Alternativen zum Tod: Wie zu besiegen Altern

Als moderne Molekularbiologie befasst sich mit dem Phänomen des Alterns? Wie der Versuch, Alter zu studieren, gibt es Hoffnung für eine Verlangsamung oder sogar diesen Prozess stoppen? Diese Fragen konzentrierten sich auf den Vortrag Biologe Alexander Panchina, mit denen er in der Vergangenheit im Büro gemacht Mail.Ru Group populärwissenschaftliche Vorträge einrichten.

Alter - eine Verringerung des Alters der Lebenserwartung. jedes Jahr von einem bestimmten Alter an erhöht die Wahrscheinlichkeit eines Todes einer Person. Nach 20 Jahren erhöht sich alle acht Jahre des Lebens das Risiko um etwa die Hälfte. Menschen sterben an Herzkrankheiten, Krebs, Schlaganfall, Emphysem, Lungenentzündung, Nierenerkrankungen, Alzheimer-Krankheit, Unfall. Aber die gute Nachricht ist, dass wissenschaftlicher und technologischer Fortschritt hat erlaubt, viele Krankheiten zu gewinnen und die menschliche Leben zu verlängern.

In den letzten 60 Jahren in allen Ländern höhere Lebenserwartung, und bei manchen Menschen begannen mehr über 20 Jahre zu leben. In Australien, Kanada, Japan und einigen europäischen Ländern übersteigt die durchschnittliche Lebenserwartung 80 Jahre. Dies ist die Frage nach der Bedeutung einer guten Medizin im Land, die sinnvollen Nutzung der wissenschaftlichen Fortschritte, die Verwendung von wirksamen Medikamenten, und nicht einigen Homöopathie und so weiter. Aber insgesamt weltweit spürbare Fortschritte.

Auch am Ende des XIX Jahrhunderts theoretische Unsterblichkeit hydra vermutet wurde. Im Jahr 1997 erwies sich Daniel Martinez die Hypothese experimentell

Wenn stellt sich die Frage, ob wir diese steigende Kurve der Zunahme der Sterblichkeit besiegen kann, erinnere ich mich an die Worte der Wright-Brüder: „Wenn Vögel fliegen können, dann können wir einen kontrollierten Flug erreichen.“ Biologen sagen, dass, wenn ein hydra mit dem Alter wird das Risiko des Todes nicht erhöht wird, ist es wahrscheinlich, dass dies uns machen kann. Es gibt keine grundsätzlichen Einschränkungen, die ein lebender Organismus nicht erlauben, sehr lange zu leben. Ein klassisches Beispiel für einen langlebigen Organismus - der Nacktmull, die zehnmal länger als ihre Verwandten lebt - Mäuse und Ratten. Das Genom des Nacktmull untersucht bereits Wissenschaftler hoffen, zu verstehen, was es so besonders macht, und langlebig ist.

Wenn wir die Vielfalt des Lebens auf dem Planeten, die Säugetier-Lebenserwartung kann von fast hundertmal, und Tiere im Allgemeinen unterscheiden sich beurteilen - in die Zehntausende von Zeiten. Mit dem, was es kann angeschlossen werden? Es ist offensichtlich, dass eine wichtige Rolle bei der Alterung und Langlebigkeit Genen spielen. Was für eine Beißzange oder Wühlmaus aus evolutionärer Sicht ist nicht besonders daran interessiert, wie eine lange Zeit zu leben. In der Natur überleben wenige Mitglieder dieser Spezies bis ins hohe Alter, ihre früh genug Räuber zu essen. Auch wenn es irgendeine Art von Mutation, das Leben zu verlängern, von ihr wenig hilfreich im Hinblick auf die erhöhten Fortpflanzungserfolg wäre. Und die Art, zu der Bedrohung durch Raubtiere loszuwerden, sind wir nur eine Zunahme der Lebenserwartung zu sehen. Das gleiche Nacktmull, die unter der Erde lebt, seit 31 Jahren lebt. Ein weiteres Beispiel für Schutz vor natürlichen Feinden - die Fähigkeit zu fliegen, wie es der Fall mit den Fledermäusen und Vögeln. Aber die Menschen sich schützen können mit Hilfe von Wissenschaft und Technik.

