19 ноември 2018
Категории
  •  Космос
  •  Физика
  •  Науки за земята
  •  Биология
  •  Медицина
  •  Говорят медиците
  •  Математика
  •  Научни дискусии
  •  Разни
FACEBOOK

Щастливата старост е по-възможна от безсмъртието

| ПОСЛЕДНА ПРОМЯНА 25 ноември 2016 в 11:0070281

В скалата на неизбежността данъците и смъртта си оспорват първото място. Но остаряването е вече назад.

Едва ли някога учените ще намерят начин да избегнат смъртта, а данъците също не са под техния контрол.
Но според последни проучвания проблемът с остаряването може да бъде решен.

"Остаряването не е просто нарастване на броя на свещичките на тортата за рождения ти ден. То представлява постепенното влошаване на протеините и клетките в хода на времето, докато те не могат повече да функционират добре и не могат да бъдат заменени", разказва Science News. При хората външните признаци са побеляване на косата, бръчки и немощно тяло. Вътрешно може да доведе до диабет, сърдечносъдови заболявания, рак, алцхаймер или множество други проблеми.

От дълго време насам учените спорят по въпроса защо клетките не остават здрави завинаги.

Проучвания с мишки, плодови мухи, червеи и пр. в лабораторни условия са разкрили множество потенциални причини за остаряването. Някои експерти твърдят, че то се дължи на разрушителната способност на химически реактивните кислородни молекули, или т. нар. "оксиданти", които се получават в митохондриите на клетките. Увреждания в ДНК - включително съкращаването на теломерите на хромозомите, са също сред основните заподозрени. Според други то се дължи на хроничното слабо възпаление, което се влошава с напредването на възрастта.
Всички тези неща, както и много други, са предложени като главна причина за стареенето.

Някои изследователи, като например Стив Хорват (Steve Horvath) от UCLA, разглеждат остаряването като биологическа програма, записана в нашето ДНК. Той вижда доказателства за съществуването на биологически часовник, притежаващ определени ключови етапи. Някои хора достигат тези етапи по-бързо от други, което означава, че имат по-голяма биологична възраст, отколкото предполага хронологичната. При други часовникът се движи по-бавно, поради което те изглеждат по-млади.

Мнозина други - включително Ричард Милър (Richard Miller), геронтолог от университета в Мичиган, отхвърлят идеята, че остаряването е програмирано. Със сигурност биологически часовник измерва нашата възраст, но това не означава, че при достигането на определена дата той ще спре да работи. Все пак хората не са като сьомгата, която хвърля хайвера си, остарява и умира по график.

Вместо това остаряването е "резултат от активирането на двигателя на живота" според биодемографа Джей Олшански (Jay Olshansky) от Университета на Илинойс в Чикаго. Евентуално тялото се износва, което може да бъде предвидено, но не е предопределено.

Въпреки множеството спорове за това какво е остаряването и какво не е, учените достигат пълно съгласие по един въпрос - може да се направи нещо по въпроса. Остаряването може да бъде забавено (а дори спряно или обърнато). Но самият начин, по който може да се постигне това, е обект на разгорещен дебат. Биотехнологични и фармацевтични компании разработват няколко потенциални кандидата. Академични учени изпробват различни стратегии в експерименти с животни (по-голямата част от проучванията се правят върху мишки, защото човешки експерименти биха отнели десетилетия за завършване).

Дори изследователите, които смятат, че са открили истински елексири твърдят, че не притежават рецептата за безсмъртие. Повечето, които работят в сферата на остаряването, не са разтревожени от тези разкрития. Тяхната цел не е непременно да удължат продължителността на живота, а да увеличат продължителността на здравето - времето, в което хората живеят без тежки заболявания и физическа слабост.

Остаряването като заболяване

Множество здравни проблеми се свързват толкова често с остаряването, че някои учени приемат силно противоречивата позиция, че остаряването само по себе си е заболяване., коментира Саул Виледа (Saul Villeda) от университета в Калифорния, Сан Франциско.

