Alternatyvos mirties: kaip nugalėti senėjimą

Kaip moderni molekulinė biologija žiūri į senėjimo reiškinį? Tarsi bando mokytis senėjimą, ten tikimės lėtėja arba net sustabdyti šį procesą? Šie klausimai orientuota į paskaitą biologas Aleksandras Panchina, su kuria jis padarė praeityje biure Mail.Ru Group mokslo populiarinimo paskaitos išsidėstymą aikštelėje.

Senėjimas - tai Age of gyvenimo trukmė sumažinti. kiekvienais metais pradedant nuo tam tikro amžiaus didina asmens mirties tikimybę. Po 20 metų, kas aštuonerius metus gyvenimo padidina maždaug perpus riziką. Žmonės miršta nuo širdies ligų, vėžio, insulto, emfizema, plaučių uždegimas, inkstų liga, Alzheimerio liga, nelaimingas atsitikimas. Tačiau gera naujiena yra ta, kad mokslo ir technologijų pažanga leido laimėti daugybę ligų ir prailginti žmogaus gyvenimą.

Per pastaruosius 60 metų visose šalyse padidėjo gyvenimo trukmė, o kai žmonės pradėjo gyventi apie 20 metų ilgiau. Australijoje, Kanadoje, Japonijoje ir kai kuriose Europos šalyse, vidutinė gyvenimo trukmė viršija 80 metų. Tai klausimas apie geras vaistas svarbą šalyje, išmintingą naudojimą mokslo pažangą, veiksmingų vaistų naudojimo, o ne kai homeopatija ir pan. Bet apskritai visame pasaulyje pastebima pažanga.

Daugiau ties XIX amžiuje ji buvo hipotezę teorines nemirtingumo hidra pabaigoje. 1997 metais, Danielis Martinezas įrodė hipotezę eksperimentiškai

Kai kyla klausimas, ar mes galime nugalėti šį didėjantį grafikas mirtingumo padidėjimas, prisimenu iš Wright broliai žodžiai: "Jei paukščiai gali skristi, tada mes galime pasiekti kontroliuojamą skrydį". Biologai sako, kad jei hidra su amžiumi, mirties rizika nepadidėja, tai tikėtina, kad tai gali padaryti mus. Nėra pagrindinės apribojimai, kurie neleidžia gyvas organizmas gyventi labai ilgai. Klasikinis pavyzdys ilgaamžių organizmo - plika mol žiurkė, kuris gyvena dešimt kartų ilgiau, nei jų artimiesiems - pelių ir žiurkių. Iš plikasis smėlrausis genomas jau tiria mokslininkai tikėdamiesi suprasti, ką daro jis toks ypatingas, ir yra ilgaamžiai.

Jei mes įvertinti gyvenimo įvairovę planetoje, žinduolių gyvenimo trukmė gali skirtis beveik šimtą kartų, ir gyvūnams apskritai - į tūkstančius kartų dešimtys. Su tuo, ką jis gali būti prijungtas? Akivaizdu, kad svarbus vaidmuo senėjimo ir ilgaamžiškumo genų žaisti. Kas kirstukas arba pelėnas iš evoliucijos požiūriu, yra ne itin domina kaip gyventi ilgą laiką. Pobūdžio, keli nariai šių rūšių išgyventi senatvėje, pakankamai jų anksti valgyti plėšrūnų. Net jei ten buvo keletas mutacijų rūšis, ilginant gyvenimą, iš jos būtų mažai naudos, nes padidėtų reprodukcinės sėkmės. Ir rūšys, atsikratyti grėsmės nuo plėšrūnų, mes tik matome gyvenimo trukmės padidėjimas. Tas pats plika mol žiurkė, kad gyvena po žeme, gali gyventi 31 metų. Kitas apsauga nuo plėšrūnų pavyzdys - gebėjimas skristi, kaip yra šiuo atveju su lazdomis ir paukščių. Tačiau žmonės gali apsisaugoti su mokslo ir technologijų pagalba.

