Alternatívy k smrti: ako poraziť starnutie

ako moderné molekulárnej biológie sa pozerá na fenomén starnutia? Rovnako ako sa snaží študovať starnutia, je tu nádej na spomalenie alebo dokonca zastaviť tento proces? Tieto otázky sa zameral na prednáškové biológ Alexander Panchina, s ktorým on robil v minulosti v kancelárii Mail.Ru Group Popular Science prednášky Set Up.

Starnutie - zníženie veku nádeje dožitia. Spustenie od určitého veku sa každý rok zvyšuje pravdepodobnosť úmrtia človeka. Po 20 rokoch, každých osem rokov života zvyšuje riziko o polovicu. Ľudia umierajú na srdcové ochorenia, rakoviny, mŕtvice, rozdutie pľúc, zápal pľúc, ochorenia obličiek, Alzheimerovej choroby, úrazu. Ale dobrá správa je, že vedecký a technický pokrok umožnil získať veľa chorôb a predĺžiť ľudský život.

Za posledných 60 rokov vo všetkých krajinách zvýšil dĺžku života, a niektorí ľudia začali žiť asi 20 rokov dlhšie. V Austrálii, Kanade, Japonsku a niektorých európskych krajinách, priemerná dĺžka života vyššia ako 80 rokov. To je otázka, o dôležitosti dobrej medicíny v krajine, rozumnom využívaní vedeckého pokroku, používanie účinných liekov, a nie nejaké homeopatie a tak ďalej. Ale celkovo celosvetovo patrný pokrok.

Aj na konci XIX storočia bola vyslovená hypotéza, teoretické nesmrteľnosť hydra. V roku 1997 Daniel Martinez dokázal hypotézu experimentálne

Keď vyvstáva otázka, či môžeme poraziť túto rastúcu graf zvýšenie úmrtnosti, spomínam slová bratov Wrightovcov "Ak môžu vtáky lietajú, potom môžeme dosiahnuť riadenému letu." Biológovia tvrdia, že v prípade, že hydra s vekom, riziko úmrtia sa nezvýšila, je pravdepodobné, že nás to môže robiť. Neexistujú žiadne zásadné obmedzenia, ktoré neumožňujú živý organizmus, žiť veľmi dlho. Klasickým príkladom dlhým polčasom rozpadu organizmu - jednoduchým mol krysu, ktorá žije desaťkrát dlhšie než ich príbuzní - myší a potkanov. Genóm rypoš lysý už vyšetruje vedca dúfajú, že pochopiť, čo robí to tak zvláštne, a je trvanlivý.

Ak budeme posudzovať rozmanitosť života na tejto planéte, cicavčie dĺžka života sa môžu líšiť od takmer stokrát a zvieratá všeobecne - v poriadku desiatok tisíc krát. S tým, čo môže byť pripojený? Je zrejmé, že dôležitú úlohu pri starnutí a dlhovekosti gény hrajú. Čo je to dračica alebo vole z evolučného hľadiska nie sú nijako zvlášť záujem o tom, ako žiť dlho. V prírode, niekoľko členov týchto druhov prežívať na starobu, ich dostatočným predstihom jesť predátormi. Dokonca aj keď tam bola nejaká mutácia, predĺženie životnosti, z nej by bolo k ničomu, pokiaľ ide o zvýšenie reprodukčnej úspech. A druhy, ako sa zbaviť hrozby pred predátormi, sme len svedkami nárastu priemernej dĺžky života. Rovnaký nahý krtko krysa, ktorá žije pod zemou, môžu žiť po dobu 31 rokov. Ďalším príkladom ochranu pred predátormi - schopnosť lietať, ako je tomu u netopierov a vtákov. Ale ľudia môžu chrániť pomocou vedy a techniky.

Existujú organizmy, v ktorých bol gén už položenej program smrti. Napríklad niektoré druhy lososa žien zomiera krátko po výteru. Ale je tu ešte zaujímavý príklad - chobotnica:

Obrázok: slimáka Odyssey

Samice chobotnice kladie vajíčka, prestáva jesť, a v priemere za mesiac zomrie. To programovanej smrti. Ale ukázalo sa, že tento program môže vrátiť späť, sa chirurgicky - stačí vystrihnúť pár žliaz, po ktorom chobotnice nemôže žiť za mesiac, a 6-9 mesiacov.

