Преждевременное старение организма. Синдром преждевременного старения у детей и взрослых - причины возникновения, диагностика, лечение и прогноз

Прогерия – генетическое заболевание, при котором происходит преждевременное, стремительное старение организма: кожных покровов, внутренних органов и систем. Заболевание имеет две формы: детскую (синдром Гетчинсона - Гилфорда) и взрослую (синдром Вернера). Нужно отметить, что чаще всего встречается у мальчиков. Девочки болеют гораздо реже. Заболевание редкое. На сегодняшний день известно только восемьдесят случаев прогерии во всем мире.

Генетический сбой, произошедший в организме ускоряет процесс старения примерно в 8-10 раз. Ребенок с таким заболеванием, когда ему исполняется 8 лет, выглядит на все 80. И не только внешне. Состояние его внутренних органов так же соответствует возрасту глубокой старости. Поэтому живут такие дети очень недолго, примерно 13 – 20 лет.

Сегодня на www.сайт мы с вами подробнее поговорим про преждевременное старение организма человека - это болезнь прогерия, симптомы, причины и лечение которой нас и будут по сути интересовать далее... Начнем с причин возникновения данной патологии:

Почему возникает болезнь прогерия, причины к ней приводящие какие?

Заболевание вызывает генетическая мутация ламина А (LMNA). Это ген, который принимает непосредственное участие в в процессе деления клеток. Его мутация вызывает сбой в генетическое системе, который лишает клетки их устойчивости, запускает в организме процесс стремительного старения.

Отметим, что в отличие от многих иных генетических заболеваний, прогерия не является наследственной, не передается от родителей к детям. Механизм внезапной генетической мутации учеными не изучен до сих пор.

Преждевременное старение – симптомы:

У детей:

Сразу после рождения малыш выглядит совершенно обычно. Проявления болезни начинаются ближе к 2-летнему возрасту, когда родители замечают, что ребенок перестал развиваться. Уже с 9-мес наблюдается задержка роста. Малыш плохо набирает вес, кожа теряет упругость, выглядит стареющей, на ней появляются ороговевшие участки. Суставы теряют эластичность, истончаются подкожные жировые ткани. У таких детей нередко случаются вывихи бедра.

Характерный вид принимает форма головы и лицо ребенка. Голова становится гораздо больше лица, нижняя челюсть маленькая, меньше, чем верхняя. На коже головы, веках отчетливо просматриваются вены. Выпадают ресницы, редеют брови, усиленно выпадают волосы. У ребенка плохо растут молочные зубы, отмечается их неправильная форма. Зубы, выросшие взамен молочных, начинают выпадать.

По достижению ребенком трех лет, его рост прекращается совсем, отмечается умственная отсталость. Нос приобретает клювообразную форму, кожные покровы истончаются. Кожные покровы претерпевают характерные старческие изменения.

При дальнейшем развитии болезни нарушается эластичность артерий, развивается атеросклероз, возникают сердечно-сосудистые заболевания, может случиться инсульт.

Прогерия у взрослых:

Болезнь у взрослых начинает развиваться внезапно еще в подростковом возрасте (14-18 лет). Начинается все с беспричинной потери веса, прекращается рост. Характерным признаком начала болезни является раннее поседение, усиленное выпадение волос, облысение.

Наблюдается истончение, сухость кожи, она становится бледной, приобретает нездоровый оттенок.Под кожей хорошо просматриваются кровеносные сосуды, стремительно теряется подкожная жировая прослойка конечностей, отчего руки и ноги больного выглядят очень худыми.

После 30 лет жизни, глаза больного поражает катаракта. У него становится слабым голос, грубеет, изъязвляется кожа, наблюдается нарушения функции потовых, сальных желез. Организм больного испытывает дефицит кальция, отчего начинается развитие остеопороза, эрозивных остеоартритов, развиваются заболевания сердечно-сосудистой системы, снижаются интеллектуальные способности.

