Tajemnice naukowe długiego życia

Starzenie się nie jest nieuniknionym faktem - wiele zwierząt znaleźli sposób, aby opóźnić moment śmierci. Ich wskazówki mogą pomóc nam wszystkim, aby cieszyć się długie i zdrowe życie. Na przykład, co najmniej dwieście lat. Można sobie wyobrazić coś takiego? I tak.

Zaledwie 30 lat po publikacji „Moby Dick”, grupa Alaskan wielorybników starał się ograniczyć swoją giganta oceanu. Ich celem było wal grenlandzki jest mężczyzna, drugi największy ssak na Ziemi. Gatunek ten znany jest ze swojej niesamowitej wytrzymałości: zgodnie folkoloru Eskimosów te wieloryby żyć „dwa ludzkie życie” i są zwolnione z harpunów ze względu na jego ogromną moc.

Te wielorybników byli uzbrojeni w najnowsze technologie, w szczególności - „włóczni bombę”, która eksploduje w kontakcie przebić grubą tłuszczu wieloryba. Jednak to nie wystarczyło, aby pokonać wieloryba. Trzy fragmenty włóczni uderzył go w bok, ale - jak Moby Dick - złamał się i pozostaje tylko powierzchownych ran.

Keith nadal wędrować nieprzechwycony następne 120 lat, aż do roku 2007, podczas gdy w grupie z wielorybników, został w końcu złapany. Ona nawet znaleźć fragmenty tej samej włóczni, która pozostaje w tłuszczu wieloryba.

Z różnych szacunków, te wieloryby żyją co najmniej 150 lat, a być może nawet do 210 lat. Oprócz lekko pomarszczonej skóry, nadmiar tłuszczu i blizn bitewnych, wieloryby przejawiają niezwykle kilka negatywnych skutków długiego życia. To z kolei, ma ogromne znaczenie dla lekarzy badających proces starzenia.

„Oni żyją dłużej niż ludzie, którzy nie mieszkają na dziko bez pójścia do lekarza i nie korzysta z dobrodziejstw społeczeństwa ludzkiego - mówi Joao Pedro de Magalhaes z University of Liverpool. - W ten sposób, powinny być one naturalnie chronione przed chorobami starości ".

Studiując te wieloryby i inne niezwykle długowieczne istoty, de Magalhaes i koledzy nadzieję, że będziemy w stanie znaleźć nowe leki, które są podobnie będzie powolny rozpad ciała ludzkiego i odłożyć śmierć. „Starzenie się - jest tajemnicą, wiemy stosunkowo niewiele o związane z nią procesów biologicznych, i to jest przyczyną cierpienia i śmierci w dzisiejszym świecie - mówi de Magalhaes. - Gdyby udało nam się przynajmniej na chwilę odłożyć go, byłoby bez precedensu na cud człowieka ".

Vadim Gladyshev Uniwersytetu Harvarda zgadza. „Jest to istotne pytanie biologicznych, ponieważ większość przewlekłych chorób ludzi wywodzą się z wiekiem. Biomedical Science jest tak zorganizowana, że ​​w przeważającej części dotyczą określonych chorób, takich jak rak, choroba Alzheimera czy cukrzyca „- mówi. „Ale jeśli odłożyć starzenia, można umieścić wszystkie związane z chorobami w tym samym czasie.”

Związane ze starzeniem się wiele czynników. Po pierwsze, środowisko: nikt nie może żyć w bańce, więc nasze DNA i inne inżynierii molekularnej powoli uszkodzone przez szkodliwe substancje chemiczne lub promieniowanie. Chociaż nasze komórki mają narzędzia do naprawy w końcu stać się zbyt rozległe zniszczenia, prowadzą do mutacji i komórki rosną do guza.

Mogliśmy również rozwiązać problem z ich własnego metabolizmu: jak piece wymagają regularnego czyszczenia, nasze komórki produkują dużo odpadów jako spalania energii. Odpady gromadzić w czasie i może zakłócić ważne procesy biologiczne. „Ilość uszkodzeń gromadzi i korpus jest w stanie poradzić sobie z tym” - że Gladyshev.

