Alternativas a la muerte: cómo derrotar el envejecimiento

Como la biología molecular moderna se ve en el fenómeno del envejecimiento? Como tratar de estudiar el envejecimiento, hay esperanza para ralentizar o incluso detener este proceso? Estas preguntas se centraron en la conferencia biólogo Alexander Panchina, con el que hizo en el pasado en la oficina de conferencias de divulgación científica del Grupo Mail.Ru configurar.

Envejecimiento - una reducción de la edad de la esperanza de vida. A partir de una cierta edad cada año aumenta la probabilidad de muerte de una persona. Después de 20 años, cada ocho años de vida aumenta el riesgo a la mitad. La gente está muriendo por enfermedades del corazón, cáncer, derrame cerebral, enfisema, neumonía, enfermedad renal, enfermedad de Alzheimer, accidente. Pero la buena noticia es que el progreso científico y tecnológico ha permitido ganar muchas enfermedades y prolongar la vida humana.

En los últimos 60 años en todos los países el aumento de la esperanza de vida, y en algunas personas comenzaron a vivir unos 20 años más. En Australia, Canadá, Japón y algunos países europeos, la esperanza media de vida supera los 80 años. Esta es la pregunta acerca de la importancia de una buena medicina en el país, el uso racional de los avances científicos, el uso de medicamentos eficaces, y no algún homeopatía y así sucesivamente. Pero el progreso notable en todo el mundo en general.

Incluso al final del siglo XIX se ha planteado la hipótesis de hidra de la inmortalidad teórica. En 1997, Daniel Martínez demostró experimentalmente la hipótesis

Cuando se plantea la cuestión de si podemos derrotar a este aumento el gráfico del aumento de la mortalidad, recuerdo las palabras de los hermanos Wright, "Si los pájaros pueden volar, entonces podemos alcanzar el vuelo controlado." Los biólogos dicen que si una hidra con la edad, el riesgo de muerte no se incrementa, es probable que esto puede hacer que nosotros. No hay limitaciones fundamentales que no permiten que un organismo vivo para vivir mucho tiempo. Un ejemplo clásico de un organismo de larga vida - la rata topo desnuda, que vive diez veces más que sus parientes - ratones y ratas. El genoma de la rata topo desnuda ya está investigando los científicos la esperanza de entender lo que hace tan especial, y se vive de largo.

Si evaluamos la diversidad de la vida en el planeta, la esperanza de vida de los mamíferos puede variar por casi un centenar de veces, y los animales en general - en las decenas de miles de veces. Con lo que se puede conectar? Es obvio que un papel importante en el envejecimiento y la longevidad genes jugar. Lo que una musaraña o ratón de campo desde un punto de vista evolutivo, no están particularmente interesados ​​en cómo vivir mucho tiempo. En la naturaleza, algunos miembros de esas especies sobreviven a la edad avanzada, la antelación suficiente para comer depredadores. Incluso si había algún tipo de mutación, la prolongación de la vida, de ella sería de poca utilidad en términos de mayor éxito reproductivo. Y la especie, para deshacerse de la amenaza de los depredadores, sólo estamos viendo un aumento en la esperanza de vida. La misma rata topo desnuda que vive bajo la tierra, puede vivir durante 31 años. Otro ejemplo de protección de los depredadores - la capacidad de volar, como es el caso de los murciélagos y las aves. Sin embargo, las personas pueden protegerse a sí mismos con la ayuda de la ciencia y la tecnología.

Hay organismos en los que el gen ya ha establecido el programa de muerte. Por ejemplo, algunas especies de salmón hembras mueren poco después del desove. Pero hay un ejemplo más interesante - el pulpo:

Ilustración: Odisea CARACOL'S

El pulpo hembra pone los huevos, deja de comer, y en promedio muere un mes. Esta muerte programada. Pero resultó que este programa se puede deshacer, con quirúrgicamente - acaba de cortar un par de glándulas, después de lo cual el pulpo no puede vivir un mes, y 6-9 meses.