Ако остаряването е заболяване, в лабораторията на Виледа то е почти заразно: той може по изкуствен път да разпространява старостта от възрастните към младите мишки. Един начин на трансмисия е да се прелее в гинетично идентични мишки кръв от млад или възрастен индивид. В друг експеримент учените свързват заедно кръвоносните системи на двойка мишки. Това изкуствено свързване на две отделни животни, познато още като парабиоза, е ключово за физиологичните експерименти за повече от век, преди на Ирина Конбой (Irina Conboy) да хрумне идеята да свърже млада с възрастна мишка. Конбой, изследовател на стволови клетки към университета на Калифорния в Бъркли създава заглавия в пресата със своите експерименти.

Учените свързват кръвоносните системи на двойки мишки. Младите мишки, които са прикрепени към възрастни (лявата диаграма, двуцветната колона) демонстрират по-ниски нива на нови неврони в хипокампуса, отколкото когато са прикрепени към друга млада мишка (жълто). Затова пък при старите мишки се наблюдава произвеждането на стотици нови нервни клетки при свързване с млада мишка (дясната диаграма, двуцветната колона), отколкото с друга стара.

Източник: С. Виледа и колеги/ Nature 2011

Заглавията, разбира се, се фокусират върху добрите новини: младата кръв подмладява старите мишки. При последващи проучвания от други изследователи се оказва, че преливания на младежка кръв водят до по-бързо зарастване на счупени кости при стари мишки, подобрява дейността на мускулите и подобрява тяхната памет. Очевидно някои вещества в кръвта предизвикват подмладяването. Някои от кандидатите са вече идентифицирани, но липсва всеобщо съгласие.

Но медийното отразяване в по-голямата си част игнорира обратната страна на експеримента: при свързването със старата мишка, младата започва да старее по-бързо. Протеинът B2M (Beta-2-microglobulin) в кръвта на възрастните мишки ги състарява предварително, съобщават Виледа и колеги миналата година в Nature Medicine. Експериментите с парабиоза не продължават много дълго, така че не е известно дали младостта ще надвие старостта, или пък и двете мишки ще достигнат средна възраст.

Хорват има доказателства, че вероятно двете мишки никога няма да се синхронизират. Той следи стареенето чрез метиловите групи, които се прикрепват на различни места от ДНК-то в процес, наречен метилация. Метилацията е епигенетична модификация на ДНК. Подобни модификации приличат на поставянето на лепящи се бележки върху определени пасажи в книга. Слагането на бележката не променя информацията в книгата, а просто насочва вниманието към някои пасажи и показва, че други трябва да бъдат игнорирани.

Хорват измерва промените в метилацията на 353 различни места в генома. С напредването на възрастта, на 193 места се акумулират тагове - подобно на рекламните плакати, които се наслагват по стената на някоя сграда. На други 160 метилацията постепенно намалява с възрастта. Знаейки какво ниво на метилация обикновено има на всяко място в дадена хронологична възраст, Хорват може да изчисли биологическата възраст.

Той установява, че някои хора стареят по-бързо от други. Например полу-свръхцентарианците, които са на възраст между 105 и 109 години, са с около 8,6 години по-млади епигенетично от хронологичната си възраст. Техните деца също стареят бавно, но не толкова бавно, колкото техните родители. Епигенетичните часовници показват, че поколоението е с около 5 години по-младо биологически, отколкото други хора на същата хронологична възраст.

Полу-свръхцентенарианците (хора на възраст от 105 до 109 г., жълто) обикновено са биологически по-млади в сравнение с хронологичната си възраст. Това се отнася и за техните деца, когато бъдат сравнени с други хора (сиво). Скоростта на стареене при полу-свръхцентенарианците и техните деца (зелена линия) е по-бавна от нормалното (черна линия).

Източник: Хорват и колеги / Aging 2015

Хората обикновено се шегуват, че определени способности като зрението, паметта и слуха си отиват първи. Част от работата на Хорват подсказва, че идеята не е изцяло преувеличена. Той изчислява епигенетичната възраст на определени органи и установява, че частите на тялото остаряват с различни темпове. Малкият мозък (Cerebellum) - който отговаря за координацията на движението, речта и други дейности, старее най-бавно от всичките мозъчни региони, които Хорват анализира.

