Se muodostaa perustan eläinten solujen väliselle matriisille. Solujen välinen matriisi. Matriisi on "kenttä", jolla kaikki säätelysignaalit konvergoivat matkalla soluun

Todennäköisesti suurin syy ihmisen ikääntymiseen on solunulkoisen matriisin ikääntyminen. Pääasiallinen ei ole ainoa, vaan se, joka vaikuttaa eniten siihen, että ihmiset eivät voi pidentää elämäänsä 120 vuotta pidemmäksi. Huolimatta siitä, että emme tiedä kuinka nuorentaa matriisia, nyt tiedämme todennäköisesti mitä ikääntyminen on. Tämä tarkoittaa, että me mitä todennäköisimmin kukistamme hänet. Mutta tätä varten meidän on kohdistettava tieteelliset ponnistelut kunnolla. Todellakin, 100 vuoden ajan solunulkoisen matriisin ikääntymisen löytämisen jälkeen olemme etsineet ikääntymisen syytä solusta emmekä uskoneet, että se voisi olla solunulkoisessa matriisissa. 2018 on vuosi, jolloin luultavasti aloitamme polun kohti ihmisen kuolemattomuutta. Kiitän Alexander Fedintseviä, Nikolai Zakia ja Denis Odinokovia tiedoista ja hypoteeseista ihmisen ikääntymisen perusmekanismeista, jotka sisältyivät tähän katsaukseen.

Solunulkoinen matriisi on kehon kudoksen ei-solurakenne. Ne muodostavat sidekudoksen perustan ja muodostuvat sen soluista. Solunulkoisen matriisin päätehtävänä on se, että se tarjoaa mekaanista tukea kudoksille määrittäen niiden fysiologiset toiminnot (kalkkiutunut luiden ja hampaiden matriisi; sarveiskalvon läpinäkyvä matriisi; köysimainen jänteiden matriisi, joka kestää valtavia vetovoimia ). Solut muodostavat noin 20 % kudoksesta ja loput 80 % on solunulkoista matriisia. Tarkastellaanpa solunulkoisen matriisin rakennetta.

Integriinit , dystroglykaanit , diskoidiinidomeenin reseptorit - solukalvon läpi tunkeutuvat proteiinit - solureseptorit, jotka ovat vuorovaikutuksessa solujen välisen ympäristön kanssa ja välittävät erilaisia ​​solujen välisiä signaaleja (katso kuva vasemmalla). Niiden kautta solu vaihtaa signaaleja muiden solujen kanssa solunulkoisen matriisin kautta.

Seuraavaksi tulee tyvikalvo, joka erottaa solun solunulkoisesta matriisista. Eli solu ei koske suoraan solunulkoiseen matriisiin. Pohjakalvo muodostuu laminiini(kevyt levy) ja kollageeni IV tyyppi (tumma levy). Proteiiniin sidottu nidogenomi, ne muodostavat avaruudellisen rakenteen ja toimivat myös solujen mekaanisena tukena ja suojana. Fibronektiini - glykoproteiini, joka vastaa myös kudosten rakenteesta, voi muodostaa multimeerisia ketjuja ja osallistuu adheesion eli solujen koheesioon. Täällä on myös proteiinimolekyyli perlecana. Se auttaa ylläpitämään endoteelin estettä, fysiologista estettä verenkiertojärjestelmän ja keskushermoston välillä. Proteoglykaani vihainen sillä on avainrooli hermo-lihasliitoksessa, joka vastaa hermoimpulssien toimittamisesta lihassoluihin.

Seuraavaksi tulee solunulkoinen matriisi. Solunulkoinen matriisi on kuitujen läpäisemä kollageeni on säikeinen proteiini, joka muodostaa kehon sidekudoksen (jänteet, luut, dermis, rusto jne.) perustan ja tarjoaa sen lujuuden ja joustavuuden. Elastiini muodostaa kolmiulotteisen proteiinikuituverkoston. Tämä verkosto ei ole tärkeä vain kudosten mekaanisen lujuuden kannalta, vaan se tarjoaa myös kontakteja solujen välille ja muodostaa soluille vaellusreittejä, joita pitkin ne voivat liikkua. Eristää eri soluja ja kudoksia toisistaan. Se tarjoaa esimerkiksi luistoa nivelissä. Aggrekan-tti, joka sitoo vettä, hyaluronihappoa ja proteiineja sekä muodostaa osmoosia. Näin ollen sidekudoksen, mukaan lukien nikamienväliset levyt ja rusto, kestävyyden tarjoaminen raskaille kuormille. Hyaluronihappo osallistuu kudosten uudistamiseen ja sitä löytyy monista biologisista nesteistä, mukaan lukien nivelneste. Vastaa sidekudoksen viskositeetista. Hyaluronihappo yhdessä aggrekaanin kanssa luo vastustuskyvyn puristumiselle. Hyaluronihappo on myös biologisen voiteluaineen ja nivelruston pääkomponentti, jossa sitä esiintyy jokaisen kondrosyyttisolun kuoren muodossa. Matriisi sisältää myös vettä. Kaavion vesi on merkitty sinisillä aalloilla kaavion alaosassa. Vesi muodostaa 25 % luukudoksen matriisista ja jopa 90 % veriplasmassa.

Kollageeni VII tyyppi on yhdistävä rakenneelementti. Esimerkiksi ihossa nämä ovat ankkurifibrillejä, itse ihon dermiksen ja orvaskeden nivelsiteessä.

Itse solunulkoisessa matriisissa on soluja, joita kutsutaan fibroblasteiksi. Nämä ovat soluja, jotka tuottavat kollageenia, elastiinia ja proteoglykaaneja. Myös solunulkoisessa matriisissa voi olla muita soluja: rasvaa, plasmasoluja ja rustossa - kondroblasteja ja kondrosyyttejä jne. riippuen kankaan tyypistä.

Ikääntymisen myötä solunulkoisen matriisin rakenteet muuttuvat (katso kuva vasemmalla), minkä seurauksena elinten ja kudosten toimintatila häiriintyy ja erityyppisiä patologioita kehittyy. Solut eivät enää saa riittävästi ravintoa normaaliin kasvuun ja jakautumiseen. Hermojen johtuminen (solujen välinen viestintä) ja niiden liikkuvuus heikkenevät. Kutsumme tätä luonnolliseksi ikääntymisprosessiksi. Ikääntyminen on toimintahäiriö, solunsisäisten vuorovaikutusten, solunulkoisen viestinnän ja muiden yhteenliittämisjärjestelmien häiriö. Sairaus on häiriö, sairaus ei ole poikkeama normista. Ikääntyminen on sairaus. Menetelmät tällaisten häiriöiden poistamiseksi sekä menetelmät niiden ehkäisemiseksi ovat yksi nykyaikaisen gerontologian lupaavimpia alueita.

Matriisi vanhenee koko ihmisen elämän ajan - kollageenisäikeet ompelevat yhteen. Mutta kun ihminen kasvaa, "ristilinkkien" pitoisuus laimenee. Kun organismi lakkaa kasvamasta, ristisidosten pitoisuus kasvaa ja matriisista tulee yhä jäykempi. Ristisidokset tekevät sydämestä, verisuonista jne. joustamattomia. Kun matriisin "ristilinkeistä" johtuva kudosten kovettuminen saavuttaa hengenvaaralliset mittasuhteet, ihminen kuolee vanhuuteen. Tässä vaiheessa solujen nuorentaminen ei enää pelasta ihmisen elämää - tämä on raja.

1998, Bristolin yliopisto, Langford, Iso-Britannia. Haitalliset ikääntymiseen liittyvät muutokset solunulkoisessa matriisissa, jotka ilmenevät nivelten, verisuonijärjestelmän ja munuaisten kapillaareiden sekä silmän verkkokalvon jäykkyydessä, johtuvat ensisijaisesti solujen kollageenimolekyylien molekyylien välisestä "ristiliittymisestä". solunulkoinen matriisi. Tällaisten proteiinien "ristilinkkien" muodostuminen solunulkoiseen matriisiin voi johtua altistumisesta säteily ja vapaat radikaalit. Verzar osoitti ristisidosten muodostumisen yli 40 vuotta sitten. Nyt tiedetään, että tähän prosessiin liittyy kaksi erilaista mekanismia: toinen on tiukasti entsyymien ohjaama kehityksen ja kypsymisen aikana, ja se tapahtuu vakionopeudella, ja toinen on satunnainen, ei-entsymaattinen, mikä riippuu monista tekijöistä. Toinen ei-entsymaattinen glykaatio, joka sisältää reaktion glukoosin ja sitä seuraavien hapetustuotteiden kanssa, on tärkein syy kiihtyneeseen ikääntymiseen ja solunulkoisen matriisin kollageenin vaurioitumiseen vanhuudessa. Toinen prosessi voi myös kiihtyä diabeetikoilla johtuen korkeammat glukoositasot verikokeissa. Jos vain ensimmäinen prosessi vaikuttaisi meihin, ikääntyminen etenisi jonkin verran hitaammin.

• www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed/9883973

2001, Bristolin yliopisto, Iso-Britannia. Ulkoinen ikääntyminen ilmenee ihon rypistymisenä, nivelten heikkenemisenä ja kehon kasvun hidastumisena. Mutta siinä ei vielä kaikki. Ei vain ryppyjä. Samanlaisia ​​muutoksia tapahtuu sisäelimissä. Pääasiassa - sydämessä, verisuonijärjestelmässä, maksassa, munuaisissa, keuhkoissa jne. Vanhuudessa ilmenevät kudosten ikääntymisen ulkoiset ilmenemismuodot riippuvat ensisijaisesti kehon kahdesta päärakenneproteiinista: kollageenista ja elastiini. Muutokset näissä proteiineissa liittyvät molekyylien väliseen silloittumiseen ja sivuketjujen modifikaatioihin. Uutta kollageenia ja elastiinia muodostuu kuitenkin hyvin hitaasti.

Kollageenikudosten biologinen monimuotoisuus voidaan selittää kollageenimolekyylien perheellä, joka on jossain määrin ominaista tietyille elimille tai järjestelmille. Esimerkiksi luut ja jänteet sisältävät pääasiassa tyypin I kollageenia, verisuonijärjestelmä sisältää tyypin III ja rusto tyypin II. Kuituiset tyvikalvot ovat tyyppiä IV. Iän myötä tyypin III kollageeni lisääntyy ihossa.

• www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed/27900107
• www.clinicaltrials.gov, numero NCT01811992

2013, Johns Hopkins University, USA. Maksafibroosia - maksan toiminnan menetystä sidekudoksen lisääntymisen seurauksena ja arpeutumista - havaitaan usein ikääntymisen aikana. Transformoiva kasvutekijä-β osallistuu epiteeli-mesenkymaaliseen siirtymiseen ja sitä seuraavaan maksafibroosiin. D-vitamiinin puutos on yleistä potilailla, joilla on vaikea maksafibroosi. Biologisesti aktiivinen D-vitamiini estää tyypin I kollageenin muodostumista maksassa ja estää Muuttava kasvutekijä-β. Verikoepuutteiden korjaaminen kroonista maksasairautta sairastavilla potilailla on mahdollinen hoitomuoto maksafibroosin etenemisen hillitsemiseksi. Tämä on tärkeää, koska ikääntyvä matriisi aktivoituu mekaanisesti TGF-β vuoden 2014 tutkimuksen mukaan Toronton yliopistosta, Kanadasta.

• www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed/23413886
• www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed/25332161

Fibroosi on kollageenin liikakasvua ja arpeutumista eri elimiin, mikä johtuu yleensä kroonisesta tulehduksesta ikääntymisprosessin aikana. Minkä tahansa elimen fibroosi edeltää elimen toiminnan menetystä. Pääasialliset fibroosin osallistujat ovat fibroblastit ja kollageeni (tyypin 1 ja 3 kollageeni). Yksi tärkeä fibroosin stimulaattori on angiotensiini II -hormoni, jonka määrä lisääntyy ihmisillä, joilla on korkea verenpaine. Siksi ihmiset, joilla on korkea verenpaine, ikääntyvät nopeammin. Myös kudosfibroosiin vaikuttaa aldosteronihormoni, joka on myös kohonnut ihmisillä, joilla on korkea verenpaine. Myös sydämen mekaaninen ylikuormitus ja korkea verenpaine ja angiotensiini II -hormonin lisääntynyt aktiivisuus johtavat TGF-beetan toimintaan, joka stimuloi fibroosia. Siksi Monet korkean verenpainelääkkeet estävät sydämen tuhoutumista kudosfibroosista.

• www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed/7935686
• https://en.wikipedia.org/wiki/TGF_beta_1
• www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed/12529270
• www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed/14679171
• www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed/16563223
• www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed/16799085

2014, National Taiwan University Hospital. Yhdistelmä sartaanien tai sartaanien kanssa on vielä tehokkaampi hoidossa, mikä vähentää proteinuriaa ja kuolleisuutta. Vuoden 2015 meta-analyysi - pentoksifylliinin yhdistelmä sartaanien (tai ACE-estäjien) kanssa on turvallista. Pitkälle edenneessä kroonisessa munuaisten vajaatoiminnassa pentoksifylliini suojasi munuaisia ​​paremmin kuin monoterapia sartana-ryhmän lääkkeillä tai ACE:n estäjillä. Pentoksifylliinin yhdistelmä ACE:n estäjän kanssa voi melkein kokonaan estää munuaissairauden etenemisen. Etenemiselle loppuvaiheen munuaissairaudelle on ominaista diffuusi fibroosi. TGF-β1 (transformoiva kasvutekijä-β) on munuaisfibroosin keskeinen välittäjä, joka toimii CTGF:n kautta. Pentoksifylliini on voimakas sidekudoksen kasvutekijän (CTGF) estäjä, huolimatta siitä, että se on vakio TGF-β1-taso johtuen angiotensiini II:n aktivoinnista.

