Hoe de maximale levensduur te bepalen?
Maximale levensduur bedraagt
In dit opzicht wordt de maximale levensduur meestal bepaald door het bekendste maximale aantal jaren dat het organisme heeft geleefd.
De individuele levensduur is echter een statistische variabele, en deze benadering is sterk afhankelijk van de steekproefomvang, waardoor vergelijkingen tussen soorten lastig zijn.
Meestal wordt aan het einde van het bestaan van een individu gedachthet moment van overlijden, dat wil zeggen het moment waarop onomkeerbare veranderingen in het lichaam een zodanig stadium bereiken dat het individu niet langer zijn karakteristieke organisatie behoudt.
Er is echter vaak een relatiefeen korte periode waarin moeilijk te zeggen is of het organisme nog in leven is, hoewel deze periode in de meeste gevallen vrij kort is en geen probleem vormt bij het bepalen van de maximale levensduur.
hydra (Hydra-oligactis), een potentieel onsterfelijk dier.
Wat bepaalt de levensverwachting
De maximale levensduur is erg sterkverschilt tussen diersoorten. Opgemerkt werd dat het verschil tussen de gemiddelde en maximale levensverwachting ook sterk afhankelijk is van de soort en bepaald wordt door de overlevingsstrategie.
De maximale levensduur is empirisch afhankelijk van verschillende dierkenmerken.
- Vruchtbaarheid van een dier: hoe meer nakomelingen een dier geeft, hoe minder het leeft.
- Diergrootte, hersengrootte en metabolische activiteit. Kleinere dieren hebben bijvoorbeeld een kortere levensduur, terwijl grotere dieren een langere levensduur hebben.
In deze zaak wordt de typische afhankelijkheid geschondenhonden rassen. Grotere hondenrassen, hoewel ze langzamer geslachtsrijp worden, leven een veel korter leven; het verschil tussen de grootste en de kleinste rassen bedraagt ongeveer 2 keer.
Dit is het soort relatie dat ook voor vogels bestaat, maar vogels leven over het algemeen langer dan zoogdieren, ondanks hogere lichaamstemperaturen en snelheden van natuurlijk metabolisme.
Lage energiekosten en de mogelijkheid van constante groei verklaren de lange levensduur van sommige gewervelde dieren. Bijvoorbeeld de Galapagos-schildpad (Geochelone nigra) kan tot 177 jaar oud worden, en sommige vissen, zoals de steur, bereiken een leeftijd van meer dan 150 jaar. De levensduur en veroudering van deze dieren is echter zeer slecht bestudeerd.
Welke soorten kunnen eindeloos leven
Het is waarschijnlijk dat sommige organismen potentieel zijnonsterfelijk. Als een ongeluk het leven niet stopt, zijn ze mogelijk in staat tot een onbeperkt bestaan. Onderzoek classificeert met vertrouwen zeeanemonen en zoetwaterhydra's als dergelijke organismen. Naast hen wordt dit vermogen vaak toegeschreven aan bepaalde vissen en reptielen, vooral degenen die in staat zijn tot onbeperkte groei van hun lichaam. Er zijn echter twee problemen met dergelijke claims.
Het basale metabolisme en de activiteit van deze dieren is zeer laag, meestal tientallen keren lager dan de overeenkomstige kenmerken van zoogdieren en vogels, wat zorgt voor een veel langzamere veroudering.
Bovendien helpt de onbeperkte lichaamsgroei het dier om het ouder worden te vertragen of zelfs te stoppen, maar het is de toename in omvang in de loop van de tijd die de overleving van het organisme onder omgevingsomstandigheden vermindert.
Bijvoorbeeld het onvermogen om voldoendede hoeveelheid voedsel, verlies van geheimhouding en mobiliteit, en vele andere negatieve factoren in het algemeen, leiden vroeg of laat tot de dood van het lichaam. Het is dus moeilijk om onderscheid te maken tussen dood direct door ouderdom en dood door externe oorzaken.
Carolina doosschildpad. Een van de soorten dieren waarvan het lichaam niet veroudert
Pogingen om de levensverwachting te verhogen
Een grote tak van onderzoek in de gerontologie is de poging om de levensverwachting te verhogen, vooral bij mensen. NS
Tegenwoordig is het echter al mogelijk om het gemiddelde aanzienlijk te verhogende menselijke levensverwachting door factoren als algemene verbeteringen in de medische zorg, blijft een belangrijke kwestie de stijging van de maximale levensverwachting, die alleen kan worden bereikt door de snelheid van het verouderingsproces te beïnvloeden.