Преждевременное старение организма человека проявляется и другими характерными симптомами: низкий рост, круглое, лунообразное лицо, нос похожий на птичий клюв, тонкие, узкие губы. К характерным признакам также относится тонкий подбородок, резко выпирающий вперед, плотное, короткое тело и худые, сухие конечности, обильно покрытые пигментацией.

Большое количество больных, примерно к 40 годам, заболевают онкологическими заболеваниями, сахарным диабетом. У них диагностируется нарушение работы паращитовидных желез, возникают тяжелые сердечно-сосудистые патологии. Именно эти тяжкие заболевания становятся причиной ранней смерти больных прогерией. Что вряд ли кого-то устроит... Потому поговорим о том как корректируется прогерия, лечение ее какое поможет в улучшении самочувствия и замедлении начавшихся процессов.

Лечение от прогерии

Современная медицина пока не имеет методов лечения и предотвращения данного генетического заболевания. Помощь врачей заключается в замедлении его прогрессирования, уменьшения, минимизации симптоматики.

Например, больному назначают ежедневный прием небольшие дозировок аспирина, что способствует снижению риска сердечных приступов, предотвращению инсульта.

Применяют препараты из группы статинов, которые уменьшают уровень холестерина.

Используют препараты - антикоагулянты, которые снижают риск формирования тромбов. Также при проведении терапии используют гормон роста, что помогает организму больного восстановить наращивание веса, способствует нормальному росту.

Применяют физиотерапевтические методы, способствующие восстановлению эластичности суставов, позволяя пациенту не терять физическую активность. Эти методики очень важны, в частности, для маленьких пациентов.

Кроме того, у больных прогерией детей удаляют молочные зубы. При данной болезни взрослые зубы прорезываются очень рано, в то время, как молочные стремительно портятся. Поэтому их требуется своевременно удалять.

Лечение прогерии требует индивидуального подхода к каждому пациенту, в зависимости от его состояния и возраста. В настоящее время проводятся клинические исследования препаратов, созданных учеными для лечения этого генетического заболевания. Возможно, скоро появятся эффективные терапевтические методики. Будьте здоровы!

Прогери́я в переводе с древне-греческого языка означает – старик. Является редким генетическим заболеванием, при котором происходят необратимые изменения в организме, приводящие к преждевременному старению. Выделяют детскую прогерию, именуемую синдромом Хатчинсона-Гилфорда и прогерию взрослых, известную, как синдром Вернера.

Мутации в гене LMNA приводит к синдрому детской прогерии. Именно данный ген вырабатывает ламин белка, способствующий удержанию ядра клетки. Ученые считают, что дефектный белок ламин приводит к нестабильности ядер клеток, что способствует раннему старению.

При рождении, дети с таким синдромом, внешне и физически кажутся здоровыми. Болезнь начинает проявляться в возрасте 1,5-2 лет. Выражается это потерей волос и веса, наблюдается выступание вен, образуется морщинистая кожа. К тому же, негативные процессы сопровождаются осложнениями, более присущими пожилым людям: инсульт, сердечно-сосудистые заболевания, остеопороз, скованность суставов, генерализованный атеросклероз.

При данной болезни наблюдается один интересный момент. Несмотря на разную этническую принадлежность, дети с таким синдромом имеют внешнюю схожесть между собой. Наиболее распространенная причина при прогерии, от которой умирают дети – атеросклероз, а возраст, до которого они доживают – 13 лет. Правда, диапазон возраста колеблется – от 8 до 21 года.

Взрослая же прогерия, согласно многолетним наблюдениям, начинается в подростковом возрасте, диапазон колеблется от 15 до 20 лет. Естественно, заболевание сказывается и на продолжительности жизни больных, которая укорачивается до 40-50 лет. Летальный исход происходит вследствие инсульта, инфаркта миокарда, злокачественных опухолей. Причина развития заболевания до сих пор неизвестна и до сегодняшнего дня занимает умы ученых всего мира.

