Alternatieven voor de dood: hoe om te verslaan veroudering

Als een moderne moleculaire biologie kijkt naar het fenomeen van de vergrijzing? Als het proberen om veroudering te bestuderen, is er hoop voor het vertragen of zelfs stoppen met dit proces? Deze vragen gericht op de lezing bioloog Alexander Panchina, waarmee hij in het verleden in het kantoor Mail.Ru Group populair-wetenschappelijke lezingen Set Up.

Veroudering - een vermindering van de leeftijd van de levensverwachting. Uitgaande van een bepaalde leeftijd elk jaar verhoogt de kans op overlijden van een persoon. Na 20 jaar, om de acht jaar van het leven verhoogt het risico met ongeveer de helft. Mensen sterven aan hart-en vaatziekten, kanker, beroerte, emfyseem, longontsteking, nierziekte, de ziekte van Alzheimer, ongeval. Maar het goede nieuws is dat de wetenschappelijke en technologische vooruitgang heeft het mogelijk gemaakt om vele ziekten te winnen en het verlengen van het menselijk leven.

In de afgelopen 60 jaar in alle landen toegenomen levensverwachting, en bij sommige mensen begon ongeveer 20 jaar langer leven. In Australië, Canada, Japan en enkele Europese landen, de gemiddelde levensverwachting van meer dan 80 jaar. Dat is de vraag over het belang van een goed medicijn in het land, het verstandig gebruik van de wetenschappelijke vooruitgang, het gebruik van effectieve medicijnen, en niet een of andere homeopathie en ga zo maar door. Maar over het algemeen wereldwijd aanzienlijke vooruitgang geboekt.

Ook aan het einde van de negentiende eeuw is gespeculeerd theoretische onsterfelijkheid hydra. In 1997, Daniel Martinez bleek de hypothese experimenteel

Wanneer de vraag rijst of we deze stijgende grafiek van de stijging van de mortaliteit kan verslaan, Ik herinner me de woorden van de gebroeders Wright, "Als de vogels kunnen vliegen, dan kunnen we de gecontroleerde vlucht te bereiken." Biologen zeggen dat als een hydra met de leeftijd, het risico van overlijden is niet verhoogd, is het waarschijnlijk dat dit ons kan maken. Er zijn geen fundamentele beperkingen die niet toestaan ​​dat een levend organisme tot zeer lange leven. Een klassiek voorbeeld van een langlevende organisme - de naakte mol rat, die tien keer langer dan hun familieleden woont - muizen en ratten. Het genoom van de naakte mol rat is al onderzoek naar wetenschappers in de hoop om te begrijpen wat maakt het zo speciaal, en wordt een lange levensduur.

Als we de diversiteit van het leven te beoordelen op de planeet, kan de zoogdier levensverwachting verschillen met bijna een honderd keer, en dieren in het algemeen - in de tienduizenden keren. Met wat het kan worden aangesloten? Het is duidelijk dat een belangrijke rol bij veroudering en levensduur genen spelen. Wat een feeks of woelmuis vanuit een evolutionair oogpunt, zijn niet bijzonder geïnteresseerd in hoe te leven een lange tijd. In de natuur, enkele leden van die soorten overleven tot op hoge leeftijd, hun vroeg genoeg om roofdieren te eten. Zelfs als er was een soort van mutatie, verlenging van het leven, van haar van weinig nut zou zijn in termen van verhoogde reproductief succes. En de soort, om zich te ontdoen van de dreiging van roofdieren, zijn we gewoon zien een toename van de levensverwachting. Dezelfde naakte mol rat die leeft onder de grond, kan leven 31 jaar. Een ander voorbeeld van bescherming tegen roofdieren - het vermogen om te vliegen, zoals het geval is met de knuppels en vogels. Maar mensen kunnen zichzelf te beschermen met de hulp van wetenschap en technologie.

Er zijn organismen waarvan het gen reeds de dood programma heeft gelegd. Bijvoorbeeld, sommige soorten zalm vrouwen sterven kort na het paaien. Maar er is een interessant voorbeeld - de octopus:

illustratie: een slak Odyssey

Het vrouwtje octopus legt eieren, ophoudt te eten, en gemiddeld een maand sterft. Deze geprogrammeerde dood. Maar het bleek dat dit programma ongedaan kan worden gemaakt, met chirurgisch - gewoon knippen uit een paar klieren, waarna de octopus een maand niet kunnen leven, en 6-9 maanden.

