Alternativer til døden: hvordan at besejre aldring

Alternativer til døden: hvordan at besejre aldring

Som en moderne molekylær biologi ser på fænomenet ældning? Ligesom forsøger at studere aldring, er der håb for at bremse eller endog standse denne proces? Disse spørgsmål fokuserer på foredraget biolog Alexander Panchina, hvormed han gjorde i fortiden på kontoret Mail.Ru Group populære foredrag Opsætning.

Aldring - en reduktion i en alder af levetiden. Med udgangspunkt i en vis alder hvert år øger sandsynligheden for en persons død. Efter 20 år, hvert ottende år af livet øger risikoen med omkring halvdelen. Folk dør af hjertesygdomme, kræft, slagtilfælde, emfysem, lungebetændelse, nyresygdom, Alzheimers sygdom, ulykke. Men den gode nyhed er, at den videnskabelige og teknologiske fremskridt har gjort det muligt at vinde mange sygdomme og forlænge menneskeliv.

I løbet af de seneste 60 år i alle lande øget levealder, og i nogle mennesker begyndte at leve omkring 20 år længere. I Australien, Canada, Japan og nogle europæiske lande, den gennemsnitlige levealder overskrider 80 år. Det er det spørgsmål om vigtigheden af ​​god medicin i landet, en fornuftig anvendelse af de videnskabelige fremskridt, brug af effektive lægemidler, og ikke nogle homøopati og så videre. Men overordnet verdensomspændende mærkbare fremskridt.

Alternativer til døden: hvordan at besejre aldring

Selv ved slutningen af ​​det XIX århundrede har været en hypotese teoretisk udødelighed hydra. I 1997 Daniel Martinez beviste hypotesen eksperimentelt

Når et spørgsmål, om vi kan besejre dette stigende graf af stigningen i dødeligheden, jeg husker ordene fra brødrene Wright, "hvis fuglene kan flyve, så vi kan opnå kontrolleret flyvning." Biologer siger, at hvis en hydra med alderen, er risikoen for at dø ikke steget, er det sandsynligt, at dette kan gøre os. Der er ingen fundamentale begrænsninger, som ikke tillader en levende organisme til at leve meget længe. Et klassisk eksempel på en langlivet organisme - den nøgne muldvarp rotte, der bor ti gange længere end deres pårørende - mus og rotter. Genomet af den nøgne muldvarp rotte allerede undersøger forskere i håb om at forstå, hvad der gør den så speciel, og bliver langlivede.

Hvis vi vurderer mangfoldigheden af ​​liv på planeten, kan pattedyrs levealder afvige med næsten hundrede gange, og dyr i almindelighed - i titusindvis af gange. Med hvad det kan tilsluttes? Det er indlysende, at en vigtig rolle i aldring og levetid gener spiller. Hvad en spidsmus eller vole fra et evolutionært synspunkt, er ikke særlig interesseret i, hvordan man kan leve i lang tid. I naturen, få medlemmer af disse arter overleve til alderdom, deres tidligt nok at spise rovdyr. Selv om der var en slags mutation, forlænge livet, fra hende ville være til megen nytte i form af øget reproduktive succes. Og de arter, for at slippe af truslen fra rovdyr, vi bare ser en stigning i den forventede levetid. Det samme nøgne muldvarp rotte, der lever under jorden, kan leve i 31 år. Et andet eksempel på beskyttelse mod rovdyr - evnen til at flyve, som det er tilfældet med de flagermus og fugle. Men folk kan beskytte sig selv ved hjælp af videnskab og teknologi.

Der er organismer, hvori genet allerede har lagt død programmet. For eksempel, nogle arter af laks hunner dør hurtigt efter gydningen. Men der er et mere interessant eksempel - blæksprutte:

Alternativer til døden: hvordan at besejre aldring

Illustration: En SNAIL'S ODYSSEY

Den kvindelige blæksprutte lægger æg, ophører med at spise, og i gennemsnit en måned dør. Denne programmeret død. Men det viste sig, at dette program kan fortrydes, med kirurgisk - bare skære et par af kirtler, hvorefter blæksprutte ikke kan leve en måned, og 6-9 måneder.