Следует знать, что прогерия – заболевание генетическое, а не наследственное. Получается, что родители не являются носителями этого заболевания. Ученые предполагают, что происходит спорадическая мутация либо в сперматозоиде, либо в яйцеклетке еще до момента зачатия. Стоит также отметить, что если у родителей есть ребенок с СХГП, то вероятность рождения второго такого же ребенка мала и составляет - 1 к 4-8 миллионам. Имеются некоторые синдромы прогерии, передающиеся через поколения, но это не относится к классическому СХГП.

Перед болезнью оба пола (женский и мужской) и все исключительно расы – равны. Заболевание довольно редкое и встречается во всем мире всего лишь у одного из 8 миллионов детей. Известно на данный момент 42 случая подобного заболевания.

По данным последних проведённых исследований, средняя продолжительность жизни современного человека должна равняться 100 годам. При этом доживают до этой цифры единицы.

Стареют все, и поспорить с этим невозможно. Однако скорость этого процесса у всех разная - одни в 85 всё ещё моложавы и бодры, другие начинают буквально разваливаться уже в 40. Да, стоит учитывать, что есть ряд заболеваний, которые с возрастом накапливаются, но, в общем и целом: оптимизм и жизнерадостность способны существенно продлить жизнь и улучшить её качество. Что представляет собой преждевременное старение и как его не допустить.

Сегодня учёные обычно говорят о двух типах старения: естественное (физиологическое) и преждевременное. В первом случае имеется в виду постепенное угасание функций тех или иных органов в результате их изношенности. Но многих больше интересует второй вариант. Ведь он, начинаясь несвоевременно и не имея ничего общего с естественными процессами, буквально убивает человека изнутри.

Под преждевременным старением понимают такое состояние, когда человек в возрасте, например, старше 50 лет вроде бы ничем конкретно не болеет, но при этом чувствует себя дискомфортно, неспокойно. Преждевременное старение приводит к снижению качества жизни человека, более активному и массированному развитию заболеваний «старости» и, конечно же, становится причиной ранней смерти.

Медики даже выделяют ряд причин такой проблемы:

• Воздействие свободных радикалов на организм.
• Аутоиммунные процессы, когда защитные силы организма начинают работать против него.
• Нарушение регуляторной функции мозга человека.
• Кроме того, одной из самых распространённых причин развития преждевременного старения называют аутоинтоксикацию, которая развивается вследствие малоподвижного образа жизни, неправильного и несбалансированного питания, постоянных стрессов. Из числа заболеваний, провоцирующих раннюю старость, называют сердечно-сосудистые патологии, туберкулёз, язву, сахарный диабет , иммунодефицит, психические заболевания, синдром хронической усталости .

Геронтологи, изучающие данный вопрос, основываются на особенностях течения биологических процессов в организме. По результатам таких исследований становится ясно, что все процессы, протекающие в организме у женщин , идут медленно, поэтому дамы живут лет на 6–8 дольше. Мужчины же страдают от того, что органические изменения в тканях у них идут более активно.

Жизнеспособность женщин нередко объясняется их репродуктивной функцией - у дам вырабатывается гормон эстроген, который обладает антисклеротическим действием. Также женский организм более вынослив, ведь он рассчитан на серьёзные нагрузки при беременности и родах.

Признаки возраста

Многие привыкли присуждать человеку возраст, ориентируясь на изменения во внешности. Так, например, если есть морщины, появляется седина, человеку сразу же дают возраст старше 40–50 лет. И это несмотря на то, что функционирование внутренних органов может быть на высоте и бесперебойным.

Но нередки ситуации, когда внешне человек выглядит превосходно - подтянуто, молодо, но внутренние изменения у него практически необратимы, а органы находятся в плохом состоянии. В этом случае врачи будут говорить, что его биологический возраст выше календарного. Определить биологический возраст человека, чтобы остановить процесс преждевременного старения, можно с помощью врача-геронтолога, проведя тщательное обследование. Это позволит оценить масштабы «внутреннего ущерба» и поможет составить программы восстановления.