Er zijn voorbeelden van geprogrammeerde celdood, wanneer individuele cellen zelf kunnen doden. Dit proces wordt apoptose genoemd wanneer cellen accumuleren een groot aantal mutaties die niet kwaadaardig niet geworden, is een bedreiging voor het lichaam niet leveren, maar het is zichzelf te vernietigen, en heel redelijk - de cel is niet alleen spatten de inhoud daarvan naar buiten en stort in compartimenten, die vervolgens kunnen worden opgevangen door buurman cellen en verwijderd. Interessant is dat er een overgang van celdood tot de dood van het hele organisme. Gut rondworm Caenorhabditis elegans (nematode) bit fluoresceert. En als de worm stervende is als gevolg van natuurlijke oorzaken of als gevolg van enige schade, wordt dan een uur voor zijn dood in de voorkant van de darm gloed golf versterkt en geleidelijk strekt zich uit tot het einde van de darm. Na deze, de worm gaat in een andere wereld. Dit verschijnsel heet "blauwe golven van de dood." Golf kan kunstmatig worden opgewekt, bijvoorbeeld bevriezen en ontdooien de worm. Ook hebben wetenschappers een manier om deze golf te stoppen gevonden. De duur van het leven van de worm niet toeneemt, maar als het beschadigd is, zal het niet sterven aan. Met de opkomst van een golf begint het proces van celdood, maar dan is het blauwe gloed vervaagt, en de worm blijft om van te leven. Onnodig gloed is slechts een indicator en het is echt de golf van celdood langs de darm, wat leidt tot de dood.

Waarom is dit mechanisme is ontstaan? Blijkbaar, als gevolg van een dergelijke "dood in een uur," de worm krijgt als voedsel voor hun eigen kroost. Worms uitkomen baby's dood zijn en tot voedsel voor de volgende generatie. Symbool van het offer van het moederschap.

Bij de mens, in ieder geval bij volwassenen, werden dergelijke mechanismen gevonden. De vergrijzing is een verzameling van een groot aantal verschillende processen. Een van hen - is de veroudering van cellen.

Oude cellen kunnen beschadigen grenst, kunnen stoffen die leiden tot ontstekingen vrij te geven. Oudere cellen kunnen kwaadaardig worden, dus het zou goed zijn om zich te ontdoen van hen. De onderzoeksresultaten zijn onlangs gepubliceerd door het verwijderen met behulp van een speciale medicatie oude cellen van een bepaald type in genetisch gemodificeerde knaagdieren. En deze knaagdieren leefden langer. Dat is heel goed mogelijk om een ​​benadering van ouder worden cellen te vinden.

De verkorting van telomeren

Humaan chromosoom grijs telomeren - wit

celveroudering geassocieerd met bepaalde processen. Een van hen - een verkorting van de telomeren. Maniernatuur dat bij elke celdeling, het DNA-molecuul wordt verkort. Aan de uiteinden van de chromosomen segmenten genaamd telomeren, die aan verkorting beschermt zo de rest van het chromosoom. Telomeren verkorten van generatie op generatie, en ze zijn oude cellen zijn erg kort. Dat is een oude en een jonge man cellen kunnen worden onderscheiden door de lengte van telomeren, rekening houdend met bepaalde variaties in deze eigenschappen.

Toch heeft het probleem al opgelost in het verkorten van onze stamcellen. Ze hebben een enzym telomerase, dat in staat is om af te bouwen van de telomeren. Daarom is over een aantal van de cellen zeggen dat ze onsterfelijk.

Een andere goede nieuws is dat we telomeren kunnen verlengen door gentherapie. Er werden experimenten uitgevoerd waarbij het virus geleverd via een speciale telomerase bij knaagdieren en telomeren werden cellen afgerond. Deze knaagdieren, zoals experimenten tonen, langer leven.

44-jarige Elizabeth Parrish, hoofd van het Amerikaanse onderzoeksbureau BioViva, misschien, werd de eerste persoon in die anti-aging gentherapie met succes is getest

Soortgelijke experimenten werden geïnspireerd door Elizabeth Parrish proberen een dergelijke gentherapie voorstellen. Het is duidelijk dat het doet dit in het kader van PR-campagne, omdat het eigenaar is van de grootste biotechnologiebedrijf. Het nieuws ging de informatie, dat is net zoiets als het schip verlengd telomeren. Maar dit is niet een wetenschappelijk experiment, is er geen controle groep, geen vergelijking. Hoewel dit verhaal inspireert veel en zegt dat telomeerverkorting is geen onoverkomelijk probleem van de vergrijzing. schade accumulatie

Een ander ding dat gebeurt in de cellen - is de accumulatie van schade. Ze zijn verschillend. Een van de soorten schade - is de ophoping in de cellen van junk. Zo slecht Gemalen eiwitten, als het gebeurt in het geval van de ziekte van Alzheimer. Of verkeerd werken organellen zoals mitochondriën beschadigd. Bij elke celdeling deze letsels willen worden verdund, en elk van de resulterende twee cellen moeten ze tweemaal kleiner. Dat wil zeggen, de actieve celdeling kan verjongen.