• www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed/24512756
• www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed/258622372015
• www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed/26082272

Voimme nopeuttaa matriisin ikääntymistä syömällä korkean glykeemisen kuormituksen omaavia elintarvikkeita, kuluttamalla paljon edistyneitä glykaatiolopputuotteita, paljon monityydyttymättömiä rasvahappoja, viettämällä liikkumatonta elämäntapaa tai liiallisella fyysisellä aktiivisuudella. Ja kaikki, mikä pidentää eläinten ikää, hidastaa matriisin ikääntymistä.

JA molekyylimekanismien tutkimukset osoittavat, että AGE-reseptorien liiallinen aktiivisuus (edenneiden glykaation lopputuotteiden reseptorit, joita kehittyneet glykaation lopputuotteet aktivoivat) glykaatio ) tukahduttaa optimaalisen vaikutuksenIGF-1 eliniän pidentämiseen. Tämä näkyy selvästi kuvassa (kuva otettu A. Moskalevin esityksestä). Sitten herää kysymys, voisivatko edistyneet glykaation lopputuotteet häiritä eri ruokavalioiden eliniän pidentämishyötyjä? Edistyneet glykaation lopputuotteet (AGE:t) sitoutuvat kehittyneiden glykaation lopputuotteiden (RAGE) reseptoreihin.Edistyneiden glykaation lopputuotteiden (RAGE) reseptorien aktivointi lisää tulehdusta, mikä nopeuttaa ikääntymistä. sRAGE ovat endogeenisiä RAGE-aktiivisuuden estäjiä. AGE-arvot ja RAGE lisääntyvät diabeteksessa. RAGE-aktivaation estäminen sRAGE:lla vähentää verisuonten läpäisevyyttä, vähentää ateroskleroottisten leesioiden kehittymistä ja tehostaa haavojen paranemista diabeettisilla jyrsijöillä. Nyt voit jopa ostaa joukon reagensseja kehittyneiden glykaation lopputuotteiden (sRAGE) reseptorin kvantitatiiviseen määritykseen käyttämällä entsyymi-immunomääritystä biohakkeria varten (www.biochemmack.ru/catalog/element/13916/16581)

• www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed/20478906
• www.ncbi.nlm.nih.gov/pmc/articles/PMC4808855

Vuonna hiiritutkimuksissa Mount Sinai School of Medicine (USA), 2007, ruokavalion, joka vähentää yhtä yleisimmistä edistyneistä glykaation lopputuotteista, on osoitettu vähentävän (N(e)-(karboksimetyyli)lysiini (sCML) riitti pidentämään merkittävästi eläinten keskimääräistä ja enimmäiselinaikaa (15 ja 6 prosentilla). Hiiret, joiden ruokavaliota oli alennettu elintarvikkeissa, joissa oli paljon pitkälle kehittyneitä glykaatiolopputuotteita, elivät merkittävästi pidempään (katso kaavio vasemmalla). Lisäksi hiiret, joiden ruokavaliossa oli vähän edistyneitä glykaation lopputuotteita, pystyivät vähentämään merkittävästi ruumiinpainoa. Tämä osoittaa, että ylipaino ei ole vain seurausta suurten kalorimäärien kulutuksesta ruoasta, vaan myös seurausta pitkälle kehitettyjen glykaatiolopputuotteiden suuresta kulutuksesta.

• www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed/17525257
• www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed/15281050
• www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed/23999505

Mutta tässä on tärkeä fakta! Seuraavassa henkilöstön tekemässä tutkimuksessa Mount Sinai Medical School (USA) vuonna 2008, osoitettiin, että jos vähäkalorinen ruokavalio muotoiltiin siten, että se sisälsi saman määrän pitkälle kehitettyjä glykaation lopputuotteita kuin oli ilman kalorien vähennystä, niin eläinten eliniän pidentämisvaikutusta ei havaittu, elämä odote oli jopa hieman pienempi (ks. kaavio vasemmalla). Tästä voimme päätellä, että todennäköisesti eliniän pidentämisvaikutus johtuu Edistyneiden glykaation lopputuotteiden vähentäminen ruokavaliossa. Kunhan syömme vähemmän ruokaa, syömme vähemmän kehittyneitä glykaatiolopputuotteita, jos emme muuta itse ruokavaliota, vaan vain vähennämme syödyn ruoan määrää.
Mitä käytännön merkitystä tällä voi olla meille? Jos vähennät hiilihydraattien saantia ruokavaliosta, mutta käytät samalla paistettuja, leivottuja ruokia, pitkään varastoituja rasvoja tai vanhemmista eläimistä peräisin olevia rasvoja, odotettua eliniän pidentymistä ei tapahdu.

• www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed/18599606

Keto-laihduttajat rakastavat paistettuja ruokia eivätkä usko niiden olevan haitallisia. Paistaessa ruoka tuottaa ennätysmäärän pitkälle kehitettyjä glykaation lopputuotteita, joista keskustellaan alla. Ketodieetin kannattajat uskovat kuitenkin, että ne eivät imeydy ruoasta, ja uskovat, että nämä ovat joitain muita edistyneitä glykaation lopputuotteita. Viime aikoina he ovat jopa alkaneet epäillä, että edistyneet glykaation lopputuotteet ovat haitallisia.

Nämä ovat samoja lopullisia glykaatiotuotteita - metyyliglyoksaalin (sMG) ja N(e)-(karboksimetyyli)lysiinin (sCML) AGE-johdannaisia. Edistyneen glykaation lopputuotteiden saanti ruokavaliosta liittyy niiden havaitsemiseen veressä (katso tutkimustulokset alla). Vaikka nämä aineet voivat haitata joidenkin syöpien eloonjäämistä, ne aiheuttavat kuitenkin samantyyppisiä syöpiä indusoimalla tulehdusta sekä tulehduksen kautta ja vaikuttamalla AT1-reseptoreihin (angiotensiini II -hormoni) (www.ncbi). .nlm.nih.gov /pubmed/15569303) verenpainetauti ja ateroskleroosi.

Mutta pääsevätkö ruoasta saadut edistyneet glykaation lopputuotteet todella verenkiertoon? Mount Sinai School of Medicine (USA) henkilökunta vuonna 2007. suoritti tutkimuksen 172 nuorelle (< 45 лет) и более старшего возраста (>60-vuotiaat) terveitä ihmisiä selvittääkseen, eroavatko pitkälle edenneiden glykaation lopputuotteiden AGE-johdannaisten metyyliglyoksaalin (sMG) ja N(e)-(karboksimetyyli)lysiinin (sCML) tasot veressä näissä kahdessa ikäryhmässä. Tutkimme myös edistyneiden glykaatiolopputuotteiden ruoan kanssa kulutuksen vaikutusta (iästä riippumatta) niiden määrään veressä ja niiden suhdetta tulehdukseen. Edistyneen glykaation lopputuotteiden (mutta ei kalorien) lisääntynyt saanti iästä riippumatta korreloi kehittyneiden glykaation lopputuotteiden lisääntyneiden tasojen kanssa veressä ja tulehduksen merkkiaineen (tason) nousun kanssa.

Sama johtopäätös tehtiin vuotta aiemmin munuaisten vajaatoimintaa sairastavilla potilailla. SISÄÄN 2003 Mount Sinai School of Medicine -koulun (USA) henkilökunta suoritti tutkimuksen. 26 dialyysipotilasta, joilla ei ollut diabeettista munuaisten vajaatoimintaa, jaettiin kahteen ryhmään. Ensimmäinen ryhmä sai ruokavaliossa runsaasti ja toinen vähän edistyneitä glykaation lopputuotteita neljän viikon ajan. Sitten kolmen päivän ajan määritettiin edistyneiden glykaation lopputuotteiden, kuten metyyliglyoksaalin (sMG) ja N(e)-(karboksimetyyli)lysiinin (sCML) AGE-johdannaisten, läsnäolo paastoverestä ja virtsasta. Edistyneen glykaatiolopputuotteiden pitoisuus riippui pitkälle kehitettyjen glykaatiolopputuotteiden kulutuksesta ruoan kanssa.

• www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed/17452738
• www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed/12595509

Mutta miksi paistetuissa, paistetuissa ja vanhentuneissa eläintuotteissa on niin monia edistyksellisiä glykaatiolopputuotteita? SISÄÄN 2013 Mount Sinai School of Medicine -koulun (USA) henkilökunnan toimesta Laaja tutkimus tehtiin usean vuoden ajan. Tutkimme elintarvikkeiden kehittyneiden glykaatiolopputuotteiden vaikutusta terveyteen vertaamalla lämpökäsiteltyjä elintarvikkeita: keittäminen (100°C), paistaminen (225°C), friteeraus (180°C), uunissa paistaminen ( 230 °C) ja paahtaminen (177 °C). Kävi ilmi, että mestari lopullisen glykaatiotuotteen sisällön suhteen karboksimetyylilysiini on paistettua pekonia. 100 grammaa paistettua pekonia sisältää niin paljon karboksimetyylilysiiniä kuin glyoksalaasijärjestelmämme pystyy neutraloimaan vain viikossa. Pala paistettua pekonia toimittaa elimistölle karboksimetyylilysiiniä, joka on useita kertoja suurempi kuin karboksimetyylilysiinin määrä kaikissa muissa päivässä syödyissä ruoissa.

• www.ncbi.nlm.nih.gov/pmc/articles/PMC3704564/table/T1

Kehittyneitä glykaation lopputuotteita ei tarvitse yrittää kokonaan eliminoida ruoasta, vaan kehon glyoksalaasijärjestelmä selviää niistä menestyksekkäästi.   Parsakaalista peräisin oleva stimuloi tätä järjestelmää erittäin voimakkaasti. Meidän on vain estettävä kehittyneiden glykaation lopputuotteiden liiallinen muodostuminen kehossamme. Tätä varten riittää, että et syö elintarvikkeita (makeiset, jauhot jne.), koska ne aiheuttavat glykaatiota itse kehossa ja tarvitset myös Syö raakaa ruokaa aina kun mahdollista – erityisesti vihanneksia. Mitä pidempään tuotteita lämpökäsiteltiin ja mitä korkeampi niiden valmistuslämpötila oli, sitä edistyneempää glykaation lopputuotetta (karboksimetyylilysiiniä) ne sisälsivät. Tämä näkyy selvästi seuraavassa kuvassa ja näkyy taulukossa (katso taulukko alla). Siten raaka kana sisältää vähän edistyneitä glykaatiolopputuotteita. Keitetyssä, keitetyssä tai haudutetussa kanassa on enemmän. Ja paistettuna ja vielä enemmän uunissa kypsennettynä - vielä enemmän.

Yleisin tapa rikastaa ruokaa edistyneillä glykaatiolopputuotteilla on ruoan paistaminen, leivonta ja muut korkean lämpötilan prosessointimenetelmät. Mitä pidempään ja korkeammassa lämpötilassa ruokaa kypsennetään, sitä enemmän se sisältää näitä aineita, joten sen käyttö on suositeltavaa. Siksi on parasta syödä vihanneksia raakana, ei keittää puuroa, vaan höyryttää ja kypsentää lihaa, mutta ei paistaa tai paistaa sitä. Esimerkiksi edistyneen glykaation lopputuotteen määrä ( karboksimetyylilysiini) kananrintassa vaihtelee lämpökäsittelymenetelmän mukaan (katso taulukko).

2015, Harvard Stem Cell Institute ja Princeton University, USA. Ikääntymistä hidastavat interventiot mobilisoivat mekanismeja, jotka suojaavat ja palauttavat solukomponentteja. Mutta ei tiedetty, kuinka nämä interventiot voisivat hidastaa solunulkoisen matriisin ikääntymistä. Tämä tutkimus osoitti, että erilaiset geneettiset, ravitsemus- tai farmakologiset interventiot, jotka pidentävät elämää, viivästyttivät myös kollageenin ilmentymisen ikääntymistä. Eli ne hidastavat solunulkoisen matriisin ikääntymistä.