Existujú príklady programovanej bunkovej smrti, keď jednotlivé bunky môžu zabíjať seba. Tento proces sa nazýva apoptóza, keď bunky sa hromadí veľké množstvo mutácií, ktoré sa nestanú rakovinové, nepredstavuje hrozbu pre telo, to je samo o sebe ničí, a celkom rozumné - bunka nie je len špliechanie celý jeho obsah von, a zrúti sa do oddielov, ktoré potom môžu byť zachytené susedom buniek a zlikvidovať. Zaujímavé je, že sa prechod z bunkovej smrti na smrť celého organizmu. Gut škrkavka Caenorhabditis elegans (háďatko) bit fluoreskuje. A keď sa červ umiera v dôsledku prirodzených príčin, alebo v dôsledku nejaké škody, potom hodinu pred jeho smrťou v prednej časti čreva Vlna žiara je zosilnený a postupne sa rozšíri do konca čreva. Potom, červ sa presťahuje do iného sveta. Tento jav sa nazýva "modré vlny smrti." Vlna môže byť vyvolaná umelo, napr. Zmrazenie a rozmrazenie červa. Tiež vedci našli spôsob, ako zastaviť túto vlnu. Doba trvania života červa nezvýši, ale ak je poškodený, nebude to umiera. So vznikom vlny spustí proces bunkovej smrti, ale potom je to modrá žiara mizne, a červ pokračuje žiť ďalej. Netreba žiara je len ukazovateľom, a to je naozaj vlna smrti buniek pozdĺž čreva, čo vedie k smrti.

Prečo je tento mechanizmus vznikol? Zdá sa, že v dôsledku takéhoto "úmrtí za hodinu," červ dostane ako potrava pre svoje vlastné potomstvo. Worms násadových deti umierajú a stávajú sa potravou pre budúce generácie. Symbol obete materstvo.

U ľudí, aspoň u dospelých, sa zistilo, že tieto mechanizmy. Naša starnutie je súhrn mnohých rôznych procesov. Jeden z nich - je starnutie buniek.

Staré bunky môže dôjsť k poškodeniu v susedstve, môžu uvoľňovať látky, ktoré vedú k zápalu. Staršie bunky môžu stať rakovinové, takže by bolo dobré, aby sa ich zbaviť. Výsledky výskumu boli publikované v poslednej dobe odstránením pomocou špeciálneho medikácie staré bunky určitého druhu geneticky modifikovaných hlodavcov. A títo hlodavce žil dlhšie. To je celkom možné nájsť prístup k starnutiu buniek.

Skrátenie telomér

ľudský chromozóm sivo teloméry - biela

starnutie buniek je spojená s určitými procesmi. Jeden z nich - skrátenie telomér. Ako je príroda, že pri každom bunkovom delení, molekula DNA je skrátená. Na koncoch chromozómov sú segmenty nazývané teloméry, ktoré sa vzťahuje ku skráteniu, čím chráni zvyšok chromozómu. Teloméry skrátiť z generácie na generáciu a sú staré bunky sú veľmi krátke. To je starý a mladý muž bunky môžu byť diferencované podľa dĺžky telomér, s prihliadnutím k určitým zmenám v týchto charakteristík.

Avšak, tento problém už bol vyriešený v skrátení našich kmeňových buniek. Majú telomerázy enzým, ktorý je schopný dokončiť budovanie teloméry. Z tohto dôvodu, o niektorých článkov tvrdia, že sú nesmrteľní.

Ďalšia dobrá správa je, že môžeme predĺžiť teloméry pomocou génovej terapie. Experimenty boli vykonané v ktorej vírus poskytované prostredníctvom špeciálneho telomerázy u hlodavcov, a teloméry boli dokončené v bunkách. Títo hlodavce, ako experimenty ukazujú, žijú dlhšie.

44-ročný Elizabeth Parrish, vedúci americkej výskumnej spoločnosti BioViva, možno, sa stal prvou osobou, v ktorej proti starnutiu génovej terapie bol úspešne testovaný

Podobné experimenty boli inšpirovať Elizabeth Parrish snaží predstaviť takú génovej terapie. Je zrejmé, že tak urobí v rámci PR kampane, keďže majú najväčšie biotechnologickú firmu. Táto správa odovzdaná informácia, že je to niečo ako ona predĺžená teloméry. Ale to nie je vedecký experiment, nie je tam žiadna kontrolná skupina, nedá porovnávať. Hoci tento príbeh inšpiruje mnoho a hovorí, že skrátenie teloméry nie je neprekonateľný problém starnutia. akumulácia poškodenie

Ďalšia vec, ktorá sa deje v bunkách - je hromadenie škôd. Sú to rôzne. Jedným z typov poškodenia - je akumulácia v bunkách haraburdu. Napríklad zlé drvené proteíny, ako je tomu v prípade Alzheimerovej choroby. Alebo nesprávne pracujúci organely ako mitochondrie poškodených. V každej bunkové delenie tieto poranenia rád sa riedi, a každej z výsledných dvoch buniek, ktoré by mali byť dvakrát menší. To znamená, že delenie aktívnej bunky by mohli oživiť.