Yra organizmai, kurių genas jau padėjo mirties programą. Pavyzdžiui, kai lašišų patelių rūšys miršta netrukus po neršto. Bet yra įdomesnis pavyzdys - aštuonkojis:

iliustracija: sraigė "Odisėjoje

Patelė Octopus kiaušinius, nustoja valgyti, o vidutiniškai per mėnesį miršta. Tai užprogramuota mirtis. Tačiau paaiškėjo, kad ši programa gali būti atšauktas, su chirurginiu - tiesiog iškirpti iš liaukų pora, po kurio Octopus negali gyventi per mėnesį, o 6-9 mėnesius.

Yra pavyzdžių, programuota ląstelių mirtis, kai atskiri elementai gali nužudyti save. Šis procesas vadinamas apoptozę, kai ląstelės kaupiasi daug mutacijų, kad netaptų vėžinėmis, nekelia grėsmės organizmui, ji yra pati sunaikinti, ir gana protinga - ląstelė yra ne tik purslų visus savo turinį iš ir susukamos į skyrių, kuris gali būti sugautas kaimynas ląstelės ir pašalintos. Įdomu tai, kad yra perėjimas nuo ląstelių mirties į visą organizmą mirties. Gut Apvaliosios kirmėlės Caenorhabditis elegans (nematodo) plitimo tiek švyti. Ir kai kirminas miršta dėl natūralių priežasčių arba kaip tam tikrą žalą rezultatas, tada iki jo mirties priešais žarnyno švyti bangos valandą yra stiprinama ir palaipsniui išsiplečia į žarnyną pabaigoje. Po to, kirminas juda į kitą pasaulį. Šis reiškinys vadinamas "Blue Waves mirties." Bangos gali būti sukeltas dirbtinai, pvz užšaldyti ir atšildyti širdys. Be to, mokslininkai rado būdą, kaip sustabdyti šią bangą. Iš širdys gyvenimo trukmė nedidėja, bet jei jis yra pažeistas, jis nemirs iš. Su banga atsiradimas prasideda ląstelių mirties procesą, bet tada jis Blue glow blunka, o širdys ir toliau gyventi. Nereikalingas įkaitinta yra tik rodiklis, ir ji tikrai yra ląstelių mirties bangos kartu žarnyne, kuris veda į mirtį.

Kodėl šis mechanizmas atsirado? Matyt, kaip tokio rezultato "mirties valandą," kirminas pasireiškia kaip maisto į savo palikuonių. Kirmėlės perinti kūdikiams miršta ir tampa maisto naujos kartos. Akcija iš motinystės aukos.

Žmonėms, bent jau suaugusiems, buvo rasta tokie mechanizmai. Mūsų senėjimas yra daug skirtingų procesų visuma. Vienas iš jų - tai iš ląstelių senėjimo.

Senosios ląstelės gali pažeisti greta, gali išsiskirti medžiagų, kurios sukelti uždegimą. Senesni ląstelės gali tapti vėžinėmis, todėl būtų gerai, kad atsikratyti jų. Tyrimo rezultatai buvo neseniai paskelbtas šalinimas naudojant specialų Vaistai senas ląsteles tam tikros rūšies genetiškai modifikuotų graužikams. Ir šie graužikai gyveno ilgiau. Tai visai įmanoma rasti požiūrį į senėjimą ląsteles.

Iš Telomera sutrumpinti

žmogaus chromosomų papilkinti Telomera - balta

ląstelių senėjimas yra susijęs su tam tikrais procesais. Vienas iš jų - iš Telomera sutrumpinimas. Kelias gamta, kad su kiekviena ląstelių dalijimąsi, DNR molekulė yra sutrumpintas. Pasibaigus chromosomų galuose yra segmentai vadinami Telomera, kurioms taikomos sutrumpinimo, todėl apsaugant chromosomų pailsėti. Telomera sutrumpinti iš kartos į kartą, ir jie yra senosios ląstelės yra labai trumpas. Tai yra senas ir jaunas vyras ląstelės gali būti išskirti pagal Telomera ilgio, atsižvelgiant į tam tikrų svyravimų šių savybių.

