Alternatīvas nāves: kā uzvarēt novecošanos

Kā mūsdienu molekulārās bioloģijas aplūko fenomenu novecošanās? Tāpat mēģina pētīt novecošanos, var cerēt uz palēninās vai pat apturēt šo procesu? Šie jautājumi koncentrējās uz lekciju biologs Aleksandrs Panchina, ar kuru viņš veica agrāk birojā Mail.Ru Group Popular Science lekcijas iestatīšana.

Novecošana - samazinājumu vecumam dzīves ilgumu. Sākot no noteiktu vecumu ik gadu palielina varbūtību, ka cilvēka nāvi. Pēc 20 gadiem, ik pēc astoņiem gadiem dzīves palielina risku, aptuveni uz pusi. Cilvēki mirst no sirds slimības, vēzis, insults, emfizēma, pneimonija, nieru slimība, Alcheimera slimība, nelaimes gadījums. Bet laba ziņa ir tā, ka zinātnes un tehnikas attīstība ļāva uzvarēt daudzas slimības un paildzināt cilvēka dzīvi.

Pēdējo 60 gadu laikā visās valstīs pieauga mūža ilgumu, un daži cilvēki sāka dzīvot apmēram 20 gadus ilgāk. Austrālijā, Kanādā, Japānā un dažās Eiropas valstīs, vidējais dzīves ilgums pārsniedz 80 gadus. Tas ir jautājums par to, cik svarīga ir laba medicīnu valstī, saprātīgu izmantošanu zinātnes attīstību, par efektīvu zāļu lietošanu, un nevis kādu homeopātijā un tā tālāk. Bet kopumā visā pasaulē manāms progress.

Pat beigās XIX gadsimtā tā ir hipotēze teorētisko nemirstības HYDRA. 1997. gadā, Daniel Martinez izrādījās hipotēzi eksperimentāli

Kad rodas jautājums, vai mēs varam uzvarēt šo pieaugošo diagrammu pieaugumu mirstības, es atceros vārdus Wright brāļi "Ja putni var lidot, tad mēs varam sasniegt kontrolētu lidojumu." Biologi saka, ka, ja hidra ar vecumu, netiek palielināts risks nāves, tas ir iespējams, ka tas var padarīt mūs. Nav būtiski ierobežojumi, kas neļauj dzīvs organisms, dzīvot ļoti ilgi. Klasisks piemērs ilgu pussabrukšanas organisma - neapbruņotu mola žurkām, kas dzīvo desmit reizes ilgāk nekā viņu radinieki - pelēm un žurkām. No neapbruņotu mola žurku genomu jau izmeklē zinātniekiem cerot saprast, kas padara to tik īpašu, un to ilgtermiņa dzīvoja.

Ja mēs novērtējam daudzveidību dzīvi uz planētas, zīdītāju dzīves ilgums var atšķirties pēc gandrīz simts reizes, un dzīvniekiem kopumā - desmitiem tūkstošu reižu. Ar ko tas var būt saistīts? Ir skaidrs, ka svarīga loma novecošanas un ilgmūžību gēnu spēlēt. Kāda savaldīšana vai žurka no evolūcijas viedokļa, nav īpaši ieinteresēti, kā dzīvot ilgu laiku. Dabā, daži biedri šo sugu izdzīvošanu vecuma, to pietiekami agri ēst plēsoņām. Pat ja tur bija daži mutācijas veida, pagarinot dzīvi, no viņas būtu maza nozīme saistībā ar paaugstinātu reproduktīvās panākumus. Un sugas, lai atbrīvotos no draudiem no plēsoņām, mēs vienkārši redzam mūža ilguma pieaugumu. Tas pats kails mols žurku, kas dzīvo zem zemes, var dzīvot 31 gadus. Vēl viens aizsardzība no plēsīgiem piemērs - spēja lidot, kā tas ir gadījumā ar sikspārņiem un putniem. Bet cilvēki var pasargāt sevi, izmantojot zinātnes un tehnoloģijas.