• www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed/25517099

2012, St. Luke's Heart Institute, Kansas City Hospital, Missouri, USA. Liiallisella fyysisellä aktiivisuudella kollageenin taso sydänlihaksessa kasvaa - fibroosi etenee - kollageenin lisääntyminen solunulkoisessa matriisissa, mikä johtaa sen hajoamiseen. Yli 30 pienessä samankaltaisessa tutkimuksessa havaittiin epänormaalia fibroosia sydämessä (magneettikuvauksessa) 6:lla 12 "oireettomasta" miehestä, jotka harjoittivat liiallista, jatkuvaa kestävyysharjoitusta koko elämänsä ajan. Mutta he eivät löytäneet patologista fibroosia nuorten kestävyysurheilijoiden sydämissä, eivätkä he löytäneet sitä iän mukaan verrokkiryhmästä, joka olisi samanlainen kuin niillä miehillä, jotka juoksivat koko elämänsä. Toisin sanoen näyttää siltä, ​​että maratonjuoksijat saivat sydänlihaksen fibroosin liiallisesta harjoittelusta. Tutkimus 47 maratonjuoksijalla osoitti, että heillä oli huomattavasti suurempi pulssiaallon nopeus ja aortan jäykkyys verrattuna ei-aktiivisten ihmisten kontrolliryhmään. Istuva elämäntapa on haitallista sydämelle. Mutta jopa passiivisten ihmisten valtimot olivat joustavampia kuin maratonjuoksijoiden sydämet. Elastisuus liittyy suoraan kalkkeutumiseen ja glykaation aiheuttamiin ristisidoksiin

• www.ncbi.nlm.nih.gov/pmc/articles/PMC3538475

Trokserutiini on hyaluronidaasin estäjä ja voi lisätä kudosten hyaluronihappotasoja. Hyaluronihappo on tärkeä osa solunulkoista matriisia. Sen on oltava hyvää iholle ja suojaa syöpää vastaan. Paljaalla myyrärotalla (katso kuva vasemmalla) yksi tärkeimmistä onkoprotektiivisista mekanismeista on liiallinen hyaluronihappo kudoksissa. Hyaluronidaasin (hyaluronihappoa hajottavan entsyymin) lisääntynyt aktiivisuus on ominaista monille metastaattisten pahanlaatuisten kasvainten solulinjoille. Hyaluronidaasin aktiivisuutta estäviä lääkkeitä yritetään käyttää kasvainten vastaisina aineina. Syöpäkasvain tunkeutuakseen terveeseen kudokseen erittää matriisin metalloproteinaaseja, jotka tuhoavat kollageenia ja stimuloivat myös hyaluronidaasin, hyaluronihappoa tuhoavan entsyymin, eritystä. Jos estämme hyaluronidaasia trokserutiinilla ja matriksimetalloproteinaaseja doksisykliinillä, emme vain näytä nuoremmalta, vaan myös vaikeutamme suuresti syöpäkasvainten elämää. Monissa tapauksissa ne eivät yksinkertaisesti pysty kasvamaan.

• www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed/19519390
• www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed/?term=naked+mole-rat+interferon

2011, Lontoon yliopisto, Iso-Britannia Ja 2013, Lerner Research Institute, USA. Matriisin jäykkyys vaikuttaa solujen migraatioon, lisääntymiseen ja eloonjäämiseen. Solunulkoisen matriisin ristisidosten muodostuminen on välttämätöntä solujen liikkuvuudelle. Solunulkoinen matriisi antaa soluille fyysisiä signaaleja aiheuttaen muutoksia niiden muodossa, niiden liikkuvuudessa, muuttaen geenin transkriptiota, sääteleen solujen migraatiota ja erilaistumista. Siten solujen tila ja terveys riippuu solunulkoisen matriisin tilasta. Lisäksi solunulkoinen matriisi toimii sähköisten impulssien johtimena sydämessä ja sen ulkopuolella. Ja sen ikääntyminen johtaa heikentyneeseen sydämen johtumiseen, rytmihäiriöihin ja kuolemaan. Proliinin ansiosta solunulkoisen matriisin kollageenimolekyylit johtavat heikkoja solujen ja kudosten synnyttämiä sähkömagneettisia aaltoja ja mahdollisesti muodostavat mekaanisten ja kemiallisten signaalien lisäksi kehon yhtenäisen biosähköisen signaalijärjestelmän. On mielenkiintoista huomata, että muuttamalla ympäristön topografiaa tai sähkömagneettista säteilyä on mahdollista paitsi hallita solusykliä, myös muuttaa aikuisten somaattisten solujen kantasoluiksi ilman virusten apua Yamanaka-tekijöiden vektorilla. Solunulkoisen matriisin mekaanisen jäykkyyden vaikutuksen mekanismeja kanta- ja erikoistuneiden solujen terveyteen, ikääntymiseen ja nuorentumiseen on tutkittu hyvin sadoissa saatavilla olevissa tutkimuksissa.

• www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed/21307119
• www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed/23143224
• www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed/25678907

Solunulkoinen matriisi on alttiina modifikaatioille (glykaatio, karbamylaatio ja mikä tärkeintä hapetus lipidiperoksidaatiotuotteiden vaikutuksesta (www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed/9680171). Samaan aikaan solunulkoinen matriisi on paljon vaikeampi uusiutua (tämä on todistettu tosiasia, kollageenin vaihtuvuus on erittäin hidasta - noin 5 kertaa elämässä), ja ikääntyneellä matriisilla on mekanosensorien kautta erittäin negatiivinen vaikutus kantasoluihin (www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed/21307119) (www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed/23143224). A. Fedintsevin mukaan: ”Ikääntymisen ja ei-ikääntymisen osalta kaikki on monimutkaisempaa. Ikääntyminen on tällaisten vaurioiden kertymistä, joka sitten vaikuttaa jyrkästi elinvoiman laskuun, ja ei-ikääntyminen on sitä, kun vauriot eivät kerry. Siten ikääntyminen ja ei-ikääntyminen ovat kaksi tapaa hallita makromolekyylivaurioita. ”Meille joko kertyy vaurioita ja aluksi tuskin kuolemme tai emme kerää vaurioita ja meillä on vakio, mutta suhteellisen korkea kuolleisuus, jota voidaan vähentää lisäämällä alhaisemman peroksidaatioindeksin omaavien rasvahappojen määrää solukalvojen koostumuksessa. ”

Aikuisten kantasoluja voidaan nuorentaa kasvattamalla niitä nuoressa ympäristössä – ainakin hiirissä, kertoo julkaisun. vuonna 2011 NewScientist-lehdessä. Mesenkymaalisia kantasoluja löytyy aikuisten luuytimestä ja ne voivat erilaistua erilaisiksi solutyypeiksi. Näillä soluilla on suuri potentiaali, mutta yleensä niiden laatu ja määrä heikkenevät iän myötä. Joten Xiao-Dong Chen Texasin yliopiston terveystiedekeskuksesta San Antoniossa ja hänen tiiminsä ottivat mesenkymaalisia kantasoluja 3 kuukauden ikäisiltä (nuoret hiiret) ja 18 kuukauden ikäisiltä (vanhat hiiret).

• Kun sekä vanhojen että nuorten hiirten soluja yritettiin kasvattaa vanhassa solunulkoisessa matriisissa, vanhat pysyivät ennallaan, mutta nuoret solut vanhenivat - molemmissa solutyypeissä oli vain 4,1- ja 3,8-kertainen laajeneminen, vastaavasti.
• Mutta kun he yrittivät kasvattaa soluja sekä vanhoista että nuorista hiiristä nuoressa solunulkoisessa matriisissa, vanhoista soluista tuli nuorempia - molempien solutyyppien laajeneminen oli 16,1-kertainen ja 17,1-kertainen.

Nämä tiedot osoittivat, että on mahdollista ottaa vanhaa vanhojen ihmisten kantasoluja ja kasvattaa niitä nuoressa solunulkoisessa matriisissa. Tässä tapauksessa vanhat solut nuoreutuvat uudelleen, mikä on myös vahvistettu vuonna 2014 Padovan yliopiston tutkijat Italiasta(www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed/24418517). Mielenkiintoista on, että hematopoieettisia kantasoluja voidaan nuorentaa käyttämällä paastojaksoja. Hiirillä 6 paastosykliä 3 päivää 2 viikon välein alentaa kasvuhormonia ja , mikä aiheuttaa transkriptiotekijän FOXO1 aktivoitumisen, hematopoieettisten kantasolujen nuorentumista nuorten tasolle (palauttaa niiden regeneratiivisen toiminnan, vähentää niiden oksidatiivista stressiä, ja niiden DNA:n suojaaminen vaurioilta, hematopoieettisten kantasolujen kuoleman vähentäminen, myeloidi-lymfoidin orientaation suhteen palauttaminen jne.) (www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed/25072352). Solunulkoisen matriisin avainrooli solujen käyttäytymisen säätelyssä on vakiintunut tosiasia, ja tämä käsite on erityisen tärkeä kantasoluille, joita määrittelee ainutlaatuinen ja erikoistunut markkinarako, jossa solunulkoisella matriisilla on kriittinen rooli. Tämä voi tarkoittaa, että tärkein, vaikkakaan ei ainoa, ikääntymisen syy ei välttämättä ole solussa, vaan solunulkoisessa matriisissa. " Ikääntymisen ydin on, että solut voivat uusiutua, mutta solunulkoinen matriisi ei. Siksi lisääntymissolulinja ei vanhene, koska lapsen syntymän ja kasvun aikana solunulkoinen matriisi syntyy tyhjästä. Yrittäessämme selittää ikääntymistä keskitymme liikaa soluihin. Kehomme solut voivat ilmeisesti todella nuorentaa "resetoimalla vaurioita" ulkomaailmalle. Ja ulkomaailma on solujen välinen tila (solunulkoinen matriisi) proteiineineen. Tässä tapauksessa nämä proteiinit heikkenevät. Tämä on ikääntymistä. Siksi lapsi syntyy nuorena vanhoille vanhemmille, koska alkio rakentaa uudelleen solujen välistä tilaa."(Huomautus: lainauksen kirjoittaja Alexander Fedintsev)

• www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed/16672370
• www.sciencedirect.com/science/article/pii/S0262407911622008

Tämä ei tarkoita, etteikö matriisivaurioita olisi mahdollista korjata. Evoluutio ei yksinkertaisesti ollut kannattavaa ratkaista tämä ongelma monissa eläinlajeissa vanhan organismin puitteissa. Evoluutio on oppinut kiertämään tämän ongelman toisella, yksinkertaisemmalla tavalla. Yksi soluista luo uuden lapsen, jonka keho rakentaa itselleen uuden ekstrasellulaarisen matriisin tyhjästä. Miksi evoluutio meni toisenlaiseen suuntaan? Luultavasti ei yksinkertaisesti ole tarvetta kehittää monimutkaisia ​​mekanismeja matriisin nuorentamiseksi, kun luonnossa yksilöt eivät elä tarpeeksi kauan kuollakseen sen toimintahäiriöön. Eläimet eivät yksinkertaisesti yleensä elä vanhuuteen asti. Esimerkiksi leijonat luonnossa eivät elä 16 vuotta pidempään. Ja vankeudessa he voivat elää jopa 27 vuotta. Jos ikääntyminen vaikuttaa 1 %:iin eläimistä ja 10 % nuorista eläimistä on uhrattava ikääntymisen hidastamiseksi, ikääntymisen hidastuminen ei tue luonnonvalintaa evoluutioprosessissa. Alaston myyrärotta vanhenee hitaasti, mutta ei kuole massana ikääntymiseen nuoruudessaan verrattuna nuoreen hiireen. Laronin oireyhtymää sairastavat ihmiset ikääntyvät hitaasti, mutta usein kuolevat ja heillä on monia vammoja. Paastosyklit pidentävät elämää, mutta vähentävät stressinsietokykyä. Daf2-sukkulamadot elävät pitkään lentokoneessa, mutta kuolevat nopeasti pois 3D-maailmassa jne., jne. Voit luoda suuren kauhun, siivota pienimmätkin roskat etkä vanhene, mutta silloin stressinsietokykysi vähenee.

• www.nature.com/articles/362595a0

Evoluutio on oppinut ohittamaan matriisin ikääntymisen yksinkertaisella tavalla. Yksi soluista luo uuden lapsen, jonka keho rakentaa itselleen uuden matriisin tyhjästä. Ja kuolemattomat planaarit kasvavat ja jakautuvat koko ajan, heidän "ristilinkkien" pitoisuus laimenee eläinten kasvaessa. Tämä ei tarkoita, etteikö matriisivaurioita olisi mahdollista korjata. Matriisin nuorentamisen oppiminen on seuraavan 20-30 vuoden tehtävä.

Vaikka kehon solut uusiutuisivat (joko vain sukupuolisolut meioosin kautta tai kaikki epigeneettisen uudelleenohjelmoinnin kautta), kehon nuorentumista ei tapahdu aikuisiässä. Tämä johtuu siitä, että solujen lisäksi solunulkoinen matriisi ikääntyy.

Kun vanhat vanhemmat synnyttävät uuden lapsen, alkio rakentaa uudelleen matriisinsa ja solut, joista tsygootti muodostuu, pystyvät uusiutumaan. Samalla tiedämme, että matriisi kykenee melko hyvin vaikuttamaan solujen elinkelpoisuuteen. Vanha matriisi vanhenee solujamme www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed/21307119) (www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed/23143224). Jopa pienet muutokset solunulkoisen ympäristön leikkausmoduulissa ja viskoelastisuudessa vaikuttavat syvästi soluihin - "vanha" solunulkoinen matriisi voi merkittävästi rajoittaa senolyyttien ja kantasoluhoidon tehokkuutta. Siten "nuoret" fibroblastit vanhenevat nopeasti vanhassa matriisissa ja päinvastoin - "vanhat" solut menettävät ikääntymiseen liittyvät eritysfenotyypin merkit "nuoressa" matriisissa. Lisäksi ei-entsymaattiset glykaatioreaktiot tuottavat glykaation lopputuotteita (AGE:ita), jotka aiheuttavat matriisin ikääntymistä, ovat vuorovaikutuksessa RAGE-reseptorien kanssa, aiheuttavat tulehdusta, edistävät mTOR-reitin aktivaatiota ja aiheuttavat myös kohonnutta verenpainetta angiotensiini AT1 -reseptoreiden aktivoitumisen kautta ja myötävaikuttavat patogeneesiin. lähes kaikenikäiset - riippuvaiset sairaudet (Alzheimerin tauti, syöpä, ateroskleroosi, diabetes). Jos solut kuitenkin vapautetaan vanhasta solunulkoisesta matriisista, ne voivat uudistua itsestään, kuten tutkimuksessa osoitetaan. 2008, Göteborgin yliopisto Ruotsissa. Mutta vanhan solunulkoisen matriisin solut eivät voi uusiutua.