Tačiau problema jau išspręsta mūsų kamieninių ląstelių sutrumpinimo. Jie turi telomerazės fermentą, kuris gali baigti kurti Telomera. Todėl apie kai kurias ląsteles sako, kad jie yra nemirtingi.

Dar viena puiki naujiena yra tai, kad mes galime prailginti Telomera genų terapija. Eksperimentai buvo atliekami, kurioje virusas pristatomos per specialų telomerazės graužikams ir Telomera buvo baigtas ląsteles. Šie graužikai, kaip eksperimentai rodo, gyvena ilgiau.

44-metų Elžbieta Parrish, vadovas Amerikos tyrimų bendrovės BioViva, ko gero, tapo pirmasis asmuo, kuris anti-senėjimo genų terapija buvo sėkmingai išbandytas

Panašūs eksperimentai įkvėpė Elizabeth Parrish pabandykite įsivaizduoti tokią genų terapija. Akivaizdu, kad ji tai daro pagal viešųjų ryšių kampaniją sistemą, nes ji valdo didžiausią biotechnologijų įmonė. Naujienos išlaikė informacijos, tai lyg ji pailgėjo Telomera. Bet tai nėra mokslinis eksperimentas, nėra kontrolės grupė, ne palyginimas. Nors ši istorija įkvepia daugelis ir sako, kad telomero sutrumpėjimas nėra neįveikiama problema senėjimo. žala kaupimas

Kitas dalykas, kad vyksta ląstelių - tai žalos kaupimas. Jie yra skirtingi. Vienas iš žalos rūšių - yra į šiukšlių ląstelių sankaupa. Pavyzdžiui, blogų crunched baltymai, kaip tai atsitinka dėl Alzheimerio ligos atveju. Ar netinkamai dirba organoidus kaip mitochondrijų pažeidimų. Kiekvienu ląstelių dalijimosi šie susižeidžia yra praskiestas, ir kiekvienas iš susidariusių dviejų ląstelių jie turėtų būti du kartus mažesnis. Tai reiškia, kad aktyvus ląstelių dalijimąsi gali atjauninti.

Bet padalinys turi tamsiąją pusę - vėžį. Yra genetines mutacijas, kurių nėra sumažintas. Vėžio ląstelių - ląstelių sukaupta daug mutacijų, kurios gali sukelti padalinti neribotą laiką, išjungti apoptozės. Šiandien yra labiau pažangūs būdai kovoti su vėžiu. Anksčiau jis buvo visiškai nepagydoma liga, dabar kai kuriais atvejais jis gydytų skaičius.

Badas

Vienas iš gražiausių eksperimentus ilgina gyvenimą buvo susijęs su dalinio badavimo efekto tyrimas. Eksperimentas buvo atliktas su graužikais. Tai mirtingumo lentelė:

Žalia spalva rodo tie, kurie valgo iš pilvo, mėlyna eglė yra 25% mažiau, violetinė - 55% mažiau, o raudona - 65%. Kaip matote, maksimali gyvenimo trukmė išaugo apie 1, 5 kartus. Žalioji mirė kažkur per trejus metus, o likusi dalis žymiai ilgiau gyveno. Kai viskas žalia mirė, raudonieji vis dar gyvas. Įspūdingas rezultatas. Paaiškėjo, kad ilginant gyvenimą per bado, susijusią su labai skirtingų organizmų, bet ne visiems mechanizmas. Yra tie, kurioje dalinis atėmimas sumažina gyvenimo trukmę. Tačiau daugelio rūšių ji veikia. Pavyzdžiui, Apvaliosios kirmėlės Caenorhabditis elegans, žiurkės, kai pelių kamienai, šunys, yra prieštaringi duomenys dėl makakų. Viešai, tai yra labai sunku įgyvendinti tokius eksperimentus. Kai sužinojau, kaip dalinis badavimas prailgina širdys gyvenimą, jis rado hormonas, kuris išsiskiria į atsakas į maistą. Šie hormonai veikti receptoriaus DAF-2, esančio prie ląstelės paviršiaus, ir kad nors skatina senėjimą. Jei šio receptoriaus žalą, šie kirminai gyvena apie du kartus ilgiau.