Ir organismi, kurā gēns jau noteiktie nāves programmu. Piemēram, daži lašu sieviešu suga mirst drīz pēc nārsta. Bet tur ir daudz interesantu piemēru - astoņkāji:

Illustration: gliemeža ODYSSEY

Mātīte astoņkājis ir olas, pārstāj ēst, un vidēji mēnesī nomirst. Tas ieprogrammēts nāve. Bet izrādījās, ka šī programma var atsaukt ar ķirurģiski - vienkārši izgriezt pāri dziedzeru, pēc kura astoņkājis nevar dzīvot mēnesi, un 6-9 mēnešus.

Ir piemēri, programmētu šūnu nāvi, kad atsevišķas šūnas var nogalināt sevi. Šo procesu sauc par apoptozi, kad šūnas uzkrājas daudz mutācijas, kas nav kļūt par vēža, nerada draudus ķermeni, tas ir pats par sevi iznīcināt, un diezgan pamatoti - šūna ir ne tikai šļakatas visu tās saturu ārā, un sabrūk nodalījumos, kas pēc tam var piesavināties kaimiņš šūnas un iznīcina. Interesanti, ka pāreja no šūnas nāves nāvi visa organisma. Gut roundworm Caenorhabditis elegans (nematode) bits fluorescē. Un, kad tārps mirst dabisku iemeslu dēļ vai kā rezultātā dažiem bojājumiem, tad stundu pirms viņa nāves priekšā zarnu mirdzumu vilnis ir papildināts un pakāpeniski paplašina līdz beigām zarnās. Pēc tam tārps pārceļas uz citu pasauli. Šo parādību sauc par "zilo viļņi nāvi." Wave var izraisīta mākslīgi, piemēram, iesaldēt un atsaldēt tārps. Arī zinātnieki ir atraduši veidu, kā apturēt šo vilni. Par dzīves tārps ilgums nepalielina, bet, ja tas ir bojāts, tas nav mirst no. Ar rašanos viļņa sākas process šūnu nāvi, bet tad tas ir zils spīd zūd, un tārps turpina dzīvot. Lieki svelme ir tikai rādītājs, un tas tiešām ir vilnis šūnu nāves gar zarnās, kas izraisa nāvi.

Kāpēc šis mehānisms ir radies? Acīmredzot, kā rezultātā šādas "nāves stundā," tārps kļūst par pārtiku uz to pašu pēcnācējiem. Worms inkubējamās zīdaiņiem mirst un kļūst pārtiku nākamajai paaudzei. Simbols upuri mātes.

Cilvēkam, vismaz pieaugušajiem, tika atrasti šādi mehānismi. Mūsu novecošana ir kopums dažādos procesos. Viens no tiem - ir šūnu novecošanos.

Vecās šūnas var bojāt blakus, var atbrīvot vielas, kas izraisa iekaisumu. Vecāki šūnas var kļūt vēža, tāpēc būtu labi, lai atbrīvotos no tiem. Pētījuma rezultāti par izņemšanu, izmantojot īpašas zāles, vecās šūnas no noteikta veida ģenētiski modificētu grauzējiem nesen publicēti. Un šie grauzēji dzīvo ilgāk. Tas ir pilnīgi iespējams, lai atrastu pieeju novecošanos šūnām.

saīsināšanu telomeres

Human hromosomu pelēkota Telomeres - white

šūnu novecošanās ir saistīta ar noteiktiem procesiem. Viens no tiem - saīsināšana telomeres. Way būtība, kas ar katru šūnu dalīšanos, DNS molekula ir saīsināts. Galos hromosomas ir segmenti sauc telomeres, kas ir pakļautas saīsinot, tādējādi aizsargājot pārējo hromosomu. Telomeres saīsināt no paaudzes paaudzē, un tie ir veci šūnas ir ļoti īss. Tas ir vecs, un jauneklis šūnas var atšķirt pēc garuma telomeres, ņemot vērā konkrētu izmaiņu šajos īpašībām.

Tomēr šī problēma jau ir atrisināta saīsināšana mūsu cilmes šūnas. Viņiem ir telomerase fermentu, kas ir spējīgs pabeigt veidojot Telomeres. Tādēļ, par kādu no šūnām saka, viņi ir nemirstīgi.