Jos solunulkoinen matriisi vanhenee ja kollageeniristisidokset kerääntyvät, niin ehkä on mahdollista tuhota ne ja nuorentaa matriisiamme? 1998, Endokrinologian laitos, Maastrichtin sydän- ja verisuonitutkimusinstituutti ja Maastrichtin yliopisto, Alankomaat, 2012, Anestesiologian ja tehohoidon laitos, Johns Hopkins Medical Institution, Baltimore, USA. Rottien solunulkoista matriisia yritettiin nuorentaa käyttämällä Alagebriumia ja harjoittelua. Tämän seurauksena rottien sydämet ja verisuonet tulivat joustavammiksi ja nuoremmiksi. Toisaalta uusien kollageeniristisidosten kertymisen hidastaminen harjoittelun avulla ja jo muodostuneiden "ristisidosten" hajottaminen Alagebriumin kanssa voi olla terapeuttinen strategia ikääntymiseen liittyvään kammioiden ja verisuonten jäykkyyteen – solunulkoisen matriisin nuorentumiseen. . Nämä tutkimukset eivät kuitenkaan tarkoita, että alagebrium tuhosi kaikki ristisidokset. Ristilinkkejä on hyvin suuri määrä. Monia heistä ei vielä tunneta. Ja alagebrium tuhoaa vain pienen osan - yhden tyyppisiä epävakaita ristisidoksia (www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed/16706655). Tästä syystä pienet väliaikaiset parannukset rotissa. Muut lajit kuitenkin kerääntyvät, eikä Alagebrium ole enää hyödyllinen.

Ikääntyvän ihmisen solunulkoisella matriisilla on erilaisia ​​ristisidoksia. Niitä on monia erilaisia ​​- noin 20 tunnetaan, mutta tässä ei vielä kaikki. Monia ei ole vielä tutkittu. Glukoosipaani on yksi niistä ja yleisin ihmisillä. Alagebrium ei hajoa sitä (www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed/16706654). Toistaiseksi David Spiegel -ryhmä Yalen yliopistosta työskentelee glukoosipaania sisältävien proteiinien vasta-aineiden synteesin parissa. On kuitenkin mahdollista, että vasta-aineet tai entsyymit eivät kokonsa vuoksi pysty tunkeutumaan kollageenifibrillien väliin. Lisäksi katkenneet kollageeniristisidokset palautuvat lääkkeen lopettamisen jälkeen, mikä vaatii toisen hoitojakson. Siksi keinotekoiset entsyymimäiset katalyytit, joiden koko voi olla useita kertoja pienempi kuin alkuperäisten entsyymien koko, näyttävät kiinnostavammalta vaihtoehdolta. Samanlaisia ​​molekyylejä, joilla on tietty katalyyttinen aktiivisuus - spiroligomeereja - kehitetään Christian Schafmeister ryhmä Temple Universitystä. Glukoosipaania esiintyy ihmisen kudoksissa vähintään 10 kertaa useammin kuin muita silloittavia aineita, jopa yleisimpiä. Ja 1000 kertaa useammin kuin harvinaiset. Silti glukoosipaani muodostaa edelleen vain noin 20 % ihmisen ristisidoksista. Ja vaikka opimme tuhoamaan glukoosipaanin, tämä on vain väliaikainen hengähdystauko ikääntymisen etenemiselle ja pieni tilapäinen parannus. Lyhyempiikäisissä eläimissä muut silloittavat aineet hallitsevat. Siten jyrsijöillä alfa-diketonin ristisidosten osuus kehossa on suurempi kuin ihmisillä. Ja alagebrium tuhoaa alfa-diketonin ristisidoksia ja erityisesti karboksimetyylilysiiniä, joka on yleisin Maillardin reaktion myöhäinen tuote, joka kerääntyy elimistöön diabeteksen aikana. Siksi se toimii paremmin jyrsijöillä. Mutta glukoosipaani ja alfa-diketonin ristisidokset ovat edelleen vain pieni prosessi kaikista ristisidoksista, joista tunnetaan monia tyyppejä, ja monia tyyppejä ei yksinkertaisesti ole vielä löydetty. Siksi alagebrium auttaa jyrsijöitä vain vähän. Mutta se ei ratkaise "kaikkien tarpeettomien ompeleiden tuhoamisen" ongelmaa. Kun muita ristisidoksia kertyy, Alagebriumin aiheuttamaa kollageenin hajoamisprosessia ei voida pysäyttää edes jyrsijöillä. Ja mitä pidempään eläimet elävät, sitä enemmän tunnettua glukoosipaania kerääntyy niihin. Vaikka jyrsijät tuhoavat alfa-diketonin ristisidokset, glukoosipaaniristisidokset silti kerääntyvät ja vahingoittavat kollageenia. Ja niiden lisäksi on monia muita ompeleita. Ja sinun täytyy viettää vuosia niiden tutkimiseen. On huomionarvoista, että yksi silloittavista aineista, pentosidiini, kerääntyy yhtä lineaarisesti ihmisiin ja jyrsijöihin. 14-vuotiaana "erittäin vanhalla" koiralla on noin 40 tavanomaista pentosidiiniyksikköä 1 mg:aa kollageenia kohden, kun taas samanikäisellä (mutta vain puolet elämästään eläneellä) minisikalla on vain 15 yksikköä pentosidiinia. Apina voi elää jopa 40-vuotiaaksi ja 10-vuotiaana kerääntyy vain 5 yksikköä pentosidiinia. Henkilöllä, jonka elinajanodote on enintään sata vuotta, pentosidiinin muodostuminen on vielä hitaampaa. Kuitenkin 60 vuoden iässä, kun proteiinien ja proteiinien ristisidokset alkavat vakavasti vaikuttaa selviytymismahdollisuuksiimme joka seuraava vuosi, ihmisen iho kerää noin 50 yksikköä pentosidiinia yhtä milligrammaa kollageenia kohden – enemmän kuin yksikään vähemmän pitkäikäinen eläin.

Kaiken tämän nettotulos on seuraava: vanhemmalla iällä, kun pitkälle kehittyneiden glykaation lopputuotteiden aiheuttama kudosten kovettuminen ristisidosten seurauksena saavuttaa hengenvaaralliset mittasuhteet, alfa-diketoniristisidosten rooli tässä prosessissa (ja siksi kehon toimintojen heikkenemisessä) ei ole niin pitkäikäisissä lajeissa, kuten meidän, suuri, kuten esimerkiksi koirilla ja apinoilla (hiiristä puhumattakaan) - yksinkertaisesti siksi, että onnistumme keräämään paljon kestävämpiä ristisidoksia kuin nämä eläimet. Tämän seurauksena aineet, jotka häiritsevät alfa-diketonisiltoja, vaikka ne ovat jatkuvasti erittäin tehokkaita molekyylitasolla, jättävät ihmisiin hämmentävän suuren määrän muita proteiini-proteiini-ristisidoksia verrattuna malliorganismeihin. Tämä selittää alagebriumin alhaisen tehokkuuden kudosten nuorentumisessa, niiden entisen elastisuuden palauttamisessa ja toiminnallisen kyvyn palauttamisessa ihmisillä (www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed/21669961).

Nyt kaikista tärkein johtopäätös. On tärkeää korostaa, että mikään yksittäinen lääke ei pelasta meitä proteiini-proteiini-ristisidoksilta. Glykaation on osoitettu johtavan useiden kehittyneiden glykaation lopputuotteiden muodostumiseen, joilla on erilaiset rakenteet. Joten jyrsijöillä alfa-diketonin ristisidokset ovat vain hyvin pieni osa kaikentyyppisistä ristisidoksista. Heidän osuutensa on vain suurempi kuin ihmisten, joten vaikutus on havaittavampi. Siinä kaikki. Siksi väite, että alagebrium tuhoaa ristisidoksia rotilla, on virheellinen. Alagebrium tuhoaa vain pienen osan tällaisista ristisidoksista, jotka edelleen kerääntyvät muiden tyyppien muodossa. Ja alagebrium parantaa vain hieman rottien terveyttä ja pidentää niiden elinikää enintään monet edistyneiden glykaation lopputuotteiden kertymisen estäjät.

Lääke, joka katkaisee minkä tahansa tietyn tyyppisen ristisidoksen, jättää todennäköisesti useimmat muut ristisidokset ennalleen. Yksikään molekyyli ei pysty hyökkäämään kaikkia erilaisia ​​kemiallisia sidoksia vastaan ​​kerralla. Tästä johtuen, kuten amyloidienkin tapauksessa, on välttämätöntä kehittää koko joukko aineita, joista kukin toimii parhaimmillaan pienessä ryhmässä rakenteellisesti samanlaisia ​​ristisidoksia.

Jopa glukoosipaani, joka on tähän mennessä elimistössämme runsain tunnettu silloitusaine, sitoo vain 20 % tärkeimmän rakenteellisen kollageeniproteiinin molekyyleistä vanhoilla ihmisillä, jotka eivät kärsi diabeteksesta. Kuinka neutraloida loput 80 %, joista monia ei edes tunneta vielä? Kollageeniristisidoksia on monenlaisia. Tyypillisesti tutkimuksissa huomioidaan vain Amadori-tuotteista peräisin olevat ristisidokset - nämä ovat karboksimetyylilysiini, pentosidiini, glukoosipaani. Yhden silloitustyypin poistaminen ei välttämättä pidennä elinikää merkittävästi, koska silloittaminen voi kilpailla keskenään, ja poistamalla yhden avaamme avoimia työpaikkoja muille.

• www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed/22569357
• www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed/9539789

Alustava luettelo ikääntyvän solunulkoisen matriisin proteiinien ristisidoksista:

• Lysyyli-arginiini: glukoosipaani, pentosinaani, GODIC (glyoksaalistista johdettu imidatsolium-ristisidos), MODIC (metyyliglyoksaalistista johdettu imidatsolium-ristisidos), DOGDIC (3-deoksiglukosonista peräisin oleva imidatsoliumristisidos), DOGDIC-Ox (hapetettu 3-deoksiglukoo) imidatsollium-ristikytkentä)
• Lysyyli-lysiini: GOLD, MOLD, DOLD, crosslines, vesperlysiini
• bis-lysinamidit: GOLA
• Lysiini-glukoosi: fruktoselisiini
• Lysyyliokdaasi: (PYD) pyridinoliini, (DPD) deoksipyridinoliini, (PYL) pyrrololiini, (DPL) deoksipyrrololiini

Lupaavia biomarkkereita matriisin ikääntymisen arvioimiseen sen ikääntymisen hidastamiseksi ja iän pidentämiseksi: plasman karboksimetyylilysiini, tyypin I kollageenin karboksiterminaalisen telopeptidin seerumitaso, tyypin III prokollageenin aminoterminaalisen peptidin taso, seerumin tyypin I kollageeni, lipidiperoksidaatioindeksi, tyypin 9 matriisin metalloproteinaasit, tyypin 1 matriisin metalloproteinaasien kudosestäjät, transformoiva tekijä -p (TGF-p).

Pääasiallisina solunulkoisten matriksimolekyylien vaurioiden katsotaan olevan glykosylaatio eli Maillardin reaktio ja ristisidosten muodostuminen. Glykosylaatio on reaktio, jossa pelkistettyjä sokereita lisätään proteiiniin ilman entsyymien osallistumista (lysiinin ja arginiinin aminoryhmiin, jotka osallistuvat peptidisidoksen rakentamiseen).

Tämä muutos voi aiheuttaa tyvikalvon paksuuntumista esimerkiksi munuaisten mesangiaalisessa solunulkoisessa matriisissa ja johtaa munuaisten vajaatoimintaan diabeteksessa sekä ikääntymiseen liittyvää munuaisten toiminnan heikkenemistä. Tällä mekanismilla uskotaan olevan rooli valtimoiden kaventamisessa, verisuonten verenvirtauksen vähentämisessä ja jänteiden joustavuuden vähentämisessä.

On osoitettu, että lyhyt- ja pitkäikäisten eläinlajien ihon kollageenin taso pentosidiinin glykosylaatiomarkkeri on kääntäen verrannollinen lajin enimmäiselinaikaan. 1996, yliopisto, Cleveland, USA. Onko olemassa universaalia ikääntymisprosessia? Jos tällainen prosessi on olemassa, sen voisi odottaa kehittyvän nopeammin lyhytikäisissä lajeissa. Tiedemiehet ovat päättäneet pentosidiini, glyoksidatiivisen stressin merkkiaine ihon kollageenissa kahdeksasta nisäkäslajista iän funktiona. Kaikille lajeille mallinnettiin käyrälinjainen kasvu, ja kasvunopeus korreloi käänteisesti enimmäiselinajan kanssa. Voidaan olettaa, että mitä nopeammin pentosidiini silloitettua kollageenia eläinten ihossa, sitä nopeammin ne vanhenivat ja elivät vähemmän. ihmettelen mitä optimaalinen kaloriravinto hidasti merkittävästi vaurioituneen kollageenin (pentosidiinin glykosylaation merkkiaine) kertymistä jyrsijöille. Edistyneet glykaation lopputuotteet (AGE:t) sitoutuvat kehittyneiden glykaation lopputuotteiden (RAGE) reseptoreihin.Edistyneiden glykaation lopputuotteiden (RAGE) reseptorien aktivointi lisää tulehdusta, mikä nopeuttaa ikääntymistä. sRAGE ovat RAGE-aktiivisuuden liukoisia endogeenisiä estäjiä. AGE-arvot ja RAGE lisääntyvät diabeteksessa. RAGE-aktivaation estäminen liukoisella sRAGE:lla vähentää verisuonten läpäisevyyttä, ateroskleroottisten leesioiden kehittymistä ja tehostaa haavojen paranemista diabeettisilla jyrsijöillä. Mielenkiintoista on, että se suojaa edistyneeltä glykaation lopputuotteen kertymiseltä estämällä RAGE:ta lisäämällä liukoista sRAGE:ta, ja ramipriili vähentää myös edistyneen glykaation lopputuotteen kertymistä. karboksimetyylilysiini rottien ihossa. (www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed/15930093).

