Alternative smrti: kako pobijediti starenje

Kao moderna molekularna biologija gleda na fenomen starenja? Kao da pokušava učiti starenje, ima li nade za usporavanje ili čak zaustaviti taj proces? Ova pitanja usmjerena na predavanje biologa Aleksandar Panchina, s kojom je napravio u prošlosti u uredu Mail.Ru grupe popularno znanstvena predavanja postaviti.

Starenje - smanjenje dobi od očekivanog životnog vijeka. Počevši od određene dobi svake godine povećava vjerojatnost smrti osobe. Nakon 20 godina, svakih osam godina života povećava rizik za oko pola. Ljudi umiru od bolesti srca, rak, moždani udar, emfizem, upale pluća, bolesti bubrega, Alzheimerove bolesti, nezgode. No, dobra vijest je da je znanstveni i tehnološki napredak je omogućio pobijediti mnoge bolesti i produljiti ljudski život.

Tijekom proteklih 60 godina u svim zemljama povećao životni vijek, a kod nekih ljudi počeli živjeti oko 20 godina dulje. U Australiji, Kanadi, Japanu i nekim europskim zemljama, prosječni životni vijek prelazi 80 godina. To je pitanje o važnosti dobre medicine u zemlji, mudri korištenju znanstvenih dostignuća, primjenu djelotvornih lijekova, a ne neki homeopatije i tako dalje. No sve u svemu svijetu vidljiv napredak.

I na kraju XIX je postavljena hipoteza teoretski besmrtnost Hydra. Godine 1997. Daniel Martinez potvrđena hipoteza eksperimentalno

Kada se postavlja pitanje da li možemo pobijediti ovaj rastući graf porasta smrtnosti, sjećam se riječi braće Wright, „ako ptice mogu letjeti, onda možemo postići kontrolirani let.” Biolozi kažu da ako je hidra s dobi, rizik od smrti ne povećava, to je vjerojatnije da nam se to može napraviti. Nema temeljna ograničenja koja ne dopuštaju živi organizam živjeti jako dugo. Klasičan primjer dugog vijeka organizma - golim krtica rat, koji živi deset puta više nego njihovi rođaci - miševa i štakora. Genom golim krtica rat već istražuje znanstvenike u nadi da će shvatiti ono što ga čini tako posebnim, i biti dugotrajan.

Ako procijeniti raznolikosti života na planeti je životni vijek sisavaca mogu razlikovati gotovo stotinu puta, i životinje općenito - na desetke tisuća puta. S tim što se može povezati? Očito je da važnu ulogu u starenju i dugovječnosti gena igrati. Što goropadnica ili voluharica s evolucijskog stajališta, nisu osobito zanima kako živjeti dugo vremena. U prirodi, nekoliko članova tih vrsta preživjeti do starosti, njihova dovoljno rano da jede grabežljivce. Čak i ako postoji neka vrsta mutacije, produljenja života, od nje će biti od velike koristi u smislu povećanja reproduktivnog uspjeha. I vrsta, da biste dobili osloboditi od opasnosti od predatora, mi samo gledamo povećanje očekivanog trajanja života. Isto gola krtica rat koji živi pod zemljom, može živjeti 31 godina. Drugi primjer zaštite od grabežljivaca - sposobnost da lete, kao što je slučaj s palicama i ptica. Ali ljudi mogu zaštititi sebe uz pomoć znanosti i tehnologije.

Postoje organizmi u kojem je gen već postavio program smrt. Na primjer, neke vrste lososa žena ubrzo umrijeti nakon mrijesta. No, tu je još zanimljiv primjer - hobotnica:

Slika: puža je Odyssey

Ženka polaže jaja hobotnica, prestaje jesti, a prosječno mjesečno umire. To programirana smrt. No, ispostavilo se da je ovaj program može se poništiti, a operativno - samo izrezati par žlijezda, nakon čega je hobotnica ne može živjeti mjesec dana, i 6-9 mjeseci.