Hay ejemplos de la muerte celular programada, cuando las células individuales pueden matarse. Este proceso se llama apoptosis cuando las células se acumulan un gran número de mutaciones que no se vuelva cancerosa, que no constituya una amenaza para el cuerpo, que es en sí la destrucción, y bastante razonable - la célula no es sólo salpica todo su contenido, y se derrumba en compartimentos, que luego puede ser capturado por el vecino células y eliminados. Curiosamente, no es una transición de la muerte celular a la muerte de todo el organismo. Gut nemátodo Caenorhabditis elegans (nematodo) bits emite fluorescencia. Y cuando el gusano se está muriendo debido a causas naturales o como resultado de algún daño, a continuación, una hora antes de su muerte en el frente de la onda resplandor del intestino se amplifica y poco a poco se extiende hasta el final del intestino. Después de esto, el gusano se mueve a otro mundo. Este fenómeno se llama "ondas azules de la muerte." Wave puede ser inducida artificialmente, por ejemplo, congelar y descongelar el gusano. Además, los científicos han encontrado una manera de detener esta ola. La duración de la vida del gusano no aumenta, pero si está dañado, no va a morir de. Con la aparición de una onda se inicia el proceso de muerte celular, pero entonces es el brillo azul se desvanece, y el gusano sigue viviendo. No hace falta brillo es sólo un indicador y lo que realmente es la ola de muerte celular a lo largo del intestino, lo que lleva a la muerte.

¿Por qué ha surgido este mecanismo? Al parecer, a consecuencia de un tal "muerte en una hora," el gusano obtiene como alimento a sus propios hijos. Gusanos para incubar bebés mueren y se convierten en alimento para la próxima generación. Símbolo del sacrificio de la maternidad.

En los seres humanos, al menos en adultos, no se encontraron tales mecanismos. Nuestro envejecimiento es un agregado de muchos procesos diferentes. Uno de ellos - es el envejecimiento de las células.

Las células viejas pueden dañar adyacente, pueden liberar sustancias que conducen a la inflamación. Las células más viejas pueden vuelven cancerosas, por lo que sería bueno para deshacerse de ellos. Los resultados de la investigación fueron publicados recientemente por la eliminación de material mediante un medicamento especial las células viejas de un cierto tipo de roedores genéticamente modificados. Y estos roedores vivieron más tiempo. Ese es posible encontrar una aproximación a las células del envejecimiento.

El acortamiento de los telómeros

cromosoma humano atenuado telómeros - blanco

el envejecimiento celular se asocia con ciertos procesos. Uno de ellos - un acortamiento de los telómeros. naturaleza de la manera que con cada división celular, se acorta la molécula de ADN. En los extremos de los cromosomas son segmentos llamados telómeros, que están sujetos a acortar, protegiendo así el resto del cromosoma. Los telómeros se acortan de generación en generación, y que son las células viejas son muy cortos. Esto es un viejo y un joven hombre células se pueden distinguir por la longitud de los telómeros, teniendo en cuenta ciertas variaciones en estas características.

Sin embargo, el problema ya ha sido resuelto en el acortamiento de las células madre. Tienen una enzima telomerasa, que es capaz de terminar la construcción de los telómeros. Por lo tanto, algunas de las células dicen que son inmortales.

Otra gran noticia es que podemos alargar los telómeros mediante terapia génica. Los experimentos se realizaron en el que virus entregado a través de una telomerasa especial en los roedores, y los telómeros se completaron en células. Estos roedores, como los experimentos muestran, viven más tiempo.

44 años de edad, Elizabeth Parrish, jefe de la American Bioviva compañía de investigación, tal vez, se convirtió en la primera persona en la que antienvejecimiento terapia génica ha sido probado con éxito

Experimentos similares fueron inspirados por Elizabeth Parrish tratar de imaginar tal terapia génica. Está claro que lo hace en el marco de la campaña de relaciones públicas, ya que posee la mayor empresa de biotecnología. La noticia pasó la información, que es algo así como que alarga los telómeros. Pero esto no es un experimento científico, no existe un grupo de control, no hay comparación. Aunque esta historia inspira a muchos y dice que acortamiento de los telómeros no es un problema insuperable de envejecimiento. la acumulación de daños

Otra cosa que sucede en las células - es la acumulación de daños. Ellos son diferentes. Uno de los tipos de daños - es la acumulación en las células de la chatarra. Por ejemplo, las proteínas malas crujía, como ocurre en el caso de la enfermedad de Alzheimer. O mal orgánulos como las mitocondrias dañadas de trabajo. En cada división celular estas lesiones como se diluyen, y cada una de las dos células resultantes que debe ser dos veces más pequeño. Es decir, la división celular activa podría rejuvenecer.