• www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed/8552666

On erittäin tärkeää, että pentosidiini lisääntyy iän myötä kovakalvossa. Tämä tarkoittaa, että on todennäköistä, että jos emme pysäytä aivojen ekstrasellulaarisen matriisin ikääntymistä, emme säilytä aivoja. Ennemmin tai myöhemmin hän yksinkertaisesti vanhenee, kuten keho, ja jotain Alzheimerin taudin kaltaista alkaa, jota seuraa väistämätön aivokuolema. On mahdollista, että emme koskaan opi hoitamaan Alzheimerin tautia (kuolemaan päättyvää seniilidementiaa), koska jopa beeta-amyloidia kertyy aivoihin, myös solunulkoisen matriisin ikääntymisen vuoksi. Tärkeää on, että hippokampuksen aivojen tilavuuden menetys sekä muistin menetys, joka johtuu hippokampuksen synaptisesta toimintahäiriöstä, ovat tärkeitä diagnostisia markkereita Alzheimerin taudin etenemisen seurannassa. Mielenkiintoista on, että Alzheimerin taudin mallilla lapsuudesta peräisin olevien hiirten hoito, jonka tarkoituksena oli hidastaa aivojen hippokampuksen solunulkoisen matriisin ikääntymistä, vähensi beeta-amyloidin kertymistä hippokampukseen heidän elämänsä aikana, mikä esti tappion. muistista ja muista aivojen toiminnoista (www.ncbi.nlm. nih.gov/pubmed/24974208). Vaikka siirtogeeniset hiirimallit eivät toista kaikkia Alzheimerin tautia sairastavilla potilailla havaittuja patologisia ja kliinisiä oireita, ne ovat hyödyllisiä tutkittaessa prosesseja, jotka edeltävät β-amyloidoosiin liittyviä patologisia muistin ja plastisuuden häiriöitä. Mielenkiintoista on, että tyypin 2 diabetes mellitus on malli solunulkoisen matriisin nopeutuneesta ikääntymisestä glykaation vuoksi. Diabetes lisää riskiä sairastua Alzheimerin tautiin. Siten kognitiivinen heikentyminen tai Alzheimerin taudin ilmaantuvuus oli 2-3 kertaa suurempi potilailla, joilla oli tyypin 2 diabetes (www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed/28123476)

Siksi on täysin mahdollista, että aivoja ei voida pelastaa Alzheimerin taudilta, ennen kuin voimme voittaa ikääntymisen. Ja on täysin mahdollista, että Alzheimerin taudin parantamisen tavoite on sama kuin ikääntymisen parantaminen. Eli jos logiikka on oikea, niin Alzheimerin tauti on aivojen ikääntymistä. Sairaus amyloidoosi on myös seurausta virheellisten proteiinien kertymisestä tiheiden massojen (amyloidin) muodossa solujen väliseen tilaan - seurausta solunulkoisen matriisin ikääntymisestä. Beeta-amyloidin kertyminen aivoihin on yksi Alzheimerin taudin tärkeimmistä neuropatologisista tunnusmerkeistä. Varhainen kuolleisuus primaariseen amyloidoosiin ei ole muuttunut merkittävästi viimeisten 25 vuoden aikana, vaikka pitkän aikavälin tulokset ovat parantuneet. Doksisykliini estää amyloidiaggregaattien muodostumista ja tuhoaa myös valmiiksi muodostuneita amyloideja. Lisäys (100 mg kahdesti päivässä) tavanomaiseen amyloidoosihoitoon 30 potilaalla (katso kuva vasemmalla), joilla oli primaarinen amyloidoosi, vähensi merkittävästi kuolleisuutta verrattuna 73 potilaaseen, joille ei annettu doksisykliiniä. Hoito oli hyvin siedetty.

• www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed/11322995
• http://sci-hub.tw/10.1038/bcj.2017.26
• www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed/28338670
• www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed/20637283
• www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed/19822780

Tärkein ja tarkin menetelmä kehittyneiden glykaation lopputuotteiden kvantitatiiviseen arviointiin kehossa nykyään pidetään kromatografiamenetelmänä yhdistettynä massaspektrometriseen havaitsemiseen. Massaspektrometria mahdollistaa proteiinien tunnistamisen suurella luotettavuudella ja niiden määrien määrittämisen monimutkaisissa proteiiniseoksissa.

2009, Johns Hopkins University, USA. Yksi lupaavista biomarkkereista, joka osoittaa paitsi edistyneiden glykaation lopputuotteiden kertymisen, myös lisääntyneen kuolleisuuden kaikista syistä, on plasman karboksimetyylilysiini. Karboksimetyylilysiini on yksi hallitsevista AGE:ista kehossa, sekä verenkierrossa että kudoksessa. Lisäksi karboksimetyylilysiini on ainoa pitkälle kehitetty glykaation lopputuote, joka toimii ligandina kehittyneiden glykaation lopputuotteiden (RAGE) reseptoreille. RAGE:n sitoutuminen karboksimetyylilysiiniin johtaa lisääntyneeseen vapaiden radikaalien muodostumiseen, ydintekijän Nf-KB-reitin aktivoitumiseen ja tulehdusvälittäjien (kuten tuumorinekroositekijä-alfa, interleukiini-6 ja C-reaktiivinen proteiini) lisääntyneeseen tasoon. Karboksimetyylilysiinin tiedetään kerääntyvän suuriin verisuoniin ikääntyessämme. Ja tämän edistyneen glykaation lopputuotteen korkeat seerumipitoisuudet liittyvät suurempaan valtimoiden jäykkyyteen, joka on voimakas sydän- ja verisuonitautien ja kuolleisuuden riskitekijä Baltimore Longitudinal Study of Aging -tutkimuksessa. Tiedetään myös, että ikääntyneillä ihmisillä, joilla on aivoverisuonisairauksia, aivokuoren hermosoluissa ja aivoverisuonissa on kohonneitaia, mikä liittyy kognitiivisen heikentymisen vakavuuteen. Osana 6 vuoden tutkimusta Invecchiare in Chianti, johon osallistui 1 013 yli 65-vuotiasta henkilöä, osoitti tämän karboksimetyylilysiinin keskimääräinen plasmapitoisuus mitattuna entsyymi-immunomäärityksellä, oli huomattavasti korkeampi kaikista syistä kuolleilla kuin niillä, jotka jäivät henkiin. Eli niillä ihmisillä, joiden plasman karboksimetyylilysiini oli yli 396 ng/ml. Vuonna 2018 ryhmä tanskalaisia ​​ja ruotsalaisia ​​tutkijoitakuvasivat uuden monoklonaalisen vasta-aineen, D1-B2, joka kohdistuu karboksimetyylilysiiniin ja jolla on hyvät mahdollisuudet entsyymi-immunosorbenttimäärityksessä havaita tämä edistynyt glykaation lopputuote.

• www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed/19023277
• www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed/19682127
• www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed/29420566
• www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed/14066470

2011, St. Francis Hospital. Kollageenifibrillien kerääntyminen sydänlihaksen ekstrasellulaariseen matriisiin lisääntyy iän myötä ja sillä on keskeinen rooli sydämen vajaatoiminnan patofysiologiassa. Tutkijat seurasivat 880 tutkimuksen osallistujaa (keski-ikä 77 ± 6 vuotta; 48 % naisia) 12 ± 4 vuoden ajan (vaihteluväli 3–17 vuotta). Sekä terveillä ihmisillä että iäkkäillä ihmisillä, joilla on sydän- ja verisuonitauteja, joilla on riski saada sydämen vajaatoiminta, Tyypin I kollageenin karboksiterminaalisen telopeptidin seerumitaso(CITP) 4,3 µg/l ja enemmän, sekä taso tyypin III prokollageenin aminoterminaalinen peptidi(PIIINP) 3,0 ng/ml ja enemmän, liittyvät merkittävästi useisiin haitallisiin sydänkohtauksiin, mukaan lukien sydäninfarkti ja kuolema.

• www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed/21900186

2015, Center for Clinical and Basic Research, Tanska. Krooniset fibroproliferatiiviset sairaudet liittyvät lähes 45 prosenttiin kaikista kehitysmaiden kuolemista. Matriisin metalloproteinaasi tyyppi 1 (MMP-1) hajottaa solunulkoista matriisia ja sillä on tärkeä rooli taudin kehittymisessä. Tyypin I kollageenin hajoamisella on suuri rooli tässä asiassa. Prospektiivinen tutkimus 5 855 tanskalaisen 48–89-vuotiaan naisen kohortissa osoitti, että potilaat, joilla on korkea seerumin tyypin I kollageeni (C1M) (56,1–458,8 ng/ml) Kuolleisuus kaikista syistä kasvoi 2-kertaiseksi. Kuolinsyitä ovat sydän- ja verisuonisairaudet ja syöpä. Pienin kuolleisuus havaittiin (C1M) 21,2–31,3 ng/ml.

• www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed/26288845

2005, Wollongongin yliopisto, Australia. Yksi solunsisäistä aineenvaihduntaa säätelevistä mekanismeista on lipidien peroksidaatio. Tämän prosessin voimistuminen johtaa liiallisen määrän vapaita radikaaleja muodostumiseen, mikä häiritsee solukalvojen tilaa ja protoplasman kolloidista tilaa. Lipidiperoksidaatiossa monityydyttymättömät rasvahappofosfolipidit, neutraalit rasvat ja kolesteroli, jotka ovat solukalvojen pääkomponentteja, käyvät läpi oksidatiivisia muutoksia. Suuret erot yksittäisten rasvahappojen kemiallisessa herkkyydessä peroksidaatiolle yhdistettynä tunnetuihin eroihin eri eläinlajien välisissä kalvokoostumuksissa voivat selittää lajien erilaisen eliniän, erityisesti nisäkkäiden ja lintujen eliniän erittäin suuret erot. Linnut elävät paljon pidempään. Eläinten kalorien saannin rajoittamisen aiheuttama eliniän pidentyminen voidaan selittää myös kalvojen rasvahappojen koostumuksen muutoksilla, mikä johtaa kalvojen peroksidaatiokestävyyden lisääntymiseen. Kalvot jäykistyvät ikääntymisen myötä, myös lipidiperoksidaatiosta johtuen. Mielenkiintoista on, että kasvien ikääntyminen liittyy myös lipidiperoksidaatiosta johtuvaan kalvojen heikkenemiseen. Lintujen kalvoilla on alhaisempi N-3/N-6 PUFA (monityydyttymättömien rasvahappojen) suhde kuin nisäkkäiden kalvoilla - kävi ilmi, että linnuilla on merkittävästi pienempi solukalvojen peroksidaatioindeksi. Tämä tarkoittaa, että lintujen kalvot kestävät paremmin lipidien peroksidaatiota kuin samankokoiset nisäkäskalvot. Siten kalvon peroksidoituvuus ei korreloi vain ruumiin kokoon liittyvien nisäkkäiden ja lintujen enimmäiselinajan erojen kanssa, vaan myös nisäkkäiden ja lintujen eliniän erojen kanssa. Näitä suhteita kuvaavat allometriset yhtälöt osoittavat, että 24 prosentin lasku maksan mitokondrioidensä ja 19 prosentin lasku luurankolihastensä liittyy elinajanodote kaksinkertaistumiseen. Ja vanhuuden kuolemaan liittyy todennäköisesti räjähdysmäinen ja hallitsematon lipidiperoksidaation lisääntyminen. Elinajanodote kaksinkertaiseksi sinun on lyhennettävä lipidiperoksidaatioindeksi 19 %. On myös syytä huomata, että artikkelin mukaan 2007 (Wollongongin yliopisto, Australia) Kalvojen lipidikoostumus mahdollistaa myös eron työmehiläisten ja kuningattareiden elinajanodotteen välillä ilman minkäänlaisia ​​"ikääntymisohjelmia".