Postoje primjeri programirane stanične smrti, kada su pojedine stanice mogu ubiti. Ovaj proces se naziva apoptoza kada se stanice nakupljaju veliki broj mutacija koje ne postanu kancerogene, ne predstavljaju prijetnju za tijelo, to je samo po sebi uništava i prilično razumno - stanica nije samo zapljuskuje sve svoje sadržaje van, a propada u pretincima, koji se potom mogu biti zarobljeni od susjeda stanice i ukloniti. Zanimljivo je da se prijelaz od stanične smrti na smrt organizma. Gut roundworm Caenorhabditis elegans (nematoda) malo fluorescira. A kad je crv umire zbog prirodnih uzroka ili kao posljedica neke štete, onda sat vremena prije smrti ispred crijeva sjaj vala je pojačan i postupno proširuje na kraju crijeva. Nakon toga, crv se seli u drugi svijet. Ovaj fenomen se naziva „plavi valovi smrti.” Val može potaknuti umjetno, npr zamrzavanje i odmrzavanje crva. Također, znanstvenici su pronašli način da se zaustavi taj val. Trajanje života crva ne povećava, ali ako je oštećena, neće umrijeti od. S pojavom vala počinje proces stanične smrti, ali onda je plavi sjaj blijedi, crv nastavlja živjeti. Nepotrebno je sjaj je samo pokazatelj i to je zapravo val smrti stanica duž crijeva, što dovodi do smrti.

Zašto je ovaj mehanizam je nastao? Očigledno, kao rezultat takve „smrti u sat vremena” crv dobiva hranu na vlastitu potomstvo. Crvi nasad bebe umrijeti i postati hrana za sljedeću generaciju. Simbol za žrtvu majčinstva.

Kod ljudi, barem kod odraslih, pronađeni su takvi mehanizmi. Naš starenje je agregat od mnogo različitih procesa. Jedan od njih - je starenje stanica.

Stare stanice mogu oštetiti susjedni, mogu osloboditi tvari koje dovode do upale. Stariji stanice mogu postati kancerogene, tako da bi bilo dobro da biste dobili osloboditi od njih. Rezultati istraživanja su nedavno objavljeni uklanjanjem koristeći poseban lijek stare stanice određene vrste u genetski modificiranih glodavaca. A ti glodavci su živjeli duže. To je sasvim moguće naći pristup starenja stanica.

Skraćenje telomera

ljudskom kromosomu zasjenjene telomere - bijela

starenje stanica povezana s određenim procesima. Jedan od njih - skraćenica od telomera. Priroda način da uz svaki diobe stanica, DNA molekula je skraćeno. Na krajevima kromosoma su segmenti nazivaju telomere, koje su predmet skraćivanje, štiteći ostatak kromosoma. Telomere skraćuju s koljena na koljeno, a oni su stare stanice su vrlo kratko. To je stara i mladić stanice mogu se razlikovati po dužini telomera, uzimajući u obzir određene varijacije u tim karakteristikama.

Međutim, problem je već riješen u skraćenju naših matičnih stanica. Imaju telomeraze enzim, koji je u stanju završiti izgradnju telomere. Dakle, o nekim stanicama, kažu da su besmrtni.

Još jedna dobra vijest je da možemo produljiti telomere genskom terapijom. Eksperimenti su provedeni u kojem virus isporučuje preko posebnog telomeraze u glodavaca i telomere su završeni u stanicama. Ovi glodavci, kao eksperimenti pokazuju, duže žive.

44-godišnja Elizabeth Parrish, šef američkog istraživanja tvrtke BioViva, možda, postao prva osoba u kojoj je anti-aging gensku terapiju uspješno je testiran

Slični eksperimenti bili inspirirani Elizabeth Parrish pokušajte zamisliti takvu gensku terapiju. Jasno je da to čini u okviru PR-kampanje, jer posjeduje najveći biotehnološka tvrtka. Vijest donosi informaciju, to je vrsta kao što je produljio telomere. No, ovo nije znanstveni pokus, nema kontrolna skupina, nema usporedbe. Iako je ova priča inspirira mnoge i kaže da telomera skraćenje nije nepremostiv problem starenja. akumulacija oštećenja

Još jedna stvar koja se događa u stanicama - je nakupljanje oštećenja. Oni su drugačiji. Jedna od vrsta oštećenja - je nakupljanje u stanicama smeća. Na primjer, loše crunched proteini, kao što se događa u slučaju Alzheimerove bolesti. Ili nepravilno radno organele kao što su mitohondrija oštećene. Na svakom diobe ove ozljede sviđa se razrijedi, a svaki od dobivenih dvije stanice bi trebao biti dvostruko manji. To je, podjela aktivna ćelija može pomladiti.