Ale divízia má svoju temnú stránku - rakovinu. Tam sú genetické mutácie, ktoré sa neriedi. Rakovinová bunka - bunka nazhromaždil veľký počet mutácií, ktoré môžu viesť k neobmedzene dlho rozdeliť, zablokovanie apoptózy. V súčasnej dobe existuje viac moderné metódy na boj s rakovinou. Predtým bol úplne nevyliečiteľné ochorenie, je teraz v mnohých prípadoch je liečiť.

pôst

Jeden z najkrajších experimentov predĺžiť život bol spojený so štúdiom vplyvu čiastočné hladovania. Experiment bol vykonaný v hlodavcov. Toto je tabuľka úmrtnosti:

Zelená farba ukazuje tých, ktorí jedia z brucha, smreka pichľavého je o 25% menej, fialová - 55% menej, a červená - 65%. Ako môžete vidieť, maximálna dĺžka života sa zvýšila o 1, 5 krát. Green zomrel niekde v priebehu troch rokov, zatiaľ čo zvyšok podstatne dlhšie žili. Keď zomrel všetko zelené, červení sú stále nažive. Impozantný výsledok. Ukázalo sa, že mechanizmus predlžujúci život cez hladovania relevantnými veľmi rôznych organizmov, ale nie pre všetkých. Tam sú tie, v ktorých čiastočné zbavenie znižuje dĺžku života. Ale v mnohých druhoch to funguje. Napríklad škrkavka Caenorhabditis elegans, krysy, niektoré kmene myší, psov, sú konfliktné údaje týkajúce makakov. Na verejnosti, je veľmi ťažké dať takéto experimenty. Keď zistil, ako čiastočné hladovania predlžuje životnosť červa, našiel hormón, ktorý je vylučovaný v reakcii na príjem potravy. Tieto hormóny pôsobia na receptor DAF-2 sa nachádza na povrchu bunky, ktoré nejakým spôsobom podporuje starnutia. Pokiaľ toto poškodenie receptora Títo červy žijú asi dvakrát tak dlho.

Ak je aktivovaný DAF-2 receptor, sa spúšťa kaskádu bunkových procesov, ktoré vedú k inaktivácii proteínu, ktorý sa nazýva DAF-16. DAF-16 - to je veľmi dôležité, proteín, ktorý reguluje bunkovú pracovať nasledujúcim spôsobom. V prípade, že strava a DAF-16 je inaktivovaná, bunka myslí: "Ach, zashib jedlo je kompletný, všetko je v poriadku, môžete relaxovať, nie som v nebezpečenstve, je možné násobenie, delenie. - všetko je v poriadku" Pokiaľ tento signál nie je prítomný, tj DAF-2 je rozbité, alebo ak nie je jedlo, aktivuje DAF-16, bunky si myslí: "To je bordel, umieram, stres, nočná mora! Musíte zachrániť seba "- a beží veľa obranných mechanizmov: mutáciami oxidatívneho stresu, teplotnému šoku, to všetko v rade. Tj DAF-16 činí pracovné stovky ďalších génov, ktoré chránia bunky pred rôznymi problémami.

Ukázalo sa, že človek má proteín podobný DAF-16 a DAF-2. Ale podobne ako DAF-16 proteínu mutácia bola nájdená. Existujú ľudia s jednou variantom tohto proteínu, a tam sú ľudia s inú možnosť. Majitelia prvého prevedenia (FOXO3) sú oveľa pravdepodobnejšie, že sa dožívajú 90 aj viac rokov. To znamená, že tým, že študuje molekulárne mechanizmus starnutia v červami, môžeme lepšie pochopiť, ako mechanizmy starnutia u ľudí.

Samozrejme, že nie všetko, čo sa učíme o červami, môžu byť prevedené na človeka. Napríklad, ak by sme odstrániť zárodočné bunky gonad červa, ale tiež aktivuje DAF-16 a on bude žiť dlhšie. Ale ak sa vykastrovať sami, váš život sa nepredlžuje.