Как замедлить процесс

Сегодня у человека есть огромное количество возможностей замедлить своё старение -высокотехнологичные операции и лекарства, лазерная хирургия, пластические вмешательства, имплантанты, липосакция и т. д. Дополнительно позволяют корректировать процессы старения популярные сегодня направления здорового образа жизни, экологического питания и т. д.

Профилактикой преждевременного старения надо заниматься с молодости . Отказ от вредных привычек, физическая активность, поддержание нормального веса - методы достаточно несложные, но при этом крайне действенные. Также очень важен позитивный настрой - ум и тело находятся в неразрывной связи, что называется, «в здоровом теле - здоровый дух».

Для активной борьбы со старением стоит больше потреблять фруктов, овощей и иных продуктов питания, что богаты антиоксидантами. Это могут быть голубика, грецкие орехи, бобы, красные яблоки и т. д. Такое питание позволяет «отремонтировать» повреждённые клетки организма. Кроме того, антиоксиданты способствуют профилактике онкологии, болезней Альцгеймера и Паркинсона.

Также следует поддерживать и защитные силы организма . Для этого отлично подойдут витамины: витамин А находится в моркови, кабачках, брокколи, картошке, капусте, персиках; витамин С - в апельсинах, лимонах и т. д.; витамин E - в орехах, семечках, крупах, печени и растительном масле.

Для укрепления тела и духа рекомендуется заниматься различными физическими упражнениями как минимум полчаса в день. Это позволит поддерживать вес в норме, сжигая излишки жира, а также станет отличной профилактикой от переломов, травм и растяжений. Такие ткани и связки смогут выдержать любой стресс. Кроме того, физкультура помогает снижать уровень сахара в крови, укрепляет сердце и сосуды, повышает выносливость и улучшает память.

Отличным решением для продления молодости станет дыхательная гимнастика. Умение глубоко и правильно дышать способствует нормализации работы ЦНС, снятию стрессов, кроме того, обеспечивает организм притоком кислорода, нормализует циркуляцию крови и увеличивает уровень жизненной энергии.

В октябре 2005 года в московской клинике врачи сделали первую операцию пациентке, страдающей синдромом преждевременного старения. Прогерия – весьма редкая болезнь. Медицинские светила всего мира утверждают, что с момента «пробуждения» в организме этого заболевания люди в среднем живут всего 13 лет.

По статистике, с подобным генетическим дефектом рождается примерно 1 человек на 4 миллиона. Прогерию подразделяют на детскую, называемую синдромом Хатчинсона-Гилфорда, и прогерию у взрослых – синдром Вернера. В обоих случаях происходит поломка генного механизма и начинается противоестественное истощение всех систем жизнеобеспечения. При синдроме Гетчинсона-Гилфорда задерживается физическое развитие детей при одновременном появлении у них в первые же месяцы жизни признаков старческого поседения, облысения, морщин.

К пяти годам такой ребенок страдает всеми старческими недугами: снижением слуха, артритом, атеросклерозом, и не доживает даже до 13 лет. При синдроме Вернера молодые люди начинают быстро стареть в возрасте 16-20 лет, и уже к 30-40 годам такие больные умирают при всех симптомах глубокой старости.

Лекарства от прогерии нет – используя все научные достижения, можно лишь замедлить необратимый процесс.

Случаи внезапного старения весьма прозаичны: живущий в нормальных условиях ребенок поначалу удивляет окружающих своим быстрым развитием. В малолетнем возрасте он выглядит как совершеннолетний, а затем у него начинают проявляться все признаки… приближающейся старости.

В 1716 году в английском городе Ноттингеме умер восемнадцатилетний сын графа Уильяма Шеффилда, начавший стареть в тринадцатилетнем возрасте. Молодой Шеффилд выглядел намного старше своего отца: cедые волосы, наполовину выпавшие зубы, морщинистая кожа. У злосчастного юноши был вид потрепанного жизнью мужчины, он очень от этого страдал и принял смерть как избавление от мук.