Es gibt Organismen, in denen das Gen bereits das Todesprogramm gelegt hat. Zum Beispiel sterben einige Arten von Lachs Weibchen bald nach dem Laichen. Aber es ist ein interessantes Beispiel - die Krake:

Abbildung: Schnecken ODYSSEY

Die weibliche Krake Eier legt, hört zu essen, und im Durchschnitt einen Monat stirbt. Dieser programmierte Tod. Aber es stellte sich heraus, dass dieses Programm kann mit chirurgisch rückgängig gemacht werden - nur ein Paar Drüsen ausgeschnitten, wonach der Tintenfisch nicht einen Monat leben können, und 6-9 Monate.

Es gibt Beispiele für den programmierten Zelltod, wenn einzelne Zellen selbst töten. Dieser Prozess der Apoptose genannt wird, wenn die Zellen eine große Anzahl von Mutationen ansammeln, die nicht bösartig wird keine Bedrohung für den Körper darstellt, ist es selbst zu zerstören, und durchaus sinnvoll - die Zelle ist nicht nur spritzt seinen gesamten Inhalt aus und stürzt in den Fächer, die dann von Nachbarn eingefangen werden Zellen und entsorgt. Interessanterweise gibt es einen Übergang von Zelltod zu dem Tod des gesamten Organismus. Gut Spulwurm Caenorhabditis elegans (Nematoden) Bit fluoresziert. Und wenn der Wurm auf natürliche Ursachen oder als Folge von einigem Schaden stirbt, dann eine Stunde vor seinem Tod vor der Darm glow Welle wird verstärkt und erstreckt sich allmählich bis zum Ende des Darms. Danach bewegt sich der Wurm in einer anderen Welt. Dieses Phänomen wird als „blaue Wellen des Todes“ genannt. Welle kann künstlich werden, beispielsweise einfrieren und auftauen den Wurm induziert. Außerdem haben die Wissenschaftler einen Weg zu stoppen, diese Welle gefunden. Die Dauer des Lebens des Wurms nicht erhöht, aber wenn es beschädigt ist, wird es nicht sterben. Mit dem Aufkommen einer Welle startet den Prozess des Zelltods, aber dann ist es blau leuchten schwindet, und der Wurm zum Leben geht weiter. Unnötig glow ist nur ein Indikator, und es ist tatsächlich die Welle des Zelltods entlang des Darms, der zum Tod führt.

Warum hat dieser Mechanismus entstanden? Offenbar als Folge eines solchen „Tod in einer Stunde“, wird der Wurm als Nahrung, um ihre eigenen Nachkommen. Worms Brut Babys sterben und werden Lebensmittel für die nächste Generation. Symbol des Opfers der Mutterschaft.

Bei Menschen, zumindest bei Erwachsenen wurden solche Mechanismen gefunden. Unser Altern ist ein Aggregat aus vielen verschiedenen Prozessen. Einer von ihnen - ist die Alterung von Zellen.

Alte Zellen können benachbarte beschädigen können Substanzen freisetzen, die zu Entzündungen führen. Ältere Zellen bösartig werden, so wäre es gut, sie loszuwerden. Die Forschungsergebnisse wurden kürzlich durch die Entfernung veröffentlicht eine spezielle Medikamente alte Zellen eines bestimmten Typs in genetisch veränderten Nager verwenden. Und diese Nager lebten länger. Das ist durchaus möglich, einen Ansatz zur alternden Zellen zu finden.

Die Verkürzung der Telomere

Das menschliche Chromosom Telomere grau - weiß

Zellalterung mit bestimmten Prozessen in Verbindung gebracht. Einer von ihnen - eine Verkürzung der Telomere. Art und Weise der Natur, die mit jeder Zellteilung, das DNA-Molekül verkürzt wird. An den Enden der Chromosomen sind Segmente genannt Telomere, die zur Verkürzung unterliegen, wodurch der Rest des Chromosoms zu schützen. Telomere verkürzen von Generation zu Generation, und sie sind alte Zellen sehr kurz sind. Das ist ein alter und ein junger Mann-Zellen können durch die Länge der Telomere zu unterscheiden, unter Berücksichtigung bestimmter Variationen in diesen Eigenschaften.