Въпреки че има естествени различия в остаряването на органите, някои състояния като ХИВ инфекции, наднормено тегло, тн., могат преждевременно да състарят някои от тях.

Тези експерименти демонстрират, че стареенето и неговите ефекти са податливи пластични.

Да се интерпретира внимателно

Повечето учени, изследващи стареенето, предупреждават да не се пренасят обещаващи резултати от изследванията с животни върху хората. Например един от ранните кандидати за фактор на подмладяване в кръвта е протеинът GDF11. Доклади от 2013 г. и 2014 г. съобщават, че нивата на GDF11 намаляват с възрастта; възстановяването на протеина при стари животни може да обърне някои сърдечни проблеми, да подобри силата на мускулите и да стимулира растеж на нервните клетки в мозъка. Оттогава насам обаче други учени оспорват подмладяващите сили на протеина. В скорошно изследване, публикувано в Cell Metabolism, учени от клиниката Майо измерват нивата на GDF11 при 140 души на възрасти между 21 и 93 години. Оказва се, че нивата на протеина не намаляват с възрастта.
Възможно е в предишните изследвания учените да са объркали GDF11 със сходен протеин, наречен миостатин, който намалява с възрастта. Не само, че GDF11 не намалява, но прекалено голямото количество може да е вредно, открива екипът на Майо. Хора с високи нива има по-голяма вероятност да страдат от слабост, диабет и сърдечносъдови проблеми, както и да им отнема повече време възстановяването след хирургическа операция, отколкото хората с ниски нива.

Отвъд кръвните експерименти учените изпробват различни идеи за това какво се обърква при стареенето и разработват стратегии за противодействие. Например има доказателства, че стволовите клетки намаляват активността си, когато остаряват. Запазването на тяхната младост може да изисква предпазването им от възпаление или фактори, увреждащи тяхното ДНК.

Един начин да бъде запазена работата на стволовите и другите видове клетки е да се избегне загубата на теломерите, разположени по краищата на хромозомите. Когато клетките се делят, техните теломери се скъсяват до момента, в който хромозомите не могат повече да се репликират безопасно. Това може да бъде сигнал за клетката да се изключи или да умре. Затова някои изследователи смятат, че удължаването на теломерите може да позволи на клетките да оцелеят по-дълго.

Една служителка на биотехнологична компания напуска пределите на САЩ, за да изпробва върху себе си генна терапия за удължаване на теломерите. Така тя избягва правителствените регулации. Но никой не знае все още дали терапията ще проработи, или ще доведе до рак (раковите клетки се възползват от дългите теломери, за да продължат своя растеж.)

Други изследователи имат по-умерен подход спрямо терапиите против стареенето. Едно проучване при кучета изпробва рапамицин - първото лекарство, което успява да увеличи продължителността на живота при мишки.

Рапамицинт е имунен супресант, който има също така противоракови свойства. Обосновката за неговото използване идва от проучвания на ограничаване на калориите - най-добрият метод за удължаване на живота при животните.

Животните, сложени на такава диета, имат с 25% по-нисък калориен прием от нормалния. Подходът увеличава продължителността на живота при мишки, кучета, плодови мухи, дрожди, червеи и др. Резултатите от проучвания с примати са смесени. Някои хора се поставят на режими, ограничаващи калориите. Набор от изследвания подсказват, че тези хора имат по-добро здраве, но е все още рано да се каже дали ще надживеят останалите.

Точната причина, поради която намаляването на приема на храна удължава живота, не е известна. Но учените разполагат с добри доказателства, че поредица от биохимични реакции, познати като пътя mTOR, са замесени. Протеинът mTOR помага за следенето на нивата на хранителните вещества в клетките и регулира клетъчните движение, производството на протеини, клетъчния растеж и оцеляване. При гладуване клетките изключват mTOR, което позволява процес на самоизяждане, наречен автофагия, да набави необходимите хранителни вещества чрез смилането на част от органелите. Този метод премахва също така стари, износени митохондрии и протеини, които иначе биха попречили на функционирането на клетката. Този процес в съчетание с други, направлявани от mTOR, вероятно е отговорен за удължаването на живота на клетките и организмите.