Onderzoekers hebben enige vooruitgang geboektDiermodellen: Door gebruik te maken van factoren zoals calorie-inname, genetische veranderingen of hormoontoediening is de levensduur bij verschillende modelorganismen verlengd of verlaagd.
Het is echter nog niet mogelijk geweest om het menselijk leven voort te zetten, hoewel de vooruitgang in de gerontologie het al mogelijk heeft gemaakt om verschillende ziekten te behandelen die worden gekenmerkt door versnelde veroudering.
- Het caloriegehalte van voedsel verminderen
De eenvoudigste methode om de levensduur van sommige dieren te beïnvloeden is het beperken van het caloriegehalte van het dieet, terwijl de voedingswaarde behouden blijft.
Door de calorieën in de voeding van ratten, muizen en hamsters vanaf de puberteit met 40-60% te verminderen, wordt de gemiddelde levensduur met 65% verhoogd en de maximale levensduur met 50%.
In het geval van fruitvliegjes en nematodenCaenorhabditis elegans, wordt het effect van het vertragen van veroudering en het verlengen van de levensduur onmiddellijk bereikt, ongeacht de leeftijd van het dier.
- Antioxidanten
Enige invloed op de levensverwachtingantioxidanten hebben. Het toevoegen van antioxidanten aan het dieet van zoogdieren verlengt de gemiddelde levensduur tot 30%, maar verandert niet in de maximale levensduur.
Antioxidanten hebben het grootste effect opdieren met een hoog risico op kanker (bijvoorbeeld knaagdieren) en dieren met een pathologisch lage levensverwachting als gevolg van blootstelling aan straling of mutagene chemicaliën.
Misschien is het effect van antioxidanten beperkt tot een afname van de kans op bepaalde ziekten, en niet tot veranderingen in de snelheid van veroudering van het hele organisme.
- Genetische veranderingen
Er is ook veel werk verricht in de richting van genetische veranderingen die de levensduur van modelorganismen beïnvloeden.
Als onderzoekers eerst probeerden te vindenOp basis van de biochemische basis van het effect van caloriebeperking op de levensverwachting werden later veel nieuwe genen gevonden die een vergelijkbaar effect hebben. Tegenwoordig zijn er verschillende muizensoorten, met een langere levensduur dan wildtype muizen.
Het idee van genetische veranderingen ontwikkelde zich laterEen nieuwe aanpak is Strategies for Engineering Negligible Senescentie (SENS), waarin onderzoekers proberen een genetisch gemodificeerd organisme te ontwerpen met een aanzienlijk langere levensduur.
Strategieën voor levensverlenging
- Gentherapie
In 2012 hebben wetenschappers van de Spaanse NationaleCancer Research Center (Centro Nacional de Investigaciones Oncologicas, CNIO) onder leiding van directeur María Blasco heeft bewezen dat de levensduur van muizen kan worden verlengd door een enkele injectie van een medicijn dat de genen van het dier op volwassen leeftijd rechtstreeks beïnvloedt.
Ze deden dit met behulp van gentherapie, een strategie die nog nooit eerder werd gebruikt om veroudering tegen te gaan. Het gebruik van deze methode bij muizen is veilig en effectief gebleken.
Muizen behandeld op een leeftijd van één jaarleefde gemiddeld langer met 24%, en op de leeftijd van twee jaar met 13%. Bovendien leidde de behandeling tot aanzienlijke verbeteringen in de gezondheid van de dieren, waardoor de ontwikkeling van leeftijdsgebonden ziekten zoals osteoporose en insulineresistentie werd vertraagd en de indicatoren van veroudering, zoals neuromusculaire coördinatie, werden verbeterd.
Dit onderzoek "laat zien dat je kunt"een anti-verouderingsgentherapie ontwikkelen op basis van telomerase zonder de incidentie van kanker te verhogen”, stellen de auteurs. Zo wordt gentherapie een van de veelbelovende gebieden van het opkomende therapeutische gebied van radicale levensverlenging en verouderingsstop.
