Эндотелий роговицы как модель старения тканевой системы

Вантажиться...
Ескіз

Дата

ORCID

DOI

Науковий ступінь

Рівень дисертації

Шифр та назва спеціальності

Рада захисту

Установа захисту

Науковий керівник

Члени комітету

Назва журналу

Номер ISSN

Назва тому

Видавець

Анотація

Актуальность. Закон старения Б. Гомперца является одной из немногих математических моделей в медицине и биологии, имеющей практическое подтверждение. Он широко используется при демографических и экспериментальных исследованиях продолжительности жизни. Закон рассматривает старение как неспособность противостоять разрушению, так что в каждый момент времени жизнеспособность снижается пропорционально ей самой, а смертность экспоненциально нарастает с возрастом. Согласно этому, в сложном организме существуют элементарные структуры, утрачиваемые на протяжении жизни «пропорционально себе», тем самым увеличивая вероятность смерти всего организма. Это же относится и к отдельным органам и тканям, которые стареют вместе с организмом, согласно единому закону. Эндотелий роговицы является фактически единственной тканевой системой, доступной тотальному контролю с помощью эндотелиальной микроскопии за изменением количественных и качественных параметров клеток, что делает её удобной моделью для изучения возрастных изменений. Цель. Целью работы явилось изучение возрастных изменений плотности клеток эндотелия роговицы в аспекте математической модели старения. Материал и методы. Проанализированы данные о плотности эндотелиальных клеток 286 роговиц, полученных из глазного банка от 196 трупных доноров для проведения сквозных и послойных кератопластик. Плотность эндотелиальных клеток на 1 мм² была определена с помощью мультианализирующего эндотелиального микроскопа для глазных банков. Результаты. Плотность клеток эндотелия роговицы по возрастным группам составила: 21-30 лет – 4700- 1800 кл/мм²(M±m= 3560±470, n=19); 31-40 лет - 3700-2700 кл/ мм² (M±m= 3380±170,n=19); 41-50 лет - 3900-1800 кл/ мм² (M±m=3100±290, n=53); 51-60 лет - 3800-1800 кл/ мм² (M±m=2970±360, n=110); 61-70 лет - 3500-1900 кл/ мм² (M±m=2850±250, n=85). Из представленных данных видна связь между возрастом и плотностью клеток эндотелия роговицы. Несомненно, что уменьшение количества (плотности) клеток ослабляет функциональные возможности тканевой системы. Данный показатель хорошо известен в кератотрансплантологии, и на него ориентируются как на один из главных критериев при отборе донорской роговицы. Однако здесь мы обращаем внимание на совпадение математической величины, символизирующей потерю жизненной силы в формуле Гомперца, с биологической константой, характеризующей потерю клеток в тканевой системе. Для эндотелия роговицы численное значение этой константы, вычисленное из представленных данных, соответствует примерно 0,6% в год и не меняется на протяжении всего периода от 20 до 70 лет. Это свидетельствует о том, что потеря функциональных способностей эндотелия роговицы, по сути, означающая его старение, происходит по закону экспоненциально распадающихся систем. Иначе говоря, элиминация эндотелиальных клеток является возраст-независимым процессом. Для подобных систем существует лишь средняя продолжительность жизни, определяемая как величина, обратная константе распада. Последняя, в свою очередь, определяется как вероятность гибели клетки в тканевой системе, т.е. в нашем случае она равняется 0,6/100 = 0,006. Отсюда средняя продолжительность жизни для клеток эндотелия роговицы может быть оценена примерно в 166 лет (1/0,006). Это косвенно указывает на то, что жизненный резерв эндотелия роговицы значительно выше, чем у тканевых систем, определяющих продолжительность жизни организма. Вывод. Не вызывает сомнения, что уменьшение клеточной численности ведёт к потере функциональных способностей - жизненной силы. Именно этот принцип отражает такая тканевая система, как эндотелий роговицы, возрастное изменение которой можно рассматривать как модель старения тканей в организме. На примере эндотелия роговицы можно увидеть биологический смысл математического закона Гомперца в виде связи между экспоненциальным возрастанием вероятности смерти организма и экспоненциальным снижением жизнеспособности отдельных тканей.

Опис

Ключові слова

Бібліографічний опис

Артьомов ОВ, Неверова ОГ, Ільїна СІ. Эндотелий роговицы как модель старения тканевой системы. Матеріали науково-практичної конференції з міжнародною участю «Філатовські читання-2017»; 25-26 травня 2017; Одеса, Україна. Одеса: Чорномор’я, 2017. c. 14-15.

Підтвердження

Рецензія

Додано до

Згадується в