Pero la división tiene un lado oscuro - cáncer. Existen mutaciones genéticas que no se diluyen. El cáncer de células - célula ha acumulado un gran número de mutaciones que pueden conducir a dividirse indefinidamente, la desactivación de la apoptosis. Hoy en día, existen métodos más modernos para combatir el cáncer. Anteriormente, fue completamente la enfermedad incurable, se encuentra ahora en una serie de casos es tratado.

El ayuno

Uno de los experimentos más bellos de prolongar la vida se ha asociado con el estudio del efecto de la inanición parcial. El experimento se llevó a cabo en roedores. Este es un gráfico de la mortalidad:

El color verde muestra los que comen desde el vientre, el abeto azul es 25% menos, violeta - 55% menos, y rojo - 65%. Como se puede ver, la esperanza de vida máxima se ha incrementado en cerca de 1, 5 veces. Verde murió en algún lugar de tres años, mientras que el resto vivieron significativamente más tiempo. Cuando todo el verde ha muerto, los Rojos siguen vivos. Un resultado impresionante. Resultó que el mecanismo de la prolongación de la vida por medio del hambre relevante para organismos muy diferentes, pero no para todos. Hay aquellos en los que una privación parcial reduce la esperanza de vida. Sin embargo, en muchas especies funciona. Por ejemplo, los elegans gusano redondo Caenorhabditis, ratas, algunas cepas de ratones, perros, existen datos contradictorios con respecto a los macacos. En público, es muy difícil poner estos experimentos. Cuando descubierto, como el hambre parcial prolonga la vida del gusano, se encontró una hormona que es secretada en respuesta a la ingesta de alimentos. Estas hormonas actúan sobre el receptor de DAF-2 situado en la superficie celular, y que de alguna manera promueve el envejecimiento. Si este daño del receptor, estos gusanos viven el doble de tiempo.

Cuando se activa receptor DAF-2, se desencadena una cascada de procesos celulares que conducen a la inactivación de proteínas, que se llama el DAF-16. DAF-16 - esto es una proteína muy importante que regula el trabajo de células de la siguiente manera. Si el alimento disponible y el DAF-16 es inactivada, la célula piensa: "Oh, harina de zashib es completa, todo es bueno, se puede relajar, no estoy en peligro, es posible multiplicar, dividir -. Todo está bien" Si esta señal no está presente, es decir, DAF-2 se rompe, o si no hay comida, se activa DAF-16, la célula piensa: "Qué lío, me muero, el estrés, una pesadilla! Es necesario para salvar a sí mismo "- y pasa un montón de mecanismos de defensa: por mutaciones de estrés oxidativo, choque térmico, todos en una fila. Es decir, DAF-16 hace que trabajan cientos de otros genes que protegen las células de diversos problemas.

Resultó que una persona tiene proteína similar a DAF-16 y DAF-2. Pero se encontró similar a DAF-16 mutación de la proteína. Hay personas con una variante de esta proteína, y hay gente con otra opción. Los propietarios de la primera realización (FOXO3) son mucho más propensos a vivir hasta 90 años o más. Es decir, mediante el estudio de los mecanismos moleculares del envejecimiento en gusanos, podemos entender mejor cómo los mecanismos del envejecimiento en los seres humanos.

Por supuesto, no todo lo que sabemos acerca de los gusanos, se puede traducir a los seres humanos. Por ejemplo, si eliminamos las células germinales de la gónada del gusano, sino que también activa el DAF-16 y vivirá más tiempo. Pero si castráis usted mismo, su vida no está extendido.