Есть случаи подобного рода и среди представителей королевских родов. Венгерский король Людвиг II в девятилетнем возрасте уже достиг полового созревания и с удовольствием развлекался с придворными девицами. В четырнадцать он обзавелся густой окладистой бородой и стал выглядеть минимум на 35 лет. Год спустя он женился, а к шестнадцатилетию супруга подарила ему сына. Но в восемнадцать лет Людвиг полностью поседел, а еще два года спустя скончался со всеми признаками старческого одряхления.

Любопытно, что ни сын короля, ни дальнейшие его потомки подобной болезни не унаследовали. Из примеров ХIХ века можно выделить историю простой деревенской девушки, француженки Луизы Равальяк. В восьмилетнем возрасте Луиза, полностью сформировавшаяся как женщина, забеременела от местного пастуха и родила вполне здорового ребенка. К шестнадцатилетию у нее уже было трое детей и она выглядела старше своей матери, в 25 она превратилась в дряхлую старуху и, не дожив до 26, умерла от старости.

Не меньший интерес вызывают судьбы тех, кто жил в XX веке. Кое-кому из них повезло несколько больше, чем другим. Например, родившийся в 1905 году житель американского города Сан-Бернардино Майкл Соммерс, рано созревший и постаревший, смог дожить до 31 года. Поначалу сверхбыстрое вступление во взрослую жизнь его даже радовало. Но когда в семнадцать Майкл с ужасом понял, что начал стареть, он стал предпринимать отчаянные попытки остановить этот губительный процесс.

Но врачи только разводили руками, не в силах чем-либо помочь. Немного замедлить дряхление Соммерсу удалось после того, как он, перебравшись на постоянное жительство в деревню, стал проводить много времени на свежем воздухе. Но все же к 30 годам он превратился в старика, а через год его доконал обыкновенный грипп. Среди прочих подобных феноменов можно выделить англичанку Барбару Дэлин, которая умерла в 1982 году в возрасте 26 лет.

К 20 годам успевшая побывать замужем и родить двоих детей, Барбара быстро и необратимо состарилась. Именно поэтому ее бросил молодой муж, не пожелавший жить со «старой развалиной». В 22 года от ухудшения здоровья и перенесенных потрясений «старушка» ослепла и до самой смерти передвигалась на ощупь или в сопровождении собаки-поводыря, подаренной ей властями ее родного Бирмингема.

Полю Демонжо из французского города Марселя двадцать три года. При этом выглядит он на все 60 и ощущает себя человеком преклонного возраста. Однако пока не теряет надежды, что свершится чудо и будет найдено средство, которое прекратит его стремительное одряхление. Его собрату по несчастью, сицилийцу из города Сиракузы Марио Термини нет и 20 лет лет, однако на вид ему намного больше 30. Сын богатых родителей, Термини ни в чем себе не отказывает, встречается с местными красотками и ведет разгульный образ жизни.

А что у нас?

«Скороспелые» люди жили и в нашей стране. Еще во времена Ивана Грозного сын бояр Михайловых Василий умер в 19-лет дряхлым стариком. В 1968 году в возрасте 22 лет в Свердловске скончался рабочий одного из заводов Николай Шориков. Стареть он начал еще в шестнадцатилетнем возрасте, чем крайне озадачил врачей. Светила медицины только разводили руками: «Такого не может быть!»

Став стариком в том возрасте, когда все только начинается, Николай потерял всякий интерес к жизни и покончил с собой, наглотавшись таблеток… А тринадцать лет спустя в Ленинграде умер 28-летний «старец» Сергей Ефимов. Юношеский период у него закончился к одиннадцати годам, а заметно стареть он начал после двадцати и умер дряхлым стариком, за год до смерти почти полностью потеряв способность здраво мыслить.

Во всем виноваты гены

Многие ученые считают, что основная причина этого заболевания – генетическая мутация, ведущая к накоплению большого количества протеина в клетках. Экстрасенсы и маги утверждают, что есть специальные методики насылания «порчи» с целью состарить человека.

Кстати, эта болезнь встречается не только у людей, но и у животных. У них также жизненные циклы и периоды порой идут по сценарию год за три, а то и за десять лет. Возможно, решение проблемы будет найдено именно после многолетних экспериментов на братьях наших меньших.