Maar de divisie heeft een donkere kant - kanker. Er zijn genetische mutaties die niet worden verdund. Cancer cell - cel is een groot aantal mutaties die kunnen leiden tot onbepaalde tijd te verdelen verzameld, het uitschakelen van apoptose. Vandaag de dag zijn er meer moderne methoden om kanker te bestrijden. Daarvoor was hij volkomen ongeneeslijke ziekte, is nu in een aantal gevallen het wordt behandeld.

Het vasten

Een van de mooiste experimenten om het leven te verlengen is in verband gebracht met de studie van het effect van de gedeeltelijke honger. Het experiment werd uitgevoerd bij knaagdieren. Dit is een grafiek van mortaliteit:

De groene kleur geeft degenen die eten van de buik, blauwe spar is 25% minder, violet - 55% minder, en rood - 65%. Zoals u kunt zien, is de maximale levensverwachting toegenomen met ongeveer 1, 5 keer. Green stierf ergens in drie jaar, terwijl de rest leefden significant langer. Wanneer al het groen is overleden, de Reds nog in leven zijn. Een indrukwekkend resultaat. Het bleek dat het mechanisme van de verlenging van het leven door middel van uithongering van belang zijn voor heel verschillende organismen, maar niet voor iedereen. Er zijn die waarbij gedeeltelijk vervallen vermindert levensverwachting. Maar in vele soorten het werkt. Bijvoorbeeld, de rondworm Caenorhabditis elegans, ratten, bepaalde stammen van muizen, honden, er tegenstrijdige gegevens over de makaken. In het openbaar, is het zeer moeilijk om dergelijke experimenten te zetten. Toen ontdekte, als een gedeeltelijke honger het leven van de worm verlengt, vond hij een hormoon dat wordt uitgescheiden in reactie op voedselinname. Deze hormonen werken op de receptor DAF-2 bij het celoppervlak en dat ergens bevordert veroudering. Als deze receptor schade, deze wormen leven ongeveer twee keer zo lang.

Wanneer DAF-2 receptor is geactiveerd, veroorzaakt een cascade van cellulaire processen die leiden tot inactivering eiwit, waarbij de DAF-16 genoemd. DAF-16 - dit is een zeer belangrijk eiwit dat cel werk regelt als volgt. Als het voedsel beschikbaar is en de DAF-16 is geïnactiveerd, de cel denkt, "Oh, zashib maaltijd compleet is, alles is goed, u kunt ontspannen, ik ben niet in gevaar is, is het mogelijk om vermenigvuldigen, delen -. Alles in orde is" Als dit niet aanwezig is, dat wil zeggen DAF-2 is gebroken, of als er geen voedsel, activeert DAF-16, de cel denkt: "Wat een puinhoop, ik sterven, stress, een nachtmerrie! Je moet om jezelf te redden "- en loopt een bos van afweermechanismen: door mutaties van oxidatieve stress, heat shock, allemaal op een rij. Ie DAF-16 maakt het werken honderden andere genen die cellen beschermen tegen diverse problemen.

Het bleek dat iemand eiwit gelijkwaardig aan DAF-16 en DAF-2. Maar vergelijkbaar met DAF-16 eiwit mutatie werd gevonden. Er zijn mensen met een variant van dit eiwit, en er zijn mensen met een andere optie. Eigenaren van de eerste uitvoering (FOXO3) hebben veel meer kans om te leven tot 90 jaar of meer. Dat wil zeggen, door het bestuderen van de moleculaire mechanismen van veroudering in wormen, kunnen we beter begrijpen hoe de mechanismen van veroudering bij de mens.

Natuurlijk is niet alles wat we leren over de wormen, kunnen worden vertaald naar de mens. Bijvoorbeeld, als we de geslachtscellen van de gonade van de worm te verwijderen, wordt tegelijk de DAF-16 en hij zal langer leven. Maar als je jezelf castreren, is je leven niet verlengd.