El peso corporal

murciélagos enanos pueden vivir hasta 40 años. Los organismos con mayor peso corporal viven más tiempo. Pero hay aquellos cuya esperanza de vida es mucho mayor que la calculada sobre la base de su masa corporal. Por ejemplo, la gente vive mucho más tiempo que otras especies con la misma masa. murciélagos enanos y sus familiares también son de larga duración. Estos murciélagos se presentaron como la proteína DAF-2, pero con mutaciones específicas.

Aparte de organismos modelo, los científicos están explorando y las mutaciones que se producen en los seres humanos.

Este joven ha muerto a los 17 años, tenía un síndrome de envejecimiento prematuro llamada "progeria". Este trastorno genético que causa la aparición temprana de signos de envejecimiento. A una edad temprana hay enfermedades seniles y las personas viven un promedio de 13 años. Para esta enfermedad causa una mutación en el gen que es responsable de la síntesis de la proteína lamina. Esta proteína es responsable de la organización del núcleo, la denominada matriz nuclear, la estructura nuclear. Gusanos con el envejecimiento de la matriz nuclear se destruye en las células, y cuanto más lento es el caso, los gusanos viven más tiempo. Tal vez la destrucción de la matriz nuclear desempeña un papel importante en el envejecimiento humano.

La hormona del crecimiento

La hormona del crecimiento conduce indirectamente a la amplificación de la señal, que se transmite a través de nuestro analógico DAF-2. Si mucho más fácil, a continuación, enanos células sienten algún efecto de la inanición. Aquí pigmea ratón Yoda y su novia princesa Leia:

En Yoda era gen estropeado la regulación de la síntesis de la hormona de crecimiento. Él vivió en el laboratorio durante cuatro años - en términos de edad humano es más de cien años.

En Ecuador, hay una población de personas con una cierta forma de enanismo de Laron llamada síndrome, hay cerca de un centenar de personas. No sabemos cómo viven. Los científicos observándolos desde hace más de 20 años y fue la publicación que estas personas han reducido el riesgo de algunas enfermedades seniles, incluyendo el cáncer y la diabetes. Tal vez ellos realmente viven más tiempo que otras personas de la misma región.

Dios TOR, el señor de los residuos

Ilustración: El Laboratorio de Ban

Nuestras células son capaces de alejarse de los escombros no sólo en la división. Ellos pueden absorberla. Esto se llama autofagia - células digieren el más sucio en sí mismo, entonces de alguna manera recuperar y tirar. Este proceso puede contribuir al rejuvenecimiento de las células, pero evita que la proteína TOR.

¿Qué está haciendo? Él dice: "Todo es útil. Este sándwich rancio que usted tiene aquí es práctico. Será hambre, bloqueará, e irá a la causa. " Nuestros antepasados ​​vivían en una escasez de alimentos regulares. No hubo organismos genéticamente modificados, no hubo revolución verde, la agricultura normal, no había nada. El hambre podría ocurrir en cualquier momento, y, por lo tanto, TOR ha jugado un papel importante. Pero ahora esta basura se acumula y daña las células. Afortunadamente, existen sustancias inhibidores que pueden suprimir la proteína.

inhibidores TOR desencadenan la autofagia través de la proteína. TOR en sí lleva el nombre de la rapamicina: objetivo de rapamycin (diana de la rapamicina). La rapamicina - es un antibiótico que producen hongos, sino que también se utiliza como un inmunosupresor. Esta sustancia se utiliza en el trasplante de órganos para reducir el riesgo de rechazo. La rapamicina también prolonga la vida útil de varios organismos, tales como ratones, y muy fuertemente.

La rapamicina es muy caro, por lo que en muchos casos utilizar un inhibidor mucho más barato de TOR - cafeína. Los estudios en animales han confirmado que mejora y amplía la vida de la autofagia. También tenemos los resultados de los estudios epidemiológicos, según el cual las poblaciones humanas, dónde beber varias tazas de café al día, la tasa de mortalidad se ha reducido en un 10%.

