јльтернативы смерти: как победить старение

јвтор:
NikoniX
ѕечать
дата:
20 июн€ 2016 00:04
ѕросмотров:
2294
 омментариев:
2

јльтернативы смерти: как победить старение


 ак современна€ молекул€рна€ биологи€ смотрит на феномен старени€?  ак пытаютс€ старение изучать, есть ли надежды на замедление или даже остановку этого процесса? Ётим вопросам была посв€щена лекци€ биолога јлександра ѕанчина, с которой он выступил на прошедшем в офисе Mail.Ru Group научно-попул€рном лектории Set Up.




—тарение Ч это уменьшение с возрастом ожидаемой продолжительности жизни. Ќачина€ с определЄнного возраста с каждым годом возрастает веро€тность смерти человека. ѕосле 20 лет каждые восемь лет жизни увеличивают риск примерно в два раза. Ћюди умирают от болезней сердца, от рака, инсульта, эмфиземы, пневмонии, болезней почек, болезни јльцгеймера, от несчастных случаев. Ќо хороша€ новость заключаетс€ в том, что научно-технический прогресс уже позволил победить многие заболевани€ и увеличить продолжительность жизни человека.


«а последние 60 с лишним лет во всех странах возросла продолжительность жизни, причЄм в некоторых люди стали жить примерно на 20 лет дольше. ¬ јвстралии,  анаде, японии, в некоторых европейских странах средн€€ продолжительность жизни превышает 80 лет. Ёто к вопросу о важности хорошей медицины в стране, разумного использовани€ научных достижений, применени€ эффективных лекарств, а не какой-нибудь гомеопатии и так далее. Ќо в целом во всЄм мире заметен прогресс.


јльтернативы смерти: как победить старение


≈щЄ в конце XIX века была выдвинута гипотеза о теоретическом бессмертии гидры. ¬ 1997 году ƒаниэль ћартинес доказал гипотезу экспериментальным путЄм


 огда возникает вопрос, можем ли мы победить этот растущий график увеличени€ смертности, то € вспоминаю слова братьев –айт: Ђ≈сли птицы могут летать, то и мы можем достигнуть контролируемого полЄтаї. Ѕиологи говор€т, что если у гидры с возрастом риск смерти не увеличиваетс€, то, веро€тно, этого можем добитьс€ и мы. Ќет никаких принципиальных ограничений, не позвол€ющих живому организму жить очень долго.

 лассический пример долгоживущего организма Ч голый землекоп, который живЄт в дес€ть раз дольше своих родственников Ч мышей и крыс. √еном голого землекопа уже исследуют учЄные в надежде пон€ть, что делает это существо таким особенным и долгоживущим.


≈сли оценивать разнообразие жизни в масштабах планеты, то у млекопитающих продолжительность жизни может отличатьс€ почти в сотню раз, а у животных в целом Ч в дес€тки тыс€ч раз. — чем это может быть св€зано? ќчевидно, что важную роль в процессе старени€ и долгожительства играют гены.  ака€-нибудь землеройка или полЄвка с эволюционной точки зрени€ не особо заинтересована в том, чтобы жить долго. ¬ природе мало кто из представителей этих видов доживает до преклонного возраста, их достаточно рано съедают хищники. ƒаже если бы по€вилась кака€-то мутаци€, продлевающа€ жизнь, то от неЄ было бы мало толку с точки зрени€ увеличени€ репродуктивного успеха. ј у видов, избавившихс€ от угрозы со стороны хищников, мы как раз наблюдаем увеличение продолжительности жизни. “от же голый землекоп, обитающий под землЄй, может прожить 31 год. ƒругой пример защиты от хищников Ч умение летать, как в случае с летучими мышами и птицами. Ћюди же могут защититьс€ с помощью науки и технологий.