Kai DAF-2 receptorius yra aktyvuota, ji sukelia ląstelinių procesų, kuriais baltymų inaktyvaciją, kuris yra vadinamas DAF-16 kaskados. DAF-16 - tai labai svarbus baltymas, kuris reguliuoja ląstelių darbą taip. Jeigu maisto galima ir DAF-16 yra inaktyvuota, ląstelių galvoja: "O, zashib miltai yra baigtas, viskas yra gerai, galite atsipalaiduoti, aš nesu pavojus, galima padauginti, padalyti -. Viskas yra gerai" Jei šis signalas nėra, ty DAF-2 yra sugadintas, arba, jei nėra maisto, jis aktyvuoja DAF-16, ląstelių galvoja, "Kokia netvarka, aš mirštu, stresą, košmaras! Jūs turite išsaugoti save "- ir paleidžia gynybos mechanizmų krūva: mutacijų oksidacinio streso, šilumos smūgio, visi iš eilės. Ty DAF-16 leidžia dirbti šimtus kitų genų, kurie apsaugo ląsteles nuo įvairių problemų.

Paaiškėjo, kad asmuo turi baltymų, panašų į DAF-16 ir DAF-2. Bet panašus į DAF-16 baltymo mutacija buvo rasta. Yra žmonių, su vienu variantu šio baltymo, ir yra žmonės, turintys kitą variantą. Savininkai pirmą įsikūnijimas (FOXO3) yra daug labiau tikėtina, kad gyvena 90 ar daugiau metų. Tai yra, tiriant molekulinę mechanizmą senėjimo Worms, mes galime geriau suprasti, kaip visuomenės senėjimo žmonėms mechanizmai.

Žinoma, ne viskas, mes sužinome apie kirminus, gali būti išversta į žmones. Pavyzdžiui, jei mes pašalinti ląstelėse širdys lytinės liaukos, ji taip pat aktyvina DAF-16, ir jis gyvens ilgiau. Bet jei kastruoti save, savo gyvenimą nepratęsiama.

kūno svorio

Nykštukas šikšnosparniai gali gyventi iki 40 metų. Organizmai su didesniu kūno masės gyvena ilgiau. Bet ten yra tie, kurių gyvenimo trukmė yra daug didesnis nei apskaičiuotas remiantis jų kūno masę. Pavyzdžiui, žmonės gyvena daug ilgiau nei kitų rūšių su tuo pačiu masės. Nykštukas šikšnosparniai ir jų artimieji taip pat yra ilgaamžiai. Šie šikšnosparniai parodė kaip DAF-2 baltymų, bet su konkrečiais mutacijų.

Be modelio organizmams, mokslininkai tiria ir mutacijos, kurios atsiranda žmonėms.

Šis jaunuolis mirė būdamas 17, jis turėjo pirmalaikio senėjimo sindromas vadinamas "progerija". Tai genetinis sutrikimas, kuris sukelia ankstyvą išvaizdą senėjimo požymių. Ne jaunas amžius yra senatvinės ligos, ir žmonės gyvena vidutiniškai 13 metų. Šios ligos sukelia mutaciją gene, kuris yra atsakingas už baltymų Lamin sintezei. Šis baltymas yra atsakingas už branduolio, vadinamosios branduolinės matricos, branduolinės struktūros tyrimų organizavimo. Kirmėlės su senėjimu branduolinę matrica yra sunaikinta ląsteles, o lėčiau tai atsitinka, kirminai gyvena ilgiau. Galbūt branduolinės matricos sunaikinimą vaidina svarbų vaidmenį žmogaus senėjimo.

GH

Augimo hormono netiesiogiai veda prie amplifikuojant signalo, kuris yra praleidžiamas pro mūsų analoginio DAF-2. Jei daug lengviau, tada nykštukai ląstelių jaučiasi šiek tiek bado poveikį. Čia žemaūgis pelių Yoda ir jo draugė Princesė Lėja:

Be Yoda buvo klaidinga geną, kuris reguliuoja augimo hormono sintezę. Jis gyveno laboratorijoje ketverius metus - kalbant apie žmogaus amžius yra daugiau nei šimtą metų.