• www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed/15757684
• http://sci-hub.tw/10.1016/j.jtbi.2004.11.024#
• www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed/17446027

A. Fedintsevin mukaan: "Tydyttyneet ja kertatyydyttymättömät rasvahapot ovat vakaampia ja vähemmän herkkiä peroksidaatiolle verrattuna monityydyttymättömiin rasvahappoihin (PUFA). Tämä johtuu siitä, että PUFA:illa on protoneja haavoittuvassa bisallyyliasemassa. Tällainen protoni voidaan helposti poistaa ("abstrahoitua") rasvahappomolekyylistä ja se on ensimmäinen vaihe lipidien peroksidaatioreaktioiden ketjussa. Yleistä uskoa, että PUFA:t ovat epäilemättä hyödyllisiä, on arvosteltava. Vaikka on mahdollista, että PUFA:t ovat hyödyllisiä juuri siksi, että ne aiheuttavat kohtalaista oksidatiivista stressiä, mikä edistää hormesis-stressivastetta. Useat tutkimukset osoittavat kvantitatiivisen suhteen lipidien peroksidaatioprosessin ja matriisiproteiinien ristisidosten muodostumisen välillä. Esimerkiksi yksi lipidien peroksidaatiotuotteista, malondialdehydi (jota esiintyy PUFA:iden hajoamisen aikana), muodostaa saman määrän ristisidoksia proteiinien kanssa kuin glukoosi. Tämä viittaa siihen, että pitkäikäiset lajit eivät vain kärsi vähemmän LPO:sta, vaan niillä on myös hitaampi muutosprosessi solunulkoisen matriisin proteiineissa johtuen rasvahappojen reaktiivisuuden vähenemisestä. Yli kymmenen vuotta sitten venäläinen tiedemies Mihail Shchepinov ehdotti sellaisten rasvahappojen käyttöä, joissa vety on korvattu deuteriumilla (isotooppi, jolla on suurempi atomipaino ja vahvempi sidos hiiliatomiin) useiden sairauksien hoidossa, jotka johtuvat vapaan aineen liiallisesta synteesistä. radikaaleja. Modifioidut rasvahapot kestävät paremmin hapettumista ja estävät solukalvon tuhoutumisen. Tällä hetkellä Retrotrope, Mihail Shchepilovin yritys, odottaa FDA:n hyväksyntää suorittaakseen kokeellisen lääkkeen RT001 kliinisiä tutkimuksia. On mahdollista, että tämä lääke ei vain auta potilaita, joilla on perinnöllinen hermoston rappeuma, vaan se voi myös hidastaa solunulkoisen matriisin ikääntymistä. Sillä välin sinun tulee syödä elintarvikkeita, joissa on valtaosa kertatyydyttymättömistä rasvahapoista, jotka eivät sisällä protoneja herkässä bisalyyliasemissa ja ovat siksi vähemmän alttiita hapettumiselle.

• www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed/22285120
• www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed/24999379
• www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed/28127055
• www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed/28802547
• www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed/23451766
• www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed/17464520
• www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed/19424859
• www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed/16620917
• www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed/17928583
• www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed/23431052
• www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed/28800931
• www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed/29580922
• www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed/24381560
• www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed/21619928
• www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed/29974107
• www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed/9680171
• www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed/26439976
• www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed/24816553
• www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed/17156083

2011, Uppsalan yliopisto, Uppsala, Ruotsi. Solunulkoisen matriisin vaihtuvuus kaikissa kiinteissä elimissä määräytyy ensisijaisesti matriisia hajottavien entsyymien, joita kutsutaan matriksimetalloproteinaaseiksi (MMP) ja niiden kudosestäjien (TIMP) välillä. Korkeat MMP-9-tasot liittyvät kuolleisuuteen muista kuin sydän- ja verisuonisairauksista. Joten jos alun perin havaittujen MMP-9-tasot olivat yli 462 ng/ml, heillä oli korkein kuolleisuus (katso kuva). Vähiten kuolivat ne, joilla MMP-9 oli alle 228 ng/ml.

Korkeat TIMP1-pitoisuudet liittyivät suurempaan aivohalvausriskiin ja sydän- ja verisuoniperäiseen kuolleisuuteen. Joten jos alun perin havaittujen TIMP1-tasot olivat yli 238 ng/ml, heillä oli korkein kuolleisuus (katso kuva). Vähiten kuolivat ne, joilla TIMP1 oli alle 166 ng/ml.

• www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed/21283828

Johtopäätökset:

1. Pääasiallinen ikääntymisen syy on solunulkoisen matriisin ikääntyminen. Huolimatta siitä, että emme tiedä kuinka nuorentaa matriisia, nyt tiedämme mitä ikääntyminen on. Mikä tarkoittaa, että me voitamme hänet. Mutta tätä varten meidän on kohdistettava tieteelliset ponnistelut kunnolla. Todellakin, 100 vuoden ajan solunulkoisen matriisin ikääntymisen löytämisen jälkeen olemme etsineet ikääntymisen syytä solusta emmekä uskoneet, että se voisi olla matriisissa. 2018 on vuosi, jolloin aloitamme polun kohti ihmisen kuolemattomuutta. Kiitän Alexander Fedintseviä, Nikolai Zakia ja Denis Odinokovia tiedoista ja hypoteeseista ihmisen ikääntymisen perusmekanismeista, jotka sisältyivät tähän katsaukseen.
2. Ihmiskeho koostuu kudoksista, ja kudokset koostuvat 20 % soluista ja 80 % solunulkoisesta matriisista. Solunulkoisen matriisin tärkein rakenne on kollageenisäikeet.
3. Matriisi vanhenee koko ihmisen elämän ajan - kollageenisäikeet ompelevat yhteen. Mutta kun ihminen kasvaa, "ristilinkkien" pitoisuus laimenee. Kun organismi lakkaa kasvamasta, ristisidosten pitoisuus kasvaa ja matriisista tulee yhä jäykempi. Ristisidokset tekevät sydämestä, verisuonista jne. joustamattomia. Kun matriisin "ristilinkeistä" johtuva kudosten kovettuminen saavuttaa hengenvaaralliset mittasuhteet, ihminen kuolee vanhuuteen. Tässä vaiheessa solujen nuorentaminen ei enää pelasta ihmisen elämää - tämä on raja.
4. Voimme nopeuttaa matriisin ikääntymistä syömällä elintarvikkeita, joissa on, syömällä paljon ja paljon monityydyttymättömiä rasvahappoja, johtamalla tai ylikäyttämällä niitä. Ja kaikki, mikä pidentää eläinten ikää, hidastaa matriisin ikääntymistä.
5. Vanha matriisi saa solumme vanhenemaan. Ja nuori matriisi voi nuorentaa vanhat solut nuoreksi. Eli ikääntymisen voittamiseksi riittää, että opit nuorentamaan matriisia. Mutta me tiedämme kuinka nuorentaa solua, mutta emme tiedä kuinka nuorentaa matriisia.
6. Evoluutio on oppinut ohittamaan matriisin ikääntymisen yksinkertaisella tavalla. Yksi soluista luo uuden lapsen, jonka keho rakentaa itselleen uuden matriisin tyhjästä. Ja koko ajan, kun ne kasvavat ja jakautuvat, niiden "ristilinkkien" pitoisuus laimenee eläinten kasvaessa. Tämä ei tarkoita, etteikö matriisivaurioita olisi mahdollista korjata. Matriisin nuorentamisen oppiminen on seuraavan 20-30 vuoden tehtävä. Ja vain sinä ja minä voimme ratkaista sen yhdessä, emme jotkin kuvitteelliset tiedemiehet.
7. Lupaavia biomarkkereita matriisin ikääntymisen arvioimiseen sen ikääntymisen hidastamiseksi ja iän pidentämiseksi: plasman karboksimetyylilysiini, tyypin I kollageenin karboksiterminaalisen telopeptidin seerumin taso, tyypin III prokollageenin aminoterminaalisen peptidin taso, seerumin tyypin I kollageeni, lipidien peroksidaatioindeksi tyypin 9 matriksin metalloproteinaasit, tyypin 1 matriksin metalloproteinaasien kudosinhibiittorit, transformoiva tekijä-p (TGF-p).
8. Suosittelen lukemaan matriisiikääntymisestä Denis Odinokovin ja Alexander Fedintsevin lisätietojen kera
   https://medium.com/@denis.odinokov/aging-extracellular-matrix-a6f91595539a

Artikkelin kirjoittaja nestarenieRU tieteellinen johtaja AVOIN PITKÄKÄISYYS -

10.07.2017 Aurora

Sivustomme materiaaleissa mainitsemme usein "solunulkoisen matriisin" käsitteen, mutta toistaiseksi emme ole puhuneet yksityiskohtaisesti sen koostumuksesta ja rakenteesta. Tässä artikkelissa tulkitsemme tämän termin täysin ja näytämme, mitä aineita matriisi sisältää, mihin niitä tarvitaan, ja mikä tärkeintä, kuinka ylläpitää solujen välisen ympäristön terveyttä.

Joten ihmiskehossa solut muodostavat noin 20%, ja loput 80% on solunulkoista matriisia. Saatat tuntea, että matriisi on jonkinlainen aine, jossa solut kelluvat. Itse asiassa mikään ei kellu missään, kaikella on tiukasti määrätty rakenne. Se voi vaihdella eri kudoksissa, mutta useimmissa tapauksissa kuva on suunnilleen sama.

Aloitetaan solukalvon kaavamaisesta esityksestä. Se on lipidien kaksoiskerros, joista suurin osa on fosfolipidejä.

Integriinit, dystroglykaanit ja diskoidiinidomeenireseptorit (DDR:t) ovat proteiineja, jotka kattavat solukalvon. Nämä ovat solureseptoreita, jotka ovat vuorovaikutuksessa ulkoisen ympäristön kanssa ja välittävät erilaisia ​​solujen välisiä signaaleja.

Ja sitten tulee tyvikalvo, joka erottaa solun sidekudoksesta (matriisista). Eli useimpien kudosten solut eivät kosketa suoraan matriisiin. Pohjakalvon muodostavat laminiini (vaalea levy) ja tyypin 4 kollageeni (tumma levy). Proteiininidogeenin (tai entaktiinin) sitomina ne muodostavat avaruudellisen rakenteen ja toimivat ensisijaisesti solujen mekaanisena tukena ja suojana. Fibronektiini, glykoproteiini, joka vastaa myös kudosrakenteesta, voi muodostaa multimeerisia ketjuja. Osallistuu solujen adheesioon, eli koheesioon.

Perlecan-proteiinimolekyylejä löytyy myös täältä. Se auttaa ylläpitämään endoteelin estettä, fysiologista estettä verenkiertojärjestelmän ja keskushermoston välillä. Se suojaa hermokudosta veressä kiertäviltä mikro-organismeilta, myrkyiltä, ​​immuunijärjestelmän solu- ja humoraalisista tekijöistä, jotka pitävät hermokudosta vieraana. Proteoglykaaniagriinilla on avainrooli hermo-lihasliitoksessa, joka vastaa hermoimpulssien toimittamisesta lihassoluihin.

Siirrymme pidemmälle, missä itse solujen välinen matriisi tai sidekudos alkaa. Se on täynnä kollageenikuituja. Tämä on säikeinen proteiini, joka muodostaa kehon sidekudoksen (jänteet, luut, rusto, dermis jne.) perustan ja varmistaa sen lujuuden ja elastisuuden.

Elastiini muodostaa kolmiulotteisen proteiinikuituverkoston. Tämä verkosto ei ole tärkeä vain kudoksen mekaanisen lujuuden kannalta, vaan se tarjoaa myös kontakteja solujen välille, muodostaa soluille vaellusreittejä, joita pitkin ne voivat liikkua (esimerkiksi alkionkehityksen aikana), eristää erilaisia ​​soluja ja kudoksia toisistaan ​​(esim. esimerkiksi mahdollistaa liukumisen nivelissä).

Aggrekaani (proteoglykaanikondroitiinisulfaatti) – sitoo vettä, hyaluronihappoa ja proteiineja ja muodostaa osmoosia antaen siten sidekudokselle, mukaan lukien nikamien väliset levyt ja muut rustot, kestävyyttä raskaille kuormituksille.

Hyaluronihappo osallistuu kudosten uusiutumiseen. Se sisältyy moniin biologisiin nesteisiin, mukaan lukien nivelneste, ja se vastaa sidekudoksen viskositeetista. Yhdessä aggrekaanin kanssa se muodostaa vastustuskyvyn puristusta vastaan. Hyaluronihappo on myös biologisen voiteluaineen ja nivelruston pääkomponentti, jossa se on jokaisen solun kuoren muodossa (kondrosyytti).

On vielä mainittava tyypin 7 kollageeni, joka toimii yhdistävänä rakenneelementtinä. Esimerkiksi ihossa nämä ovat ankkurifibrillejä dermiksen (itse ihon) ja orvaskeden nivelsiteessä.

Tietysti matriisi sisältää myös vettä - 25 %:sta luukudoksessa 90 %:iin veriplasmassa.

Mitä me sitten lopulta näemme edessämme? - järjestetty rakenne, joka löytyy tavalla tai toisella kaikista ihmisen kudoksista.

Esimerkiksi vasemmalla olevassa kuvassa näkyy sarveiskalvon kerrostunut epiteeli. Koostuu ylemmän kerroksen litteistä soluista, keskikerroksesta, tyvikerroksen pitkänomaisista soluista ja sitten tulee tyvikalvo ja sidekudos.
Ja oikealla on henkitorven epiteeli - ja tässä näemme periaatteessa saman asian. Vain yläkerros sisältää pikarisoluja. Seuraavaksi tulee tyvikalvo ja matriisi.
Ja millaisia ​​soluja näemme itse sidekudoksessa? Useimmissa kudoksissa nämä ovat fibroblasteja - soluja, jotka tuottavat kollageenia, elastiinia ja proteoglykaaneja. Rustossa voi olla myös rasvasoluja, plasmasoluja - kondroblasteja ja kondrosyyttejä jne. riippuen kankaan tyypistä.

Huomaa, että matriisilla on molemmissa tapauksissa näkyvä rakenne, vaikka se ei ole kuvissa kovin selkeä. Solujen välisen matriisin järjestetty rakenne on merkki nuoruudesta ja terveydestä. Mutta ajan myötä altistuminen ulkoisille ja sisäisille tekijöille johtaa tämän rakenteen asteittaiseen tuhoutumiseen - vastaavasti solut lakkaavat saamasta riittävästi ravintoa normaalille kasvulle ja jakautumiselle, hermojen johtuminen, solujen välinen viestintä ja niiden liikkuvuus heikkenevät.