Vēl viena lieliska ziņa ir tā, ka mēs varam pagarināt Telomeres ar gēnu terapiju. Eksperimenti tika veikti, kurā vīruss piegādāti caur speciālu telomerase grauzējiem, un telomeres tika pabeigta šūnās. Šie grauzēji, kā eksperimenti rāda, dzīvo ilgāk.

44 gadus vecs Elizabete Parrish, vadītājs amerikāņu pētījumu kompānijas BioViva, iespējams, kļuva par pirmo personu, kurā anti-novecošanās gēnu terapija ir veiksmīgi pārbaudīts

Līdzīgi eksperimenti tika iedvesmoja Elizabetes Parrish mēģināt iztēloties šādu gēnu terapiju. Ir skaidrs, ka tas tā ietvaros PR-kampaņas, jo tas pieder lielākā biotehnoloģijas firma. Ziņas pagājis informāciju, kas ir veida, piemēram, viņa pagarināti Telomeres. Bet tas nav zinātnisks eksperiments, nav kontroles grupa, nav salīdzinājums. Kaut arī šis stāsts iedvesmo daudz un saka, ka telomere saīsināšana nav nepārvaramu problēmu novecošanu. bojājumu uzkrāšanās

Vēl viena lieta, kas notiek šūnās - ir uzkrāšanās bojājumiem. Tās ir atšķirīgas. Viens no veidiem, bojājumu, - ir uzkrāšanās šūnās junk. Piemēram, slikti čaukstēja olbaltumvielas, kā tas notiek gadījumā, Alcheimera slimību. Vai nepareizi strādā organellās piemēram mitohondrijos bojāta. Katrā šūnu dalīšanās šīs traumas patīk atšķaida, un katrs no tiem izrietošo divās šūnās tie būtu divreiz mazāks. Tas nozīmē, ka aktīva šūnu dalīšanās varētu atjaunot.

Bet sadalījums ir tumšā puse - vēzi. Ir ģenētiskās mutācijas, kas nav atšķaidīts. Vēža šūnas - šūnas ir uzkrājusi lielu skaitu mutācijas, kas var novest pie sadalīt bezgalīgi, atspējošanas apoptozes. Šodien ir vairāk mūsdienu metodes, lai cīnītos vēzi. Iepriekš viņš bija pilnīgi neārstējama slimība, tagad ir vairākos gadījumos tas tiek pārstrādāts.

Fasting

Viens no skaistākajiem eksperimentu, lai pagarinātu dzīvi ir saistīta ar pētījumu par ietekmi daļēju bada. Eksperiments tika veikts grauzējiem. Tas ir diagramma mirstības:

Zaļā krāsa liecina, tiem, kas ēd no vēdera, zila egle ir par 25% mazāk, violetā - 55% mazāk, un sarkans - 65%. Kā jūs varat redzēt, maksimālais dzīves ilgums ir pieaudzis par aptuveni 1, 5 reizes. Green nomira kaut kur trīs gadu laikā, savukārt pārējie ievērojami ilgāk dzīvo. Kad viss zaļais ir miris, tad Reds joprojām ir dzīvs. Iespaidīgs rezultāts. Izrādījās, ka mehānisms pagarina dzīvi, bada attiecas uz ļoti dažādiem organismiem, bet ne visiem. Ir tie, kas daļēja atņemšana samazina dzīves ilgumu. Bet daudzu sugu tā darbojas. Piemēram, roundworm Caenorhabditis elegans, žurkas, daži celmi pelēm, suņiem, tur ir pretrunīgi dati par to makaku. Publiski, tas ir ļoti grūti īstenot šādus eksperimentus. Kad uzzināju, kā daļēja badošanās paildzina dzīvi tārps, viņš atrada hormonu, kas izdalās, reaģējot uz pārtikas uzņemšanu. Šie hormoni iedarbojas uz receptoru DAF-2, kas atrodas pie šūnas virsmas, un ka kaut kā veicina novecošanos. Ja šo receptoru kaitējumu, šie tārpi dzīvo apmēram divreiz tik ilgi.

