Hoe die soek om lewensduur te verleng, kry grond
Geskryf deur Lindsay Wu, UNSW
'N potensiële anti-veroudering dwelm is geneig om meer effektief te wees in die handhawing van gesondheid as die verlengde lewensduur. Christina Gottardi / Unsplash, CC BY
Dit was eens 'n franje-onderwerp vir wetenskaplikes en 'n pseudo-godsdienstige droom vir ander. Maar navorsing oor die biologie van veroudering, en gevolglik die lewensduur van mense en diere, het 'n ernstige poging geword.
Verouderingsnavorsing word dikwels bevorder as die sleutel tot die "ewige fontein van die jeug" of 'n "eliksir van onsterflikheid". Maar die ware belofte van verouderende navorsing is dat eerder as om individuele siektes een op 'n slag aan te pak, sal 'n enkele dwelm al die siektes wat op ou ouderdom voorkom, gelyktydig behandel.
Daar sal kostebesparings wees om ouer pasiënte uit spesialis aanstellings vir elke toestand te hou. En 'n enkele gesondheidsorgpil sal die probleem van dwelm oorbruik en interaksies algemeen by ouer mense wat elke toestand individueel moet medikasie.
Die idee om die menslike lewe uit te brei, maak dit ongemaklik, want die voorkoming van die dood lyk onnatuurlik. Sekerlik, as die lewensduur drasties toeneem, is daar uitdagings om die ouderdomspensioen te befonds, onder ander kwessies.
Maar dit gebeur alreeds. Dwelms en intervensies wat oor die afgelope eeu ontwikkel is, wat die menslike leeftyd bykans verdubbel het, kan as anti-veroudering beskou word. Dink aan antibiotika, wat het wat tussen twee en tien jaar op menslike lewensverwagting gevoeg word. Daar is geen debat dat hulle 'n noodsaaklike deel van die moderne medisyne is nie.
Maar as ons praat oor 'n anti-verouderingspil, bedoel ons een wat die proses van veroudering homself rig. Daar is reeds 'n lys van sulke middels wat getoon word om die lewens van laboratoriumdiere uit te brei. Baie van hierdie werk deur die effekte van 'n nabye hongerdieet na te boots.
Calorie beperking het vir oor 80 jaar was die mees goed bestudeerde intervensie wat bekend was om veroudering te vertraag.
Die wilskrag wat benodig word om 'n hele leeftyd naby die hongersnood te behou, is bo die meeste. Maar 'n gereelde korttermyn kalorie beperking (soos die "5: 2" dieet om normaalweg vir vyf dae te eet en die kalorie-inname vir twee te verminder) het sterk voordele vir metaboliese gesondheid, wat help om vetsug en diabetes te beheer.
Dierstudies toon 'n betroubare verlenging in lewensduur tydens intermittente vas. Ander studies het geneties verander die liggaam se vermoë om te reageer op insulien, wat vrygestel word wanneer ons 'n ete eet, verdubbel leeftyd in wurms. 'N Soortgelyke eksperimenteer in muise onthul 'n minder dramatiese, maar 'n steeds beduidende toename in die lewensduur van 18%.
Vroeër het die doeltreffendheid van kalorieë beperk om wetenskaplikes te jag vir gene wat hierdie effekte bemiddel. In die laat 1990s en vroeë 2000's het wetenskaplikes belang gestel in sirtuins - 'n klas ensieme wat verdedigingsmeganismes tydens die hongersnood aanskakel.
Dwelms soos die nou berugte resveratrol, wat in rooiwyn voorkom, kan aktiveer een lid van die sirtuins, genaamd SIRT1, na verleng lewensduur in muise en stadige merkers van veroudering. Die SIRT1 ensiem vereis 'n brandstof vir sy aktiwiteit, genaamd NAD +, waarvan die vlakke afname met ouderdom.
