Alternative la moarte: cum de a învinge îmbătrânire

Ca biologie moleculară modernă analizează fenomenul de îmbătrânire? Ca și încercarea de a studia imbatranire, există speranță pentru încetinirea sau chiar să oprească acest proces? Aceste întrebări axat pe biolog curs Alexander Panchina, cu care a făcut în trecut în biroul Mail.Ru Group prelegeri știință populare Set Up.

Aging - o reducere a vârstei a speranței de viață. Pornind de la o anumită vârstă în fiecare an, crește probabilitatea morții unei persoane. După 20 de ani, o dată la opt ani de viață crește riscul de aproximativ jumatate. Oamenii mor de boli de inima, cancer, accident vascular cerebral, emfizem, pneumonie, boli de rinichi, boala Alzheimer, accident. Dar vestea bună este că progresul științific și tehnologic a permis să câștige multe boli și prelungi viața umană.

De-a lungul ultimilor 60 de ani în toate țările a crescut speranța de viață, iar în unii oameni au început să trăiască aproximativ 20 de ani mai mult. În Australia, Canada, Japonia și unele țări europene, speranța medie de viață este mai mare de 80 de ani. Aceasta este întrebarea cu privire la importanța medicinii bune în țară, utilizarea rațională a progreselor științifice, utilizarea de medicamente eficiente, și nu unele homeopatia și așa mai departe. Dar, in general progrese notabile la nivel mondial.

Chiar și la sfârșitul secolului XIX sa presupus hidre nemurire teoretică. În 1997, Daniel Martinez a demonstrat experimental ipoteza

Atunci când se pune întrebarea dacă putem învinge acest grafic în creștere de creșterea mortalității, îmi amintesc cuvintele fraților Wright, „În cazul în care păsările pot zbura, atunci putem realiza zbor controlat.“ Biologii spun că, dacă o hidră cu vârsta, riscul de deces nu este crescut, este probabil ca acest lucru ne poate face. Nu există limitări fundamentale care nu permit un organism viu de a trăi foarte mult timp. Un exemplu clasic al unui organism de lungă durată - cei goi mol șobolan, care trăiește de zece ori mai mult decât rudele lor - șoareci și șobolani. Genomul orbetele gol investighează deja oamenii de știință speră să înțeleagă ceea ce o face atât de special, și de a fi trăit lung.

Dacă evaluăm diversitatea vieții pe planetă, speranța de viață la mamifere pot diferi de aproape o sută de ori, și animale, în general, - în zeci de mii de ori. Cu ce ​​poate fi conectat? Este evident că un rol important in gene de imbatranire si longevitate joaca. Ce o scorpie sau vole din punct de vedere evolutiv, nu sunt deosebit de interesat de modul de a trăi o lungă perioadă de timp. În natură, câțiva membri ai acestor specii supraviețuiesc până la bătrânețe, suficient de devreme pentru a mânca lor prădători. Chiar dacă a existat un fel de mutație, prelungirea vieții, de la ea ar fi de folos puțin în ceea ce privește succesul reproductiv a crescut. Și speciile, pentru a scăpa de amenințarea împotriva animalelor de pradă, noi doar vedem o creștere a speranței de viață. Același orbetele gol care trăiește sub pământ, poate trăi timp de 31 de ani. Un alt exemplu de protecție împotriva animalelor de pradă - capacitatea de a zbura, așa cum este cazul cu lilieci și păsări. Dar oamenii se pot proteja cu ajutorul științei și tehnologiei.

Există organisme în care gena a stabilit deja programul de moarte. De exemplu, unele specii de femele de somon mor la scurt timp după depunerea icrelor. Dar există un exemplu mai interesant - caracatiță:

Ilustrația: A ODYSSEY melcului

Caracatița femela depune ouă, încetează să mănânce, și, în medie, o lună moare. Această moarte programată. Dar sa dovedit că acest program poate fi anulată, cu chirurgical - trebuie doar să taie o pereche de glande, după care caracatița nu poate trăi o lună, și 6-9 luni.