Ekvadore, yra žmonių, turinčių tam tikrą formą Nykštukinė vadinamas Laron sindromas gyventojų, yra apie šimtas žmonių. Mes nežinome, kaip jie gyvena. Mokslininkai žiūrėti juos per 20 metų ir buvo publikacija, kad šie žmonės sumažino kai kurių senatvinis ligų, įskaitant vėžį ir diabeto riziką. Gal jie tikrai gyvena ilgiau nei kiti žmonės to paties regiono.

Dievas TNI, šiukšlių meistras

iliustracija: Ban laboratorija

Mūsų ląstelės sugeba pašalinti save iš nuolaužų ne tik pasidalijimas. Jie gali sugerti ją. Tai vadinama autofagija - ląstelės virškinti grubus savaime, tai kažkaip atsigauti ir mesti. Šis procesas gali prisidėti prie atjauninimo ląstelių, tačiau ji neleidžia TOR baltymų.

Ką jis daro? Jis sako: "Viskas yra naudinga. Tai pasenusi sumuštinis, kad turite čia yra patogu. Tai bus alkanas, bus blokuoti, ir ji bus eiti į priežastį. " Mūsų protėviai gyveno reguliariai maisto trūkumo. Nebuvo jokių genetiškai modifikuoti organizmai, nebuvo Žalioji revoliucija, normalu Žemės ūkis, nebuvo nieko. Alkis gali pasireikšti bet kuriuo metu, ir dėl to, TNI suvaidino svarbų vaidmenį. Bet dabar tai šiukšlių kaupiasi ir žalos ląstelės. Laimei, yra medžiaga inhibitoriai, kad gali slopinti baltymų.

TOR inhibitoriai sukelia autofagija per baltymų. Pati TNI pavadintas po rapamicino: rapamicino taikinio (tikslinės rapamicino). Rapamicinas - yra antibiotikas, kuris gamina grybus, taip pat naudojamas kaip imunosupresantų. Ši medžiaga yra naudojamas organų transplantacijos, siekiant sumažinti atmetimo riziką. Rapamicinas taip pat prailgina įvairių organizmų, pavyzdžiui, pelių, ir gana stipriai gyvenimą.

Rapamicinas yra labai brangus, todėl daugeliu atvejų naudoti daug pigesnį inhibitorių TNI - kofeino. Su gyvūnais atlikti tyrimai patvirtino, kad ji pagerina ir išplečia autofagija gyvenimą. Taip pat turime epidemiologinių tyrimų rezultatus, pagal kurį žmogaus populiacijų, kur išgerti kelis puodelius kavos per dieną, mirtingumas buvo sumažinta 10%.

Yra iš "prancūzų paradoksą" koncepcija: Prancūzijos ilgaamžės ir retai kenčia nuo širdies ir kraujagyslių ligų. Vienu metu, tai paaiškina resveratrolio vartojimą esančius raudonojo vyno. Graužikai medžiaga prailgina gyvenimą. Bet tada suskaičiuoti, kiek suvartoja vyno žmogų resveratrolis turėjo tokį patį poveikį - du barelių per dieną. Matyt, Prancūzijos paradoksas greičiau susijęs su paties etanolio, kuris tam tikromis mažomis koncentracijomis pratęsė nematodų gyvenimą. Žmonės, kurie geria stiklinę vyno per dieną sumažina širdies ir kraujagyslių ligų riziką, pavyzdžiui, išemine širdies liga, širdies vainikinių kraujagyslių liga ir pan. Bet etanolis turi neigiamą Side Side: alkoholizmas, kepenų cirozė, padidina tam tikrų vėžio riziką. Todėl tai, ar įmanoma rekomenduoti kaip geroprotector etanolis - yra ginčijamas klausimas. Jis žadina susidomėjimą mokslininkų ir metformino - išgydyti diabetą. Ji turi tam tikrų šalutinį poveikį, susijusias su virškinimo trakte. Yra tyrimų, kurie patvirtina, kad metforminas prailgina kirminų gyvenimą.