Wreszcie, organizm ma do czynienia z problemami regeneracji organów: każdy chromosom DNA ma na wiązki zakończeń, zwanych telomerów, a zachowują się jak plastikowej końcówki koronki zapobiegając ich rozprzestrzenianiu. Telomery stają się krótsze każdym razem, gdy komórka dzieli, aż w końcu staje się tak krótki, że komórka zaczyna działać poprawnie, albo umrzeć. Z tego wyniku, stajemy się podatni na różne choroby.

menażeria Matuzalem

Wszystko wskazuje na to, że niektóre nieodparta siła pcha nas do śmierci - ale kilka linii dowodów sugeruje, że są hamulce, które mogą spowolnić ten proces. Na przykład, lek, wspólny cukrzyca, metformina, może być trochę powolny starzenia u myszy. I prosta zmiana jednego genu uczestniczącego w metabolizmie komórkowym w Worms pierścienice, może znacznie przedłużyć jego życia- i mimo że jest mało prawdopodobne, że te same zmiany przyczynią się do bardziej złożonych organizmów, wszystko nawiązując do faktu, że starzenie się może być kontrolowane dobrze. „Proces starzenia się znacząco z tworzyw sztucznych, które mogą być kontrolowane,” - mówi de Magalhaes.

Naukowcy jak Magalhaes i Gladyshev szukają innych kandydatów, stosując jako menedżerów rzeczywistym Matuzalem (Matuzalem - najdłuższy przeżyte charakter biblijny). Wśród ssaków sam, oczekiwana długość życia jest bardzo różny od ryjówki, którzy już nie żyją, niż sześć miesięcy przed wielorybów grenlandzki, które żyją ponad dwieście lat. Z jakiegoś powodu, dobór naturalny spowodowały pewne istoty do rozwijania własnych eliksiry życia.

„Metformina przedłuża żywotność małej myszy, ale jeśli spojrzeć na różne rzeczy, umiejętność doboru naturalnego, aby zwiększyć żywotność jest znacznie silniejszy - mówi de Magalhaes. - Będą najprawdopodobniej opracować inne mechanizmy, aby przedłużyć życie, opierając raka i innych chorób związanych z wiekiem ". A każdy z nich może poprawić naszą leku. Albo jak Gladyshev zauważa, „natura zmienia się długość życia stale, tylko pytanie, jak to się robi. Możemy skupić się na mechanice, przedłużając tym samym żywotność ludzi?”.

Najbardziej interesujące są wśród utworzenie specjalnej dolgozhiteley- specyficzne gatunki mogą przetrwać, jak się wydaje, nawet najbliższych krewnych. I nie zawsze są one tak majestatyczna jak wieloryb grenlandzki w. Dzięki pomarszczonej skóry i bezwłose, Golec Piaskowy nie jest jak dziecko na plakat promujący zdrowy styl życia - ale żyje do 30 lat, o wiele więcej niż 2-3 lat, którzy mogą sobie pozwolić na normalnych myszy. Ponadto nagich szczurów mola jest bardzo odporna na raka - w tysiącach poszczególnych koparki, badanych w laboratorium nie było ani jednego przypadku raka. Nawet gdy są skąpane w silnej rakotwórcza, pozostawały one odporne na raka.

Można to częściowo wytłumaczyć faktem, że ich komórki przestają rosnąć, gdy stają się zbyt ciasne - to mechanizm zatrzymuje namnażanie wzrostu guza i przejmuje kontrolę. I zdaje się, że pochodzi ze szczególnie „ciężka” wersją substancji chemicznej zwanej kwasem hialuronowym. Cząsteczka ta jest częścią lesie otaczającym komórkę, a może najpierw wziąć udział w rozwoju elastyczności skóry z Golec Piaskowy, więc łatwiej było przecisnąć przez wąskie otwory. Dziś, jak się wydaje, jest częścią systemu sygnalizacyjnego, który zatrzymuje komórki przed niekontrolowanym hodowli. Innymi słowy, nawet jeśli mutacja zapobiega powstawaniu guzów hialuronowy zatrzymanie dalszego jej rozwoju.

Gladyshev studiował również bat Brandt - maleńką istotę, która mieszka od ponad 40 lat, mimo że waży niewiele więcej niż kostka cukru rafinowanego. „Biorąc pod uwagę jego wielkość, najbardziej skrajny przypadek” - powiedział Gladyshev. Znalazł niezwykłą mutację myszy wokół receptorów pozwalających hormonu wzrostu i insulinopodobnego czynnika wzrostu-jak - zmiany, które mogą doprowadzić nas do idei, jak kontrolować metabolizm u zwierząt, ograniczając obrażenia, które zazwyczaj pochodzą z wiekiem.

Czy wieloryba rekorsdmen te wskazówki ujawnić? Ogromny rozmiar wieloryba - 20 metrów długości i do setek ton wagi - tworzyć unikalne wyzwania, ciekawe do biologów jak Magalhaes i Gladyshev. Na przykład, jeżeli jego komórki spalony energii w tym samym tempie, w jakim komórki od myszy, nadmiar ciepła do otaczającej wody gotowana, tak opracowane ewolucji wieloryba powolnego metabolizmu i w niskiej temperaturze ciała.