Lichaamsgewicht

Dwarf vleermuizen kunnen leven tot 40 jaar. Organismen met meer lichaamsgewicht langer leven. Maar er zijn die waarvan de levensverwachting veel groter is dan de berekende op basis van hun lichaamsgewicht. Bijvoorbeeld, mensen leven veel langer dan andere soorten met dezelfde massa. Dwarf vleermuizen en hun familieleden zijn ook een lange levensduur. Deze vleermuizen kwam als de DAF-2-eiwit, maar met specifieke mutaties.

Afgezien van model organismen, wetenschappers onderzoeken en mutaties die zich voordoen bij de mens.

Deze jonge man is overleden op de leeftijd van 17, had hij een voortijdige veroudering syndroom genaamd "Progeria". Deze genetische aandoening die vroege verschijning van de tekenen van veroudering veroorzaakt. Op jonge leeftijd zijn er seniele ziekten, en de mensen worden gemiddeld 13 jaar. Voor deze ziekte veroorzaakt een mutatie in het gen dat verantwoordelijk is voor de synthese van het eiwit lamine. Dit eiwit is verantwoordelijk voor de organisatie van de kern, de zogenaamde nucleaire matrix, nucleaire structuur. Wormen aging nucleaire matrix vernietigd de cellen en hoe langzamer het gebeurt, langer leven de wormen. Misschien is de vernietiging van de nucleaire matrix een belangrijke rol speelt in de menselijke veroudering.

Groeihormoon

Groeihormoon zijdelings tot versterking van het signaal dat door de analoog DAF-2 wordt gevoerd. Als veel makkelijker, dan dwergen cellen gevoel enig effect van de honger. Hier dwergmuis Yoda en zijn vriendin Princess Leia:

In Yoda was bedorven gen reguleren de synthese van groeihormoon. Hij woonde in het lab voor vier jaar - in termen van de menselijke leeftijd is meer dan honderd jaar.

In Ecuador is er een populatie van mensen met een bepaalde vorm van dwerggroei genoemd Laronsyndroom, zijn er ongeveer honderd mensen. We weten niet hoe ze leven. Wetenschappers kijken ze al meer dan 20 jaar en was de publicatie dat deze mensen het risico op sommige seniele ziekten, waaronder kanker en diabetes hebben verminderd. Misschien hebben ze echt langer leven dan andere mensen van hetzelfde gebied.

God TOR, Lord puin

Afbeelding: The Lab Ban

Onze cellen zijn in staat om zich van het afval niet alleen in de divisie te verwijderen. Ze kunnen absorberen. Dit heet autofagie - cellen verteren de smerigste op zich, dan is het een of andere manier te herstellen en te gooien. Dit proces kan bijdragen aan de verjonging van de cellen, maar voorkomt TOR eiwit.

Wat doet hij? Hij zegt: "Alles is handig. Dit muffe sandwich dat je hier hebt is handig. Het zal honger, zal blokkeren, en het zal gaan naar de oorzaak. " Onze voorouders leefden in een regelmatige voedseltekorten. Er waren geen genetisch gemodificeerde organismen, er was geen groene revolutie, normale landbouw, was er niets. Honger kan optreden op elk moment, en daarom TOR heeft een belangrijke rol gespeeld. Maar nu, dit afval zich ophoopt en schade cellen. Gelukkig zijn er stof-remmers die het eiwit kan onderdrukken.

TOR inhibitoren activeren autophagy door het eiwit. TOR zelf is vernoemd naar de rapamycine: Target Of Rapamycine (target of rapamycin). Rapamycine - is een antibioticum dat champignons te produceren, wordt het ook gebruikt als een immunosuppressivum. Deze stof wordt gebruikt bij orgaantransplantatie om het risico op afstoting te verminderen. Rapamycine verlengt ook de levensduur van verschillende organismen, zoals muizen, en vrij sterk.

Rapamycine is erg duur, dus in veel gevallen gebruik maken van een veel goedkopere remmer van TOR - cafeïne. Dierproeven hebben bevestigd dat het verbetert en verlengt de levensduur van autofagie. Ook hebben we de resultaten van epidemiologische studies, volgens welke de menselijke bevolking, waar een paar koppen koffie per dag drinken, is het sterftecijfer teruggebracht met 10%.