≈сть организмы, в геном которых уже заложены программы смерти. Ќапример, у некоторых видов лосос€ самки умирают сразу после нереста. Ќо есть более интересный пример Ч этот осьминог:


јльтернативы смерти: как победить старение


»ллюстраци€: A SNAILТS ODYSSEY


—амка осьминога откладывает €йца, перестаЄт питатьс€ и в среднем через мес€ц умирает. Ёто запрограммированна€ смерть. Ќо оказалось, что эту программу можно отменить, причЄм хирургически Ч просто вырезав пару желЄз, после чего осьминог может прожить не мес€ц, а 6Ц9 мес€цев.

≈сть примеры запрограммированной клеточной смерти, когда отдельные клетки могут себ€ сами убивать. Ётот процесс называетс€ апоптоз: когда клетка накапливает большое количество мутаций, чтобы не стать раковой, не создавать угрозу организму, она себ€ уничтожает, причЄм достаточно разумно Ч клетка не просто выплЄскивает всЄ своЄ содержимое наружу, а разваливаетс€ на компартменты, которые потом могут быть захвачены соседними клетками и утилизированы.


»нтересно, что существует переход от смерти клеток к смерти целого организма.  ишка круглого черв€ Caenorhabditis elegans (нематод) немного флюоресцирует. » когда червь умирает в силу естественных причин или в результате некоторых повреждений, то за час до смерти в передней части кишки свечение усиливаетс€ и волной постепенно проходит до конца кишки. ѕосле этого червь отходит в мир иной. Ёто €вление получило название Ђголубой волны смертиї. ¬олну можно индуцировать искусственно, например заморозив и разморозив черв€. “акже учЄные нашли способ, как эту волну остановить. ѕродолжительность жизни черв€ не увеличиваетс€, но если его повредить, то он от этого не умирает. — возникновением волны запускаетс€ процесс клеточной смерти, но потом это синее свечение угасает, и червь продолжает жить дальше. —амо свечение служит просто индикатором, а на самом деле это волна гибели клеток вдоль кишки, что и приводит к смерти.


ѕочему возник этот механизм? ѕо-видимому, в результате такой Ђсмерти через часї червь достаЄтс€ в качестве пищи своим собственным потомкам. „ерви вынашивают деток, умирают и станов€тс€ пищей дл€ следующего поколени€. —имвол жертвенного материнства.


” людей, по крайней мере у взрослых, подобных механизмов не обнаружено. ” нас старение представл€ет собой совокупность многочисленных разнообразных процессов. ќдин из них Ч это старение клеток.


—тарые клетки могут повреждать соседние, могут выдел€ть вещества, привод€щие к воспалени€м. —тарые клетки могут становитьс€ раковыми, и поэтому хорошо бы от них избавл€тьс€. Ќедавно были опубликованы результаты исследований по удалению с помощью специального лекарства старых клеток определЄнного типа у генно-модифицированных грызунов. » эти грызуны жили дольше. “о есть вполне реально найти подход к стареющим клеткам.


”корачивание теломер


јльтернативы смерти: как победить старение


„еловеческие хромосомы выделены серым цветом, теломеры Ч белым


—тарение клеток св€зано с некоторыми процессами. ќдин из них Ч это укорачивание теломеры. “ак устроена природа, что при каждом делении клетки молекула ƒЌ  укорачиваетс€. Ќа концах хромосом имеютс€ участки, называемые теломерами, которые и подвергаютс€ укорачиванию, защища€ тем самым остальную хромосому. “еломеры укорачиваютс€ из поколени€ в поколение, и у старых клеток они станов€тс€ очень короткими. “о есть клетки старого и молодого человека можно отличить по длине теломеры, с учЄтом некоторых вариаций в этих признаках.

ќднако проблема укорачивани€ уже решена в наших стволовых клетках. ¬ них есть фермент теломераза, который умеет достраивать теломеры. ѕоэтому про некоторые клетки говор€т, что они бессмертны.


≈щЄ одна замечательна€ новость заключаетс€ в том, что мы можем удлин€ть теломеры с помощью генной терапии. ѕроводились опыты, в которых посредством специального вируса доставл€ли в грызунов теломеразу, и теломеры достраивались в клетках. “акие грызуны, как показывают эксперименты, живут дольше.


