастных групп и геронтопсихология, которая изучает психолого-поведенческие особенности людей пожилого и престарелого возраста.
Вложенные файлы: 1 файл
нанотехнологии в геронтологии.docx
— 268.89 Кб (Скачать файл) Наконец, третий возможный
подход к решению вышеизложенных
проблем может состоять в создании
еще одного нового направления в
геронтологии - возрастной биоинформатики
человека. Она находится на стыке
общей биоинформатики (раздел биологии,
изучающий биологические
Необходимо подчеркнуть,
что одним из главных отличий
биоинформатики от близкой к ней
математической биологии является обязательное
наличие и активное использование
в первой больших информационных
баз данных по соответствующим разделам
биологии. Поэтому важнейшей задачей
возрастной биоинформатики должно стать
создание таких баз по возрастным
изменениям человека на основных уровнях
его организации (генетическом, молекулярно-клеточном,
органно-тканевом и организменном).
Вторая задача следует из первой и
заключается в системном
Организация фактологической базы данных (БД) по возрастным изменениям человека позволит выяснить, в какой степени они связаны собственно с возрастом, а в какой - с сопутствующими возрасту заболеваниями. Кроме этого, такая БД позволит построить каскадную сеть возрастных изменений человека и находить в ней "узкие места", на которых необходимо в первую очередь сосредоточить внимание для профилактики преждевременного старения и лечения возрастных заболеваний.
Возрастная биоинформатика в рассмотренном смысле позволяет совершенно по-новому посмотреть на проблему поиска механизмов старения человека. Сейчас практически все работы на данную тему отталкиваются от молекулярно-генетического и клеточного уровней. Но можно подойти и с противоположной стороны. Действительно, конечной точкой нашего бытия (без учета несчастных случаев, врожденных или наследственных аномалий и заболеваний) есть смерть от остановки дыхания или сердца, которым предшествуют дыхательная или сердечная недостаточность. Этот процесс можно продолжить и дальше по нисходящей линии, опускаясь в итоге на молекулярно-генетический уровень. Например, одним из эффективных молекулярных маркеров сердечной недостаточности является повышенный уровень сердечного гормона NT-proBNP, количество которого в крови с возрастом увеличивается. Следовательно, выясняя причину такого роста, мы можем выйти на один из механизмов старения человека и его смерти.
С этой точки зрения все указанные события, предшествующие смерти, можно рассматривать как возрастные изменения, в которых старость как таковая не фигурирует в качестве независимого процесса, а на определенном этапе онтогенеза человека "вплетается" в его возрастные заболевания. Иначе говоря, при данном подходе старость не выделяется в явном виде как особый самостоятельный процесс со своими специфическими биомаркерами, а "растворяется" во множестве разных возрастных изменений, оказывающих разное удельное влияние на вероятность смерти. Вопрос "почему мы стареем?", заменяется на другой: "почему мы умираем?"
Возможно, именно такой чисто медицинский подход позволит лучше понять, почему мы стареем и подсказать соответствующие средства профилактики и лечения как преждевременного, так и обычного старения. В этом нам могут помочь детально прописанные схемы, упомянутые выше, а также нисходящие от момента смерти человека патогенетические последовательности его возрастных заболеваний. Здесь мы тесно пересекаемся с проблемой формализации общепатологических процессов человека [9, 10].
В этой связи необходимо
напомнить, что практически нет
ни одного специфического маркера старения,
который бы не присутствовал в
том или ином виде при какой-то
врожденной или приобретенной патологии
в молодом или среднем
Таким образом, в настоящее время на основе современных компьютерных информационных технологий формируется новое направление в изучении механизмов старения человека, связанное с интеллектуальной обработкой научной информации и извлечением из нее новых знаний. Значение этого направления, на мой взгляд, будет постоянно увеличиваться и со временем может сравняться или даже превзойти экспериментальное направление геронтологии.
Зубная паста
с применением нанотехнологий
Оказывается, уже сегодня наномедицинские технологии применяются в России, хотя в Европе и Америке о них пока только фантазируют. Причём у нас нанопрепараты доступны наряду с обычными лекарствами.
Большинство публикаций,
посвящённых нанотехнологиям, рассказывают
о поразительных проектах далекого
будущего. Чего там только нет: и
нанороботы снуют по системе кровообращения,
и любые органы выращиваются на заказ.
Только вот появится такая чудо-медицина,
к сожалению, очень и очень нескоро, думаем
мы. А зря. Немногие знают, что наномедицина,
оказывается, уже вовсю работает в России.
Именно в нашей стране разработаны и реализованы
в производстве молекулярные комплексы,
которые уже сейчас применяются в методах
восстановлении костных тканей (Клиника
Елизарова) и в стоматологиии (продукты
VIVAX Dent). Как же это возможно? Как случилось,
что Россия и в этой, названной самой перспективной
областью человеческих знаний в XXI веке,
оказалась лидером? Секрет в том, что часть
работ закрытых военных лабораторий СССР
теперь направлена на мирное применение.