Der er eksempler på programmeret celledød, når individuelle celler kan dræbe selv. Denne proces kaldes apoptose, når celler ophobes et stort antal mutationer, der ikke blive til kræft, ikke udgør en trussel mod kroppen, er det i sig selv ødelægge, og helt rimeligt - cellen er ikke bare sprøjt alle dens indhold ud, og kollapser i rum, som derefter kan opfanges af nabo celler og bortskaffes. Interessant nok er en overgang fra celledød til døden af ​​hele organismen. Gut rundorm Caenorhabditis elegans (nematode) bit fluorescerer. Og når ormen er ved at dø på grund af naturlige årsager eller som følge af nogle skader, derefter en time før sin død foran tarmen glød bølge forstærkes og gradvist strækker sig til enden af ​​tarmen. Efter dette, ormen bevæger sig ind i en anden verden. Dette fænomen kaldes "blå bølger af døden." Wave kan induceres kunstigt, for eksempel fryse og optø ormen. Desuden har forskerne fundet en måde at stoppe denne bølge. Varigheden af ​​livet i ormen ikke stiger, men hvis den er beskadiget, vil det ikke dør af. Med fremkomsten af ​​en bølge starter processen med celledød, men så er det blå glød svinder, og ormen fortsætter med at leve på. Overflødigt glød er bare en indikator og det er virkelig den bølge af celledød langs tarmen, hvilket fører til døden.

Hvorfor er denne mekanisme er opstået? Tilsyneladende, som et resultat af en sådan "død i en time," ormen får så mad til deres eget afkom. Worms klækning babyer dø og blive føde for den næste generation. Symbol af ofringen af ​​moderskabet.

Hos mennesker, i det mindste hos voksne, blev fundet sådanne mekanismer. Vores aldring er et aggregat af mange forskellige processer. En af dem - er den ældning af celler.

Gamle celler kan beskadige tilstødende, kan frigive stoffer, der fører til inflammation. Ældre celler kan blive til kræft, så det ville være godt at slippe af med dem. Forskningsresultaterne blev for nylig offentliggjort ved fjernelse ved hjælp af en særlig medicin gamle celler af en bestemt type i genetisk modificerede gnavere. Og disse gnavere levede længere. Det er meget muligt, at finde en tilgang til aldring celler.

afkortning af telomerer

Alternativer til døden: hvordan at besejre aldring

Humant kromosom gråtonet telomerer - hvid

celle aldring er forbundet med visse processer. En af dem - en afkortning af telomerer. Måde natur, der med hver celledeling, er DNA-molekylet afkortes. Ved enderne af kromosomerne er segmenter kaldet telomerer, som er genstand for afkortning, således beskytte resten af ​​kromosomet. Telomerer forkorte fra generation til generation, og de er gamle celler er meget korte. Det er en gammel og en ung mand celler kan skelnes ved længden af ​​telomerer, under hensyntagen til visse variationer i disse egenskaber.

Men problemet er allerede løst i afkortning af vores stamceller,. De har en telomerase-enzymet, som er i stand til at afslutte bygge telomerer. Derfor om nogle af cellerne siger, at de er udødelige.

En anden stor nyhed er, at vi kan forlænge telomerer ved genterapi. Eksperimenter blev udført, hvor virus leveret gennem en særlig telomerase i gnavere, og telomerer blev afsluttet i celler. Disse gnavere, som eksperimenter viser, lever længere.

Alternativer til døden: hvordan at besejre aldring

44-årige Elizabeth Parrish, leder af den amerikanske analyseinstitut BioViva måske blev den første person, hvor anti-aging genterapi er blevet testet med succes

Lignende eksperimenter blev inspireret af Elizabeth Parrish prøve at forestille sig en sådan genterapi. Det er klart, at det sker inden for rammerne af PR-kampagne, fordi det ejer den største bioteknologiske virksomhed. Nyheden bestået oplysninger, som er lidt ligesom hun forlænget telomerer. Men dette er ikke et videnskabeligt eksperiment, er der ingen kontrolgruppe, ingen sammenligning. Selvom denne historie inspirerer mange og siger, at telomer afkortning er ikke en uoverstigelig problem med aldring. skader ophobning

En anden ting, der sker i cellerne - er en ophobning af skader. De er forskellige. En af de typer af skader - er en ophobning i cellerne i junk. For eksempel dårlige kværnet proteiner, som det sker i tilfælde af Alzheimers sygdom. Eller forkert arbejder organeller som mitokondrier beskadiget. Ved hver celledeling disse skader kan lide fortyndes, og hver af de resulterende to celler, de skal være dobbelt mindre. Det vil sige, den aktive celledeling kunne forynge.

