So ermitteln Sie die maximale Lebensdauer
Die maximale Lebensdauer beträgt
In diesem Zusammenhang wird die maximale Lebensdauer normalerweise durch die bekannteste maximale Anzahl von Jahren bestimmt, die der Organismus gelebt hat.
Die individuelle Lebensdauer ist jedoch eine statistische Variable, und dieser Ansatz hängt stark von der Stichprobengröße ab, was Vergleiche zwischen Arten schwierig macht.
In der Regel wird das Ende der Existenz eines Individuums betrachtetder Moment des Todes, also der Moment, in dem irreversible Veränderungen im Körper ein solches Stadium erreichen, dass das Individuum seine charakteristische Organisation nicht mehr behält.
Allerdings gibt es oft eine relativein kurzer Zeitraum, in dem schwer zu sagen ist, ob der Organismus noch lebt, obwohl dieser Zeitraum in den meisten Fällen recht kurz ist und bei der Bestimmung der maximalen Lebensdauer kein Problem darstellt.
Hydra (Hydra-Oligaktis), ein potenziell unsterbliches Tier.
Was bestimmt die Lebenserwartung
Die maximale Lebensdauer ist sehr starkunterscheidet sich zwischen Tierarten. Es wurde festgestellt, dass der Unterschied zwischen der durchschnittlichen und der maximalen Lebenserwartung auch signifikant von der Art abhängt und durch die Überlebensstrategie bestimmt wird.
Die maximale Lebensdauer hängt empirisch von mehreren Tiermerkmalen ab.
- Fruchtbarkeit eines Tieres: Je mehr Nachkommen ein Tier zeugt, desto weniger lebt es.
- Tiergröße, Gehirngröße und Stoffwechselaktivität. Kleinere Tiere haben beispielsweise eine kürzere Lebensdauer, während größere Tiere eine längere Lebensdauer haben.
In diesem Fall wird eine typische Abhängigkeit verletztHunderassen. Größere Hunderassen erreichen zwar langsamer die Geschlechtsreife, leben aber viel kürzer; der Unterschied zwischen der größten und der kleinsten Rasse beträgt etwa das Zweifache.
Dies ist die Art von Beziehung, die auch für Vögel gilt, aber Vögel leben im Allgemeinen länger als Säugetiere, trotz höherer Körpertemperaturen und natürlicher Austauschraten.
Geringer Energieverbrauch und die Möglichkeit eines konstanten Wachstums erklären die lange Lebensdauer einiger Wirbeltiere. Zum Beispiel die Galapagos-Schildkröte (Geochelone nigra) können bis zu 177 Jahre alt werden, und einige Fische, wie der Stör, werden über 150 Jahre alt. Die Lebensdauer und Alterung dieser Tiere ist jedoch sehr schlecht untersucht.
Welche Arten können endlos leben
Es ist wahrscheinlich, dass einige Organismen potenziell betroffen sindunsterblich. Wenn ein Unfall das Leben nicht beendet, sind sie möglicherweise unbegrenzt existenzfähig. Die Forschung klassifiziert Seeanemonen und Süßwasser-Hydras sicher als solche Organismen. Darüber hinaus wird diese Fähigkeit häufig bestimmten Fischen und Reptilien zugeschrieben, insbesondere solchen, die zu einem unbegrenzten Körperwachstum fähig sind. Allerdings gibt es bei solchen Behauptungen zwei Probleme.
Der Grundstoffwechsel und die Grundaktivität dieser Tiere sind sehr niedrig, normalerweise um ein Vielfaches niedriger als die entsprechenden Eigenschaften von Säugetieren und Vögeln, was zu einer viel langsameren Alterung führt.
Darüber hinaus hilft das uneingeschränkte Körperwachstum dem Tier, das Altern zu verlangsamen oder sogar zu stoppen, aber es ist die Größenzunahme im Laufe der Zeit, die das Überleben des Organismus unter Umweltbedingungen verringert.
Zum Beispiel die Unfähigkeit, ausreichendeNahrungsmenge, Verlust der Geheimhaltung und Mobilität und viele andere negative Faktoren in der Summe führen früher oder später zum Tod des Körpers. Daher ist es schwierig, zwischen Tod direkt durch Alter und Tod durch äußere Ursachen zu unterscheiden.