При мъжки мишки, които приемат лекарството за диабет метформин (горна част, жълто), медианата на продължителността на живота (възрастта, на която половината популация умира) е по-голяма (с 8 процента) от тази на нетретираните мишки (горна част, сиво). В съчетание с рапамицин, метформинът (зелено) увеличава средната продължителност на живота при двата пола с 23 процента - но резултатът не се различава статистически от удължаването, постигнато в предишни експерименти само с рапамицин.

Източник: Р. Стронг и колеги / Aging Cell 2016

Приемането на лекарството има същия ефект, като ограничаването на калориите, без да се изискват свръхстроги диети. Мат Кайбърлейн (Matt Kaeberlein), геронтолог в Университета на Вашингтон, и негови колеги провеждат проучване на безопасността на лекарството с 24 кучета. Изследването продължава само 10 седмици, така че учените не могат да изведат заключения за дългосрочните ефекти върху стареенето. Но при кучетата отсъстват забележими странични ефекти от вземането на ниски дози - притеснение, дължащо се на това, че лекарството намалява имунната функция и може да направи животните (включително хората), които го приемат, по-податливи на инфекции или рак.

Недостатъците на лекарството го правят непривлекателно за изследвания с хора. Лекарството метформин, използвано за лечението на диабет, може да бъде по-скоро изборът на хората за лекарство против стареенето., споделя геронтологът Нир Барзилай (Nir Barzilai). В допълнение на mTOR, метформинът се насочва към подобен на инсулина протеин на растежа, наречен IFG-1. Този протеин има роля в редица биологически процеси, които водят до стареене.

Барзилай от медицинския колеж Алберт Айнщайн, и изследователи от дузина центрове из цялата страна планират да тестват способността на метформина за борба със стареенето в хора на възрасти между 65 и 79 години. Барзилай и неговите колеги описват идеята за използването на лекарството на 14 юни в Cell Metabolism.

Метформинът е безопасен като цяло, с малко странични ефекти. Установено е, че подобрява редица здравни мерки и намалява развитието на рак при хора с диабет от втори тип. Според Барзилай лекарството може да помогне на хора, които не страдат от диабет, да водят по-здравословен живот на стари години. Ако това е така, шегува се той, рекламите на лекарството ще трябва да добавят още едно предупреждение: "То ще ви направи по-здрави, но трябва да се извиним, защото може да живеете по-дълго."

Проучвания с мишки обаче подсказват, че подобен текст може би не е необходим. Поредни изследвания от Милър и колеги подсказват, че метформинът може и да не удължава продължителността на живота.

Клетъчни зомбита

Други изследователи се надяват да отложат смъртта, като се отърват от немъртвите. Клетъчни зомбита, наречени сенесцентни клетки, са клетки, подложени на стрес - в резултат на което не са мъртви, но и не са функциониращи. Стресът за клетките обикновено представлява тежки увреждания в ДНК-то, които може да доведат до появата на рак, критично къси теломери или други молекулярни катастрофи, които предизвикват "изключване" на клетката.

Мутации в някои гени (daf-2, ife-2, eat-2 и clk-1) могат да позволят на червеите от вида Caenorhabditis elegans да живеят по-дълго, отколкото нормалните червеи без тези мутации.
Изследователите, които правят здравни измервания, обаче като например способността на червеите да се движат, да издържат на топлина или оксидативен стрес, установяват, че дъголетните червеи прекарват по-малка част от живота си в здравословно състояние (жълто).

Източник: А. Бансал и колеги / PNAS 2015

Въпросното "изключване" е със защитна цел за организма. Ако увредените клетки продължат да се делят, те може да доведат до рак.

Но за съжаление, изключените клетки не умират. Вместо това те изпращат съобщения до другите около тях: "При мен има проблем. Подготви се. Случилото се с мен може да се случи и на теб." Такива "съобщения" може да предизвикат масова паника и възпаление. Подобно на зомбита, които нападат живите, изключените клетки увреждат тези около тях и ускоряват стареенето.

Учените разработват методи за тяхното унищожаване. Мишки, от които изключените клетки са премахнати, имат удължен живот и по-добро здраве, съобщават учените в Nature през февруари.