Gegewe die belangrikheid van NAD + na SIRT1, het die idee om NAD + vlakke te verhoog aandag getrek. Maar NAD + word gebruik deur ander selprosesse wat by veroudering betrokke kan wees. Byvoorbeeld, dr. Jun Li het onlangs gewys dat NAD + vlakke noodsaaklik is draai op DNA herstel masjinerie, wat verval soos ons ouer word. Hierdie bevindinge kan ook gebruik word om DNA-skade wat deur stralingsblootstelling veroorsaak word, te verminder - soos in die kankeroorlewendes van kinderdae - en kosmiese bestraling wat deur ruimtevaarders in die buitenste ruimte.
Die langtermyn-effekte van die beperking van kalorieë op veroudering by die mens moet nog nie ten volle gekenmerk word nie, en so 'n studie in mense sal moeilik wees om te verrig.
Dit mag wees dat die anti-veroudering effek van kalorie beperking nie in die totale kalorie inname, maar eerder die inname van die proteïen komponent van dieet. Navorsers het gemeet gesondheid en lewensduur in 'n verskeidenheid diëte met verskillende verhoudings van proteïen tot koolhidraat tot vette. Hulle het proteïenbeperking, eerder as algehele kaloriebeperking, gevind, belangriker vir leeftyd.
Vertaal na menslike dieet, dit sou presies die teenoorgestelde van die "Paleo" dieet, 'n hoë proteïen dieet wat vleis en onverwerkte groente oor graan beklemtoon. Die konsep agter hierdie dieet is om die vroeë paleolitiese mense wat 'n jagter-versamelaar bestaan, te naboots. Dit is egter opmerklik dat paleolitiese mense is gedink het 'n leeftyd gehad van slegs 33 jaar.
Die een bevolking met die laagste aangetekende vlakke van hartsiektes in die wêreld is die Tsimane, 'n stamgroep wat 'n versamelaar-tuinboukundige bestaan ​​in die Boliviaanse Amazone lei. Hierdie groep het 'n hoë koolhidraat en lae proteïen dieet.
In ooreenstemming met die idee dat die verlaging van proteïeninname die lewensduur verlaag, die ensiem mTOR uitskakel, wat die proteïeneintegrasie sintetiseer, met die dwelm rapamisien is die mees kragtige dwelmintervensie wat ons tot dusver het om die lewensduur te verleng.
Rapamycin word in die kliniek gebruik om die immuunstelsel te onderdruk tydens orgaanoorplantings. Dit brei die lewe uit in 'n aantal dierspesies soos wurms, vrugtevlieë, en muise, selfs wanneer dit kortliks afgelewer word middeljarig, of laat in die lewe. Die nadeel is natuurlik dat jy moet leef met 'n onderdrukte immuunstelsel, wat 'n bietjie van 'n drag is as jy nie in 'n steriele laboratoriumomgewing leef nie.
Benewens die proteïenbeperking te simuleer, mTOR remming met rapamisien bevorder ook 'n proses genoem autophagy. Dit is waar die sel self self "eet", die ou en beskadigde dele van die sel in sy grondstowwe afbreek en vernietig, wat herwin kan word in nuwe strukture. Daar is bevind dat 'n verbinding wat spermidien genoem word, in sperma ontdek word en in spoorhoeveelhede in kaas voorkom verleng lewensduur in muise deur 10%. Dit word gedink dit is as gevolg van spermidien se vermoë om draai autofagie aan.
Nog 'n anti-verouderingstrategie is een genoem "Senolysis": dit is die dood van ou en beskadigde of "senescent" selle. Hierdie selle neem ruimte op, groei groter, en vrylaat stowwe Dit veroorsaak ontsteking. Wanneer muise geneties gemanipuleer word, sodat dit moontlik is om senescente selle dood te maak, gesondheid word drasties verbeter en diere leef 20 tot 30% langer.
Die jag is nou aan die gang "Senolytic" dwelms, wat selektiewe senuweeselle selektief kan doodmaak. Een maatskappy, Unity Biotech, onlangs verhoog US $ 116 miljoen om dit te bereik.