Carolina-Kastenschildkröte. Eine der Tierarten, deren Körper nicht altert
Versuche, die Lebenserwartung zu erhöhen
Ein großer Forschungszweig der Gerontologie ist der Versuch, die Lebenserwartung insbesondere beim Menschen zu erhöhen. X
Allerdings ist es bereits heute möglich, den Durchschnitt deutlich zu steigernWährend sich die menschliche Lebenserwartung durch Faktoren wie allgemeine Verbesserungen in der medizinischen Versorgung erhöht, bleibt ein wichtiges Thema die Erhöhung der maximalen Lebenserwartung, die nur durch Beeinflussung der Geschwindigkeit des Alterungsprozesses erreicht werden kann.
Forscher haben dabei einige Fortschritte gemachtTiermodelle: Mithilfe von Faktoren wie Kalorienaufnahme, genetischen Veränderungen oder Hormonverabreichung wurde die Lebensdauer in mehreren Modellorganismen verlängert oder verkürzt.
Das menschliche Leben konnte jedoch noch nicht fortgeführt werden, obwohl Fortschritte in der Gerontologie bereits die Behandlung mehrerer Krankheiten ermöglichten, die durch beschleunigtes Altern gekennzeichnet sind.
- Reduzierung des Kaloriengehalts von Lebensmitteln
Die einfachste Methode, die Lebensdauer einiger Tiere zu beeinflussen, besteht darin, den Kaloriengehalt der Nahrung zu begrenzen und gleichzeitig ihren Nährwert beizubehalten.
Durch die Reduzierung der Kalorien in der Ernährung von Ratten, Mäusen und Hamstern um 40–60 % ab der Pubertät erhöht sich die durchschnittliche Lebenserwartung um 65 % und die maximale Lebenserwartung um 50 %.
Bei Fruchtfliegen und NematodenCaenorhabditis elegans, wird der Effekt der Verlangsamung des Alterns und der Erhöhung der Lebensdauer sofort erzielt, unabhängig vom Alter des Tieres.
- Antioxidantien
Einige Auswirkungen auf die Lebenserwartunghaben Antioxidantien. Die Zugabe von Antioxidantien zur Ernährung von Säugetieren erhöht die durchschnittliche Lebensdauer um bis zu 30 %, die maximale Lebensdauer ändert sich jedoch nicht.
Antioxidantien haben die größte Wirkung aufTiere mit einem hohen Krebsrisiko (z. B. Nagetiere) und Tiere mit pathologisch geringer Lebenserwartung aufgrund der Exposition gegenüber Strahlung oder mutagenen Chemikalien.
Vielleicht beschränkt sich die Wirkung von Antioxidantien auf eine Verringerung der Wahrscheinlichkeit bestimmter Krankheiten und nicht auf Veränderungen der Alterungsrate des gesamten Organismus.
- Genetische Veränderungen
Es wurde auch viel an genetischen Veränderungen gearbeitet, die sich auf die Lebensdauer von Modellorganismen auswirken.
Wenn Forscher zuerst versuchten, herauszufindenNachdem die biochemische Grundlage für die Auswirkung einer Kalorienrestriktion auf die Lebenserwartung gedeckt wurde, wurden später viele neue Gene gefunden, die einen ähnlichen Effekt haben. Heutzutage gibt es mehrere Mäusestämme, deren Lebenserwartung länger ist als bei Wildtyp-Mäusen.
Die Idee genetischer Veränderungen entwickelte sich späterEin neuer Ansatz ist Strategies for Engineering Negligible Seneszenz (SENS), bei dem Forscher versuchen, einen genetisch veränderten Organismus mit einer deutlich längeren Lebensdauer zu entwerfen.
Strategien zur Verlängerung der Lebensdauer
- Gentherapie
Im Jahr 2012 haben Wissenschaftler des spanischen NationalenDas Krebsforschungszentrum (Centro Nacional de Investigaciones Oncologicas, CNIO) unter der Leitung seiner Direktorin María Blasco hat nachgewiesen, dass die Lebensdauer von Mäusen durch eine einzige Injektion eines Arzneimittels verlängert werden kann, das die Gene des Tieres im Erwachsenenalter direkt beeinflusst.
Sie taten dies mithilfe der Gentherapie, einer Strategie, die noch nie zuvor zur Bekämpfung des Alterns eingesetzt wurde. Die Anwendung dieser Methode bei Mäusen hat sich als sicher und wirksam erwiesen.
Mäuse im Alter von einem Jahr behandeltlebten im Durchschnitt um 24 % länger und im Alter von zwei Jahren um 13 %. Darüber hinaus führte die Behandlung zu einer deutlichen Verbesserung der Gesundheit der Tiere, indem sie die Entwicklung altersbedingter Krankheiten wie Osteoporose und Insulinresistenz verzögerte und Alterungsindikatoren wie die neuromuskuläre Koordination verbesserte.