- Levensverlengende mutaties
Onderzoekers hebben een vervijfvoudiging bereiktlevensduur van de nematode Caenorhabditis elegans. Om dit te doen, gebruikten ze mutaties in eiwitten uit twee metabolische routes die de levensduur beïnvloeden: het DAF-2-molecuul, dat betrokken is bij de insulinesignalering (het verlengt meestal het leven met 100%), en het RSKA-1-eiwit (S6K), dat is betrokken bij MTOR-signalering - doelwit van rapamycine (het verlengt gewoonlijk het leven met 30%).
Tot verbazing van wetenschappers gaven ze samen dankzij synergie een vervijfvoudiging van de levensverwachting (in plaats van de verwachte 130%).
- Drugs therapie
Uit het laatste onderzoek blijkt dat dit in de nabije toekomst zal gebeurenIn de toekomst kunnen dergelijke medicijnen verschijnen. Er kunnen al enkele van hun prototypes worden genoemd, dit zijn metformine en acarbose (antidiabetica voor de behandeling van diabetes type 2 bij mensen), rapamycine (een immunosuppressivum dat de MTOR-route onderdrukt), een eiwit genaamd GDF11 (een myostatine-analoog ).
Tot voor kort was deze lijst opgenomenook resveratrol en melatonine. In de nabije toekomst wordt verwacht dat deze lijst zal worden aangevuld met synthetische analogen van het nuchtere hormoon FGF21, dat, door het niveau van adiponectine te verhogen, de levensverwachting kan verhogen via een mechanisme dat onafhankelijk is van AMP-kinase, MTOR en sirtuin-routes.
Daarom therapie met FGF21 in combinatie metdoor te interfereren met de routes van AMP, MTOR en sirtuins, kan een synergetisch effect hebben dat vergelijkbaar is met de bovengenoemde 5-voudige toename van de levensduur van nematoden door dubbele mutatie.
- Het klonen en vervangen van organen
Biotechnologie en klonenonderzoekonderdelen en stamcellen worden momenteel op dieren uitgevoerd en kunnen geen vervanging bieden van delen van het verouderende lichaam door “nieuwe” onderdelen die kunstmatig zijn gekweekt.
Hersentransplantatie-experimenten uitgevoerd opapen en honden in het midden van de 20e eeuw, faalden vanwege de processen van afstoting en het onvermogen van het lichaam om snel de neurale verbindingen te herstellen die zorgen voor het functioneren van het lichaam. Voorstanders van lichaamsvervanging en klonen stellen dat de noodzakelijke biotechnologie in de toekomst kan komen.
- Cryopreservatie
Reden voor het gebruik van deze methodeis gebaseerd op het bekende feit dat bij cryogene temperaturen duizenden jaren lang geen significante veranderingen optreden in een biologisch object, en geeft aanhangers van deze methode de hoop dat toekomstige medische technologieën in staat zullen zijn een cryogene patiënt te herstellen en zelfs te verjongen, waardoor de levensduur van een cryogene patiënt wordt verlengd. leven.
Voor cryopreservatie van mens of dierbevroren tot ultra-lage temperaturen, met behulp van cryoprotectanten om het verschijnen van ijskristallen te voorkomen. Cryonics-voorstanders hopen cryonics-patiënten nieuw leven in te blazen door middel van orgaangroei en nanotechnologie.
- Het leven vertragen
Het leven vertragen - levensprocessen vertragenmet kunstmatige middelen. Ademhaling, hartslag en andere onvrijwillige functies kunnen voorkomen, maar kunnen alleen met speciale middelen worden gedetecteerd.
Er werden experimenten uitgevoerd op honden, varkens enmuizen. Sterke koeling wordt gebruikt om functies te vertragen. Wetenschappers vervangen het bloed van dieren door gekoelde oplossingen (zoutoplossing) en ze zijn gedurende drie uur in een toestand van klinische dood. Daarna wordt het bloed teruggevoerd en wordt de bloedsomloop gestart met behulp van elektrische stimulatie van het hart.
Lees verder:
Schade aan de huid, hersenen en ogen: hoe COVID-19 menselijke organen binnendringt
Het bleek dat enorme kosmische filamenten in het heelal draaien als boren
Wetenschappers hebben ontdekt wie het risico loopt om COVID-19 opnieuw op te lopen en wanneer