Er is het concept van de "Franse paradox": de Franse lange levensduur en zelden last hebben van hart- en vaatziekten. Op een gegeven moment werd uitgelegd consumptie van resveratrol in rode wijn. Knaagdieren de stof verlengt het leven. Maar vervolgens geteld hoeveel wijn man consumeren om resveratrol hetzelfde effect had - twee vaten per dag. Blijkbaar is de Franse paradox binnenkort verbonden met zichzelf ethanol, die in bepaalde lage concentraties de levensduur van nematoden verlengd. Mensen die een glas wijn per dag vermindert het risico op hart- en vaatziekten zoals coronaire hartziekte, coronaire hartziekten en ga zo maar door te drinken. Maar ethanol heeft een negatieve kant side: alcoholisme, levercirrose, verhoogt het risico van bepaalde kankers. Daarom kunt u aanbevelen als de ethanol geroprotector - een betwistbaar punt. Het wekt interesse van wetenschappers en metformine - een remedie voor diabetes. Het heeft een aantal bijwerkingen die verband houden met het maag-darmkanaal. Er is onderzoek dat bevestigt dat metformine verlengt de levensduur van wormen.

Maar de langste - 50% - levende nematoden te wijten aan alfaketoglutaraat. Hij is opmerkelijk dat er bij mensen in grote aantallen, en heeft een lage toxiciteit. Maar tot nu toe geen studies over knaagdieren, wetenschappers want het is heel moeilijk om de financiering voor dit geneesmiddel tegen veroudering te studeren te krijgen, omdat de veroudering wordt niet beschouwd als een ziekte. Alfaketoglutaraat overigens sporters als voedseladditief om de groei van spiermassa te versnellen. Maar er zijn tegenstrijdige berichten of het echt helpt bij deze.

Jonge bloed

Illustratie: Popular Science

In een studie, onderzoekers operatief verbonden lichamen van twee knaagdieren - jong en oud, een combinatie van hun bloed systeem. Onder deze omstandigheden, oude knaagdieren langer leven en jong - minder, terwijl bij oudere knaagdieren verhoogt de plasticiteit van het zenuwstelsel, dat wil zeggen het vermogen van zenuwcellen om nieuwe neurale verbindingen te vormen. Ze verbetert zelfs de regeneratie van spierweefsel. Het is duidelijk dat niemand biedt aan senioren en jonge kinderen aan elkaar te naaien om ouderen langer te leven. Maar misschien zullen we een aantal factoren die aanwezig zijn bij jonge serum, of zoek cellen die leven te verlengen en kan ze synthetiseren en geef als medicijn voor oudere mensen te vinden. Deze prachtige vertelde Tony Wyss-Korea (Tony Wyss-Coray). Momenteel is het uitvoeren van technische proeven gebruiken plasma van jonge organismen voor de behandeling van de ziekte van Alzheimer. Laten we eens kijken wat ze naar buiten komen.

Om een ​​lange tijd te leven

Een ander verhaal gaat over een onderzoeker Aubrey de Grey (Aubrey de Grey), hij ook uitgevoerd op de Ted Talk. Aubry zei: "Sommige mensen zeggen:" Wel, we zullen de levensduur van 20 jaar te verlengen, is niet van plan in 80 en 100. te sterven Maar het is nog steeds niet erg geruststellend. Kunnen we rekenen op iets meer? "". Aubrey antwoordde: "Yes, we can." Waarom? Hij citeert de metafoor van de universele zwaartekracht. Als je de bal zal nemen en gooi naar hem, hij zal vallen. Als je naar hem gooien veel, zal het later vallen. Maar als je gooien op het, zodat het de eerste kosmische snelheid bereikt, dan zal de bal vliegen in de ruimte, nooit terug te keren naar de aarde. "Kijk, wetenschappelijke en technologische vooruitgang is sneller en sneller te ontwikkelen, en, misschien, voor wie 20 jaar, je nog steeds zal leven, zal komen met een medicijn dat het leven verlengt voor nog eens 25 jaar, en gedurende deze 25 jaar zal komen met een medicijn dat het leven verlengt voor nog eens 30 jaar, en ga zo maar door. En misschien, omdat een bepaalde leeftijd, sommige mensen kunnen leven voor een lange tijd, duizenden jaren. " Veel wetenschappers zijn sceptisch. Maar er is geen ernstige argumenten waarom het onmogelijk is in principe. We zien dat de wetenschappelijke en technische vooruitgang verlengt de levensduur van het volk, met de hele wereld, in alle landen, ook de armste, en de levensverwachting groeit gestaag. Dit betekent dat ter wille van de verlenging van het leven moet aan de wetenschap te ontwikkelen.

Tot slot zou ik willen aanraden een geweldige site geroprotectors.org - er worden verzameld van de publicatie van de resultaten van de studies van de verschillende stoffen uit het oogpunt van de verlenging van de levensduur van een proefdier organismen.