Alternatiivid surma: kuidas võita vananemine

Nagu kaasaegne molekulaarbioloogia vaatleb nähtust vananemise? Nagu üritab õppida vananemise on lootus aeglustamiseks või isegi peatamiseks selles protsessis? Need küsimused keskendusid loeng bioloog Alexander Panchina, kellega ta varem tehtud kontoris Mail.Ru Group populaarteaduslikke loenguid formatsiooni.

Vananemine - väheneb vanuse eluiga. Alates teatud vanuses igal aastal suurendab tõenäosust inimese surma. Pärast 20 aastat, iga kaheksa aastat elu suurendab riski poole võrra. Inimesed surevad südamehaiguste, vähi, insult, emfüseem, kopsupõletik, neeruhaigus, Alzheimeri tõbi, õnnetus. Aga hea uudis on see, et teaduse ja tehnika arenguga on võimaldanud võita paljude haiguste ja pikendada inimese elu.

Viimase 60 aasta jooksul kõigis riikides eluea pikenemine ja mõned inimesed hakkasid elama umbes 20 aastat kauem. Austraalia, Kanada, Jaapan ja mõned Euroopa riigid, keskmine eluiga ületab 80 aastat. See on küsimus, kui oluline on hea ravim riigis, mõistlik kasutamine teaduse arengut, kasutamise tõhusate ravimite ja mitte mingi homöopaatia ja nii edasi. Aga üldiselt kogu maailmas märgatav progress.

Isegi lõpus XIX sajandil niisiis oletati teoreetilise surematuse hüdra. 1997. aastal Daniel Martinez tõestas hüpoteesi

Kui tekib küsimus, kas me saame võita see tõuseb graafik kasv suremuse meenutan sõnu Wright vennad "Kui linnud võivad lennata, siis suudame saavutada kontrolli lendu." Bioloogid öelda, et kui hüdra vanusest, surma- ei suurendata, on tõenäoline, et see võib muuta meid. Puuduvad põhiõiguste piirangud, mis ei võimalda elusorganismi elada väga kaua. Klassikaline näide pikaealised organismi - Paljastuhnur, kes elab kümme korda kauem kui nende sugulased - hiired ja rotid. Genoomi Paljastuhnur juba uurib teadlased loodavad mõista, mis teeb ta nii eriliseks ja on pika elueaga.

Kui me hinnata elu mitmekesisust planeedil, imetajate eluiga võib erineda ligi sada korda, ja loomad üldiselt - kümneid tuhandeid kordi. Mida see saab ühendada? On ilmselge, et olulist rolli vananemise ja pikaealisuse geenid mängivad. Mis riiakas või vole alates evolutsiooniline seisukohast, ei ole eriti huvitatud sellest, kuidas elada kaua. Looduses mõned liikmed nende liikide ellujäämiseks vanaduse, nende varases piisavalt süüa röövloomade eest. Isegi kui seal oli mingi mutatsioon, pikendavad elu tema oleks vähe kasu nii suurenenud sigivus. Ja liikide vabaneda oht röövloomade, me lihtsalt näeme eluea pikenemine. Sama Paljastuhnur et elab maa all, võib elada 31 aastat. Teine näide kaitse röövloomade - võime lennata, nagu see on koos nahkhiired ja linnud. Aga inimesed saavad end kaitsta abiga teaduse ja tehnoloogia.

On organismid, kelle geen on juba ette surma programmi. Näiteks mõned liigid lõhe naised surevad varsti pärast kudemist. Aga seal on rohkem huvitav näide - kaheksajalg:

Joonis: tigu ODÜSSEIA

Naiste kaheksajalg muneb, lõpetab süüa ja keskmiselt kuus sureb. See programmeeritud surma. Aga selgus, et see programm saab tagasi võtta, kirurgiliselt - lihtsalt välja lõigata paari näärmed, mille järel kaheksajalg ei saa elada kuus ja 6-9 kuud.