Kad DAF-2 receptoru ir aktivizēts, tas izraisa kaskādi šūnu procesiem, kas noved pie proteīnu inaktivācijas, ko sauc par DAF-16. DAF-16 - tas ir ļoti svarīgi, proteīns, kas regulē šūnu darbību šādi. Ja pieejamā pārtika un DAF-16 ir inaktivēts, šūna domā, "Ak, zashib maltīte ir pabeigta, viss ir labi, jūs varat atpūsties, es neesmu briesmās, ir iespējams pavairot, dalīt -. Viss ir kārtībā" Ja šis signāls nav klāt, ti DAF-2 ir bojāta, vai arī, ja nav ēdiens, tas aktivizē DAF-16, šūna domā, "Kas haoss, es mirstu, stresu, murgs! Jums ir nepieciešams, lai saglabātu sevi "- un vada ķekars aizsardzības mehānismu: mutācijas oksidatīvā stresa, siltuma šoks, visi pēc kārtas. Ti DAF-16 padara darba simtiem citu gēnu, kas aizsargā šūnas no dažādām problēmām.

Izrādījās, ka personai ir olbaltumvielu līdzīgs DAF-16 un DAF-2. Bet līdzīgus uz DAF-16 proteīnu mutācijas netika atrasts. Ir cilvēki ar vienu variantu šī proteīna, un ir cilvēki ar citu iespēju. Īpašnieki pirmā iemiesojums (FOXO3), ir daudz lielāka iespēja dzīvot līdz 90 gadiem vai vairāk. Tas nozīmē, ka, pētot molekulāro mehānismu novecošanas tārpiem, mēs varam labāk saprast, kā mehānismi novecošanās cilvēkiem.

Protams, ne viss, ko mēs uzzinām par tārpiem, var tulkot cilvēkiem. Piemēram, ja mēs noņemt dzimumšūnas par Gonādu tārps, bet arī aktivizē DAF-16, un viņš dzīvos ilgāk. Bet, ja jūs kastrātu sevi, savu dzīvi netiek pagarināts.

Ķermeņa masa

Punduris sikspārņi var dzīvot līdz 40 gadiem. Organismi ar lielāku ķermeņa svaru dzīvo ilgāk. Bet ir tie, kuru dzīves ilgums ir daudz lielāks, nekā aprēķināts, pamatojoties uz viņu ķermeņa masas. Piemēram, cilvēki dzīvo daudz ilgāk nekā citas sugas, ar tādu pašu masu. Krūmu sikspārņi un viņu radiniekiem arī ir ilgs mūžs. Šie sikspārņi parādījās kā DAF-2 proteīna, bet ar specifisku mutāciju.

Neatkarīgi no modeļa organismu, zinātnieki pēta un mutācijas, kas rodas cilvēkiem.

Šis jaunais cilvēks ir miris 17 gadu vecumā, viņš bija priekšlaicīgas novecošanās sindromu sauc par "progērija". Tas ģenētiska slimība, kas izraisa priekšlaicīgu izskatu novecošanās pazīmēm. Pie jauniešu vecumā ir senils slimības, un cilvēki vidēji dzīvo 13 gadus. Par šo slimību izraisa mutācijas gēnu, kas ir atbildīgs par sintēzes proteīna Lamin. Šis proteīns ir atbildīga par organizāciju kodolā, tā saukto kodolenerģijas matricu, kodolu struktūras. Worms ar novecošanās kodolmagnētiskās matricu tiek iznīcināts šūnās, un lēnāk tas notiek, tārpi dzīvo ilgāk. Varbūt iznīcināšana kodolieroču matricas spēlē svarīgu lomu cilvēka novecošanas.

Augšanas hormons

Augšanas hormons netieši noved pie pastiprināšanas signālu, kas tiek padots caur mūsu analogu DAF-2. Ja ir daudz vieglāk, tad rūķi šūnas sajust efektu bada. Šeit pigmejs pele Yoda un viņa draudzene Princess Leia:

In Yoda bija bojāta gēns, kas regulē sintēzi augšanas hormonu. Viņš dzīvoja lab četrus gadus - attiecībā uz cilvēka vecums ir vairāk nekā simts gadus.