Men divisionen har en mørk side - kræft. Der er genetiske mutationer, der ikke er fortyndet. Cancercelle - celle har oparbejdet et stort antal mutationer, som kan føre til dele sig uendeligt, deaktivering af apoptose. I dag er der mere moderne metoder til at bekæmpe kræft. Tidligere var han helt uhelbredelig sygdom, er nu i en række tilfælde er det behandles.

Fasting

En af de smukkeste eksperimenter for at forlænge livet har været forbundet med undersøgelsen af ​​effekten af ​​delvis sult. Eksperimentet blev udført i gnavere. Dette er et diagram af dødelighed:

Alternativer til døden: hvordan at besejre aldring

Den grønne farve viser dem, der spiser fra maven, blå gran er 25% mindre, violet - 55% mindre, og rød - 65%. Som du kan se, har den maksimale levealder steget med omkring 1, 5 gange. Grøn døde et eller andet sted i tre år, mens resten levede betydeligt længere. Når alt det grønne er død, de røde er stadig i live. Et imponerende resultat. Det viste sig, at mekanismen for at forlænge livet gennem sult relevant for meget forskellige organismer, men ikke for alle. Der er dem, hvor en delvis berøvelse reducerer den forventede levetid. Men i mange arter det virker. For eksempel de rundorm Caenorhabditis elegans, rotter, nogle stammer af mus, hunde, der er modstridende data vedrørende makakaber. I offentligheden, er det meget vanskeligt at sætte sådanne eksperimenter. Når fundet ud af, som en delvis sult forlænger levetiden af ​​ormen, fandt han et hormon, der udskilles som reaktion på fødeindtagelse. Disse hormoner virker på receptoren DAF-2 placeret på celleoverfladen, og at en eller anden måde fremmer aldring. Hvis denne receptor skade, disse orme lever omkring dobbelt så længe.

Når DAF-2 receptoren aktiveres, udløser en kaskade af cellulære processer, der fører til protein inaktivering, som kaldes DAF-16. DAF-16 - dette er en meget vigtig protein, der regulerer celle arbejde som følger. Hvis maden til rådighed, og DAF-16 er inaktiveret, cellen tænker: "Åh, zashib måltid er komplet, alt er godt, du kan slappe af, jeg er ikke i fare, er det muligt at gange, dividere -. Alt er i orden" Hvis dette signal ikke er til stede, dvs. DAF-2 er brudt, eller hvis der ikke er mad, det aktiverer DAF-16, cellen tænker: "Hvad et rod, jeg ved at dø, stress, et mareridt! Du er nødt til at spare dig selv "- og kører en masse forsvarsmekanismer: ved mutationer af oxidativ stress, varme chok, alle i en række. Dvs. DAF-16 gør arbejder hundredvis af andre gener, som beskytter celler mod forskellige problemer.

Det viste sig, at en person har protein, der ligner DAF-16 og DAF-2. Men ligner DAF-16 protein mutation blev fundet. Der er mennesker med en variant af dette protein, og der er mennesker med en anden mulighed. Ejere af den første udførelsesform (FOXO3) er meget mere tilbøjelige til at leve til 90 år eller mere. Det vil sige, ved at studere den molekylære mekanisme af aldring i orme, kan vi bedre forstå, hvordan mekanismerne for aldring hos mennesker.

Selvfølgelig ikke alt det, vi lærer om ormene, kan oversættes til mennesker. For eksempel, hvis vi fjerner kimceller gonaderne af ormen, aktiveres også DAF-16 og han vil leve længere. Men hvis du kastrere dig selv, dit liv ikke forlænges.

Kropsvægt

Dwarf flagermus kan leve op til 40 år. Organismer med større kropsvægt lever længere. Men der er dem, hvis forventede levetid er meget større end den er beregnet på grundlag af deres kropsmasse. For eksempel lever folk meget længere end andre arter med den samme masse. Dwarf flagermus og deres pårørende også er langlivet. Disse flagermus viste ligesom DAF-2-protein, men med specifikke mutationer.