On näiteid programmeeritud rakusurma, kui üksikute rakkude võib tappa ise. Seda protsessi nimetatakse apoptoosi kui rakud kogunevad suur hulk mutatsioone, mis ei saada vähk, ei kujuta endast ohtu keha, ta on ise hävitada, ja üsna mõistliku - rakk on mitte ainult pritsib kogu selle sisu välja ja variseb kambriteks, mida saab seejärel pildistatud naaber rakkudes ja käitlemata. Huvitaval kombel on üleminek rakusurma surma kogu organismi. Gut ümarusside Caenorhabditis elegans (nematood) natuke fluorestseerib. Ja kui uss on suremas loomulikel põhjustel või tulenevalt mõningaid kahjustusi, siis tund enne tema surma ees soole kuma laine võimendatakse ja järk-järgult laieneb lõpuks sooles. Pärast seda, uss liigub teise maailma. Seda nähtust nimetatakse "sinised lained surma." Laine võivad indutseerida kunstlikult, näiteks sügavkülmas ja lahtisulatamiseks ussi. Ka teadlased on leidnud viisi, et peatada see laine. Kestus elu uss ei suurenda, kuid kui see on kahjustatud, siis ei sureb. Mis tekkimist laine algab protsess raku surm, aga siis on sinine kuma kaob, ja uss elab jätkuvalt edasi. Pole kuma on lihtsalt indikaator ja see tõesti on laine rakusurma mööda soolestikku, mis viib surma.

Miks on see mehhanism on tekkinud? Ilmselt tulemusena selline "surma tund" uss muutub toidu oma järglastele. Ussid koorumist beebid surevad ja muutuvad toidu järgmise põlvkonna. Sümbol ohverdamine sünnitusega.

Inimestel vähemalt täiskasvanutel, sellised mehhanismid ei leitud. Meie vananemise on kokku paljude erinevate protsesside. Üks neist - on rakkude vananemist.

Vana rakud võivad kahjustada kõrvalolevaid, võib eritada aineid, mis viivad põletik. Vanemad rakud võivad muutuda vähkkasvaja, nii et see oleks hea vabaneda neist. Uurimistöö tulemused avaldas hiljuti eemaldamine kasutades spetsiaalset ravimit vana rakkudes teatud tüüpi geneetiliselt muundatud närilised. Ja need närilised elasid kauem. See on täiesti võimalik leida lähenemine vananemisele rakke.

telomeeride lühenemine

Inimese kromosoomi hallid telomeerid - valge

raku vananemist seostatakse teatud protsesse. Üks neist - lühenemine telomeeride. Way milline iga raku jagunemisel DNA molekuli lüheneb. Otstes kromosoomid on segmendis, mida nimetatakse telomeerid, mis alluvad lühendades, kaitstes seega ülejäänud kromosoomi. Telomeeride lühendada põlvest põlve, ja nad on vanad rakud on väga lühike. See on vana ja noor mees rakud saab eristada pikkuse telomeeride, võttes arvesse teatavaid erinevusi nende omadused.

Kuid probleem on juba lahendatud lühendamine meie tüvirakke. Nad on ensüümi telomeraasi, mis on võimeline lõpuni ehitada telomeeride. Seetõttu mõningate rakkude ütlevad, et nad on surematud.

Teine hea uudis on see, et me saame pikendada telomeeride geeniteraapiat. Katsed viidi läbi mille viirus tarnitud läbi spetsiaalse telomeraasi närilistel ja telomeeride valmisid rakke. Need närilised, nagu katsed näitavad, elavad kauem.

44-aastane Elizabeth Parrish, juht American uuringute firma BioViva ehk sai esimene inimene, milles anti-vananemist geeniteraapia on edukalt katsetatud

Sarnased katsed olid inspireeritud Elizabeth Parrish proovige ette kujutada, nagu geeniteraapia. On selge, et see nii raames PR-kampaania, sest see omab suurimat biotehnoloogia firma. Uudised läbinud teavet, mis on selline nagu ta pikenenud telomeeride. Aga see ei ole teaduslik eksperiment, puudub kontroll, ei mingit võrdlust. Kuigi see lugu inspireerib paljud ja ütleb, et telomeeri lühenemist ei ole ületamatu probleem vananemise. kahju kogunemine

Teine asi, mis juhtub rakud - on kogunemine kahju. Nad on erinevad. Üks tüüpi kahju - on kogunemine rakkudes rämps. Näiteks halb purustada valgud, kuna see juhtub puhul Alzheimeri tõbi. Või valesti töötamise organellid nagu mitokondrid kahjustatud. Iga raku jagunemise need vigastused meeldib lahjendatakse ja iga saadud kaks rakku nad peaksid olema kaks korda väiksem. See tähendab, et aktiivse rakkude jagunemist võib noorendada.