Как удалось установить исследователям из Калифорнийского Университета, препарат под названием «ингибитор фарнезилтрансферазы» существенно снижает скорость проявления симптомов преждевременного старения у лабораторных мышей. Возможно, это лекарство окажется пригодным и для лечения людей.

Вот как характеризует симптомы недуга у детей кандидат биологических наук Игорь Быков: «Прогерия возникает внезапно с появления крупных пигментных пятен на теле. Затем людей начинают одолевать самые настоящие старческие хвори. У них развиваются болезни сердца, сосудов, диабет, выпадают волосы и зубы, исчезает подкожный жир. Кости делаются ломкими, кожа морщинистой, а тела – сгорбленными. Процесс старения у таких больных протекает примерно в десять раз быстрее, чем у здорового человека. Зло коренится, скорее всего, в генах. Есть гипотеза, что они вдруг перестают отдавать клеткам команду делиться. И те быстро приходят в негодность».

Гены перестают отдавать клеткам команду делится вроде бы от того, что укорачиваются кончики ДНК в хромосомах, – так называемые теломеры, длиной которых предположительно и отмерен срок человеческой жизни. Подобные процессы идут и у нормальных людей, но гораздо медленнее. Но совершенно непонятно, в результате какого именно нарушения укорачиваются теломеры и начинается ускорение старения как минимум в 10 раз. Сейчас ученые с помощью ферментов пытаются удлинить теломеры. Появились даже сообщения, что американским генетикам удалось таким образом продлить жизнь мухам. Но до результатов, применимых на практике, пока далеко. Людям не удается помочь даже на уровне экспериментов. К счастью, по наследству недуг не передается.

Предполагается, что сбой в геноме происходит еще в период внутриутробного развития. Пока наука не может отслеживать и управлять этим сбоем: она может только констатировать факт, но, возможно в недалеком будущем геронтология ответит миру на этот вопрос.

Пожалуй наиболее ярким доказательством определяющей роли генов в старении являются моногенные болезни с признаками ускоренного старения (прогерии). О причинах данных заболеваний и их связи с естественным старением и пойдет речь.

Прогерии

Одним из подходов к изучению молекулярных основ старения человека является выяснение причин заболеваний преждевременного старения - так называемых частичных прогерий . В большинстве своем они моногенны, а значит, легко поддаются анализу. Недостатком данного подхода является то, что иногда их симптомы лишь напоминают свойства нормального старения, либо представлены не все свойства. Например, симптомы старения при прогериях более выражены и могут появляться в другой последовательности, чем в случае с "нормальным" старением. В частности, рост ногтей замедляется при старении, тогда как при прогериях с короткими теломерами останавливается полностью. Истончение бровей при старении следует за потерей волос на голове, но, наоборот, предшествует ему при прогериях.
Таким образом, мутации определенных генов у человека приводят к тяжелым заболеваниям, связанным с признаками преждевременного старения. Что это за заболевания и какие гены их обусловливают? Найдем ответы на эти вопросы.

Синдром Вернера

Одним из наиболее известных заболеваний с признаками ускоренного старения является синдром Вернера (http://en.wikipedia.org/wiki/Werner_syndrome , прогерия взрослых) - аутосомно-рецессивное заболевание (то есть контролируется рецессивными аллелями аутосомного гена), характеризующееся проявлением симптомов преждевременного старения кожи, сосудистой и репродуктивной системы, костей. До полового созревания пациенты развиваются нормально. Симптомы старения у них начинаются в ранней зрелости. Уже в молодом возрасте они страдают от катаракт, склеродермальных и дегенеративных сосудистых изменений, диабета и атеросклероза, остеопороза, высокой частоты некоторых видов рака, поседения. Больные преждевременно погибают либо от рака, либо от сердечно-сосудистой патологии. Средняя продолжительность жизни при данном заболевании - 40-50 лет.
Функция гена данного заболевания была охарактеризована первой среди генов всех прогерий (пионерская ). При синдроме Вернера аутосомно-рецессивная мутация в гене WRN, находящемся на хромосоме 8 , приводит к нарушению функции особой ДНК-геликазы . Основная роль белка WRN в клетке - реинициирование блокированных репликационных вилок . В результате мутации вызывается нарушение репликации и репарации ДНК, экспрессии генов, ускоренное укорочение теломер и повышенная чувствительность клеток к апоптозу (обзор).