Allerdings hat das Problem bereits in der Verkürzung unserer Stammzellen gelöst. Sie haben ein Enzym Telomerase, das die Telomere zu beenden ist in der Lage zu bauen. Daher über einige der Zellen sagen, dass sie unsterblich sind.

Eine weitere gute Nachricht ist, dass wir Telomere durch Gentherapie verlängern können. Die Experimente wurden in welchem ​​Virus geliefert durch eine spezielle Telomerase bei Nagern durchgeführt und Telomere wurden in Zellen abgeschlossen. Diese Nagetiere, wie Experimente zeigen, länger leben.

44-jährige Elizabeth Parrish, Leiter der amerikanischen Forschungsgesellschaft Bioviva, wurde vielleicht die erste Person, in der Anti-Aging-Gentherapie erfolgreich getestet wurde

Ähnliche Experimente wurden von Elizabeth Parrish inspiriert versuchen, eine solche Gentherapie vorstellen. Es ist klar, dass es tut dies im Rahmen der PR-Kampagne, weil es das größte Biotechnologie-Unternehmen besitzt. Die Nachricht übergeben die Informationen, das ist eine Art, wie sie Telomere verlängert. Aber das ist kein wissenschaftliches Experiment, gibt es keine Kontrollgruppe, kein Vergleich. Obwohl diese Geschichte inspiriert viele und sagt, dass die Verkürzung der Telomere kein unüberwindbares Problem des Alterns ist. Schadensakkumulation

Eine andere Sache, die in den Zellen geschieht - ist die Anhäufung von Schäden. Sie sind anders. Eine der Arten von Schäden - ist die Anhäufung in den Zellen von Junk. Zum Beispiel schlechte crunched Proteine, wie kommt es im Fall der Alzheimer-Krankheit. Oder nicht ordnungsgemäß funktioniert wie Mitochondrien Organellen beschädigt. Bei jeder Zellteilung dieser Verletzungen wie verdünnt, und jede der beiden resultierenden Zellen sollten sie zweimal kleiner sein. Das heißt, dass die aktive Zellteilung verjüngen.

Aber die Abteilung hat eine dunkele Seite - Krebs. Es gibt genetische Mutationen, die nicht verdünnt werden. Krebszelle - Zelle hat eine große Anzahl von Mutationen angesammelt, die sich unendlich zu teilen führen kann, der Apoptose zu deaktivieren. Heute gibt es modernere Methoden zur Bekämpfung von Krebs. Zuvor war er völlig unheilbare Krankheit war, ist jetzt in einer Reihe von Fällen behandelt wird.

Das Fasten

Einer der schönsten Experimente Leben zu verlängern hat sich mit der Untersuchung der Wirkung von Teil Hunger in Verbindung gebracht worden. Das Experiment wurde bei Nagetieren durchgeführt. Dies ist ein Diagramm der Sterblichkeit:

Die grüne Farbe zeigt, diejenigen, die aus dem Bauch essen, Blaufichte ist 25% weniger, violett - 55% weniger und rot - 65%. Wie Sie sehen können, hat sich die maximale Lebenserwartung um etwa 1 erhöht, 5-mal. Grün starb irgendwo in drei Jahren, während der Rest signifikant länger lebten. Wenn alles grüne gestorben ist, sind die Reds noch am Leben. Ein beeindruckendes Ergebnis. Es stellte sich heraus, dass der Mechanismus des Lebens durch Verhungern relevant zu sehr unterschiedlichen Organismen zu verlängern, aber nicht für alle. Es gibt solche, bei denen ein teilweise Entzug der Lebenserwartung reduziert. Aber bei vielen Arten es funktioniert. Zum Beispiel können die Spulwurm Caenorhabditis elegans, Ratten, einige Stämme von Mäusen, Hunden, gibt es widersprüchliche Daten in Bezug auf die Makaken. In der Öffentlichkeit ist es sehr schwierig, solche Experimente zu setzen. Wenn herausgefunden, wie ein Teil Hunger das Leben des Wurms verlängert, fand er ein Hormon, das in Reaktion auf die Nahrungsaufnahme ausgeschieden wird. Diese Hormone wirken auf den Rezeptor DAF-2 auf der Zelloberfläche befindet, und das fördert irgendwie Alterung. Wenn dieser Rezeptor Schaden, leben diese Würmer etwa doppelt so lang.