Aga jagamine on varjukülg - vähk. On geneetilisi mutatsioone, mis ei ole lahjendada. Vähiraku - raku on kogunenud suur hulk mutatsioone, mis võivad viia jagada lõputult, töövõimetust apoptoosi. Tänapäeval on rohkem tänapäevaste võidelda vähi. Varem oli ta täiesti ravimatu haigus, on nüüd paljudel juhtudel on ravitud.

tühjakõhu

Üks ilusamaid eksperimendid pikendada elu on seotud uuringu mõju osalise nälga. Katse viidi läbi närilistel. See on graafiku suremus:

rohelist värvi näitab kes söövad kõht, sinine kuusk on 25% vähem, violetsed - 55% vähem, ja punane - 65%. Nagu näete, on maksimaalne eluiga on tõusnud umbes 1, 5 korda. Green suri kuskil kolm aastat, samas kui ülejäänud elanud oluliselt kauem. Kui kõik rohelised on surnud, Reds on veel elus. Muljetavaldav tulemus. Selgus, et mehhanism eluea pikendamise kaudu nälga seotud väga erinevate organismide, kuid mitte kõigile. On neid, kus osaline äravõtmine vähendab eluiga. Aga paljudel liikidel see toimib. Näiteks roundworm Caenorhabditis elegans, rotid, mõned hiiretüvedele, koerad, on vastuolulised puudutavad andmed makaagid. Avalikes, see on väga raske panna selliseid katseid. Kui selgus, osalise nälga pikendab elu uss, ta leidis hormoon, mis eritub vastuseks söömine. Need hormoonid toimivad retseptori DAF-2 paiknev rakupinnal ja et kuidagi soodustab vananemine. Kui see retseptor kahju, need ussid elavad umbes kaks korda nii pikk.

Kui DAF-2 retseptori aktiveerimisel see vallandab kaskaadi rakuprotsesside viib valgu inaktivatsiooni, mida nimetatakse DAF-16. DAF-16 - see on väga oluline valk, mis reguleerib rakkude tööd järgmiselt. Kui toit kättesaadav ja DAF-16 on inaktiveeritud, rakkude arvab, "Oh, zashib sööki on lõppenud, kõik on hea, saab lõõgastuda, ma ei ole ohus, on võimalik korrutada, jagada - kõik on korras." Kui see signaal puudub, st DAF-2 on katki või kui ei ole toit, see aktiveerib DAF-16 rakkude arvab: "Mis jama, ma suren, stress, õudusunenägu! Sa pead ise salvestada "- ja jookseb hunnik kaitsemehhanismid: mutatsioonid oksüdatiivse stressi, soojuse šokk, kõik järjest. St DAF-16 muudab töötamise sadade teiste geenide mis kaitsevad rakke erinevate probleemidega.

Selgus, et isikul on sarnane valk DAF-16 ja DAF-2. Aga sarnane DAF-16 valgu mutatsioon leiti. On inimesi ühe variandi selle valgu ja on inimesi, kellel teine ​​võimalus. Omanikud esimese teostuse (FOXO3) on palju tõenäolisem, et elada kuni 90 aastat või rohkem. See tähendab, et uurides molekulaarne mehhanism vananemise ussid, saame paremini mõista, kuidas vananemise mehhanismide inimestel.

Loomulikult ei ole kõik, mis me saime teada ussid, võib tõlkida inimestele. Näiteks, kui me eemaldada sugurakkudes kehasse uss, see ka aktiveerib DAF-16 ja ta elab kauem. Aga kui sa kastreerida ennast, oma elu ei pikendata.

