Wykład IV  biologia molekularna
 Molekularne podłoże procesów starzenia się
1) Starożytni Grecy  o długości życia decyduje bogini przenaczenia i losu  Mojra
2) Starzenie to stopniowe, postępujące i nieodwracalne zmniejszająca się zdolność organizmu
do utrzymywania homeostazy
3) Stan starości  skutek zmian składających się na starzenie
Zmiany ograniczają wszystkie układy funkcjonowania
4) Średni czas przeżycia  średnia długość życia
Maxymalny czas przeżycia  najwyższy odnotowany czas życia (oba na danym terenie)
5) Genetyka  długość życia człowieka jest wieloczynnikowa 25% genetyki, 75% środowisko
6) Teorie procesu starzenia:
" Procesy przemiany materii  korelacja z długością życia  im szybsza tym krótszy czas
" Teoria zatrucia w naszych tkn. Odkładają się szkodliwe substancje przemiany materii
" Teoria katastrofy błędów  kumulują się drobne błędy powstające przy przenoszeniu
informacji DNA->RNA->białko
" Teoria sieciowania  wzrost liczby dodatkowych wiązań poprzecznych w cząsteczkach
obniża ich wartośc funkcjonalną
" Teoria skracania telomerów  po każdym podziale końce chromosomów, ulegają
skróceniom, nadmierne skrócenie uruchamia proces starzenia się (wyjątek
nowotworowe, które odcinają telomery!)
" Teoria mutacji mtDNA  DNA w mitochondriach szybciej ulega mutacjom, ich
kumulacja prowadzi do mozaikowatości biogenetycznej komórek
" Teoria wolnorodnikowa  wolne rodniki tlenowe (WRT) powstające podczas
oddychania i przemiany materii mogą nieodwracalnie uszkodzić białka i kw.
nukleinowe oraz utlenić kwasy tłuszczowe w obrębie błon biologicznych i formy
utlenione działają działają mutagennie na DNA
7) Czas przeżycia  wypadkowa uszkodzen i zdolnośc naprawy uszkodzen
" Nasilone metabolizmy:
Wolne rodniki
Uszkodzenie mikrokomórek
2) ??? komórek
8) Konsultacja :
" Długość życia zależna jest od genów
" Długość życia zależna jest od wolnych rodników i kaloryczności pokarmu
9) Funkcjonowanie mózgu:
" Przeciętny mózg  100x10do6 komórek, pomiedzy nimi 100 bilionów połączen 
zużywa 20% energii z pożywienia
" Z wiekiem  kurczy się dziennie tracimy szare komórki, spada liczba
neuroprzekaz
ników
" IQ  najwyższy pomiedzy 18-25 lat
" W wieku 45 x3 wiekszy zasób słów niż w wieku 20 lat
" 60 lat  x4 wiecej informacji niż 20 lat
" Zdolność zapamiętywania spada z wiekiem
10) W procesie starzenia się :
" Kora ruchowa  ginie 20-50% neuronów
" Kora wzrokowa  gnie 50% neuronów
" Kora słuchowa  ginie 30-50% neuronów
" Kora przedczołowa(pamiec)  nie zmienia się
Najważniejsze jest tworzenie synaps
" Móżdżek  po 60 giną komórki Purkiniego
" Hipokamp(zapamiętywanie, ?)
" Narządy zmysłów  z wiekiem spada zdolność ruchowa, starzenie soczewki,
kubków smakowych i węch
Układ hormonalny:
Z wiekiem zmienia się proliferacja hormonalna i komórki docelowe
Dla hormonu wzrostu spada wydzielanie w mózgu
Do 30 roku życia rośniemy
Tracimy 1% komórek rocznie,
Chrząstka stawowa  spadek sprężystości z wiekiem
Spadek masy mięśniowej (włokna szybkokurczące się pierwsze zanikają)
Nogi szybciej niż ręce tracą zdolność czynnościową
Układ krążenia:
Spadek maksymalnej częstości uderzeń serca podczas wysiłku
Spadek ilości tlenu, jaką mogą pobrać nasze tkanki
Postępujące zmiany w naczyniach krwionośnych
Od 40 r.z. zaznacza się wzrost ciśnienia
Układ oddechowy:
Spada elastyczność klatki piersiowej
Spadek czynności życiowej płuc
Zmiany zaczynają się od 25 r.z
Skóra:
Naskórek  tempo utraty wieksze niż tempo odnowy
Spada grubość wyściółki tłuszczowej w tkance podskórnej
Zmiana elastyny  utrata stabilności włókien łączących z mięśniami
Włosy:
Na ciele jest ich 5 milionów, na głowie 120 tysiecy
Tracimy 100 dziennie, z wiekiem macierz prążków przestaje produkować białka
Układ odpornościowy:
Zakres komórkowy i humoralny
11) Laminopatie c.d.