Wenn DAF-2-Rezeptor aktiviert wird, löst es eine Kaskade von zellulären Prozessen, die zu Protein-Inaktivierung, die die DAF-16 bezeichnet wird. DAF-16 - das ist ein sehr wichtiges Protein, das Zell Arbeit wie folgt reguliert. Wenn das Essen zur Verfügung und die DAF-16 inaktiviert ist, denkt, dass die Zelle, „Oh, zashib Mahlzeit beendet ist, ist alles gut, können Sie sich entspannen, ich bin nicht in Gefahr, es möglich ist, zu multiplizieren, dividieren -. Alles in Ordnung ist“ Wenn dieses Signal nicht vorhanden ist, dh DAF-2 gebrochen ist, oder wenn es keine Nahrung, es aktiviert DAF-16, die Zelle denkt: „Was für ein Durcheinander, ich sterbe, Stress, einen Alptraum! Sie müssen sich selbst retten „- und führt eine Reihe von Abwehrmechanismen: durch Mutationen von oxidativem Stress, Hitzeschock, alle in einer Reihe. Dh DAF-16 machen Hunderte von anderen Genen arbeiten, die Zellen von verschiedenen Problemen zu schützen.

Es stellte sich heraus, dass eine Person Protein ähnlich DAF-16 und DAF-2 hat. Aber ähnlich DAF-16 Protein-Mutation gefunden wurde. Es gibt Menschen mit einer Variante dieses Proteins, und es gibt Menschen mit einer anderen Option. Die Besitzer der ersten Ausführungsform (FOXO3) sind viel eher auf 90 Jahre leben oder mehr. Das heißt, durch den molekularen Mechanismus des Alterns in Würmern studieren, können wir besser verstehen, wie die Mechanismen des Alterns beim Menschen.

Natürlich ist nicht alles, was wir über die Würmer lernen, können auf den Menschen übertragen werden. Zum Beispiel, wenn wir die Keimzellen der Gonaden des Wurms zu entfernen, es aktiviert auch die DAF-16 und er wird länger leben. Aber wenn Sie sich selbst kastrieren, ist Ihr Leben nicht verlängert.

Das Körpergewicht

Dwarf Fledermäuse können bis zu 40 Jahre alt werden. Organismen mit mehr Körpergewicht leben länger. Aber es gibt diejenigen, Erwartung, deren Leben viel größer ist als die berechnete auf Basis ihrer Körpermasse. Zum Beispiel leben die Menschen viel länger als andere Arten mit der gleichen Masse. Dwarf Fledermäuse und ihre Angehörigen sind auch langlebig. Diese Fledermäuse auftauchten wie das DAF-2-Protein, aber mit spezifischen Mutationen.

Abgesehen von Modellorganismen, Wissenschaftler erforschen und Mutationen, die beim Menschen auftreten.

Dieser junge Mann starb im Alter von 17 hat, hatte er ein vorzeitiges Altern Syndrom genannt „Progerie“. Diese genetische Erkrankung, die frühe Auftreten von Anzeichen der Hautalterung verursacht. In jungen Jahren gibt es senile Krankheiten, und die Menschen leben im Durchschnitt 13 Jahre. Für diese Erkrankung verursacht eine Mutation in dem Gen, das für die Synthese des Proteins Lamin verantwortlich ist. Dieses Protein ist für die Organisation des Zellkerns verantwortlich, die so genannte Kernmatrix, Kernstruktur. Worms mit dem Altern der Kernmatrix wird in den Zellen zerstört, und desto langsamer geschieht, die Würmer leben länger. Vielleicht ist die Zerstörung der Kernmatrix spielt eine wichtige Rolle in der menschlichen Altern.