Kehakaal

Päkapikk nahkhiired võivad elada kuni 40 aastat. Organismide suurema kehakaalu elavad kauem. Kuid on neid, kelle eluiga on palju suurem kui arvutatud nende kehamassi. Näiteks inimesed elavad palju kauem kui teiste liikide sama mass. Päkapikk nahkhiired ja nende sugulased ka on pika elueaga. Need nahkhiired näitas üles nagu DAF-2 valgu, kuid konkreetseid mutatsioone.

Peale mudelorganisme teadlased uurivad ja mutatsioone inimestele.

See noormees suri 17-aastaselt, ta oli enneaegse vananemise sündroom nimega "Progeeria". See geneetiline haigus, mis põhjustab varajast välimus vananemisnähtude. Noores eas on seniilsus ja inimesed keskmiselt elada 13 aastat. Selle haiguse tagajärjel on mutatsioon geenis, mis vastutab valgusünteesi lamin. See valk on vastutav organisatsiooni tuuma, nn tuumamaatriksile, tuuma struktuuri. Usside vananeva tuumamaatriksile hävib rakkudes, ja aeglasemalt kui see juhtub, ussid elavad kauem. Ehk hävitamise tuumamaatriksile mängib tähtsat rolli inimese vananemist.

Kasvuhormoon

Kasvuhormooni kaudselt põhjustab signaali võimendamist, mis on läbinud meie analoog DAF-2. Kui palju lihtsam, siis pöialpoissi rakud tunnevad teatud mõju nälga. Siin pügmee hiire Yoda ja tema sõbranna Princess Leia:

Yoda oli riknenud geeni reguleerimise sünteesi kasvuhormooni. Ta elas lab neli aastat - inim- vanus on rohkem kui sada aastat.

Ecuador, on elanikkonna inimeste teatud vormis dwarfism nimetatakse Laroni sündroom on umbes sada inimest. Me ei tea, kuidas nad elavad. Teadlased neid vaadates üle 20 aasta ja oli avaldamise et need inimesed on vähendatud ohtu, et mõni seniilsus, sealhulgas vähk ja diabeet. Äkki nad tõesti elavad kauem kui teised inimesed samas piirkonnas.

Jumal TOR, peremehega praht

Joonis: Ban Lab

Meie rakud suudavad eemaldada ennast praht mitte ainult jagunemise. Nad võivad taluda seda. Seda nimetatakse autophagy - rakkude seedida dirtiest ise, siis kuidagi taastada ja visata. See protsess võib kaasa noorendamiseks rakkudes, kuid see takistab TOR valku.

Mida ta teeb? Ta ütleb: "Kõik on kasulik. See aegunud võileib, et teil on siin mugav. See on tühi, blokeerib, ja see läheb põhjus. " Meie esivanemad elasid regulaarne toidupuudus. Puudusid geneetiliselt muundatud organismide, puudus roheline revolutsioon, normaalne põllumajandus, seal polnud midagi. Hunger võib juhtuda igal ajal, ja seega TOR on mänginud olulist rolli. Aga nüüd see prügi koguneb ja kahjustab rakke. Õnneks on mingi ainega inhibiitorid, mis on võimeline maha suruma valku.

TOR inhibiitorid vallandada autophagy kaudu valku. TOR ise on oma nime saanud rapamütsiin: rapamütsiini sihtmärk (rapamütsiinimärklaud). Rapamütsiin - on antibiootikum, mis toodavad seened, samuti kasutatakse immunosupressandina. Seda ainet kasutatakse elundite siirdamise riski vähendamiseks äratõukereaktsiooni. Rapamütsiin ka pikendab elu erinevate organismide, nagu hiired, ja üsna kindlalt.

Rapamütsiin on väga kallis, nii paljudel juhtudel kasutada palju odavam inhibiitor TOR - kofeiini. Loomkatsed on kinnitanud, et see parandab ja pikendab autophagy. Ka meil on tulemused epidemioloogilised uuringud, mille kohaselt inimeste populatsioonides, kus juua paar tassi kohvi päevas, suremus on vähenenud 10% võrra.