Solunulkoinen matriisi(~ 25 % ruumiinpainosta) on korkeapolymeeristen sokereiden "hila". Se toimii siirtopaikkana ja "molekyyliseulana" veren ja erikoistuneiden kudossolujen välillä. Matriisin toiminta varmistaa solujen aineenvaihduntatuotteiden ja muiden myrkkyjen poistumisen.

Jäljitetään muutoksia, jotka liittyvät solunulkoisen matriisin olennaisen roolin löytämiseen.

Vuoden 1957 taulukossa ei ollut käsitettä ekstrasellulaarisesta matriisista, koska Pischinger-sääntelyjärjestelmän konsepti kehitettiin hieman myöhemmin.

Reckeweg tunsi Pischingerin teokset, viittasi niihin ja piti mesenkyymin tilan roolia sairauksien kehittymisessä erittäin tärkeänä ja otti sen vaikutuksen huomioon hoitotarkoituksiin. Itse termi matriisi otettiin käyttöön kuuden vaiheen taulukkoon 1990-luvun alussa.

kiinnitä huomiota ERITTÄIN TÄRKEÄ HUOMAA - matriisi muodostaa noin 25 % ihmisen kehon painosta(!). Tämä antaa meille mahdollisuuden (ehdollisesti) pitää sitä erillisenä "elimenä". Siksi, kun tiedetään matriisin toiminnot, on yksinkertaisesti MAHDOLTONTA olla ottamatta huomioon sen tilaa eikä korjata sitä hoidettaessa sairauksia! Ilman tätä asiantuntijalla ei ole oikeutta puhua täysimittaisesta patogeneettisesta hoidosta!

Joskus käsitteet "matriisi" ja "solujen välinen tila" sekoitetaan. Matriisi- tämä on korkeapolymeeristen sokereiden hila - pääaine. Solunulkoinen matriisi- tämä on välitysvyöhyke - tiedon (signaalien) siirto kehon säätelyjärjestelmistä soluihin. Hermot, kapillaarit, imusuonet - ne kaikki päättyvät tai alkavat solunulkoisessa matriisissa. Mikään niistä ei pääty tai ole peräisin solusta. Eri järjestelmien (NS, CVS, immuuni, endokriiniset) vuorovaikutus tapahtuu välittäjäaineiden vaihdon kautta, joita solunulkoinen matriisi ohjaa. Solua ympäröi solunulkoinen matriisi, ja sen toiminnan laatu riippuu solunulkoisen matriisin puhtaudesta ja sen siirtokyvystä.

Solujenvälistä tilaa ja matriisia kutsutaan myös kauttakulkualueeksi tai "molekyyliseulaksi", koska sen kautta ravinteet ja happi kulkeutuvat verestä soluihin ja aineenvaihduntatuotteet, toksiinit ja hiilidioksidi pääsevät taas soluista vereen. Hormonit liikkuvat myös sen kautta verestä solureseptoreihin ja välittäjät siirtyvät hermopäätteistä.

Lisätietoa mesenkyymin ja matriisin toiminnoista voi lukea artikkeleista: Bolling D.: Pischinger: tieteellinen perusta akupunktiolle ja homotoksikologialle // Biologinen terapia. - Nro 4. - 1997. - P.10-11. Adelverer N.: Matriisi, pH-arvo ja redox-potentiaali // Biologinen lääketiede - nro 2 - 2003 - s. 9-10

Yllä oleva kuva näyttää matriisirakenne (molekyylihila). Solunulkoinen matriisi on ohut kolmiulotteinen proteoglykaanien ja glykosaminoglykaanien hila. Proteoglykaanit koostuvat hyaluronihappomolekyyleistä, joihin ydinproteiini on kiinnittynyt sitovia proteiineja (trisakkarideja) käyttämällä. Ristiproteiinit, jotka ovat disakkaridiyksiköiden kantajia (glykosaminoglykaanit, esimerkiksi kondroitiinisulfaatti), kiinnittyvät vaakasuoraan puumaisen rakenteen muodossa.

Korkeat polymeeriset sokerit(kondroitiinisulfaatti, kerataanisulfaatti - kuvattu neulojen muodossa) houkuttelevat vesimolekyylejä itseensä muodostaen hydraatiokuoria. Homotoksiinit "jumiutuvat" ("täytetään") neulojen väliin (sokerit) ja muodostavat myös nesteytyskuoria. Tässä suhteessa matriisi turpoaa ja siirtyy nestetilasta (sol) geelimäiseen tilaan (hyytelömäinen).

Huomio! On tärkeää! Matriisin "kontaminaatio".(turvotus ja siirtyminen geelimäiseen tilaan) vaikeuttaa ja häiritsee aineiden kulkeutumista matriisin läpi sekä säätelysignaalien siirtoa!

Erilaisia ​​matriisitiloja

Potilaan terveys ja elämänlaatu ovat suoraan riippuvaisia ​​solujen välisen matriisin puhtaudesta ja säätelysignaalien lähetyksen oikea-aikaisuudesta.

Terveessä tilassa matriisi on soolitilassa, kun taas sen rakenne on homogeeninen ja tasainen (histologisen tutkimuksen aikana).

Erilaisten haitallisten tekijöiden vaikutuksesta homotoksiinit kerääntyvät ("jumiutuvat") matriisiin, pH-arvo muuttuu happamoitumista kohti; Korkeapolymeeriset sokerit houkuttelevat vesimolekyylejä itseensä muodostaen hydraatiokuoria. Homotoksiinit "jumiutuvat" ("täytetään") neulojen väliin ja muodostavat myös nesteytyskuoria. Tässä suhteessa matriisi turpoaa ja muuttuu soolista geelitilaan. Sen rakenne paikoin tihenee ja muuttuu heterogeeniseksi (kuten voidaan nähdä histologisen tutkimuksen aikana). Tämän seurauksena aineenvaihdunta hidastuu - ravinteiden ja hapen pääsy soluun on vaikeaa, samoin kuin aineenvaihduntatuotteiden ja hiilidioksidin käänteinen erittyminen.

Kuvattu prosessi tapahtuu vaiheittain biologiseen esteeseen asti.

Biologisen esteen takana kaikki on monimutkaisempaa, koska... homotoksiinit muodostavat kemiallisia sidoksia sokereiden kanssa (eli ne polymeroituvat matriisirakenteiden kanssa), eikä niitä voida yksinkertaisesti poistaa. Krooniset sairaudet johtuvat kehon pitkittyneestä kyvyttömyydestä käsitellä oikein solunulkoisen ja sitten solunsisäisen matriisin myrkkyjä.

Tällaisessa tilanteessa on tarpeen käyttää lääkkeitä, joilla on depolymeroiva vaikutus, sellaisia, jotka voivat rikkoa nämä sidokset (tällaisia ​​​​lääkkeitä on antihomotoksisten lääkkeiden (AGD-lääkkeiden!) joukossa). auttaa torjumaan tätä tilannetta tehokkaasti!

lisäinformaatio

Lisäkertyessä solunulkoiseen matriisiin ja homotoksiinien pääsy soluun vaikuttaa soluorganelleihin, erityisesti mitokondrioihin, mikä johtaa solujen homeostaasin siirtymiseen kohti anaerobista glykolyysiä ja happo-emästasapainoa - kohti happamaa puolta. Solu alkaa toimia energian puutteen olosuhteissa, jotka liittyvät siirtymiseen glykolyysiin; mitokondriot välittävät tietoa ytimeen mitokondrioiden RNA:n synteesiä varten mitokondrioiden lukumäärän lisäämiseksi. Tämä tieto ei käytännössä pääse kulkeutumaan vääristymättä, joten solun jakautuminen aktivoituu epäspesifisesti ja solu etenee hallitsemattomaan lisääntymiseen ja muodostuu pahanlaatuinen kasvain. Kasvainsoluille on ominaista anaerobinen glykolyysiprosessi, jonka seurauksena solujen sisällä muodostuu ylimääräistä laktaattia ja esiintyy asidoosia. Aktiivisten mekanismien avulla happo poistetaan solunulkoiseen tilaan. Solunulkoisen asidoosin olosuhteissa matriisi järjestyy rakenteellisesti uudelleen, se muuttuu mekaanisesti vähemmän läpäiseväksi immunokompetenteille soluille ja happamassa ympäristössä niiden aineenvaihdunta ja toimintakyky heikkenevät.

Lisätietoa kemiasta: Sol - kolloidinen järjestelmä, jossa on nestemäinen jatkuva faasi ja kiinteä dispergoitu faasi, joita edustavat hiukkaset, joiden halkaisija on 0,1 - 0,001 senttimetriä. Geeli- hyytelömäinen aineen tila (Dictionary of Petroleum Geology, 1952). Geelit(latinasta gelo - kiinteytyä) - dispergoidut järjestelmät nestemäisellä tai kaasumaisella dispersioväliaineella, joilla on joitain kiinteiden aineiden ominaisuuksia: kyky säilyttää muoto, lujuus, elastisuus, plastisuus. Nämä geelin ominaisuudet johtuvat rakenteellisesta verkostosta (runko), joka muodostuu dispergoituneen faasin hiukkasista, jotka liittyvät toisiinsa erityyppisten molekyylivoimien avulla.

MATRIX on "kenttä", jolle kaikki säätelysignaalit konvergoivat matkalla soluun

On tärkeää muistaa matriisin olennainen rooli- paikat, joissa kaikki immuuni-neuro-endokriinisen järjestelmän säätelysignaalit "yhtyvät". Niiden riittävästä vuorovaikutuksesta riippuu koko organismin hyvinvointi.

Molekyylimatriisihila kaikki aineenvaihduntaan osallistuvat aineet voittavat, toisin sanoen sillä on "kauttakulkupaikan" rooli. Koska autonomiset hermosäidut päätyvät matriisiin, se on kytketty hermopolkujen kautta keskushermostoon (CNS). Myös imusuonet alkavat matriisista ja verisuonet (kapillaarit) kulkevat matriisin läpi, joten hormonien kautta se liittyy myös hormonitoimintaan (ensisijaisesti aivolisäkkeeseen, kilpirauhaseen ja lisämunuaisiin). Kuten tiedetään, keskushermosto ja endokriiniset järjestelmät ovat vuorovaikutuksessa toistensa kanssa aivorungossa (hypotalamus). Matriisi sisältää myös immunokompetentteja soluja.

Kaikki kolme kehon pääsäätelyjärjestelmää ovat vuorovaikutuksessa matriisissa - hermosto, endokriininen ja immuunijärjestelmä. Matriisi läpäisee kehon solunulkoisen tilan ja suorittaa soluja ympäröivän ja tukevan molekyylihilan tehtävän, ja sillä on tärkeä rooli kiinteänä osana kehon energeettisesti avointa järjestelmää.

5055 0

Syötösolut ovat salaperäisiä

Tämä on enemmän yleiskäyttöisiä erikoisjoukkoja. Sillä on monia nimiä: labrosyytti (kreikaksi labros valtava + hist. cytus solu), mastosyytti (saksalainen mastig lihotettu, lihava + hist. cytus solu), heparinosyytti (hepariinia erittävä solu). Nämä solut ovat salaperäisiä ja hämmästyttäviä. Syötösoluja löytyy kaikkialta, missä on vähintään pieni kerros sidekudosta. Ne erottuvat monimuotoisesta ulkonäöstään (polymorfismi). Vielä ei tiedetä tarkasti, mistä kantasoluista syöttösoluja muodostuu. On enemmän todisteita siitä, että nämä ovat veren monosyyttejä.

Yllättäen monet lääkärit, joilla on edistynyt tutkinto, ovat täysin tietämättömiä syöttösolujen olemassaolosta ja niiden toiminnasta. Endokrinologit ovat erityisen kuuluisia tästä, koska he uskovat, että kaikki kehon hallinta tapahtuu rajoitetuista endokriinisistä elimistä ("suonikohjujen tosiasialla ei ole mitään tekemistä endokrinologian kanssa" - RMS-foorumilta). Syöttösolu tuottaa noin sataa erilaista hormonia ja välittäjäainetta (hyaluronihappoa, histamiinia, serotoniinia, hepariinia jne.) ja muodostaa 50 % kaikista sidekudossoluista.

Akupunktioterapeutit antavat syöttösoluille tärkeän roolin akupunktiopisteen vastaanottaman tiedon koodaamisessa. Uskotaan, että syöttösolujen toiminnallisen aktiivisuuden aktivoituminen johtaa fysiologisesti aktiivisten aineiden - kivun tai tulehduksen välittäjien - vapautumiseen solun sisällä olevaan nesteeseen: substanssi P, bradykiniini, histamiini, serotoniini jne., jotka vaikuttavat ympäröiviin soluihin ja reseptoreihin hermopäätteistä, joissa vastaanotettu tieto koodataan ja välitetään eteenpäin hermostoa pitkin.

Labrosyytit sijaitsevat useimmiten pienten verisuonten (kapillaarien) lähellä, epiteelin alla ja lähellä ihon rauhasia, limakalvoja ja seroosikalvoja, parenkymaalisten elinten (munuaiset, maksa) kapselissa ja trabekuleissa sekä imusolmukkeissa.