јльтернативы смерти: как победить старение


44-летн€€ Ёлизабет ѕэрриш, руководитель американской научно-исследовательской компании BioViva, возможно, стала первым человеком, на котором была успешно испытана омолаживающа€ генна€ терапи€


ѕодобные эксперименты вдохновили Ёлизабет ѕэрриш попробовать на себе такую генную терапию. ѕон€тно, что она делает это в рамках PR-кампании, потому что владеет крупной биотехнологической фирмой. ¬ новост€х проходила информаци€, что вроде как у неЄ удлинились теломеры. Ќо это не совсем научный эксперимент, нет контрольной группы, не с чем сравнивать. ’от€ эта истори€ многих вдохновл€ет и говорит о том, что укорачивание теломер не €вл€етс€ непреодолимой проблемой старени€.

Ќакопление повреждений


≈щЄ одна вещь, котора€ происходит в клетках, Ч это накопление повреждений. ќни бывают разные. ќдин из типов повреждений Ч это накопление в клетках вс€кого мусора. Ќапример, плохо свЄрнутых белков, как это бывает в случае с болезнью јльцгеймера. »ли неправильно работающих органелл вроде испорченных митохондрий. ѕри каждом делении клетки эти повреждени€ как бы разбавл€ютс€, и на каждую из двух получившихс€ клеток их приходитс€ в два раза меньше. “о есть при активном делении клетки могли бы омолаживатьс€.


Ќо у делени€ имеетс€ и тЄмна€ сторона Ч рак. —уществуют генетические мутации, которые не разбавл€ютс€. –акова€ клетка Ч это клетка, накопивша€ большое количество мутаций, которые могут приводить к неограниченному делению, отключению апоптоза. —егодн€ по€вл€етс€ всЄ больше современных методов, направленных на борьбу с раком. –аньше он был совершенно неизлечимым заболеванием, теперь в р€де случаев он лечитс€.


√олодание


ќдин из самых красивых экспериментов по продлению жизни был св€зан с исследованием вли€ни€ частичного голодани€. Ёксперимент проводилс€ на грызунах. Ёто график смертности:


јльтернативы смерти: как победить старение


«елЄным цветом показаны те, кто ел от пуза, синие ели на 25% меньше, фиолетовые Ч на 55% меньше, а красные Ч на 65%.  ак видите, максимальна€ продолжительность жизни увеличилась примерно в 1,5 раза. «елЄные погибали где-то в три года, а остальные жили существенно дольше.  огда все зелЄные уже умерли, красные ещЄ живы. ¬печатл€ющий результат. ќказалось, что механизм продлени€ жизни через голодание актуален дл€ очень разных организмов, хот€ и не дл€ всех. ≈сть такие, у которых частичное голодание сокращает продолжительность жизни. Ќо у многих видов это работает. Ќапример, у круглых червей Caenorhabditis elegans, крыс, некоторых линий мышей, собак, есть противоречивые данные относительно макак. Ќа люд€х очень сложно ставить такие эксперименты.

 огда вы€сн€ли, как частичное голодание продлевает жизнь червю, у него нашли гормоны, которые выдел€ютс€ в ответ на потребление пищи. Ёти гормоны воздействуют на рецептор DAF-2, расположенный на поверхности клетки, и это каким-то образом способствует старению. ≈сли этот рецептор испортить, то такие черви живут примерно вдвое дольше.