Ali podjela ima mračnu stranu - rak. Postoje genetske mutacije koje nisu razrijeđene. Stanica raka - stanica je nakupila veliki broj mutacija koje mogu dovesti do podijeliti na neodređeno vrijeme, onemogućiti apoptoze. Danas postoji više modernih metoda u borbi protiv raka. Prethodno je bio u potpunosti neizlječiva bolest, sada je u velikom broju slučajeva to se tretira.

post

Jedna od najljepših eksperimenata produžiti život bio povezan s proučavanjem utjecaja djelomične gladi. Pokus je proveden u glodavaca. To je grafikon smrtnosti:

Zelena boja pokazuje onima koji jedu iz trbuha, plava smreka je 25% manje, ljubičasta - 55% manje, a crvena - 65%. Kao što možete vidjeti, maksimalni životni vijek je porastao za oko 1, 5 puta. Zelena je umro negdje u tri godine, dok je ostatak znatno duže živjeli. Kada se sve zeleni umro, Crveni su i dalje na životu. Impresivan rezultat. Ispostavilo se da je mehanizam produžavanja života kroz gladi koji se odnose na vrlo različitim organizmima, ali ne za svakoga. Ima i onih u kojima je djelomično lišenje smanjuje životni vijek. No, u mnogim vrstama radi. Na primjer, roundworm Caenorhabditis elegans, štakore, neki sojevi miševa, pasa, tu su u konfliktu podatke s obzirom na majmuna. U javnosti, to je vrlo teško staviti takve eksperimente. Kada je saznao, kako je djelomična gladovanje produžuje život crva, našao je hormon koji se luči kao odgovor na unos hrane. Ti hormoni djeluju na receptor DAF-2 koji se nalazi na staničnoj površini, te koji na neki način potiče starenje. Ako ovaj oštećenja receptora, ti crvi žive dvostruko duže.

Kada je aktiviran DAF-2 receptor, to aktivira kaskadu stanične procese koji dovode do inaktivacije protein, koji se naziva DAF-16. DAF-16 - to je vrlo važan protein koji regulira stanični rad kako slijedi. Ako je hrana dostupna i DAF-16 je inaktivirano, stanica misli: „Oh, zashib obrok završi, sve je dobro, možete se opustiti, nisam u opasnosti, moguće je umnožiti, podijeliti. - sve je u redu” Ako ovaj signal nije prisutan, tj DAF-2 je slomljena, ili ako nema hrane, aktivira DAF-16, stanica misli, „Kakva zbrka, umirem, stres, noćna mora! Morate se spasiti „- i radi hrpa obrambenih mehanizama: mutacijama oksidativnog stresa, toplinskog šoka, sve u redu. Tj DAF-16 čini rad stotine drugih gena koji štite stanice od različitih problema.

Ispostavilo se da osoba ima proteina sličan DAF-16 i DAF-2. No, slično DAF-16 proteina mutacija pronađena. Postoje ljudi s jedne varijante tog proteina, a tu su i ljudi s drugom opcijom. Vlasnici prve izvedbe (FOXO3) su mnogo više vjerojatno da će živjeti do 90 godina ili više. To je, proučavajući molekularni mehanizam starenja crvima, možemo bolje razumjeti kako mehanizmi starenja kod ljudi.

Naravno, nije sve što smo saznali o crvima, može se prevesti na ljude. Na primjer, ako smo uklonili zametne stanice obogaćivanje gonada od crva, on također aktivira DAF-16 i on će živjeti duže. Ali ako se kastrirati, vaš život nije izvučena.