Diese Studie „zeigt, dass maneine auf Telomerase basierende Anti-Aging-Gentherapie zu entwickeln, ohne die Krebsinzidenz zu erhöhen“, argumentieren die Autoren. Damit wird die Gentherapie zu einem der vielversprechenden Bereiche des aufstrebenden Therapiegebiets der radikalen Lebensverlängerung und des Alterungsstillstands.
- Lebensverlängernde Mutationen
Den Forschern ist eine Verfünffachung gelungenLebensdauer des Nematoden Caenorhabditis elegans. Dazu nutzten sie Mutationen in Proteinen aus zwei Stoffwechselwegen, die die Lebensdauer beeinflussen: das DAF-2-Molekül, das an der Insulinsignalisierung beteiligt ist (es verlängert normalerweise das Leben um 100 %), und das RSKA-1-Protein (S6K), das ist an der MTOR-Signalübertragung beteiligt. - Ziel von Rapamycin (es verlängert normalerweise das Leben um 30 %).
Zur Überraschung der Wissenschaftler erzielten sie zusammen dank Synergien eine fünffache Erhöhung der Lebenserwartung (statt der erwarteten 130%).
- Drogen Therapie
Die neuesten Untersuchungen zeigen, dass dies in naher Zukunft der Fall sein wirdIn Zukunft könnten solche Medikamente auftauchen. Einige ihrer Prototypen können bereits benannt werden: Metformin und Acarbose (Antidiabetika zur Behandlung von Typ-2-Diabetes beim Menschen), Rapamycin (ein Immunsuppressivum, das den MTOR-Signalweg unterdrückt) und ein Protein namens GDF11 (ein Myostatin-Analogon). ).
Bis vor kurzem enthielt diese Listeaußerdem Resveratrol und Melatonin. Es wird erwartet, dass diese Liste in naher Zukunft durch synthetische Analoga des Fastenhormons FGF21 ergänzt wird, das durch die Erhöhung des Adiponektinspiegels die Lebenserwartung durch einen von AMP-Kinase-, MTOR- und Sirtuin-Wegen unabhängigen Mechanismus erhöhen kann.
Daher Therapie mit FGF21 in Kombination mitdurch die Störung der Wege von AMP, MTOR und Sirtuinen, kann einen synergistischen Effekt ähnlich der oben genannten 5-fachen Verlängerung der Lebensdauer von Nematoden durch Doppelmutation haben.
- Klonen und Ersetzen von Organen
Biotechnologie- und KlonforschungTeile und Stammzellen werden derzeit an Tieren durchgeführt und können keinen Ersatz von Teilen des alternden Körpers durch künstlich gezüchtete „neue“ Teile bieten.
Gehirntransplantationsexperimente durchgeführt amAffen und Hunde in der Mitte des 20. Befürworter von Körperersatz und Klonen argumentieren, dass die notwendige Biotechnologie in Zukunft kommen könnte.
- Kryokonservierung
Begründung für die Verwendung dieser Methodebasiert auf der bekannten Tatsache, dass bei kryogenen Temperaturen über Jahrtausende hinweg keine wesentlichen Veränderungen in einem biologischen Objekt auftreten, und gibt Befürwortern dieser Methode die Hoffnung, dass zukünftige medizinische Technologien in der Lage sein werden, einen kryogenen Patienten wiederherzustellen und ihn sogar zu verjüngen und so seine Lebensdauer zu verlängern Leben.
Zur Kryokonservierung von Mensch oder Tierauf extrem niedrige Temperaturen gefroren, wobei Kryoschutzmittel verwendet werden, um das Auftreten von Eiskristallen zu verhindern. Kryonik-Befürworter hoffen, Kryonik-Patienten durch Organwachstum und Nanotechnologie wiederzubeleben.
- Das Leben verlangsamen
Das Leben entschleunigen – Lebensprozesse verlangsamenmit künstlichen Mitteln. Atmung, Herzschlag und andere unwillkürliche Funktionen können auftreten, können jedoch nur mit speziellen Mitteln erkannt werden.
Es wurden Versuche an Hunden, Schweinen undMäuse. Starke Kühlung wird verwendet, um Funktionen zu verlangsamen. Wissenschaftler ersetzen das Blut von Tieren durch gekühlte Lösungen (Kochsalzlösung) und sie befinden sich für drei Stunden im Zustand des klinischen Todes. Dann wird das Blut zurückgeführt und der Kreislauf mit Hilfe der elektrischen Stimulation des Herzens gestartet.
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