 огда рецептор DAF-2 активируетс€, он запускает каскад клеточных процессов, привод€щий к инактивации белка, который называетс€ DAF-16. DAF-16 Ч это очень важный белок, регулирующий работу клетки следующим образом. ≈сли еда в наличии и DAF-16 инактивирован, то клетка думает: Ђќ, зашибись, еды полно, всЄ хорошо, можно расслабитьс€, мне ничего не угрожает, можно размножатьс€, делитьс€ Ч всЄ прекрасної. ≈сли этого сигнала нет, то есть DAF-2 испорчен, или если нет еды, то активируетс€ DAF-16, клетка думает: Ђ акой ужас, € умираю, стресс, кошмар! Ќужно спасать себ€!ї Ч и запускает кучу механизмов защиты: от мутаций, от окислительного стресса, теплового шока, всего подр€д. “о есть DAF-16 заставл€ет работать сотни других генов, защищающих клетку от различных проблем.


ќказалось, что у человека имеютс€ белки, похожие на DAF-16 и DAF-2. Ќо в похожем на DAF-16 белке была обнаружена мутаци€. ≈сть люди с одним вариантом этого белка, и есть люди с другим вариантом. ¬ладельцы первого варианта (FOXO3) намного чаще доживают до 90 лет и больше. “о есть, изуча€ молекул€рный механизм старени€ у червей, мы лучше понимаем, как устроены механизмы старени€ у человека.


 онечно, не всЄ, что мы узнаЄм про червей, можно транслировать на людей.   примеру, если мы удалим половые клетки из гонад черв€, то это тоже активирует DAF-16 и он проживЄт дольше. Ќо если вы себ€ кастрируете, это вашу жизнь не продлит.


ћасса тела


 арликовые летучие мыши могут жить до 40 лет. ќрганизмы с большей массой тела живут дольше. Ќо есть такие, чь€ продолжительность жизни сильно превышает расчЄтную исход€ из их массы тела. Ќапример, человек живЄт намного дольше других видов с той же массой.  арликовые летучие мыши и их родственники тоже относ€тс€ к долгожител€м. ” этих летучих мышей обнаружилс€ похожий на DAF-2 белок, но со специфическими мутаци€ми.


ѕомимо модельных организмов, учЄные исследуют и мутации, возникающие у людей.


јльтернативы смерти: как победить старение


Ётот молодой человек умер в 17 лет, у него был синдром преждевременного старени€, который называетс€ Ђпрогери€ї. Ёто генетическое заболевание, которое вызывает раннее по€вление признаков старени€. ¬ юном возрасте возникают старческие заболевани€, и такие люди в среднем живут 13 лет.   этому заболеванию приводит мутаци€ в гене, который отвечает за синтез белка ламина. Ётот белок отвечает за организацию €дра, так называемого €дерного матрикса, структуры €дра. ” червей с возрастом €дерный матрикс разрушаетс€ в клетках, и чем медленнее это происходит, тем дольше живут черви. ћожет быть, разрушение €дерного матрикса играет важную роль в старении человека.


√ормон роста


√ормон роста косвенно приводит к усилению сигнала, который передаЄтс€ через наш аналог DAF-2. ≈сли сильно упростить, то у карликов клетки ощущают некоторый эффект голодани€. ¬от карликовый мышонок …ода и его подружка ѕринцесса Ће€:


јльтернативы смерти: как победить старение


” …оды был испорчен ген, регулирующий синтез гормона роста. ќн прожил в лаборатории четыре года Ч в переводе на человеческий возраст это больше ста лет.


јльтернативы смерти: как победить старение


¬ Ёквадоре есть попул€ци€ людей с определЄнной формой карликовости, котора€ называетс€ синдром Ћарона, их около ста человек. ћы пока не знаем, сколько они живут. ”чЄные наблюдают за ними больше 20 лет, и была публикаци€ о том, что у этих людей снижен риск некоторых старческих заболеваний, в том числе рака и диабета. ћожет быть, они действительно живут дольше, по сравнению с другими жител€ми того же региона.


Ѕог TOR, повелитель мусора


јльтернативы смерти: как победить старение


»ллюстраци€: The Ban Lab


Ќаши клетки умеют удал€ть из себ€ мусор не только при делении. ќни могут поглощать его. Ёто называетс€ аутофаги€ Ч клетки переваривают вс€кую гадость внутри себ€, потом это как-то утилизируют и выкидывают. Ётот процесс может способствовать омолаживанию клеток, но ему мешает белок TOR.