При все това множество проучвания подсказват, че вещества, удължаващи продължителността - като рапамицина, е възможно да не удължат продължителността на здравето. Например мутации, които позволяват на червеи от вида Caenorhabditis elegans да живеят по-дълго, също така удължават частта от техния живот, която те прекарват в слабост - съобщават Хайди Тисенбаум и колеги от Медицинската школа към Масачузетския университет миналата година в Proceedings of the National Academy of Sciences. Здравословният живот обаче не гарантира дълголетие, показва ново проучване на морски таралежи. Червените морски таралежи (Mesocentrotus franciscanus) доживяват повече от 100 години в дива среда, докато лилавите морски таралежи (Strongylocentrotus purpuratus) достигат 50. Зелените обаче (Lytechinus variegatus) умират обикновено в рамките на четири години.

Разликите в продължителността на живота може да се дължат на различните темпове на стареене - според Андрея Боднар от Бермудския институт на океанските науки и възрастовият биолог Джеймс Кофман (James Coffman) от биологическата лаборатория MDI. По-скоро - откриват те, нито един от видовете не остарява въобще. Младите и старите членове на всеки вид притежават сходни способности за репродукция и регенерация на анатомични части - съобщават изследователите на 20 април в Aging Cell. Въпреки че зелените не показват знаци за забавяне, те пак умират - което е загадката според Кофман.

Как да остареем щастливо

Подобен парадокс се среща при т. нар. "щастливо остаряващи" хора, които генетикът Али Торкамани изучава в инситута Скрипс в Калифорния. Преди 8 години Торкамани довежда хора над 80-годишна възраст, които са достигнали напреднала без знаци за хронични заболявания. Идеята е да се изучава тяхната ДНК и да се разберат тайните на здравословното стареене.

Въпреки че са в много добро здраве, щастливо остарелите не носят генетични варианти, свързани с голямо дълголетие, установяват Торкмани и неговите колеги. Те също така нямат генетично предимство по отношение на рак, инсулт или диабет. Те обаче имат по-малък риск от развиването на Алцхаймер и сърдечносъдови заболявания. Всеки един от тях има собствена генетична рецепта, което предполага, че има много начини, за съхраняване на здравето на стара възраст. Учените не изключват възможността диетата и начинът на живот да са спомогнали също. "Има надежда за всеки.", обявява Торкамани.

Но този оптимизъм може би е ефимерен. Откритията на изследователя - в съчетание с резултатите при морските таралежи и червеите, подсказват, че остаряването и дълголетието не са едно и също. Ако се окаже така, то това би означавало, че спирането на стареенето няма да удължи човешкия живот значително. Официално, най-възрастният човек, който някога е живял, е Жана Луиз Калмент (Jeanne Louise Calment), французойка, която умира на възраст от 122 години през 1997 г.

Теломерите са дълги участъци от повтаряща се ДНК в краищата на всяка хромозома. Те имат предпазна и стабилизираща функция при хромозомите. Когато станат твърде къси, рисковете за смърт нарастват. Мишки с удължени теломери посредством генна терапия живеят по-дълго от тези, които не получават терапията, според някои изследвания.

Ако се окаже, че остаряването и дълголетието са свързани, тогава третирането на стареенето може действително да доведе до по-дълъг живот и здраве. Но ако са отделни явления, тогава хората ще могат да пропуснат рака, сърдечносъдовите заболявания и други болести на стареенето, но продължителността на живота им все още ще е ограничена.


Препоръчани материали
+ 0
- 0
Доколкото "изобщо възможна" (и даже практикувана) щастлива старост е повече от напълно невъзможното безсмъртие - заглавието е обективно вярно.

И да, спокойно. Безсмъртието е невъзможно. Термодинамиката е категорична по въпроса, а с нея не се спори.
 
Още от : Новини
Всички текстове и изображения публикувани в OffNews.bg са собственост на "Офф Медия" АД и са под закрила на "Закона за авторското право и сродните им права". Използването и публикуването на част или цялото съдържание на сайта без разрешение на "Офф Медия" АД е забранено.