Taki ogromny organizm stawia również na ogromnym ryzykiem raka, dzięki prostej matematyki: im więcej masz komórkę, tym większe szanse, że trzeba będzie szkodliwe mutacje. (W rzeczywistości, jednym z badań stwierdzono, że nawet wysokie osoby są nieco bardziej narażone na rozwój raka niż niskie, z tego powodu). A problem jest potęgowany jeśli żyją dłużej, czujesz „więcej podziałów komórkowych, a więc prawdopodobieństwo wystąpienia raka rośnie silnie”, mówi Leonard Nanni z University of California w Riverside, który bada ewolucję raka.

nieśmiertelna Zoo

Czy każdy istota na zawsze żyć?

Wal grenlandzki mogą żyć dłużej niż dwa stulecia, co czyni go najstarszym ssakiem. Ale jak można porównać to z innymi rodzajami organizmów? Badanie nasion sosny SpinaliS, który żyje do 4700 lat, nie wykazały żadnych konkretnych mutacji komórek, które mogą wystąpić w czasie.

zwierzęta kolonialne, takie jak korale mogą żyć ponad 4000 lat. Ale niektóre polipy nie potrwa dłużej niż kilka lat.

Skorupiaki minut jest uważany za najstarszy pojedyncze zwierzę. To długowieczne ocean był 507 lat, kiedy biolodzy zabrał go z wód przybrzeżnych w pobliżu Islandii w 2006 roku.

Film: Tajemnice naukowe długowieczności! Głównymi przyczynami śmierci - gwarantowane oświecenia mózgu!

Jeśli zaczniesz od tempa raka u ludzi, wszystkie duże wieloryby powinien być usiany guzów nawet przed urodzeniem - ale oni nadal żyją i mieszkają. Fakt ten jest znany jako „paradoksu Peto” i sugeruje, że wielorybów, jak i nagie szczury mol rękawie sprytnych ewolucyjne sztuczek radzenia sobie ze szkodliwymi mutacjami. Jeśli umieścisz je w kontekście innych zwierząt, oni naprawdę będą długowieczne. Powinny one mieć pewne mechanizmy tłumienia wzrostu guza, który nie mamy.

To właśnie te mechanizmy i więcej, starając się znaleźć magalhães, zaglądając do genomu wieloryba. Początkowo próbował eksperymentować z tkaniny. I wreszcie znalazłam zespół, który jest już ustalone relacje z myśliwych Eskimosów. Aby uratować życie, tradycje rodzime społeczeństwo ograniczoną liczbę wielorybów grenlandzki schwytany i zabity wokół Arktyki każdego roku. Mimo, że początkowo byli podejrzliwi wobec obcych, po wszystkich myśliwych zgodził się pomóc naukowcom, aby wziąć udział w produkcji tkanin.

Nawet po materialnego kolekcji, grupa czynienia z zadań awaryjnego dopasowaniu sekwencji genetycznej. Ze względu na ogromną ilość danych, zadaniem była podobna do cięcia setki lub tysiące kopii Mobi Dicks, a następnie ułożenie poszczególnych sekwencji w zrozumiały sposób.

Rezultatem była seria wniosków, które mogłyby utorować drogę dla przyszłości medycyny. Przedmiotem szczególnego zainteresowania, naukowcy widzieli zmiany w genie o nazwie ERCC1. Gen kodujący znanym narzędziem molekularnych, które może umieścić małe obszary uszkodzone genomu. Wydaje się, że jeden wal grenlandzki mutacja poszła dalej, a być może zapobiega gromadzeniu się szkodliwych mutacji, które powodują raka.

Odkryli również zmiany w PCNA genu, który bierze udział w proliferacji komórek. Koduje białko, które działa jako rodzaj obejmy, która łączy urządzenia molekularnych, które powodują replikację DNA. Wal grenlandzki podwoiła części tego genu i jego mutacje wydają się pomóc w interakcje z innymi elementami urządzenia zaangażowanych w naprawę DNA. Naukowcy sugerują, że ta zmiana może spowodować wzrost komórek bez uszkodzeń, które przychodzi z wiekiem. Biorąc pod uwagę innych ważnych dostosowań, może pomóc wieloryby na zmniejszenie stresu komórkowego, co z kolei może prowadzić do długiego życia ssaków.

znakiem długowieczności

Po drugiej stronie Atlantyku, na Harvardzie, Gladyshev niedawno przeprowadzone badania własne z „transkryptomu” Grenlandia nie kitov- tylko badając geny, ale także uczyć ich aktywności. Jeśli widzisz, że niektóre geny są szczególnie aktywne, wiesz, że mogą również odgrywać ważną rolę w procesie starzenia się. Naukowiec znaleźć te same rodzaje zmian w systemie sygnalizacji insuliny, które zauważyłem nietoperze Brandt. „Może to zmienia metabolizm komórek regulacyjnych, w jakiś sposób, że są długowieczne. Jednak wyniki te wymagają starannej analizy. " Te wyniki prowadzą do „znaków trwałość”, według badacza, a zatem mogą być stosowane do dalszych badań.