Tjelesna težina

Patuljak šišmiši mogu živjeti do 40 godina. Organizmi imaju veću tjelesnu težinu žive duže. No, ima i onih čiji je životni vijek je znatno veća od izračunate na temelju njihove tjelesne mase. Na primjer, ljudi mnogo dulje od ostalih vrsta s istom masom žive. Patuljak šišmiši i njihovi rođaci također su dugovječni. Ovi šišmiši su se pojavili kao DAF-2 proteina, ali s određenim mutacijama.

Osim modelnim organizmima, znanstvenici istražuju i mutacije koje se javljaju kod ljudi.

Ovaj mladić je umro u dobi od 17, on je imao preranog starenja sindrom pod nazivom „progerija”. Ovaj genetski poremećaj koji uzrokuje prijevremenu pojavu znakova starenja. U mladoj dobi postoje senilan bolesti, a ljudi u prosjeku žive 13 godina. Za ovu bolest uzrokuje mutaciju u genu koji je odgovoran za sintezu proteina lamin. Ovaj protein je odgovoran za organizaciju jezgre, tzv nuklearnog matrice, nuklearna struktura. Crvi s starenje nuklearne matrica je uništen u stanicama, a sporije se to dogodi, crvi žive duže. Možda uništenje nuklearnog matrice igra važnu ulogu u ljudskom starenja.

hormon rasta

hormona rasta posredno dovodi do amplifikacije signala koji se prenosi putem analog DAF-2. Ako puno lakše, a zatim patuljci stanice osjećati neki učinak gladovanja. Ovdje Patuljasti miš Yoda i njegova djevojka princeza Leia:

U Yoda je pokvaren gen regulirajući sintezu hormona rasta. Živio je u laboratoriju za četiri godine - u smislu ljudskog života je više od stotinu godina.

U Ekvadoru postoji populacija osoba s određenim oblikom patuljastog rasta nazvan Laron sindrom postoji oko stotinu ljudi. Mi ne znamo kako oni žive. Znanstvenici gledajući ih za više od 20 godina i bila je objava da su ti ljudi smanjiti rizik od nekih senilnih bolesti, uključujući rak i dijabetes. Možda oni stvarno ne žive dulje od drugih ljudi u istoj regiji.

Bog TOR, gospodar otpadaka

Slika: o zabrani Lab

Naše stanice su u mogućnosti da se udalji iz ruševina ne samo u podjeli. Oni to mogu apsorbirati. To se zove autophagy - stanice sažeto najprljavije u sebi, onda to nekako oporaviti i baciti. Ovaj proces može doprinijeti pomlađivanja stanica, ali to sprječava TOR protein.

Što on radi? On kaže: „Sve što je korisno. To ustajali sendvič koji ste ovdje pri ruci. To će biti gladni, će blokirati i da će ići na uzrok. " Naši preci živjeli u redovitim nestašice hrane. Nije bilo genetski modificirani organizmi, nije bilo zelena revolucija, normalno poljoprivreda, nije bilo ničega. Glad se može dogoditi u bilo koje vrijeme, i, dakle, TOR je igrao važnu ulogu. Ali sada to smeće nakuplja i oštećuje stanice. Srećom, postoje tvari inhibitori koji se potiskuju protein.

TOR inhibitori pokreću autophagy putem proteina. Sama TOR je dobio ime po rapamicina: Ciljana rapamicina (ciljne rapamicina). Rapamicin - je antibiotik koji proizvode gljive, ona je također koristi kao imunosupresivima. Ova tvar se koristi u transplantaciji organa kako bi se smanjio rizik od odbacivanja. Rapamicina također produžuje vijek trajanja različitih organizama, kao što su miševi i vrlo snažno.

Rapamicin je vrlo skupo, tako da u mnogim slučajevima koriste mnogo jeftinije inhibitor TOR - kofein. Studije na životinjama su potvrdili da poboljšava i produžuje vijek trajanja autophagy. Također imamo rezultate epidemioloških studija, prema kojoj ljudska populacija, gdje se piju nekoliko šalica kave dnevno, stopa smrtnosti je smanjena za 10%.