Das Wachstumshormon

Das Wachstumshormon führt indirekt zu einer Verstärkung des Signals, das durch unsere analogen DAF-2 geleitet wird. Wenn viel einfacher, dann Zwerge Zellen eine gewisse Wirkung von Hunger fühlen. Hier Pygmäen Maus Yoda und seine Freundin Prinzessin Leia:

In Yoda waren verdorben Gen die Synthese von Wachstumshormon regulieren. Er lebte vier Jahre lang im Labor - in Bezug auf die menschliche Alter mehr als hundert Jahren.

In Ecuador gibt es eine Population von Menschen mit einer bestimmten Form des Zwergwuchses ist Laron-Syndrom genannt, gibt es etwa hundert Menschen. Wir wissen nicht, wie sie leben. Wissenschaftler beobachten sie seit über 20 Jahren und war die Veröffentlichung, dass diese Menschen das Risiko einiger senile Krankheiten reduziert haben, einschließlich Krebs und Diabetes. Vielleicht leben sie wirklich länger als andere Menschen in der gleichen Region.

Gott TOR, der Herr von Schutt

Abbildung: Das Ban Lab

Unsere Zellen sind in der Lage, sich aus den Trümmern zu entfernen, nicht nur in der Division. Sie können es absorbieren. Dies wird Autophagie genannt - Zellen verdauen die schmutzigsten in sich selbst, dann irgendwie erholen sie und werfen. Dieser Prozess kann zur Verjüngung von Zellen beitragen, aber es verhindert TOR-Protein.

Was macht er? Er sagt: „Alles, was nützlich ist. Dieses veraltete Sandwich, die Sie hier haben, ist praktisch. Es wird hungrig, blockiert, und es wird für die Sache gehen. " Unsere Vorfahren lebten in regelmäßiger Nahrungsmittelknappheit. Es gab keine gentechnisch veränderten Organismen, gibt es keine grüne Revolution, normale Landwirtschaft, da war nichts. Hunger kann jederzeit auftreten, und deshalb TOR eine wichtige Rolle gespielt hat. Aber jetzt dieser Müll ansammelt und Zellen schädigen. Glücklicherweise gibt es substanz Inhibitoren, die das Protein unterdrücken kann.

TOR-Inhibitoren auslösen autophagy durch das Protein. Target of Rapamycin (Target of Rapamycin): TOR selbst wird nach dem Rapamycin genannt. Rapamycin - ist ein Antibiotikum, das Pilze produzieren, wird es auch als Immunsuppressivum eingesetzt. Diese Substanz wird in der Organtransplantation das Risiko einer Abstoßung zu verringern. Rapamycin verlängert auch die Lebensdauer von verschiedenen Organismen wie Mäuse und ziemlich stark.

Rapamycin ist sehr teuer, so dass in vielen Fällen einen viel billigeren Inhibitor von TOR verwenden - Koffein. Tierstudien haben bestätigt, dass es verbessert und verlängert die Lebensdauer der Autophagie. Auch wir haben die Ergebnisse von epidemiologischen Studien, nach den menschlichen Populationen, wo täglich ein paar Tassen Kaffee zu trinken, die Mortalitätsrate wurde um 10% reduziert.

Es ist das Konzept der „Französisch Paradox“: das Französisch langlebige und selten leidet an Herz-Kreislauf- Erkrankungen. Zu einer Zeit, erklärt dies den Verbrauch von Resveratrol in Rotwein enthalten ist. Nagetiere die Substanz verlängert das Leben. Aber dann gezählt, wie viel Wein Mann zu konsumieren, um Resveratrol die gleiche Wirkung hatte - zwei Barrel pro Tag. Offenbar bald die Französisch Paradox mit sich selbst Ethanol verbunden, die in bestimmten niedrigen Konzentrationen die Lebensdauer von Nematoden verlängert. Menschen, die ein Glas Wein trinken täglich das Risiko von Herz-Kreislauf-Erkrankungen wie koronare Herzkrankheit, koronare Herzkrankheit und so weiter reduziert. Aber Ethanol hat eine negative Seite an Seite: Alkoholismus, Leberzirrhose, erhöht das Risiko für bestimmte Krebsarten. Deshalb, ob es möglich ist, zu empfehlen, wie geroprotector Ethanol - ein strittiger Punkt ist. Es weckt das Interesse von Wissenschaftlern und Metformin - eine Heilung für Diabetes. Es hat einige Nebenwirkungen auf den Magen-Darm-Trakt bezogen. Es gibt Untersuchungen, die bestätigt, dass Metformin das Leben der Würmer verlängert.