Jo Ekvadorā, ir iedzīvotāju skaits cilvēku ar noteiktu formu dwarfism sauc Laron sindroms, ir aptuveni simts cilvēku. Mēs nezinām, kā viņi dzīvo. Zinātnieki skatoties tos vairāk nekā 20 gadus un bija publikācija ka šie cilvēki ir samazinājusi risku, ka dažas senils slimību, ieskaitot vēzi un diabētu. Varbūt viņi patiešām dzīvo ilgāk nekā citiem cilvēkiem tajā pašā reģionā.

Dievs TOR, Lord atliekām

Illustration: Ban Lab

Mūsu šūnas spēj noņemt sevi no gruvešiem ne tikai nodaļā. Tās var absorbēt to. To sauc autofāgija - šūnas sagremot dirtiest pati par sevi, tad tas kaut kā atgūt un mest. Šis process var veicināt atjaunošanos šūnās, bet tas novērš TOR olbaltumvielas.

Ko viņš dara? Viņš saka: "Viss ir noderīga. Tas sastāvējies sviestmaize, ka Jums šeit ir parocīgs. Tas būs izsalcis, bloķēs, un tas iet uz cēloni. " Mūsu senči dzīvoja regulāri pārtikas trūkumu. Nebija ģenētiski modificēti organismi, nebija zaļā revolūcija, normāls lauksaimniecība, tur nebija nekas. Bads var notikt jebkurā brīdī, un tāpēc, TPR ir bijusi nozīmīga loma. Bet tagad šis atkritumu uzkrājas un bojā šūnas. Par laimi, ir viela inhibitori, kas var nomāc olbaltumvielu.

TOR inhibitori iedarbinātu autofāgija caur proteīna. TOR pati nodēvēta rapamicīna: rapamicīna mērķi (rapamicīna mērķa). Raoamvcin - ir antibiotika, kas ražo sēnes, to izmanto arī kā imūnsupresīvu. Šo vielu izmanto orgānu transplantācijas, lai samazinātu atgrūšanas risku. Raoamvcin arī paildzina dzīvi dažādu organismu, piemēram, pelēm, un diezgan stipri.

Raoamvcin ir ļoti dārga, tāpēc daudzos gadījumos izmantot daudz lētāku inhibitoru TPR - kofeīna. Pētījumi ar dzīvniekiem ir apstiprinājuši, ka tas uzlabo un paplašina dzīvi autofāgija. Arī mums ir epidemioloģisko pētījumu rezultātus, saskaņā ar kuras cilvēku populācijām, kur iedzert pāris tasītes kafijas dienā, mirstība ir samazināts par 10%.

Ir jēdziens "franču paradokss": Francijas ilgs mūžs un reti cieš no sirds un asinsvadu slimībām. Vienā reizē, tas izskaidro resveratrol patēriņu ietverta sarkanvīna. Grauzējiem viela pagarina dzīvi. Bet tad saskaitīt, cik daudz patērēt vīnu cilvēks resveratrols bija tāds pats efekts - divas barelu dienā. Acīmredzot, franču paradokss drīz saistīts ar pašu etanolu, kas dažās mazās koncentrācijās pagarina dzīvi nematodēm. Cilvēki, kuri dzer glāzi vīna dienā samazina risku sirds un asinsvadu slimībām, piemēram, koronārā sirds slimība, koronārā sirds slimība, un tā tālāk. Bet etanols ir negatīva sānu pusē: alkoholisms, aknu ciroze, palielina risku, ka dažu vēža. Līdz ar to, vai tas ir iespējams, lai ieteiktu, kā geroprotector etanols - ir diskutējams jautājums. Tas modina interesi par zinātnieku un metformīna - izārstēt diabētu. Tas ir dažas blakusparādības, kas saistītas ar kuņģa un zarnu traktā. Ir pētījumi, kas apliecina, ka metformīns pagarina dzīvi tārpi.