Odkrycia te przyciągnęły uwagę od najważniejszych postaci w medycynie. Francis Collins, dyrektor amerykańskich Narodowych Instytutów Zdrowia pod wrażeniem piśmie, że praca Gladysheva przynosi nam „bezpośrednio do progu nowych odkryć na temat zdrowego i długiego życia.”

Dla tego progu, możemy znaleźć wiele możliwych sposobów poprawy naszego leczenia. Gladyshev twierdzi, że mogliśmy zobaczyć czy jakakolwiek dieta lub ćwiczenia pomagają nasze ciała rozwijać długość życia podobny do wieloryba. Na przykład, niektórzy twierdzą, że stanowisko, czy „ograniczenie kalorii” spowalnia proces starzenia, i dobrze byłoby porównać zmiany metaboliczne, czy są one podobne do tych, które pozwalają wieloryby żyć tak długo. W tym sensie, wal grenlandzki może być nasi przewodnicy w długim i szczęśliwym życiu.

Ponadto, te długo żywa istota może nas do bardziej radykalnych zabiegów inspirować. Pierwszy etap mówi de Magalhães wzrośnie tkanki ludzkiej mutacje obserwowane w wieloryba Grenlandii BAT Brandt i nagie szczury mol. „Jeśli mamy zmienić ludzkie białka tak, że wyglądały jak zwierzęta, a my możemy zobaczyć zmiany w DNA - mówi. - I chciałbym wziąć wal grenlandzki geny i umieścić je myszom, aby zobaczyć, czy żyją dłużej ".

Po tych wstępnych badań, następna przeszkoda będzie znalezienie sposobów tworzenia tych samych zmian w organizmie człowieka jest niezwykle skomplikowane, ewentualnie z pomocą leków, które naśladują skutki genetyczne. W niektórych przypadkach możliwe jest modyfikowanie organizmów genetycznie jak drożdże rosną pożądane białka w dużych kadziach być samoczyszczące się do dalszego użytku przez ludzi, lub znaleźć leki, które naśladują te efekty. W przyszłości, terapia genowa może nawet pozwolić nam, że można poprawić DNA żywych ludzi do pożyczania od wal grenlandzki mutacje genetyczne, które są opracowane przez miliony lat. Biorąc pod uwagę najnowsze postępy w terapii genowej, „nie ma powodu, by sądzić, że jest to niemożliwe.”

Wideo: Nick Peytchev Sekrety długowieczności na koncentracyjnego długowieczność zawody medyczny Akademii

Oczywiście, wszystkie najtrudniejsze przód. Chociaż jesteśmy stosunkowo ściśle powiązane pod względem ewolucji, co działa dla wieloryba lub mol szczura, może pracować jest ograniczona lub nie działa w przypadku ludzkiego ciała. „Zawsze można znaleźć różne sposoby, w którym różne organizmy hamują raka - ale czy będą one użyteczne terapeutycznie, to jest niemożliwe, aby wiedzieć z wyprzedzeniem” - mówi Nanni. Naturalną odpowiedzią na raka generowane w trakcie procesu „szczęśliwy”, gdy wyjątkowa decyzja wynikała z wyjątkowych okoliczności każdego indywidualnego organizmu. Za to wszystko, że z zadowoleniem przyjął nowe podejście do poszukiwania rozwiązań w naturze. „Myślę, biolodzy rakowe zaczynają zdawać sobie sprawę, że włączenie idei ewolucyjnych będą owocne wydarzenie.”

De Magalhaes i Gladyshev nie miał żadnych złudzeń co do złożoności sposób - ale nie tracą nadziei. „Historia jest pełna wypowiedzi ekspertów, którzy uważają, pewne rzeczy są niemożliwe, a na końcu okazało się, że źle” - mówi de Magalhaes. Pomyśl o stanie medycyny 120 lat temu, gdy niektórzy z dzisiejszych wal grenlandzki były jeszcze dzieckiem. Następnie, zagrażające życiu zakażenia są przyzwyczajeni do faktu życia. Dzisiaj, antybiotyki są zaangażowane w ich skutecznego leczenia.

Ostatecznie, DE Magalhaes wspomnianej końcowej choroby starzenia - choroby, które mogą być leczone siebie. „Nie po prostu przedłużyć okres ruina - mówi. - Chcemy, aby 70-latków był 50-letni na zdrowie. - to jest cel " Być może w 2120 będziemy patrzeć w przeszłość, zaskoczony pierwsze kroki w tym kierunku.