Стратегия нашего государства в области
научных разработок изменилась, и нынче
в России нужны не только супер-солдаты,
выживающие и побеждающие в экстремальных
условиях, губительных для человеческого
организма, но и просто здоровые, сильные
мужчины и женщины, способные жить долго
и счастливо.
В основу новой области знаний легли исследования
разрушения и восстановления молекулярных
комплексов клеток наиболее важных тканей
организма человека.
Ученные выяснили поразительную способность
поврежденных молекул восстанавливаться
после «напоминания» им о форме и строении
здоровой молекулы данного вида ткани.
Это фундаментальное открытие было сделано
учеными Санкт-Петербургского Института
Биорегуляции и Геронтологии Северо-Западного
отделения РАМН.
На основе результатов исследования российские
специалисты сконструировали эталонные
молекулы «коротких пептидов» для разных
видов тканей — для желез иммунной системы,
костной и мышечной ткани, ткани глаз и
полости рта. Вскоре было налажено нанопроизводство
этих комплексов, проведены клинические
испытания.
Самое поразительное, пожалуй, качество
таких препаратов заключается в том, что
они беспрепятственно проникают в организм,
находят повреждённый орган и «информируют»
молекулы тканей о том, какими они должны
быть. Причём даже после такого «напоминания»
клетки сохраняют способность к регенерации:
организм включает неиспользованные резервы
и самовосстанавливается.
Уникальные достижения российских учёных
признали крупнейшие мировые научные
форумы в Швейцарии и США, однако упоминания
об этом сразу же закрыли. Мол дружба дружбой,
а табачок врозь: ведь рынок лекарственных
препаратов слишком лакомый кусок, чтобы
делиться. Еще пару десятков лет назад
это означало бы, что до аптек и больниц
открытия не дойдут никогда.
Но сегодня Россия — это другая страна,
и поэтому найдены инвестиции, найдены
партнеры и первые препараты информационной
наномедицины уже в продаже. Санкт-Петербургский
Институт Биорегуляции и Геронтологии
Северо-Западного отделения РАМН и Академия
Научной Красоты испытали и вывели на
рынок линию продуктов VIVAX Dent (ВИВАКС-ДЕНТ),
среди которых зубные пасты, и бальзамы
для полости рта.
Как признаются сами разработчики линии,
должное нужно отдать не только медикам,
но и партнерам, которые смогли кратчайшим
путем доставить новейшие препараты тем,
кто нуждается в помощи. Зубная паста и
бальзамы линии ВИВАКС-ДЕНТ быстро прошли
испытания в Санкт-Петербургском Городском
Пародонтологическом Центре ПАКС при
СПбГМУ им. акад. И. П. Павлова и сейчас
предлагаются без всяких возрастных ограничений.
Только вот останавливаться и тормозить
нашим ученым и предпринемателям нельзя:
рынок не позволит этого. Остаться лидером
труднее, чем стать им.
Компоненты старения.
Бессмертие человека.
Большинство публикаций,
посвящённых нанотехнологиям, рассказывают
о поразительных проектах далекого
будущего. Чего там только нет: и
нанороботы снуют по системе кровообращения,
и любые органы выращиваются на заказ.
Только вот появится такая чудо-медицина,
к сожалению, очень и очень нескоро, думаем
мы. А зря. Немногие знают, что наномедицина,
оказывается, уже вовсю работает в России.
Именно в нашей стране разработаны и реализованы
в производстве молекулярные комплексы,
которые уже сейчас применяются в методах
восстановлении костных тканей (Клиника
Елизарова) и в стоматологиии (продукты
VIVAX Dent). Как же это возможно? Как случилось,
что Россия и в этой, названной самой перспективной
областью человеческих знаний в XXI веке,
оказалась лидером? Секрет в том, что часть
работ закрытых военных лабораторий СССР
теперь направлена на мирное применение.
Стратегия нашего государства в области
научных разработок изменилась, и нынче
в России нужны не только супер-солдаты,
выживающие и побеждающие в экстремальных
условиях, губительных для человеческого
организма, но и просто здоровые, сильные
мужчины и женщины, способные жить долго
и счастливо.
В основу новой области знаний легли исследования
разрушения и восстановления молекулярных
комплексов клеток наиболее важных тканей
организма человека.
Ученные выяснили поразительную способность
поврежденных молекул восстанавливаться
после «напоминания» им о форме и строении
здоровой молекулы данного вида ткани.
Это фундаментальное открытие было сделано
учеными Санкт-Петербургского Института
Биорегуляции и Геронтологии Северо-Западного
отделения РАМН.
На основе результатов исследования российские
специалисты сконструировали эталонные
молекулы «коротких пептидов» для разных
видов тканей — для желез иммунной системы,
костной и мышечной ткани, ткани глаз и
полости рта. Вскоре было налажено нанопроизводство
этих комплексов, проведены клинические
испытания.