Bet garāko - 50% - dzīvo nematodes dēļ alfa-ketoglutarāta klātbūtnē. Viņš ir ievērojams, ka ir cilvēki, kas lielā skaitā, un ir zema toksicitāte. Bet līdz šim nav veikti pētījumi par grauzējiem, zinātnieki, jo tas ir ļoti grūti iegūt finansējumu, lai izpētītu šo zāļu pret novecošanos, jo novecošanās netiek uzskatīts par slimību. Alfa-ketoglutarāts, starp citu, sportisti izmantot kā pārtikas piedevu, lai paātrinātu izaugsmi muskuļu masu. Taču ir pretrunīgi ziņojumi vai tas tiešām palīdz šajā.

Young blood

Ilustrācija: Popular Science

Vienā pētījumā, pētnieki ķirurģiski pievienojās ķermeņus divi grauzēji - veci un jauni, apvienojot to asins sistēmu. Šādos apstākļos, vecais grauzēju dzīvo ilgāk un jauniešiem - mazāk, bet vecākiem grauzējiem palielina plastiskums nervu sistēmu, ti, spēja nervu šūnas, veidojot jaunus neironu savienojumi. Viņi pat uzlabo reģenerāciju muskuļu audos. Ir skaidrs, ka neviens piedāvā šūt kopā senioriem un bērniem līdz pensionāriem dzīvo ilgāk. Bet varbūt mēs atradīsim daži faktori, kas atrodas jauna serumā vai atrast šūnas, kas pagarina dzīvi un spēj sintezēt tos un sniedz kā zāles vecākiem cilvēkiem. Šī brīnišķīgā pastāstīja Tonijs Wyss-Koreju (Tony Wyss-Coray). Šobrīd veicot tehniskās pārbaudes izmanto plazmu jauniešu organismu ārstēšanai Alcheimera slimību. Let 's redzēt, ko viņi nāk ārā.

Lai dzīvotu ilgu laiku

Vēl viens stāsts ir saistīts pētnieks Aubrey de Grey (Aubrey de Grey), viņš arī veica pie Ted Talk. Aubry teica: "Daži cilvēki saka," Nu, mēs paplašināt dzīves 20 gadus, nav gatavojas mirt 80 un 100. Bet tas joprojām nav ļoti iepriecinoša. Vai mēs varam paļauties uz kaut ko vairāk? "". Aubrey atbildēja: "Jā, mēs varam." Kāpēc? Viņš citē metaforu universālā gravitācijas. Ja jūs to bumbu un mest uz viņu, viņš kritīs. Ja jūs mest uz viņu daudz, tas samazināsies vēlāk. Bet, ja jūs mest pie tā, lai tas sasniedz pirmo kosmisko ātrumu, tad bumba lidos kosmosā, nekad atgriezties uz Zemi. "Paskaties, zinātniskais un tehnoloģiskais progress attīstās ātrāk un ātrāk, un, iespējams, par šiem 20 gadiem, jums joprojām būs dzīvot, nāks klajā ar narkotikām, kas pagarina dzīvi vēl 25 gadus, un šajos 25 gados nāks klajā ar narkotikām, kas pagarina dzīvi vēl 30 gadus, un tā tālāk. Un varbūt, jo noteiktu vecumu, daži cilvēki var dzīvot ilgu laiku, tūkstošiem gadu. " Daudzi zinātnieki ir skeptiski. Taču nav nekādu nopietnu argumentu, kāpēc tas nav iespējams principā. Mēs redzam, ka zinātnes un tehnikas attīstība pagarina dzīvi cilvēki, ar visu pasauli, visās valstīs, pat nabadzīgākajiem, un dzīves ilgums pieaug nepārtraukti. Tas nozīmē, ka dēļ paildzināšanai nepieciešams, lai attīstītu zinātni.

Visbeidzot, es gribētu ieteikt lielisku vietnes geroprotectors.org - tur tiek savākti publicēt ar pētījumu par dažādu vielu no viedokļa pagarina dzīvi izmēģinājumu dzīvnieku organismos rezultātiem.