Există exemple de moartea celulelor programate, atunci cand celulele individuale se pot ucide. Acest proces este numit apoptoza atunci cand celulele se acumuleaza un numar mare de mutatii care nu devin canceroase, nu reprezintă o amenințare pentru organism, este ea însăși distruge, și destul de rezonabil - celula nu este doar stropilor toate conținutul său afară, și se prăbușește în compartimente, care poate fi apoi capturat de vecin celulele și eliminate. Interesant, există o tranziție de la moartea celulelor la moartea întregului organism. Gut limbrici Caenorhabditis elegans (nematod) biți fluoresces. Și când viermele este pe moarte din cauza unor cauze naturale sau ca urmare a unor daune, apoi o oră înainte de moartea sa în fața valului intestinului incandescentă este amplificat și, treptat, se extinde până la capătul intestinului. După aceasta, viermele se mută într-o altă lume. Acest fenomen se numește „valuri albastre ale morții.“ Wave poate fi indusă artificial, de exemplu congela și dezgheța vierme. De asemenea, oamenii de știință au găsit o modalitate de a opri acest val. Durata de viață a viermelui nu crește, dar în cazul în care este deteriorat, acesta nu va muri de la. Odată cu apariția unui val începe procesul de moarte celulară, dar atunci este pălește lumina albastra, iar viermele continuă să trăiască. Nu mai este nevoie strălucire este doar un indicator și într-adevăr este valul de celule moarte de-a lungul intestinului, ceea ce duce la moarte.

De ce este acest mecanism a apărut? Aparent, ca urmare a unei astfel de „moarte într-o oră,“ viermele devine ca hrană pentru propria lor urmași. Viermii pentru incubație copii mor și să devină hrană pentru următoarea generație. Simbol al sacrificiului maternității.

La om, cel la adulți, la, au fost găsite astfel de mecanisme. îmbătrânirea noastră este un agregat de mai multe procese diferite. Unul dintre ele - este îmbătrânirea celulelor.

Celulele vechi pot deteriora adiacente, se pot elibera substanțe care duc la inflamatie. Celulele mai vechi pot deveni canceroase, asa ca ar fi bine pentru a scăpa de ele. Rezultatele cercetării au fost publicate recent prin îndepărtarea cu ajutorul unui medicament special celulele vechi de un anumit tip la rozătoare modificate genetic. Și aceste rozătoare a trăit mai mult. Acest lucru este destul de posibil să se găsească o abordare a celulelor de imbatranire.

Scurtarea telomerilor

cromozomului uman estompată telomerii - alb

îmbătrânirea celulară este asociată cu anumite procese. Unul dintre ei - o scurtare a telomerilor. natura mod care, cu fiecare diviziune celulară, molecula de ADN este scurtat. La capetele cromozomilor sunt segmente numite telomere, care sunt supuse scurtare, protejând astfel restul cromozomului. Telomerii scurta din generație în generație, iar acestea sunt celule vechi sunt foarte scurte. Acesta este un vechi și un pui de om celulele pot fi distinse de lungimea telomerilor, ținând cont de anumite variații ale acestor caracteristici.

Cu toate acestea, problema a fost rezolvată deja în scurtarea celulelor stem noastre. Ei au o enzima telomeraza, care este capabil de a termina construirea telomerii. Prin urmare, despre unele dintre celulele spun ca sunt nemuritoare.

O altă veste bună este că putem prelungi telomerii prin terapie genică. Experimentele au fost realizate, în care virusul livrate printr-o telomerazei special la rozătoare și telomerii au fost finalizate in celule. Aceste rozătoare, așa cum arată experimentele, trăiesc mai mult.

în vârstă de 44 de ani Elizabeth Parrish, șeful american BioViva companie de cercetare, probabil, a devenit prima persoana care a fost testat anti-îmbătrânire terapia genică cu succes

Experimente similare au fost inspirate de Elizabeth Parrish încerca să-și imagineze o astfel de terapie genica. Este clar că face acest lucru în cadrul PR-campanie, deoarece deține cea mai mare firmă de biotehnologie. Vestea a trecut informația, e un fel de ea lungit telomerii. Dar acest lucru nu este un experiment științific, nu există nici un grup de control, nici o comparație. Deși această poveste inspiră multe și spune că scurtarea telomerilor nu este o problemă insurmontabilă de îmbătrânire. acumularea de daune

Un alt lucru care se intampla in celulele - este acumularea de daune. Ele sunt diferite. Unul dintre tipurile de daune - este acumularea în celulele de gunoi. De exemplu, proteinele ronțăit rele, așa cum se întâmplă în cazul bolii Alzheimer. Sau în mod abuziv organite, cum ar fi mitocondriile deteriorate de lucru. La fiecare diviziune celulară aceste leziuni ca sunt diluate, iar fiecare dintre cele două celule rezultate ar trebui să fie de două ori mai mică. Aceasta este, diviziunea celulara activa poate întineri.