Bet ilgiausiai - 50% - gyvi nematodai Due į alfa-ketoglutaratui. Jis yra puikus, kad yra žmonių, dideliais kiekiais, ir turi mažai toksiškas. Tačiau iki šiol nėra tyrimai graužikų, mokslininkų, nes tai yra labai sunku gauti finansavimą studijuoti šį vaistą nuo senėjimo, nes senėjimo nelaikomas liga. Alfa-ketoglutaratas, beje, sportininkai naudoja kaip maisto priedas, siekiant paspartinti raumenų masės augimą. Tačiau yra prieštaringi pranešimai, ar ji tikrai padeda tai.

naujų kraujo

iliustracija: Populiarus Mokslas

Vieno tyrimo metu mokslininkai chirurginiu prisijungė kūnus iš dviejų graužikų - senas ir jaunas, derinant savo kraujo sistemą. Tokiomis sąlygomis, sena graužikų gyvena ilgiau ir jauna - mažiau, o vyresnio amžiaus graužikų padidina nervų sistemos plastiškumas, ty nervų ląstelių gebėjimą formuoti naują neuronų jungtys. Jie net pagerina raumenų audinio regeneraciją. Aišku, kad niekas siūlo siūti kartu senjorams ir vaikučius senjorams gyventi ilgiau. Bet gal mes rasti keletą veiksnių, esančių jaunas serume, arba rasti ląsteles, kurios prailgina gyvenimą ir gali sintetinti ir suteikti kaip vaistas vyresnio amžiaus žmonėms. Šis puikus sakė Tony Wyss Korėja (Tonis Wyss-Coray). Šiuo metu atlikti techninius bandymus naudoti plazmą jaunų organizmų už Alzheimerio ligai gydyti. Pažiūrėkime, ką jie išeina.

gyventi ilgą laiką

Kita istorija apima mokslininkas Aubrey de Grey (Aubrey de Grey), jis taip pat atliekamas TED Talk. Aubry sakė: "Kai kurie žmonės sako:" Na, mes išplėsti 20 metų gyvenimą, nesiruošia mirti 80, ir 100. Bet tai dar nėra labai maloni. Ar galime tikėtis nieko daugiau? ". Aubrey atsakė: "Taip, mes galime". Kodėl? Jis cituoja universaliųjų gravitacija metafora. Jei bus kamuolį ir mesti į jį, jis kris. Jei jums mesti į jį daug, tai kris vėliau. Bet jei jums mesti į jį, kad jis pasiekia pirmąjį kosminį greitį, tada kamuolys skris į kosmosą, niekada norite grįžti į Žemę. "Žiūrėk, mokslinė ir technologinė pažanga vystosi vis greičiau ir greičiau, ir, ko gero, tiems 20 metų, jūs vis dar gyvena, ateis su narkotikų, kad prailgina gyvenimą dar 25 metų, o per šiuos 25 metų bus sugalvoti narkotikų, kad prailgina gyvenimą dar 30 metų, ir taip toliau. O gal, nes tam tikro amžiaus, kai kurie žmonės gali gyventi ilgą laiką, tūkstančius metų. " Daugelis mokslininkų skeptiškai. Bet nėra rimtų argumentų, kodėl ji yra neįmanoma iš principo. Mes matome, kad mokslo ir technikos pažanga praplečia žmonių gyvenimą, su visu pasauliu, visose šalyse, net skurdžiausių ir gyvenimo trukmė nuolat auga. Tai reiškia, kad už prailginti gyvenimą vardan reikia plėtoti mokslą.

Galiausiai norėčiau rekomenduoti puiki svetainė geroprotectors.org - yra surinkti iš studijų įvairių medžiagų nuo siekiant taikyti eksperimentinio gyvūnų organizmų gyvenimą taško rezultatų paskelbimo.