Hepariinia, histamiinia, serotoniinia, dopamiinia, kondroitiinisulfaatteja, hyaluronihappoa, glykoproteiineja, fosfolipidejä, kemotaktisia tekijöitä ja verihiutaleita aktivoivia tekijöitä löydettiin syöttösolurakeista. Syötösolujen rakeisiin kuuluvat entsyymit - lipaasi, esteraasi, tryptaasi (aktivoiva kininogeeni), Krebsin syklin, anaerobisen glykolyysin ja pentoosisyklin entsyymejä.

Solujenvälinen aine (matriisi) on kaikkialla läsnä

Solujenvälinen aine (jota joskus kutsutaan matriiksi) suorittaa erilaisia ​​​​toimintoja. Se tarjoaa solujen välisiä kontakteja (välittäjä), muodostaa mekaanisesti vahvoja rakenteita, kuten luita, rustoa, jänteitä ja niveliä (rakentaja), muodostaa suodatuskalvojen perustan esimerkiksi munuaisissa (perustaja), eristää soluja ja kudoksia toisistaan, esim. tarjoaa luistoa nivelissä ja solujen liikkeessä (auttaja), muodostaa solujen vaellusreittejä, joita pitkin ne voivat liikkua esimerkiksi alkionkehityksen aikana (johde).

Siten solujenvälinen aine on erittäin monipuolinen sekä kemialliselta koostumukseltaan että sen suorittamista tehtävistä. Koska solunulkoinen sidekudostila muodostaa toiminnallisen yhtenäisyyden solun kanssa, solu voi reagoida stimulaatioon vain, kun sille tulee informaatiota solujen välisestä tilasta. Tämän tilan dynaaminen rakenne ja sen säätelyperiaatteet (perussäätelyjärjestelmä) määräävät solunulkoisten ja intrasellulaaristen katalyyttisten prosessien tehokkuuden.

Ja ne riippuvat pääaineen rakenteesta (kutsutaan myös matriiksi tai solunulkoiseksi matriksiksi). Matriisi on molekyylihila, joka koostuu erittäin polymeerisistä hiilihydraateista ja proteiineista (proteoglykaanit-glykosaminoglykaanit), rakenneproteiineista (kollageeni, elastiini) ja yhdistävistä glykoproteiineista (fibronektiini). Proteoglykaanin/glykosaminoglykaanin komplekseilla on negatiivinen sähkövaraus ja ne pystyvät sitomaan vettä ja osallistumaan ioninvaihtoon.

Matriisiin päättyvät autonomiset hermosäidut muodostavat yhteyden keskushermostoon ja kapillaaripohja endokriinisen järjestelmän.

Proteoglykaanit ja glykoaminoglykaanit ovat hallitsevia

Sidekudoksen solu- ja kuituelementit upotetaan jauhemaiseen aineeseen, jonka kemialliset pääkomponentit ovat proteiinit ja polysakkaridit. Jälkimmäisiä ei ole vapaassa muodossa kudoksissa. Ne ovat kiinnittyneet kovalenttisilla sidoksilla proteiineihin, ja siksi tällaisia ​​yhdisteitä kutsutaan proteoglykaaneiksi (PG). Proteoglykaanin rakenne muistuttaa pulloharjaa.

HA - hyaluronihappo; SB - sitova proteiini; BS - proteoglykaaniyksikön proteiiniydin; CS - kondroitiinisulfaattiketjut; KS - kerataanisulfaattiketjut.

Keskellä on pitkä lineaarinen hyaluronihappomolekyyli. Noin 70-100 yksikköä proteoglykaaneja (proteiinisauvoja) on kiinnittynyt pitoproteiinin avulla. Ne sisältävät kondroitiinisulfaattia ja kerataanisulfaattia. Proteoglykaanien biosynteesi tapahtuu pääasiassa fibroblasteissa (kondroblastit, osteoblastit). Proteoglykaanit varmistavat veden, suolojen, aminohappojen ja lipidien kuljetuksen verisuonikudoksissa - rustossa, verisuonen seinämässä, sarveiskalvossa, sydänläppäissä.

Perusasetuksen järjestelmä. Suhteet kapillaarien, imusuonten, pohja-aineen, terminaalisten vegetatiivisten aksonien, sidekudossolujen (syöttösolut, immunokompetentit solut, fibroblastit jne.) ja elinten parenkyymasolujen väliset suhteet. Epiteelisolu- ja endoteelisolukompleksit sijaitsevat tyvikalvon alla ja ovat yhteydessä pohja-aineen kanssa. Kaikkien solujen pinnalla on pääaineeseen, glykoproteiini- tai lipidikalvoon kytketty kerros, ja täällä sijaitsevat. Pääaine on toiminnallisesti kytketty kapillaarikerroksen kautta endokriiniseen järjestelmään ja aksonien kautta keskushermostoon. Fibroblasti on aineenvaihduntaprosessien keskus

A.A. Alekseev, N.V. Zavorotinskaja

Solujen väliset kontaktit ovat erikoistuneita proteiinikomplekseja, joiden kautta viereiset solut tulevat kosketuksiin ja kommunikoivat keskenään

Solunulkoinen matriisi on tiheä proteiiniverkosto, joka sijaitsee solujen välissä ja on solujen muodostama

Solut ekspressoivat solunulkoisten matriisiproteiinien reseptoreita

Solunulkoiset matriisiproteiinit ja solu-soluliitokset säätelevät solujen kolmiulotteista järjestystä kudoksessa sekä niiden kasvua, liikkuvuutta, muotoa ja erilaistumista

Yksi elävien olentojen evoluution tärkeimmistä tapahtumista oli ulkonäkö monisoluiset organismit. Kun solut kehittivät tavan ryhmitellä yhteen, ne saivat kyvyn muodostaa yhteisöjä, joissa eri solut ovat erikoistuneet toimimaan. Jos esimerkiksi kaksi yksisoluista organismia "yhdistävät voimansa", voidaan kuvitella, että jokainen erikoistuisi suorittamaan tiettyjä tehtäviä, jotka ovat välttämättömiä onnistuneelle kasvulle ja lisääntymiselle, jättäen loput kumppanilleen.

Koulutusta varten yksinkertainen monisoluinen organismi tai monimutkaisemman organismin kudoksia, solut on kiinnitettävä turvallisesti toisiinsa. Kuten alla olevasta kuvasta näkyy, eläinsoluille tämä kiinnitys voidaan saavuttaa kolmella tavalla. Ensinnäkin solut kiinnittyvät suoraan toisiinsa muodostamalla solujen välisiä liitoksia, jotka ovat erityisiä muunnelmia naapurisolujen solupinnasta. Nämä koskettimet näkyvät elektronimikroskoopissa. Toiseksi solut voivat olla vuorovaikutuksessa toistensa kanssa muodostamatta kontakteja käyttämällä proteiineja, jotka eivät muodosta tällaisia ​​erikoistuneita alueita. Kolmanneksi solut liittyvät toisiinsa epäsuorasti kiinnittymällä ekstrasellulaariseen matriisiverkkoon (ECM), joka sisältää solujen välisessä ympäristössä olevia molekyylejä.

Solun kiinnitys johtuu niiden pinnan kontaktien muodostumisesta solunulkoisen matriisin kanssa.

Kuitenkin muodostuminen monisoluinen organismi ei ole niin yksinkertainen tehtävä kuin useiden solujen kiinnittäminen toisiinsa. Tällaisten soluyhteisöjen asianmukainen toiminta varmistetaan niiden tehokkaalla vuorovaikutuksella ja työnjaolla niiden välillä. Solu-soluliitokset ovat erittäin erikoistuneita alueita, joissa solut ovat yhteydessä toisiinsa kalvoon sitoutuneiden proteiinikompleksien kautta. On olemassa useita erilaisia ​​solujen välisiä kontakteja, joista jokaisella on erityinen rooli solujen viestimisessä keskenään.

Oravat, muodostaen rakoliitoksia, mahdollistavat solujen kommunikoinnin suoraan toistensa kanssa muodostaen kanavia, joiden kautta pienet sytoplasmiset molekyylit vaihtuvat. Tiukat liitokset muodostavat proteiinit toimivat selektiivisenä esteenä, joka säätelee molekyylien kulkua solukerroksen läpi ja estää proteiinien diffuusiota plasmakalvossa. Liimaliitokset ja desmosomit tarjoavat mekaanista stabiilisuutta yhdistämällä kosketuksissa olevien solujen sytoskeleton, jolloin solukerros voi toimia yhtenä yksikkönä. Nämä koskettimet voivat toimia signaalilähettiminä, jotka muuttavat solun pinnan muutokset biokemiallisiksi signaaleiksi, jotka etenevät koko solussa.

Kaaviot epiteelisolujen solujen välisten kontaktien rakenteesta (vasemmalla),
ei-epiteelialkuperää olevien solujen kosketusliimakompleksit (oikealla) ja solukompleksit solunulkoisen matriisin kanssa (alhaalla).
Pääkomponenttiluokat (MCC) näytetään myös.

Eri tyyppisten proteiinien tiedetään myös osallistuvan kosketuksettomassa soluvuorovaikutuksessa. Näihin proteiineihin kuuluvat integriinit, kaderiinit, selektiinit ja immunoglobuliiniin liittyvät molekyylit, jotka välittävät soluadheesiota.

Kaikki solut, jopa useimmat primitiiviset yksisoluiset organismit, joiden tehtävänä on tunnistaa ulkoinen ympäristö ja olla vuorovaikutuksessa sen kanssa. Jo ennen soluyhteisöjen syntyä solujen piti kiinnittyä pintoihin ja liikkua niiden ympärillä. Siten solumatriisin liimarakenteet muodostuivat evoluution varhaisessa vaiheessa. Kuten alla olevasta kuvasta näkyy, monisoluisissa organismeissa solujen välinen tila on täynnä proteiineista ja sokereista koostuvaa tiheää rakennetta, jota kutsutaan solunulkoiseksi matriksiksi. Solunulkoinen matriisi on järjestetty kuiduiksi, kerroksiksi ja kalvorakenteiksi.

Joissakin kudoksissa solunulkoinen matriisi on monimutkaisten kerrosten muodossa, joita kutsutaan tyvikalvoksi ja on suorassa kosketuksessa solujen kanssa. Proteiinit, jotka muodostavat ekstrasellulaarisen matriisin, ovat kahden tyyppisiä: rakenteellisia glykoproteiineja, kuten kollageenia ja elastiinia, ja proteoglykaaneja. Nämä proteiinit antavat kudoksille vahvuutta ja joustavuutta ja toimivat myös selektiivisenä suodattimena, joka ohjaa liukenemattomien komponenttien virtausta solujen välillä. Proteoglykaaneilla on hydrofiilisiä ominaisuuksia ja ne ylläpitävät vesipitoista ympäristöä solujen välillä. Kun solut vaeltavat, solunulkoinen matriisi toimii tukirakenteena mahdollistaen niiden liikkumisen.

Solut erittävät solunulkoisen matriisin komponentit. Ne itse muodostavat tämän ulkoisen tukijärjestelmän ja voivat tarvittaessa muuttaa muotoaan matriisin ympäröivien alueiden huononemisen ja korvaamisen vuoksi. Tällä hetkellä kysymykset solunulkoisen matriksin kokoamisen ja hajoamisen hallinnasta ovat erittäin kiinnostavia, koska niillä on tärkeä rooli monisoluisten organismien kehittymisessä, haavojen paranemisessa ja pahanlaatuisten kasvainten muodostumisessa.

Solukontaktit solunulkoisen matriisin kanssa muodostuvat solun pintareseptoriproteiineista, jotka yhteen kerättynä muodostavat solun pinnalle saarityyppisiä rakenteita (patch) ja jotka yhdistävät plasmakalvon ulkopuolella sijaitsevan solunulkoisen matriisin sytosolipuolen sytoskeletiin. Kuten jotkin solu-solukontaktit, jotkut näistä proteiineista muodostavat järjestettyjä komplekseja, jotka yhdistävät solun pinnan sytoskeletoniin. Näillä proteiineilla on paljon laajempia toimintoja kuin pelkät "soluimejät"; ne ovat myös mukana monissa signaalinsiirtoprosesseissa ja tarjoavat soluille kyvyn kommunikoida keskenään.

Eri soluja yhdessä solunulkoisen matriisin kanssa ne muodostavat kudoksia, joille on ominaista korkea erikoistuminen. Rusto, luu ja muun tyyppiset sidekudokset kestävät voimakasta mekaanista rasitusta, kun taas muut, kuten keuhkot muodostava kudos, eivät ole vahvoja, mutta ovat erittäin elastisia. Tasapaino lujuuden, kimmoisuuden ja kolmiulotteisen rakenteen välillä on tarkasti säädetty, ja kunkin kankaan komponentit suorittavat tehtävänsä yhteistyössä toistensa kanssa. Siten kudoksen organisaatio ja koostumus vastaavat elimen suorittamaa toimintoa; esimerkiksi lihakset ovat täysin erilaisia ​​kuin iho, ja luojan kiitos!

Solujen väliset kontaktit ja solun kiinnittyminen matriisiin eivät rajoitu solun pintaan. Monissa tapauksissa proteiinit täytyy ankkuroida kalvoon riittävän vahvasti kestämään mekaanisia voimia. Tämä edellyttää niiden yhdistymistä sytoskeleton kanssa, joka olennaisesti tarjoaa rakenteellista tukea solulle. Sytoskeleton läsnäolo estää myös reseptorien siirtymisen sivusuunnassa kalvon tasossa ja "pitää" ne paikoillaan. Tämän lisäksi signaalinsiirtoprosessit säätelevät solujen välisten kontaktien kokoonpanoa ja ylläpitävät niitä. Sytoskeletolla ja signaalimekanismeilla on olennainen rooli solun adheesiossa.