Dar divizia are o parte întunecată - cancer. Exista mutatii genetice care nu sunt diluate. Cancer cu celule - celula a acumulat un număr mare de mutații care pot duce la divizarea pe termen nelimitat, dezactivarea apoptozei. Astăzi, există mai multe metode moderne de a lupta impotriva cancerului. Anterior, el a fost complet boala incurabilă, este acum într-un număr de cazuri, este tratat.

Postul

Una dintre cele mai frumoase experimente pentru a prelungi durata de viata a fost asociata cu studiul efectului de foame parțiale. Experimentul a fost realizat la rozătoare. Aceasta este o diagramă de mortalitate:

Culoarea verde arată cei care mănâncă din burtă, molid albastru este de 25% mai puțin, violet - 55% mai puțin, și roșu - 65%. După cum puteți vedea, speranța de viață maximă a crescut cu aproximativ 1, 5 ori. Green a murit undeva în trei ani, în timp ce restul trait in mod semnificativ mai mult. Când toate verde a murit, Reds sunt încă în viață. Un rezultat impresionant. Sa dovedit faptul că mecanismul de prelungire a vieții prin înfometare relevante pentru diferite organisme, dar nu pentru toată lumea. Sunt cele în care o privare parțială reduce speranța de viață. Dar, în multe specii funcționează. De exemplu, elegans Caenorhabditis limbrici, șobolanii, unele tulpini de șoareci, câini, există date contradictorii cu privire la macaci. In public, este foarte dificil de a pune astfel de experimente. Când a aflat, ca o foame parțială prelungește durata de viață a viermelui, el a găsit un hormon care este secretat ca raspuns la ingestia de alimente. Acești hormoni acționează asupra receptorului DAF-2 situat la suprafața celulei, și că într-un fel promovează îmbătrânirea. În cazul în care acest prejudiciu receptor, acești viermi trăiesc aproximativ de două ori mai mult timp.

Când receptor DAF-2 este activat, se declanșează o cascadă de procese celulare care conduc la inactivarea proteinelor, care este numit DAF-16. DAF-16 - aceasta este o proteina foarte importanta care reglementeaza munca de celule, după cum urmează. În cazul în care produsele alimentare disponibile și DAF-16 este inactivat, celula crede, „Oh, masa zashib este completă, totul este bine, vă puteți relaxa, nu sunt în pericol, este posibil să se multiplica, divide. - totul este în regulă“ Dacă acest semnal nu este prezent, adică DAF-2 este rupt, sau în cazul în care nu există nici un aliment, activează DAF-16, celula crede, „Ce mizerie, eu sunt pe moarte, stres, un coșmar! Trebuie să te salveze „- și se execută o grămadă de mecanisme de aparare: prin mutații ale stresului oxidativ, șoc termic, toate într-un rând. Adică DAF-16 face ca sute de lucru de alte gene care protejeaza celulele de la diverse probleme.

Sa dovedit că o persoană are proteină similară cu DAF-16 si DAF-2. Dar, similar cu mutatie de proteine ​​DAF-16 a fost găsit. Există oameni cu o variantă a acestei proteine, și există oameni cu o altă opțiune. Proprietarii de primul exemplu de realizare (FOXO3) sunt mult mai susceptibile de a trăi până la 90 de ani sau mai mult. Aceasta este, prin studierea mecanismului molecular al îmbătrânirii în viermi, putem înțelege mai bine modul în care mecanismele de imbatranire la om.

Desigur, nu tot ceea ce învățăm despre viermi, pot fi traduse la om. De exemplu, dacă vom elimina celulele germinale ale gonadelor viermelui, acesta activează, de asemenea, DAF-16 și el va trăi mai mult. Dar dacă te castrează-te, viața ta nu este prelungită.

Greutatea corporală

lilieci pitice pot trăi până la 40 de ani. Organismele cu greutate corporală mai mare trăiesc mai mult. Dar sunt cei a căror speranță de viață este mult mai mare decât cea calculată pe baza masei corpului lor. De exemplu, oamenii trăiesc mai mult decât alte specii cu aceeași masă. lilieci pitice și rudele lor, de asemenea, sunt de lungă durată. Acești lilieci au apărut ca proteina DAF-2, dar cu mutații specifice.