„то он делает? ќн говорит: Ђ¬сЄ пригодитс€. Ётот тухлый бутерброд, который у вас тут лежит, пригодитс€. Ѕудет голодно, будет блокада, и он пойдЄт в делої. Ќаши предки жили в услови€х регул€рной нехватки пищи. Ќе было генно-модифицированных организмов, не было зелЄной революции, нормального сельского хоз€йства, ничего не было. √олод мог наступить когда угодно, и поэтому TOR играл важную роль. Ќо теперь этот мусор накапливаетс€ и повреждает клетки.   счастью, имеютс€ вещества-ингибиторы, которые могут задавить этот белок.


»нгибиторы TOR запускают аутофагию через этот белок. —ам TOR назван в честь рапамицина: Target Of Rapamycin (мишень рапамицина). –апамицин Ч это антибиотик, который вырабатывают грибы, его также используют в качестве иммунодепрессанта. Ёто вещество примен€етс€ при трансплантации органов, чтобы снизить риск отторжени€. “акже рапамицин продлевает жизнь разным организмам, в частности мышам, причЄм достаточно сильно.


–апамицин очень дорогой, поэтому во многих случа€х используют гораздо более дешЄвый ингибитор TOR Ч кофеин. »сследовани€ми на животных подтверждено, что он улучшает аутофагию и продлевает жизнь. “акже есть результаты эпидемиологических исследований, согласно которым в человеческих попул€ци€х, где прин€то пить по несколько чашек кофе в день, смертность снижена на 10%.


—уществует пон€тие Ђфранцузский парадоксї: французы долго живут и редко болеют сердечно-сосудистыми заболевани€ми. ќдно врем€ это объ€сн€ли потреблением ресвератрола, содержащегос€ в красном вине. √рызунам это вещество продлевало жизнь. Ќо потом пересчитали, сколько нужно потребл*ть вина человеку, чтобы ресвератрол оказал такой же эффект, Ч две бочки в день. ѕо-видимому, французский парадокс скорее св€зан с самим этанолом, который в определЄнной небольшой концентрации продлевал жизнь нематодам. ” людей, которые пьют бокал вина в сутки, также снижаетс€ риск сердечно-сосудистых заболеваний, вроде ишемической болезни сердца, коронарной болезни сердца и так далее. Ќо у этанола есть негативные побочные стороны: алкоголизм, цирроз печени, возрастает риск некоторых раковых заболеваний. ѕоэтому можно ли рекомендовать этанол как геропротектор Ч это вопрос спорный.


¬ызывает интерес учЄных и метформин Ч лекарство от диабета. ќн имеет некоторые побочные эффекты, св€занные с желудочно-кишечным трактом. ≈сть исследование, подтверждающее, что метформин продлевает жизнь черв€м.


Ќо дольше всего Ч на 50% Ч нематоды живут благодар€ альфа-кетоглутарату. ќн замечателен тем, что присутствует в люд€х в большом количестве и обладает низкой токсичностью. Ќо до сих пор не проведены исследовани€ на грызунах, потому что учЄным очень сложно получить финансирование на изучение этого лекарства от старени€, ведь старение болезнью не считаетс€. јльфа-кетоглутарат, к слову, спортсмены используют как пищевую добавку дл€ ускорени€ роста мышечной массы. Ќо есть очень противоречивые данные, действительно ли он помогает в этом.