Existe el concepto de la "paradoja francesa": los franceses de larga vida y rara vez sufren de enfermedades cardiovasculares. En un momento, esto explica el consumo de resveratrol contenido en el vino tinto. Roedores la sustancia prolonga la vida. Pero después se contaron cuánto consumir el hombre vino al resveratrol tenía el mismo efecto - dos barriles por día. Al parecer, la paradoja francesa pronto conectada consigo misma etanol, que en ciertas concentraciones bajas extendió la vida de los nematodos. Las personas que beben un vaso de vino al día reduce el riesgo de enfermedades cardiovasculares tales como enfermedad cardíaca coronaria, enfermedad coronaria y así sucesivamente. Pero el etanol tiene un lado negativo lado: alcoholismo, cirrosis del hígado, aumenta el riesgo de ciertos tipos de cáncer. Por lo tanto, si es posible recomendar cómo geroprotector etanol - es un punto discutible. Se despierta el interés de científicos y metformina - una cura para la diabetes. Tiene algunos efectos secundarios relacionados con el tracto gastrointestinal. Hay investigaciones que confirma que la metformina prolonga la vida de los gusanos.

Pero el más largo - 50% - nematodos vivos debido a la alfa-cetoglutarato. Es destacable que existe en las personas en gran número, y tiene baja toxicidad. Pero hasta ahora, no hay estudios sobre roedores, los científicos, ya que es muy difícil obtener fondos para estudiar este medicamento contra el envejecimiento, ya que el envejecimiento no es considerada una enfermedad. Alfa-cetoglutarato, dicho sea de paso, los atletas usan como aditivo alimentario para acelerar el crecimiento de la masa muscular. Sin embargo, hay informes contradictorios si realmente ayuda en este.

sangre Young

Ilustración: Popular Science

En un estudio, los investigadores unieron quirúrgicamente cuerpos de dos roedores - viejos y jóvenes, la combinación de su sistema sanguíneo. En estas condiciones, viejo roedor vivo más larga y joven - menos, mientras que en los roedores de mayor edad aumenta la plasticidad del sistema nervioso, es decir, la capacidad de las células nerviosas para formar nuevas conexiones neuronales. Incluso mejora la regeneración de tejido muscular. Está claro que nadie ofrece a coser las personas mayores y los niños pequeños hasta adultos mayores viven más tiempo. Pero tal vez vamos a encontrar algunos de los factores que están presentes en el suero joven, o encuentran células que prolongan la vida y puede sintetizarlos y dar como medicina para las personas mayores. Este maravilloso dije a Tony Wyss-Corea (Tony Wyss-Coray). Actualmente la realización de pruebas técnicas utilizan el plasma de organismos jóvenes para el tratamiento de la enfermedad de Alzheimer. Vamos a ver lo que salen.

Para vivir mucho tiempo

Otra historia implica un investigador Aubrey de Grey (Aubrey de Grey), que también se realizó en el Ted Talk. Aubry dijo: "Algunas personas dicen:" Bueno, vamos a extender la vida útil de 20 años, no se va a morir en 80 y 100. Sin embargo, todavía no es muy reconfortante. Podemos contar con algo más? "". Aubrey respondió: "Sí, podemos". ¿Por qué? Cita a la metáfora de la gravitación universal. Si va a tomar la pelota y tirar de él, él se caerá. Si usted lanza en él mucho, caerá más tarde. Pero si usted lanza en él, para que llegue a la primera velocidad cósmica, entonces la bola volará al espacio, para no volver a la Tierra. "Mira, el progreso científico y tecnológico está desarrollando cada vez más rápido, y, tal vez, por esos 20 años, todavía se va a vivir, se van a plantear con un medicamento que prolonga la vida por otros 25 años, y durante estos 25 años se van a plantear con un medicamento que prolonga la vida por otros 30 años, y así sucesivamente. Y tal vez, ya de cierta edad, algunas personas pueden vivir durante mucho tiempo, miles de años ". Muchos científicos se muestran escépticos. Pero no hay argumentos serios por las que es imposible en principio. Vemos que el progreso científico y técnico se extiende la vida de las personas, con todo el mundo, en todos los países, incluso los más pobres, y la esperanza de vida es cada vez mayor. Esto significa que, en aras de prolongar la vida necesita para desarrollar la ciencia.

Finalmente me gustaría recomendar un gran geroprotectors.org sitio - no se recogen de la publicación de los resultados de estudios de diversas sustancias desde el punto de vista de extender la vida de un organismos animales experimentales.