Tu je koncept „francuskog paradoksa”: Francuzi dugovječni i rijetko pate od kardiovaskularnih bolesti. U jednom trenutku, to objašnjava potrošnju resveratrol koja se nalazi u crnom vinu. Glodavaca tvar produljuje život. Ali onda broje koliko konzumirati vino čovjeka da resveratrol imali isti učinak - dva barela dnevno. Očigledno, francuski paradoks uskoro povezana sa samim etanola, koji u određenim niskim koncentracijama druge život glista. Ljudi koji piju čašu vina dnevno smanjuje rizik od kardiovaskularnih bolesti, kao što su koronarna bolest srca, koronarne bolesti srca i tako dalje. A etanol ima negativan bočnu stranu: alkoholizam, cirozu jetre, povećava rizik od određenih vrsta raka. Dakle, da li je moguće da se preporučiti kako geroprotector etanol - je sporna točka. To pobuđuje interes znanstvenika i metforminom - lijek za dijabetes. To ima neke nuspojave vezane za probavni trakt. Tu je istraživanje koje potvrđuje da je metformin produžuje život crva.

No najduži - 50% - živi nematode zbog alfa-ketoglutarata. On je izvanredan da je kod ljudi u velikom broju, a ima nisku toksičnost. No, do sada, nema studije o glodavcima, znanstvenika, jer je vrlo teško dobiti sredstva za proučavanje ovaj lijek protiv starenja, jer starenje ne smatra bolešću. Alfa-ketoglutarat, usput, sportaši koristi kao dodatak hrani za ubrzavanje rasta mišićne mase. Ali Postoje izvještaji da li to stvarno pomaže u tome.

Young krvi

Slika: Popularna Science

U jednoj studiji, istraživači su kirurški pridružio tijela dva glodavaca - stari i mladi, kombinirajući njihov sustav krvi. Pod tim uvjetima, stari glodavaca žive duže i mladi - manje, dok je kod starijih glodavaca povećava plastičnost živčanog sustava, odnosno sposobnost živčanih stanica da se formira nova neuronske veze. Oni su čak i poboljšava regeneraciju mišićnog tkiva. Jasno je da nitko ne nudi šivati ​​zajedno starije osobe i mala djeca starije žive duže. No, možda ćemo naći neke faktore koji su prisutni u mladoj serumu, ili pronaći stanice koje produljuju život i mogu ih sintetizirati i dati kao lijek za starije osobe. Ova prekrasna je rekao Tony Wyss-Koreju (Tony Wyss-Coray). Trenutno provođenje tehničkih ispitivanja koriste plazmu mladih organizama za liječenje Alzheimerove bolesti. Pogledajmo što su izišli.

Kako živjeti dugo vremena

Druga priča uključuje istraživač Aubrey de Grey (Aubrey de Grey), on je također nastupio na Ted Talk. Aubry je rekao: „Neki ljudi kažu:” Pa, mi ćemo produžiti život 20 godina, a ne umrijeti u 80 i 100. No, to još uvijek nije jako utješno. Možemo li računati na nešto više? „”. Aubrey je odgovorio: „Da, možemo.” Zašto? On navodi metaforu univerzalne gravitacije. Ako će uzeti loptu i baciti na njega, on će pasti. Ako baciti na njega puno, on će pasti kasnije. No, ako vas baciti na njega, tako da se stigne do prve kozmičke brzine, onda lopta će letjeti u svemir, nikad da se vrati na Zemlju. „Gledajte, znanstveni i tehnološki napredak razvija sve brže i brže, i, možda, za tih 20 godina, još uvijek će živjeti, neće se s lijekom koji produžuje život za još 25 godina, a tijekom tih 25 godina će se s lijekom koji produžuje život još 30 godina, i tako dalje. A možda, budući da određene dobi, neki ljudi mogu živjeti dugo, tisuće godina. " Mnogi znanstvenici su skeptični. No, tu je bilo ozbiljnih argumenata zašto je nemoguće u principu. Vidimo da je znanstveni i tehnički napredak produžuje život ljudi, s cijelom svijetu, u svim zemljama, čak i najsiromašnije, a životni vijek je u stalnom porastu. To znači da radi produženja života potrebne za razvoj znanosti.

Na kraju bih želio preporučiti odličnu stranicu geroprotectors.org - tu se skupljaju objavljivanje rezultata istraživanja različitih tvari iz gledišta produžuje život eksperimentalni životinjskih organizama.