Telesná hmotnosť

Trpasličí netopiere môžu žiť až 40 rokov. Organizmy s vyššou telesnou hmotnosťou dožívajú vyššieho veku. Ale sú tu tí, ktorých dĺžka života je oveľa väčšia, než je vypočítaný na základe ich telesnej hmotnosti. Napríklad ľudia žijú oveľa dlhšie ako iné druhy s rovnakou hmotnosťou. Trpasličie netopiere a ich príbuzní sú tiež trvanlivý. Tieto rakety ukázal ako proteínu DAF-2, ale so špecifickými mutáciami.

Na rozdiel od modelové organizmy, vedci skúmajú a mutácie, ktoré sa vyskytujú u ľudí.

Tento mladý muž zomrel vo veku 17, mal predčasnému starnutiu syndróm zvaný "progeriu". Táto genetická porucha, ktorá spôsobuje predčasné výskyt známok starnutia. V mladom veku sú starecké choroby, a ľudia v priemere žije 13 rokov. Pre toto ochorenie spôsobuje mutáciu v géne, ktorý je zodpovedný za syntézu proteínu lamín. Tento proteín je zodpovedný za organizáciu jadra, tzv jadrovú matrix, jadrovej štruktúre. Červy sa starnutím nukleárnej matrix je zničená v bunkách, a neskôr sa to stane, červy žijú dlhšie. Možno, že zničenie jadrovej matrix hrá dôležitú úlohu v ľudskej starnutia.

Rastový hormón

Rastový hormón nepriamo vedie k zosilneniu signálu, ktorý sa vedie priamo cez analógové DAF-2. Pokiaľ oveľa jednoduchšie, potom trpaslíci bunky pociťovať efekt hladovania. Tu PYGMY myš Yoda a jeho priateľka princezná Leia:

V Yoda bol skazený gén regulujúci syntézu rastového hormónu. Žil v laboratóriu po dobu štyroch rokov - z hľadiska ľudského veku je viac ako sto rokov.

V Ekvádore, je populácia ľudí s určitú formu zakrpatenie zvanej Laron syndróm, je asi sto ľudí. Nevieme, ako žijú. Vedci a pozoroval je viac ako 20 rokov a bola publikácia, že títo ľudia majú znižuje riziko niektorých senilných ochorení, vrátane rakoviny a cukrovky. Možno, že naozaj žijú dlhšie ako ostatní ľudia z rovnakého regiónu.

Bohom TOR, pán trosiek

Obrázok: zákazu Lab

Naše bunky sú schopné odstrániť sám z trosiek nielen v divízii. Môžu ju absorbovať. Tento jav sa nazýva autofagie - bunky stráviteľné najšpinavšie v sebe, potom to nejako obnoviť a hodiť. Tento proces môže prispieť k omladeniu buniek, ale bráni TOR proteín.

Čo to robí? Hovorí: "Všetko, čo je užitočné. To stale sandwich, že tu je po ruke. To bude mať hlad, bude blokovať, a to pôjde k príčine. " Naši predkovia žili v pravidelných nedostatkom potravín. Neboli zistené žiadne geneticky modifikované organizmy, nebolo zelená revolúcia, normálny poľnohospodárstvo, nebolo nič. Hlad môže nastať kedykoľvek, a preto TOR hrá dôležitú úlohu. Ale teraz tento odpad hromadí a poškodzuje bunky. Našťastie existuje látka-inhibítory, ktoré môžu potlačiť proteín.

inhibítory TOR spúšť Autofagie prostredníctvom proteínu. TOR samotný je pomenovaná po rapamycín: Target Of Rapamycín (cieľové of rapamycín). Rapamycín - je antibiotikum, ktoré produkujú huby, sa tiež používa ako imunosupresívne činidlo. Táto látka sa používa pri transplantáciách orgánov, aby sa znížilo riziko odmietnutia. Rapamycín tiež predlžuje životnosť rôznych organizmov, ako sú myši, a veľmi silno.

Rapamycín je veľmi drahé, takže v mnohých prípadoch použiť oveľa lacnejšie inhibítor tradičných vlastných zdrojov - kofeín. Štúdie na zvieratách potvrdili, že to zlepšuje a predlžuje životnosť autofagie. Tiež sme výsledky epidemiologických štúdií, podľa ktorého ľudskej populácie, kde sa pijú niekoľko šálok kávy denne, úmrtnosť bola znížená o 10%.