Aber die längste - 50% - lebende Nematoden aufgrund Alphaketoglutarat. Er ist bemerkenswert, dass es bei Menschen in großer Zahl ist, und hat eine niedrige Toxizität. Aber bis jetzt keine Studien an Nagetieren, Wissenschaftlern, weil es sehr schwierig ist, die Finanzierung zu bekommen dieses Medikament gegen das Altern zu studieren, weil das Altern nicht als eine Krankheit. Alpha-Ketoglutarat, nebenbei bemerkt, verwenden Athleten als Nahrungsmittelzusatz das Wachstum der Muskelmasse zu beschleunigen. Aber es gibt widersprüchliche Berichte, ob es wirklich in das hilft.

Junges Blut

Abbildung: Popular Science

In einer Studie traten Forscher chirurgisch Leichen von zwei Nagetier - alt und jung, kombinieren ihr Blutsystem. Unter diesen Bedingungen leben alte Nagetier länger und jung - weniger, während bei älteren Nagern die Plastizität des Nervensystems erhöht, dh die Fähigkeit der Nervenzellen neue neuronale Verbindungen zu bilden. Sie verbessert auch die Regeneration von Muskelgewebe. Es ist klar, dass niemand zusammen Senioren nähen bietet und Kleinkindern bis zu Senioren länger leben. Aber vielleicht werden wir einige Faktoren finden, die in jungen Serum vorhanden sind, oder Zellen finden, das Leben zu verlängern und sie synthetisieren und geben als Medizin für ältere Menschen. Diese wunderbare sagte Tony Wyss-Korea (Tony Wyss-Coray). Derzeit Durchführung von technischen Tests Plasma von jungen Organismen verwenden für die Behandlung der Alzheimer-Krankheit. Mal sehen, was sie herauskommen.

eine lange Zeit zu leben

Eine andere Geschichte handelt von einem Forscher Aubrey de Grey (Aubrey de Grey), er auch an der Ted Diskussion durchgeführt. Aubry sagte: „Manche Leute sagen:“ Nun werden wir die Lebensdauer von 20 Jahren erstrecken, wird nicht in 80 sterben und 100. Aber es ist noch nicht sehr beruhigend. Können wir auf etwas mehr zählen? „“. Aubrey antwortete: „Ja, wir können.“ Warum? Er zitiert die Metapher der universellen Gravitation. Wenn Sie den Ball nehmen und auf ihn werfen, fällt er. Wenn Sie ihn viel werfen, wird es später fallen. Aber wenn Sie an ihm werfen, so dass es die erste kosmische Geschwindigkeit erreicht hat, dann wird der Ball in den Weltraum fliegen, nie zur Erde zurückzukehren. „Schau mal, wissenschaftlicher und technologischer Fortschritt ist die Entwicklung schneller und schneller, und vielleicht für die 20 Jahre, werden Sie noch leben, wird mit einem Medikamente kommen, dass das Leben für weitere 25 Jahre verlängert, und in diesen 25 Jahren mit einem Medikamente kommen, die das Leben verlängert für weitere 30 Jahre, und so weiter. Und vielleicht, seit einem bestimmten Alter, können manche Menschen für eine lange Zeit leben, Tausende von Jahren. " Viele Wissenschaftler sind skeptisch. Aber es gibt keine ernsthaften Argumente, warum es im Prinzip unmöglich ist. Wir sehen, dass die wissenschaftlichen und technischen Fortschritt, das Leben der Menschen erstreckt, mit der ganzen Welt, in allen Ländern, auch die ärmsten, und die Lebenserwartung wächst stetig. Dies bedeutet, dass im Interesse der Lebensverlängerung muß Wissenschaft entwickeln.

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