În afară de model de organisme, oamenii de stiinta sunt explorarea si mutatii care apar la om.

Acest tânăr a murit la vârsta de 17 ani, el a avut un sindrom de imbatranire prematura numita „Progeria“. Aceasta tulburare genetica care determina aparitia precoce a semnelor de imbatranire. La o vârstă fragedă sunt boli senilă, și oameni pe live medie de 13 ani. Pentru aceasta boala provoaca o mutatie in gena care este responsabil pentru sinteza Lamin proteine. Aceasta proteina este responsabil pentru organizarea nucleului, matricea nucleară așa-numita, structura nucleara. Viermii cu îmbătrânirea matrice nucleară este distrus în celule, și se întâmplă mai lent, viermii trăiesc mai mult. Poate că distrugerea matricei nucleare joacă un rol important în îmbătrânirea umană.

Hormonul de creștere

hormon de creștere conduce în mod indirect la amplificarea semnalului, care este trecut prin analogic nostru DAF-2. Dacă mult mai ușor, apoi celulele se simt piticii un anumit efect de foame. Aici pitică mouse-ul Yoda și prietena lui Prințesa Leia:

In Yoda a fost gena rasfatata reglarea sintezei hormonului de creștere. El a trăit în laborator timp de patru ani - în ceea ce privește vârsta umană este mai mult de o sută de ani.

În Ecuador, există o populație de oameni cu o anumită formă de nanism numită sindromul Laron, există aproximativ o sută de oameni. Nu știm cum trăiesc. Oamenii de știință privindu-le timp de peste 20 de ani și a fost publicația pe care acești oameni au redus riscul unor boli senile, inclusiv cancerul si diabetul. Poate că într-adevăr trăiesc mai mult decât alte persoane din aceeași regiune.

Dumnezeu TOR, stăpânul resturilor

Ilustrație: Laboratorul Ban

Celulele noastre sunt în măsură să se elimine din resturile nu numai în diviziunea. Ele pot absorbi. Aceasta se numește autofagie - celulele digera cele mai murdare în sine, apoi într-un fel recupera si arunca. Acest proces poate contribui la întinerirea celulelor, dar previne proteina TOR.

Ce face el? El spune: „Totul este util. Sandwich-ul stătut că aveți aici este la îndemână. Acesta va fi foame, se va bloca, și va merge la cauza. " Strămoșii noștri au trăit într-o penurie de alimente regulate. Nu au existat organisme modificate genetic, nu a existat nici o revoluție verde, agricultura normală, nu era nimic. Foamea ar putea avea loc în orice moment, și, prin urmare, TOR a jucat un rol important. Dar acum, acest gunoi se acumulează și celulele daune. Din fericire, există substanță inhibitorilor care pot suprima proteina.

Inhibitorii TOR declanseaza autophagy prin proteine. TOR in sine este numit după rapamicină: țintă al rapamicinei (tinta rapamicinei). Rapamicina - este un antibiotic care produc ciuperci, este de asemenea folosit ca un imunosupresor. Această substanță este utilizată în transplantul de organe, pentru a reduce riscul de respingere. Rapamicina de asemenea, prelungește durata de viață a diferitelor organisme, cum ar fi șoareci, și destul de puternic.

Rapamicina este foarte scump, astfel încât, în multe cazuri, folosesc un inhibitor mult mai ieftin de TOR - cofeina. Studiile pe animale au confirmat că îmbunătățește și extinde durata de viață a autofagie. De asemenea, avem rezultatele studiilor epidemiologice, potrivit cărora populațiile umane, în cazul în care pentru a bea câteva cești de cafea pe zi, rata mortalității a fost redusă cu 10%.