ћолода€ кровь


јльтернативы смерти: как победить старение






»ллюстраци€: Popular Science


¬ одном из исследований учЄные хирургически соедин€ли тела двух грызунов Ч старого и молодого, объедин€€ их кровеносные системы. ¬ этих услови€х старый грызун живЄт дольше, а молодой Ч меньше, при этом у старых грызунов повышаетс€ пластичность нервной системы, то есть способность нервных клеток образовывать новые нервные св€зи. ” них даже улучшаетс€ регенераци€ мышечной ткани. ѕон€тно, что никто не предлагает сшивать вместе пенсионеров и маленьких детей, чтобы пенсионеры жили дольше. Ќо, может быть, мы найдЄм какие-то факторы, которые присутствуют в молодой плазме крови, или обнаружим клетки, которые продлевают жизнь, и сможем их синтезировать и давать в качестве лекарства пожилым люд€м. ќб этом замечательно рассказал “они ¬исс- орей (Tony Wyss-Coray). —ейчас провод€т технические испытани€ использовани€ плазмы молодых организмов дл€ лечени€ болезни јльцгеймера. ѕосмотрим, что у них получитс€.


∆ить долго


јльтернативы смерти: как победить старение


≈щЄ одна истори€ св€зана с исследователем ќбри ди √реем (Aubrey de Grey), он тоже выступал на Ted Talk. ќбри рассказывал: ЂЌекоторые люди говор€т: ДЌу, продлим мы жизнь на 20 лет, умрЄм не в 80, а в 100. Ќо это всЄ равно не очень утешительно. ћожем ли мы рассчитывать на что-то большее?Уї. ќбри отвечал: Ђƒа, можемї. ѕочему? ќн приводит метафору со всемирным т€готением. ≈сли возьмЄте м€ч и подкинете его, то он упадЄт. ≈сли подкинете его сильно, то он упадЄт чуть позже. Ќо если вы подкинете его так, что он достигнет первой космической скорости, то м€ч улетит в космос и больше никогда не вернетс€ на «емлю. Ђ—мотрите, научно-технический прогресс развиваетс€ всЄ быстрее и быстрее, и, может быть, за те 20 лет, что вы ещЄ проживЄте, придумают препарат, который продлевает жизнь ещЄ на 25 лет, а за эти 25 лет придумают препарат, который продлевает жизнь ещЄ на 30 лет, и так далее. » может быть, начина€ с определЄнного возраста некоторые люди смогут прожить очень долго, тыс€чи летї. ћногие учЄные относ€тс€ к этому скептически. Ќо нет никаких серьЄзных аргументов, почему это в принципе невозможно.

ћы видим, что научно-технический прогресс продлевает жизнь люд€м, причЄм по всей планете, во всех странах, даже в самых бедных, и продолжительность жизни стабильно растЄт. ј это значит, что ради продлени€ жизни нужно развивать науку.


Ќапоследок хочу порекомендовать замечательный сайт geroprotectors.org Ч там собраны публикации о результатах исследований разных веществ с точки зрени€ продлени€ жизни подопытным животным организмам.


3 не понравилс€
10 понравилс€ пост
 
Ќезарегистрированные посетители не могут оценивать посты
 
 
 
 

 
 
 
 

 омментарии

 
 

 
 
 
буханка хлеба
ƒата:
(20 июн€ 2016 00:55)
#1
“ом  руз вообще не стареет, по-любому себе свежую кровь переливает )
¬ладимирска€ область >  овров [ссылка]
0 / 7
 
 
 
 
 
 
abcdsash
ƒата:
(20 июн€ 2016 06:49)
#2
одновременно с победой старени€ надо запрещать и рождаемость.
Ёти два вопроса св€заны. «ачем будет нужна смена поколений, если какое то не собираетс€ уходить или т€нет с этим???

≈сли этого не сделать --- начнетс€ еще более быстрый рост населени€.   чему это приведет, думаю, говорить не надо???
“омск [ссылка]
0 / 3
 
 
 

 
 
 
 
 
 
 
 

»нформаци€

 
 
 
 
 
 
 
 
 

ќставл€ть свои CRAZY комментарии могут только зарегистрированные пользователи.
ѕожалуйста пройдите простую процедуру регистрации или авторизируйтесь под своим логином. “акже вы можете войти на сайт, использу€ существующий профиль в социальных сет€х (¬контакте, ќдноклассники, Facebook, Twitter и другие)

 
 
 
 
 
Ќаверх