Daar is sterk bewyse dat veroudering letterlik deel van ons DNA is. Sogenaamde "Spring genes" is DNA-parasiete, wat veroorsaak word deur antieke virusinfeksies in ons evolusionêre voorvaders, en hulle maak byna die helfte van ons genetiese materiaal uit. Hierdie gene kan hulself eintlik "sny en plak" sodat hulle na 'n ander deel van ons DNA spring, en sodoende maak ons ​​genome minder stabiel.
Hierdie gene is normaalweg afgeskakel deur 'n ander sirtuin ensiem genaamd SIRT6, en diere wat geneties gemanipuleer is om 'n ekstra kopie van hierdie geen te hê leef langer en in beter gesondheid.
Ons DNA verander as ons ouer word. Byvoorbeeld, strukture wat die eindes van ons chromosome (wat ons gene dra) het telomere genoem verkort met ouderdom of spanning. Verlenging van telomere is voorgestel as 'n manier om die jeug te herstel. Die probleem is die gene wat dit doen, telomerase genoem, word normaalweg net aangeskakel by volwassenes wat kanker het.
Geneties gemanipuleerde diere wat telomerase oorbly vanaf die geboorte kanker ontwikkel. Maar om verwarring by te voeg, gebruik geneties gemanipuleerde virusse om ou muise te dwing om meer telomerase te laat lei tot a langer lewensduur met verbeterde laat-lewe gesondheid, sonder 'n verhoogde risiko van kanker.
Elizabeth Parrish, wie is die hoof uitvoerende beampte van Bioviva - 'n maatskappy wat anti-veroudering behandel, het onlangs na Colombia gereis na ontvang genterapie haar telomere uit te brei.
Nog 'n drastiese manier om veroudering te keer, kan wees om volwasse selle terug te keer in jeugdige stamcellen, wat moontlik is deur sogenaamde aan te skakel "Yamanaka faktore". Dit werk deur sekere gene "aan" of "af" te skakel. Die probleem is dat die "Yamanaka-faktore" weer te veel verander kanker veroorsaak. In plaas daarvan blyk dit dat hierdie gene kortliks verskyn omgekeerde veroudering en verleng lewensduur in kortstondige muise. Dit kan 'n kragtige, maar riskante strategie wees vir die omkeer van veroudering.
Is dit al hier?
Uiteindelik sal die eerste anti-verouderende middel waarskynlik die mark bereik, een wees wat ons reeds ken: metformien. Dit word gebruik om diabetes te behandel, is al sedert die 1950s en word deur tien miljoene mense gebruik.
By diere, Metformien strek lewensduur en hou gesondheid, terwyl bevolkingswye studies wys dit verminder die risiko van kanker. Metformien is gedink aan werk deur 'n energiesensor in die selle aan te skakel "AMPK", wat sintuie situasies van lae energie en verander metabolisme in reaksie.
Die effek van metformien op gesondheid en lewensduur in ouer, nie-diabetiese individue is tans die onderwerp van die TAME verhoor In New York. As dit suksesvol is, kan hierdie verhoor lei tot die eerste "gero-beskermende" of "anti-veroudering" pil, wat deur die ouer bevolking as 'n wydverspreide gebruik sal word.
Die TAME-verhoor is dopgehou deur die dwelmbedryf. Veroudering word nog nie as 'n werklike siekte deur regulatoriese owerhede erken nie, wat potensiële terapieë wat minder verouderd handel, verouder.
Enige sodanige dwelm sal eerder gerig word op spesifieke siektes van veroudering, byvoorbeeld artritis of tipe 2-diabetes.
Ongeag of enige van die middels hierbo uiteindelik bewys word om veilig en doeltreffend by mense te wees, is die huidige advies vir die behoud van gesondheid op ouderdom voorspelbaar maar effektief. Oefening, 'n gevarieerde en matige dieet, die behoud van sosiale kontak, en die voorkoming van stres het diepgaande gesondheidsvoordele, bo alles wat ooit in 'n pil beskikbaar sal wees.