Există conceptul de „paradoxul francez“: francez de lungă durată și rareori suferă de boli cardiovasculare. La un moment dat, acest lucru explică consumul de resveratrol conținute în vin roșu. Rozatoarelor substanța prelungește viața. Dar apoi numărate cât de mult să consume om vin resveratrolul a avut același efect - două de barili pe zi. Aparent, paradoxul francez în curând în legătură cu ea însăși etanol, care, în anumite concentrații scăzute a extins durata de viață a nematodelor. Oamenii care beau un pahar de vin pe zi reduce riscul de boli cardiovasculare, cum ar fi boli de inima coronariene, boli cardiace coronariene și așa mai departe. Dar etanolul are o latură negativă latură: alcoolism, ciroza hepatica, creste riscul de anumite tipuri de cancer. Prin urmare, dacă este posibil să se recomande modul în care geroprotector etanol - este un punct de discuție. Se trezește interesul oamenilor de știință și metformin - un tratament pentru diabet zaharat. Ea are unele efecte adverse la nivelul tractului gastro-intestinal. Există cercetări care confirmă faptul că metforminul prelungește durata de viață a viermilor.

Dar cel mai lung - 50% - nematodelor vii din cauza alfa-ketoglutarat. Este remarcabil faptul că există în oameni, în număr mare, și are o toxicitate redusă. Dar, pana in prezent, nu exista studii pe rozătoare, oamenii de știință, deoarece este foarte dificil de a obține fonduri pentru a studia acest medicament împotriva îmbătrânirii, deoarece îmbătrânirea nu este considerată o boală. Alfa-cetoglutarat, întâmplător, atleții folosesc ca aditiv alimentar pentru a accelera creșterea masei musculare. Dar există rapoarte contradictorii dacă într-adevăr ajută în acest sens.

Cuplu de sânge

Ilustrație: Stiinta populare

Intr-un studiu, cercetatorii chirurgical doua corpuri de rozătoare alăturat - tineri și bătrâni, care combină sistemul lor de sânge. În aceste condiții, rozătoare vechi trăiesc mai mult și de tineri - mai puțin, în timp ce la rozătoare mai mari crește plasticitatea sistemului nervos, și anume capacitatea celulelor nervoase pentru a forma noi conexiuni neuronale. Ei îmbunătățește chiar și regenerarea țesutului muscular. Este clar că nimeni nu oferă pentru a coase împreună seniori și copii mici pentru persoanele în vârstă trăiesc mai mult. Dar poate vom găsi câțiva factori care sunt prezente în ser tinere sau de a găsi celule care prelungesc viața și le poate sintetiza si da ca un medicament pentru persoanele în vârstă. Acest minunat a declarat Tony Wyss-Coreea (Tony Wyss-Coray). În prezent, efectuarea de teste tehnice folosesc plasmă a organismelor tinere pentru tratamentul bolii Alzheimer. Să vedem ce au ieșit.

Pentru a trăi o lungă perioadă de timp

O altă poveste implică un cercetător, de asemenea, el a efectuat la Talk Ted Aubrey de Grey (Aubrey de Grey). Aubry a spus: „Unii oameni spun,“ Ei bine, vom prelungi durata de viață de 20 de ani, nu va muri în 80 și 100. Dar încă nu este foarte liniștitor. Putem conta pe ceva mai mult? „“. Aubrey a răspuns: „Da, putem.“ De ce? El citează metafora gravitației universale. Dacă va lua mingea si arunca la el, el va cădea. Dacă arunci la el mult, ea va cădea mai târziu. Dar dacă te arunci la ea, astfel încât acesta ajunge la prima viteză cosmică, apoi mingea va zbura în spațiu, nu să se întoarcă pe Pământ. „Uite, progresul științific și tehnologic se dezvoltă mai repede și mai repede, și, probabil, pentru cei 20 de ani, tot va trăi, va veni cu un medicament care prelungește durata de viață pentru încă 25 de ani, iar pe parcursul acestor 25 de ani vor veni cu un medicament care prelungeste viata pentru încă 30 de ani, și așa mai departe. Și poate, din moment ce o anumită vârstă, unii oameni pot trăi pentru o lungă perioadă de timp, de mii de ani. " Mulți oameni de știință sunt sceptici. Dar nu există nici argumente serioase de ce este imposibil, în principiu. Vedem că progresul științific și tehnic se extinde durata de viață a oamenilor, cu toată lumea, în toate țările, chiar și cei mai săraci, iar speranța de viață este în continuă creștere. Acest lucru înseamnă că, de dragul de a prelungi viața trebuie să se dezvolte știința.

În final, aș dori să recomande un geroprotectors.org site mare - sunt colectate publicarea rezultatelor studiilor de diverse substanțe din punct de vedere al extinderii vieții unui organisme experimentale la animale.