On mõiste "Prantsuse paradoks": Prantsuse pikaealine ja harva kannatavad südame-veresoonkonna haigus. Korraga, see selgitab tarbimist resveratrooli sisalduva punase veini. Näriliste aine pikendab elu. Aga siis arvestatakse, kui palju tarbida veini mees resveratrooli oli sama mõju - kaks barrelit päevas. Ilmselt Prantsuse paradoks varsti iseendaga seotud etanooli, mis teatud väikestes kontsentratsioonides pikendada elu ümarussid. Inimesed, kes joovad klaasi veini päevas vähendab südame-veresoonkonna haiguste, nagu südame isheemiatõbi, südame isheemiatõbi ja nii edasi. Aga etanooli negatiivne külg külje: alkoholism, maksatsirroos, suureneb risk teatud vähiliikide. Seetõttu, kas on võimalik soovitada kuidas geroprotector etanooli - on vaieldav küsimus. See äratab huvi teadlaste ja metformiini - ravi diabeet. On mõned tingitud kõrvalnähte seedetraktis. On uuringuid, mis kinnitab, et metformiin pikendab elu ussid.

Aga pikim - 50% - live ümarussid tingitud alfa-ketoglutaraat. Ta on tähelepanuväärne, et on inimesi suurtes kogustes, ja on madal toksilisus. Aga seni ei ole uuringuid närilistel, teadlased, sest see on väga raske saada rahastamist uurida selle ravimi vananemise vastu, sest vananemine ei peeta haiguse. Alfa-ketoglutaraat, muide, sportlased kasutavad toidulisandina kiirendada kasvu lihasmassi. Aga seal on vastuolulised, kas see tõesti aitab see.

Young vere

Joonis: Enim Science

Ühes uuringus, teadlaste kirurgiliselt liitunud asutuste kahe näriliste - vana ja noor, ühendades oma vereringe. Nendes tingimustes vana näriliste elavad kauem ja noorte - vähem, samas kui vanemad näriliste suurendab plastilisus närvisüsteemi, st võime närvirakkude moodustada uus neuraaltoru ühendusi. Nad isegi parandab lihaskoe regenereerimist. On selge, et keegi pakub õmmelda kokku pensionärid ja väikelapsed pensionäre elada kauem. Aga võibolla leiame mõned tegurid, mis on noortel esineb seerumi või leida rakud, mis pikendavad eluiga ja võib sünteesida neid ja anda ravimina vanemad inimesed. See imeline ütles Tony Wyss-Korea (Tony Wyss-Coray). Praegu läbiviimise tehnilised testid kasutada plasma noorte organismide Alzheimeri tõbi. Vaatame, mida nad välja tulema.

Et elada kaua

Teine lugu hõlmab uurija Aubrey de Grey (Aubrey de Grey), ta on kõlanud ka Ted Talk. Aubry ütles: "Mõned inimesed ütlevad:" Noh, me pikendada eluiga 20 aastat, ei sure 80 ja 100. Aga see ikka ei ole väga lohutav. Kas me loota midagi enamat? "". Aubrey vastas: "Jah, me suudame." Miks? Ta tsiteerib metafoor universaalne gravitatsiooni. Kui te võtate pall ja viska teda, ta langeb. Kui sa viska teda palju, siis langeb hiljem. Aga kui sa viska seda, et see jõuab esimese kosmilise kiirusega, siis pall lennata kosmosesse, mitte kunagi tagasi Maale. "Vaata, teaduse ja tehnika arenguga areneb kiiremini ja kiiremini, ja võib-olla neile 20 aastat, sa ikka elada, tulla ravim, mis pikendab elu veel 25 aastat, ja nendel 25 aastat tulla ravim, mis pikendab elu veel 30 aastat, ja nii edasi. Ja võib-olla, sest teatud vanuses, mõned inimesed võivad elada kaua, tuhandeid aastaid. " Paljud teadlased on skeptilised. Aga ei ole raske argumente, miks ei ole võimalik põhimõtteliselt. Me näeme, et teaduse ja tehnika arenguga pikendab inimesed koos terve maailma kõigis riikides, isegi kõige vaesemad, eluiga kasvab pidevalt. See tähendab, et pärast eluea pikendamiseks on vaja arendada teadust.

Lõpuks tahaksin soovitada suur sait geroprotectors.org - seal kogutakse avaldamist uuringute tulemused erinevate ainete seisukohast laiendada elu katselooma organismid.