Mutacje w genie LMNA kadującym laminy A i C (białka otoczki jądrowej; laminy B 
kodowane przez dwa odrębne geny LMNB1 i LMNB2); łączą się z innym białkiem
otoczki  emeryną
Funkcje: strukturalne, organizacja i zakotwiczenie chromosomów, regulacja replikacji
i transkrypcji poprzez wiązanie się z czynnikami transkrypcji (lamina C i A wiąże się z
histonami, białkiem pRb oraz p53)
 90% przypadków  mutacja genu kodującego laminę A/C zamiana cytozyny na tymine
-> nieprawidłowy proces składanie się i dojrzewania mRNA-> białko skrócone o 50
aminokwasów= progeryna
Progeryna nie ulega końcowej proteolizie, wchodz w interakcje z prawidłowymi
laminami B, A i B, zmienia się kształt jądra komórkowego (kalafiorowaty)
Skutek: zaburzenie procesów transkrypcji genów i syntezy kodowanych przez nie
białek, zmniejszenie tempa proliferacji komórek, wzmożenie procesu apoptozy,
przyspieszona śmierć komórek
Brak slajdu
12) Laminopatie tkankowo swoiste:
Zmiany chorobowe dotyczą wybranych tkanek:
o Miesnie poprzecznie prążkowane(dystrofie)
o Tkanki tłuczkowej(lipodystrofie)
o Tkanki nerwowej(neauropatie)
Mutacje również dotyczą genu LMNA ale w innych miejscach niż w
laminopatiach układowych
13) Mutację w genach enzymów kontrolujących replikacje i naprawę DNA  zespoły:
" Wernera
" Nooma
" Bathmunda Thompsona
" Cockayne a
" Xero derma pigmentosum
" Ataxia t****gentascia
" Trichotiodystrofia
14) Mutacje genów związanych ze strukturą i funkcją telomerów:
" Telomeraza  kompleks rybonukleoproteinowy
" Zanik funkcji telomerazy -> przyczyna zwiększonej tendencji do występowania fuzji
telomerowych i aberracji strukturalnych chromosomów u osób starszych
" Zespół związany z przedwczesnym skracaniem się długości telomerów  dyskeratoza
wrodzona
(dyskeratyna  białko kompleksu telomerazy)
15) Mutacje genów kodujących składowe macierzy pozakomórkowej:
" Niektoreodmiany zespołu Ehlersa-Danlosa (mutacja genu galaktozylotransferazy
siarczanu dermatanu)
" Zespoł Sticklera (mutacja genu kolagenu)
" Zespół Marfana (mutacja genu fibryliny)
" Niektóre odmiany zespołu Curtis laxa (mutacja genu elastyny)
16) Mutacje chromosomowe:
" Chromosom opatie= zespoly spowodowane aberracjami chromosomowymi
" Zespół Downa (tri chromosomu 21 = 90% choryc, pozostałe przypadki to zespół
translokacyjny i mozaikowy)
" Defekty dotyczące serca, ukł krążenia, kostnego, immunologicznego, i hormonalnego
prowadzące do przyspieszenia procesów starzenia i skrócenia zycia osoby chorej
" Około 30% chorych umiera w 1. Roku życia; sredni czas życia to 55 lat
" U ok. 90% pacjentów stwierdza się rozwój choroby Alzheimera przed 30 rokiem życia
17) -> ->
" Mutacje białek strukturalnych jądra komórkowego białek regulujących ekspresję
genów metabolizmu komorkowego, mutacje genów kodujących enzymy replikacji,
naprawy DNA oraz białek związanych z funkcją telomerów
" = zaburzenia metabolizmu komórkowego i regulacji hormonalnej, utrata zdolności
komórek do naprawy uszkodzen DNA i wzmocnienie procesów apoptozy
18) ->->
" Utrata zdolności tkanek do wzrostu i regeneracji
" Wzrost występowania nowotworów
" W procesie starzenia  funkcje wszystkich narządów zmieniają się nierównomiernie
w tym samym narządzie starego człowieka występują komórki o rożnym stopniu
zaawansowania zmian