Tam je koncept "francúzskeho paradoxu": Francúzsky trvanlivý a len zriedka trpia kardiovaskulárnym ochorením. Zrazu, to vysvetľuje spotrebu resveratrolu obsiahnutého v červenom víne. Hlodavce látka predlžuje život. Ale potom spočítajú, koľko sa spotrebuje víno muža resveratrol mal rovnaký účinok - dva barelov denne. Zdá sa, že francúzsky paradox čoskoro spojená sama so sebou etanol, ktorý môže v určitých nízkych koncentráciách predĺžená životnosť nematód. Ľudia, ktorí pijú pohárik vína denne znižuje riziko kardiovaskulárnych ochorení, ako je ischemická choroba srdca, ischemickej choroby srdca a tak ďalej. Ale etanolu má negatívne vedľajšie strana: alkoholizmus, cirhózu pečene, zvyšuje riziko niektorých druhov rakoviny. Preto, či už je možné odporučiť ako geroprotector etanol - je diskutabilné. Vzbudzuje záujem vedcov a metformín - liek na cukrovku. To má niektoré nežiaduce účinky spojené s tráviacim traktom. Tam je výskum, ktorý potvrdzuje, že metformín predlžuje životnosť červov.

Ale najdlhšia - 50% - živá háďatká kvôli alfa-ketoglutarát. Je pozoruhodné, že je u ľudí vo veľkom počte, a má nízku toxicitu. Ale až doteraz sa neuskutočnili žiadne štúdie na hlodavcoch, vedcov, pretože je veľmi ťažké získať prostriedky na štúdium tohto lieku proti starnutiu, pretože starnutie nie je považovaná za chorobu. Alfa-ketoglutarát, mimochodom, športovci používajú ako doplnok stravy pre urýchlenie rastu svalovej hmoty. Ale existujú protichodných správ, či je to naozaj pomôže v tomto.

Mladá krv

Obrázok: Popular Science

V jednej štúdii výskumníci chirurgicky pripojil telá dvoch hlodavcov - starí i mladí, ktorý kombinuje ich krvný systém. Za týchto podmienok sa stará hlodavcami žijú dlhšie a mladý - menej, zatiaľ čo u starších hlodavcov zvyšuje plasticitu nervovej sústavy, tj schopnosť nervových buniek tvoriť nové nervové spoje. Dokonca zlepšuje regeneráciu svalového tkaniva. Je jasné, že nikto ponúka šiť spolu seniorov a malé deti, aby seniori žijú dlhšie. Ale možno, že nájdeme nejaké faktory, ktoré sú prítomné v mladom sére, alebo vyhľadať články, ktoré predlžujú životnosť a je možné syntetizovať a dať ako liek pre starších ľudí. Tento nádherný povedal Tony Wyss Kórea (Tony Wyss-Coray). V súčasnej dobe vykonáva technické testy používajú plazmu mladých organizmov pre liečbu Alzheimerovej choroby. Pozrime sa, čo vyjdú von.

Aby žili dlhú dobu

Ďalší príbeh zahŕňa výskumník Aubrey de Grey (Aubrey de Grey), on tiež hral u Teda Talk. Aubry povedal: "Niektorí ľudia hovoria:" No, ak budeme predĺžiť životnosť 20 rokov, nie je zomrie v 80 a 100. Ale to ešte nie je príliš ukľudňujúci. Môžeme sa spoľahnúť na niečo viac? "". odpovedal Aubrey, "Áno, môžeme." Prečo? Cituje metaforu univerzálnej gravitácie. Ak budete mať loptu a hodiť na neho, bude klesať. Ak máte veľa hodiť na neho, bude to padať neskôr. Ale ak sa vám hodiť na to, aby sa dostala na prvé kozmickú rýchlosť, potom sa lopta poletí do vesmíru, nikdy k návratu na Zem. "Pozrite sa, vedecký a technický pokrok sa vyvíja rýchlejšie a rýchlejšie, a možno aj pre tých, 20 rokov, stále bude žiť, bude prísť s liekom, ktorý predlžuje život po dobu ďalších 25 rokov, a počas nasledujúcich 25 rokov sa prísť s liekom, ktorý predlžuje život počas ďalších 30 rokov, a tak ďalej. A možno, pretože v určitom veku, niektorí ľudia môžu žiť po dlhú dobu, tisíce rokov. " Mnohí vedci sú skeptickí. Ale je tu žiadne závažné argumenty, prečo je možné v princípe. Vidíme, že vedecký a technický pokrok, predlžuje život ľudí, sa na celom svete, vo všetkých krajinách, a to aj tých najchudobnejších, a priemerná dĺžka života stále rastie. To znamená, že z dôvodu predĺženia životnosti je potrebné vyvinúť vedu.

Na záver by som chcel odporučiť skvelé miesto geroprotectors.org - sú zhromažďované publikovaním výsledkov štúdií rôznych látok z hľadiska predĺženia životnosti pokusného zvieraťa organizmy.