Самое поразительное, пожалуй, качество
таких препаратов заключается в том, что
они беспрепятственно проникают в организм,
находят повреждённый орган и «информируют»
молекулы тканей о том, какими они должны
быть. Причём даже после такого «напоминания»
клетки сохраняют способность к регенерации:
организм включает неиспользованные резервы
и самовосстанавливается.
Уникальные достижения российских учёных
признали крупнейшие мировые научные
форумы в Швейцарии и США, однако упоминания
об этом сразу же закрыли. Мол дружба дружбой,
а табачок врозь: ведь рынок лекарственных
препаратов слишком лакомый кусок, чтобы
делиться. Еще пару десятков лет назад
это означало бы, что до аптек и больниц
открытия не дойдут никогда.
Но сегодня Россия — это другая страна,
и поэтому найдены инвестиции, найдены
партнеры и первые препараты информационной
наномедицины уже в продаже. Санкт-Петербургский
Институт Биорегуляции и Геронтологии
Северо-Западного отделения РАМН и Академия
Научной Красоты испытали и вывели на
рынок линию продуктов VIVAX Dent (ВИВАКС-ДЕНТ),
среди которых зубные пасты, и бальзамы
для полости рта.
Как признаются сами разработчики линии,
должное нужно отдать не только медикам,
но и партнерам, которые смогли кратчайшим
путем доставить новейшие препараты тем,
кто нуждается в помощи. Зубная паста и
бальзамы линии ВИВАКС-ДЕНТ быстро прошли
испытания в Санкт-Петербургском Городском
Пародонтологическом Центре ПАКС при
СПбГМУ им. акад. И. П. Павлова и сейчас
предлагаются без всяких возрастных ограничений.
Только вот останавливаться и тормозить
нашим ученым и предпринемателям нельзя:
рынок не позволит этого. Остаться лидером
труднее, чем стать им.
Компоненты старения.
Бессмертие человека.
В процессе старения можно выделить два главных компонента:
1) механическое
«изнашивание» структур, повреждающее
действие многочисленных
2) генетическое
повреждение, проявляющееся
В настоящей работе для обсуждения проблемы соотношения между экологическими и генетическими факторами старения и долголетия мы были вынуждены привлечь данные статистики, истории, палеоантропологии, генетики, цитологии, биохимии, эволюционного учения и ряда других наук. Обращение к результатам и методам многих наук диктуется необычайной сложностью рассматриваемого явления. Сейчас уже ясно, что проблему старения и долголетия нельзя решать методами какой-то отдельной узкой отрасли науки. Здесь требуется дальнейшее накопление фактического материала специалистами различных областей знания, непрерывное критическое обобщение его, постоянное выдвижение новых идей, соответствующих современному уровню развития естествознания.
Основные выводы, к которым мы пришли в результате проведенных исследований, могут быть суммированы следующим образом.
1. Без изучения возрастных изменений генетической системы в ее сложном взаимодействии со средой нельзя попять основные причины и факторы старения и долголетия организмов. Наиболее плодотворный путь раскрытия загадки старения заключается в исследовании закономерностей деятельности генов в эволюционном и онтогенетическом развитии организмов.
2. Генотип определяет видовую потенциальную продолжительность жизни, которую особь (в том числе и человек) сохраняет, если факторы среды не выходят из границ, предусмотренных нормой реакции организмов данного вида.
3. Тяжелые социально-
4. Генотип определяет продолжи
Нами была
сделана попытка подчеркнуть
мысль о том, что явление старения вызываетс
Сейчас накапливается все больше фактов, свидетельствующих о том, что в основе старения лежат повреждения и гибель неделящихся соматических клеток, вызываемые тремя главными группами факторов: приобретенными и гаметогенными соматическими мутациями, летальными генами и фенкосомами. Часть этих факторов случайна по отношению к программе индивидуального развития нормальных организмов (к этим факторам относятся все приобретенные и часть гаметогенных соматических мутаций, часть фенкосом). Значение этих случайных факторов в процессах старения, вероятно, невелико. Ведущую роль в механизмах старения, согласно развиваемым здесь представлениям, играют запрограммированные факторы: действие гаметогенных соматических мутаций, летальных генов и фенкосом, разрушающее устойчивость клеточных структур.
Конечно, в сложный и многообразный процесс старения вносят вклад многочисленные иные факторы, такие как механическое изнашивание клеточных структур, образование поперечных связей в молекулах биополимеров, старение коллоидов клетки и другие. Изучение природы и конкретных механизмов генетических и иных факторов старения, их соотношения друг с другом и средой — необходимое условие дальнейших успехов геронтологии на пути познания тайны процессов старения.
Американский специалист по прогнозированию науки писатель-фантаст Артур Кларк относит достижение человеком бессмертия на 2090 год. Мысль о возможности человеческого бессмертия — реальная мечта современной науки. В ожидании этой поры наиболее решительные ученые предлагают сохранять людей-добровольцев путем замораживания при —269° С. В 1964 г. в США основано «Общество продолжения жизни», лозунг которого «Freeze, Wait, Reanimate» (заморозить, подождать и оживить).