Bortset fra modelorganismer, er forskerne udforske og mutationer, der forekommer hos mennesker.

Alternativer til døden: hvordan at besejre aldring

Denne unge mand er død i en alder af 17, han havde en for tidlig aldring syndrom kaldet "Progeria". Denne genetisk sygdom, der forårsager tidlig fremkomst af tegn på aldring. I en ung alder er der senile sygdomme, og folk i gennemsnit lever 13 år. For denne sygdom forårsager en mutation i det gen, der er ansvarlig for syntesen af ​​proteinet lamin. Dette protein er ansvarligt for tilrettelæggelsen af ​​kernen, den såkaldte kernematricen, nuklear struktur. Orme med aldring kernematricen er ødelagt i cellerne, og den langsommere det sker, ormene lever længere. Måske ødelæggelsen af ​​nukleare matrix spiller en vigtig rolle i menneskets aldring.

Væksthormon

Væksthormon indirekte fører til forstærkning af signalet, som føres gennem vores analoge DAF-2. Hvis meget lettere, dværge derefter celler føle en vis effekt af sult. Her pygmæ mus Yoda og hans kæreste Prinsesse Leia:

Alternativer til døden: hvordan at besejre aldring

Yoda var ødelagt gen regulere syntesen af ​​væksthormon. Han boede i laboratoriet i fire år - i form af menneskelig alder er mere end hundrede år.

Alternativer til døden: hvordan at besejre aldring

I Ecuador, der er en befolkning af mennesker med en vis form for dværgvækst kaldet Laron syndrom, er der omkring en hundrede mennesker. Vi ved ikke, hvordan de lever. Forskere ser dem i over 20 år og var offentliggørelsen, at disse mennesker har reduceret risikoen for visse senile sygdomme, herunder kræft og diabetes. Måske de virkelig lever længere end andre mennesker i samme region.

Gud TOR, herre affald

Alternativer til døden: hvordan at besejre aldring

Illustration: The Ban Lab

Vores celler er i stand til at fjerne sig fra resterne ikke kun i divisionen. De kan absorbere det. Dette kaldes autofagi - celler fordøje den mest beskidte i sig selv, så er det en eller anden måde komme sig og kaste. Denne proces kan bidrage til foryngelse af celler, men det forhindrer TOR protein.

Hvad laver han? Han siger: "Alt er nyttig. Denne forslidt sandwich, du har her er praktisk. Det vil være sulten, vil blokere, og det vil gå til årsagen. " Vore forfædre levede i en almindelig fødevaremangel. Der var ingen genetisk modificerede organismer, der ikke var nogen grøn revolution, normal landbrug, der var ikke noget. Sult kan opstå når som helst, og derfor har TOR spillet en vigtig rolle. Men nu er denne skrald akkumuleres og skader celler. Heldigvis er der stof-hæmmere, der kan undertrykke proteinet.

TOR-inhibitorer udløser autofagi gennem proteinet. TOR selv er opkaldt efter den rapamycin: mål for Rapamycin (mål for rapamycin). Rapamycin - er et antibiotikum, der producerer svampe, det bruges også som et immunosuppressivt. Dette stof anvendes ved organtransplantation for at mindske risikoen for afstødning. Rapamycin forlænger også levetiden af ​​forskellige organismer, såsom mus og ganske kraftigt.

Rapamycin er meget dyrt, så i mange tilfælde bruge en langt billigere hæmmer af TOR - koffein. Dyreforsøg har bekræftet, at det forbedrer og forlænger levetiden af ​​autofagi. Også vi har resultaterne af epidemiologiske undersøgelser, i henhold til befolkningen, hvor man kan drikke et par kopper kaffe om dagen, har dødeligheden reduceret med 10%.