ДНК-геликазы

Синдром Ротмунда-Томпсона (RTS)

Для генетически близкого заболевания, аутосомно-рецессивного синдрома Ротмунда-Томпсона (http://en.wikipedia.org/wiki/Rothmund-Thompson "s_syndrome), характерно наличие особой гиперпигментации кожи (пойкилодермия), гиперчувствительности к солнечным лучам, задержки роста, гипогонадотропного гипогонадизма, анемии, контрактуры мягких тканей, гиподонтии, ювенильных катаракт, проблем с ростом волос, остеогенной саркомы (последнее заболевание является отличительным признаком и при синдроме Вернера). Как и ген предыдущего заболевания, ген данного заболевания (RECQL4) относится к семейству RecQ 3"-5" ДНК геликаз, которые участвуют в поддержании стабильности генома через регуляцию репликационной вилки.

Синдром Блума

При аутосомно-рецессивном синдроме Блума (Bloom syndrome) отмечены гиперчувствительность к ультрафиолету, иммунодефицит, малорослость, остеосаркомы (являющиеся причиной смерти до 30 лет у больных с данным синдромом). Характерные для старения признаки менее выражены, чем при предыдущих синдромах, например, наблюдается преждевременная менопауза у женщин. Вследствие мутации в гене BLM, принадлежащем к генам ДНК-геликаз, синдром характеризуется нестабильностью генома и повышенным риском канцерогенеза.

Синдром Хатчинсона-Гилфорда

Очень часто, когда говорят о прогериях, имеют в виду именно синдром Хатчинсона-Гилфорда (Hutchinson-Gilford syndrome), так называемую "прогерию детей". Это крайне редкое заболевание (<1/1000000, тогда как частота предыдущих прогерий составляет в среднем < 1/100000). Еще одним отличием данной прогерии является то, что мутация, вызывающая ее, всегда возникает de novo, то есть не наследуется. Это не удивительно, поскольку носители погибают до репродуктивного возраста. Дети шестилетнего возраста при синдроме Хатчинсона-Гилфорда выглядят как уже пожилые люди и погибают от сильного атеросклероза к 13 годам. Данное заболевание отличают неспособность к росту, липоатрофия, костные нарушения, маленький клювообразный нос, срезанный подбородок, полная потеря волос, пятнистая гипопигментация кожи. С развитием заболевания возникают атеросклеротические бляшки , которые становятся проникающими, приводя к сердечным приступам и смерти.
Заболевание связано с дефектом гена структурного белка ядерной оболочки ламина А (lmna), что приводит к изменению структуры ядра, нестабильности генома и нарушению экспрессии генов. Мутация приводит к синтезу укороченной версии белка и, соответственно, к недостатку количества ламина А дикого типа.
Прогерия Хатчинсона-Джилфорда сопровождается дефектами в ядерной структуре и функциях: присутствует дизморфия поверхности ядра, увеличение уровня повреждений ДНК, снижение экспрессии ряда ядерных белков, включая важные гетерохроматиновые белки HP1 и LAP2 (из группы ламин А-ассоциированных белков). Кроме того, в клетках больных нарушен паттерн модифицированных гистонов: происходит снижение гетерохроматин-специфичного триметилирования по остатку Lys9 в гистоне H3 (). Таким образом, ядра клеток больных прогерией Хатчинсона-Джилфорда теряют гетерохроматин. В результате происходит патологическая сверхактивация ряда транскриптов, в норме репрессированных, например перицентрического сателлитного повтора III (). Коррекция сплайсинга ламина А в клетках пациентов восстанавливает: нормальную морфологию ядра, гетерохроматин-специфичную модификацию гистонов, экспрессию ряда дисрегулированых генов ().

Структура ядра

Таким образом, молекулярной причиной данного синдрома являются нарушения структуры ядра. Ядро клетки высших организмов является сложным, высокоорганизованным хранилищем индивидуальной генетической информации. Типичное ядро содержит особые функциональные области, представленные упорядоченно расположенными хромосомами и белковыми субкомпартментами, в которых происходят специфические процессы, включая экспрессию генов. В структурной организации ядра важную роль играет ядерная ламина . Она состоит из белков ламинов А и В типа. Эти промежуточные филаментные белки формируют переплетеную сеть, расположенную на периферии ядра и подстилающую ядерную мембрану. Ламина играет регуляторную роль в экспрессии генов , поскольку белки ламины взаимодействуют с хроматином и могут участвовать в фиксации и организации участков генома в пространстве. Ламина обеспечивает механические и поверхностные свойства ядра и является участком стыковки с периферическим гетерохроматином . Ламины распределены также в нуклеоплазме , где они участвуют в репликации ДНК и транскрипции с участием фермента РНК полимеразы II. Таким образом, нарушение ядерной ламины, взаимодействующей с хроматином, может приводить к нарушению экспрессии генов.

Рестриктивная дермопатия

Трихотиодистрофия

Синдром Кокейна

Атаксия-телангиэктазия

Больные аутосомно-рецессивным заболеванием атаксией-телангиэктазией (Ataxia telangiectasia) страдают от нейрональной дегенерации, преждевременного старения и увеличения частоты возникновения опухолей. In vitro клетки больных данным синдромом ускоренно теряют теломеры вследствие их оксидативного повреждения. Пациенты с атаксией-телангиэктазией несут мутацию в гене Atm (ataxia teleangiectasia mutated), кодирующем киназу ATM, главный сенсор повреждения ДНК в клетке. Распознавая повреждение ДНК в контрольных точках клеточного цикла , ATM фосфорилирует такие белки-мишени как р53 , Chk1, Chk2 , BRCA1 , NBS1, FANCD2 , гистон H2AX , которые, в свою очередь, индуцируют задержку клеточного цикла и репарацию ДНК. Мутации в генах некоторых мишеней ATM тоже приводят к ускоренному старению.

Синдром поломок Ниджмеджена (NBS)

К таким мутациям относится и причина синдрома поломок Ниджмеджена (Nijmegen breakage syndrome). Больных отличает микроцефалия , особая форма лица, низкорослость, иммунодефицит , радиочувствительность, предрасположенность к лимфоидным разновидностям рака. В случае мутации гена NBS1 возникает нестабильность хромосом в результате дефекта структур Холлидея , образующихся в процессе пострепликативной рекомбинационной репарации двухцепочечных разрывов ДНК.

Анемия Фанкони

Симптомы анемии Фанкони (Fanconi anemia) - дефекты развития (например, отсутствие пальцев), нарушения функции красного костного мозга, острая миелогенная лейкемия и другие формы рака, зачастую не позволяющие дожить до зрелого возраста. Всего известно 7 генов, способных приводить к анемии Фанкони: FancA, FancB, FancC, FancD, FancE, FancF и FancG. Продукты этих генов фосфорилируются ATM и участвуют в репарации ДНК и задержке S-фазы клеточного цикла.

Связь прогерий с теломерами

Многие из перечисленных частичных прогерий сопряжены с короткими теломерами : синдром Вернера, RTS, прогерия Хатчинсона-Гилфорда, атаксия телангиэктазия, NBS. В свою очередь, ускоренное укорочение теломер при прогериях, обусловливая репликативное старение дифференцированных соматических клеток и дисфункцию стволовых клеток, вызывает симптомы, во многом напоминающие нормальное старение, такие как потеря волос, поседение, дистрофия ногтей, снижение костной массы, гематологические заболевания, иммунодефициты.

Врожденный дискератоз

Еще более убедительный пример роли теломер в прогериях и старении в целом - заболевание врожденный дискератоз (