Der er begrebet "franske paradoks": den franske langlivede og sjældent lider af hjerte-kar-sygdom. På et tidspunkt, forklarer dette forbruget af resveratrol, der er indeholdt i rødvin. Gnavere stoffet forlænger livet. Men så tælles hvor meget til at forbruge vin mand til resveratrol haft samme virkning - to tønder om dagen. Tilsyneladende, den franske paradoks snart forbundet med selve ethanol, som i visse lave koncentrationer forlænget levetid af nematoder. Folk, der drikker et glas vin om dagen nedsætter risikoen for hjerte-kar-sygdomme, såsom hjerte-kar-sygdomme, hjertesygdomme og så videre. Men ethanol har en negativ side side: alkoholisme, skrumpelever, øger risikoen for visse kræftformer. Derfor, uanset om det er muligt at anbefale, hvordan geroprotector ethanol - er et åbent spørgsmål. Det vækker interesse af forskere og metformin - en kur mod diabetes. Det har nogle bivirkninger relateret til mave-tarmkanalen. Der er forskning, der bekræfter, at metformin forlænger levetiden af ​​orme.

Men den længste - 50% - levende nematoder på grund af alfa-ketoglutarat. Han er bemærkelsesværdigt, at der er i folk i stort tal, og har lav toksicitet. Men indtil nu, ingen undersøgelser af gnavere, forskere, fordi det er meget svært at få støtte til at studere denne medicin mod aldring, fordi aldring ikke betragtes som en sygdom. Alpha-ketoglutarat øvrigt atleter bruger som tilsætningsstof til fødevarer for at accelerere væksten af ​​muskelmasse. Men der er modstridende rapporter om det virkelig hjælper med dette.

Young blod

Alternativer til døden: hvordan at besejre aldring

Illustration: Popular Science

I en undersøgelse, forskere kirurgisk sluttede organer to gnaver - gamle og unge, der kombinerer deres blod system. Under disse betingelser, gammel gnaver lever længere og unge - mindre, mens der i ældre gnavere øger plasticitet af nervesystemet, det vil sige evnen af ​​nerveceller til at danne nye neurale forbindelser. De forbedrer selv regenereringen af ​​muskelvæv. Det er klart, at ingen tilbyder at sy sammen seniorer og småbørn til ældre borgere lever længere. Men måske vil vi finde nogle faktorer, der er til stede i ung serum, eller finde celler, der forlænger livet og kan syntetisere dem og giver som et lægemiddel til ældre mennesker. Denne vidunderlige fortalte Tony Wyss-Korea (Tony Wyss-Coray). I øjeblikket gennemfører tekniske test bruger plasma af unge organismer til behandling af Alzheimers sygdom. Lad os se, hvad de kommer ud.

At leve i lang tid

Alternativer til døden: hvordan at besejre aldring

En anden historie involverer en forsker Aubrey de Grey (Aubrey de Grey), han også udført på Ted Talk. Aubry sagde: "Nogle mennesker siger:" Nå, vil vi forlænge levetiden på 20 år, kommer ikke til at dø i 80, og 100. Men det er stadig ikke meget betryggende. Kan vi regne med noget mere? "". Aubrey svarede: "Ja, vi kan." Hvorfor? Han nævner metaforen om universel gravitation. Hvis du vil tage bolden og kaste på ham, vil han falde. Hvis du kaste på ham meget, vil det falde senere. Men hvis du smider på det, så det når den første kosmiske hastighed, så bolden vil flyve ud i rummet, for aldrig at vende tilbage til Jorden. "Se, videnskabelige og teknologiske fremskridt er ved at udvikle sig hurtigere og hurtigere, og måske for de 20 år, har du stadig vil leve, vil komme op med et lægemiddel, der forlænger livet for en anden 25 år, og i løbet af disse 25 år vil komme op med et lægemiddel, der forlænger livet i yderligere 30 år, og så videre. Og måske, da en vis alder, nogle mennesker kan leve i lang tid, tusinder af år. " Mange forskere er skeptiske. Men der er ingen seriøse argumenter hvorfor det er umuligt i princippet. Vi ser, at den videnskabelige og tekniske fremskridt forlænger levetiden af ​​de mennesker, med hele verden, i alle lande, selv de fattigste, og den forventede levealder vokser støt. Det betyder, at af hensyn til at forlænge livet brug for at udvikle videnskaben.

Til sidst vil jeg gerne anbefale en stor arbejdsplads geroprotectors.org - der indsamles offentliggørelsen af ​​resultaterne af undersøgelser af forskellige stoffer fra synspunkt forlænge levetiden af ​​et forsøgsdyr organismer.