Ako určiť maximálnu životnosť
Maximálna životnosť je
V tomto smere je maximálna dĺžka života zvyčajne určená najznámejším maximálnym počtom rokov, ktorých sa organizmus dožil.
Individuálna dĺžka života je však štatistická premenná a tento prístup do veľkej miery závisí od veľkosti vzorky, čo sťažuje porovnávanie medzi jednotlivými druhmi.
Zvyčajne sa uvažuje o konci existencie jednotlivcamoment smrti, teda moment, keď nezvratné zmeny v organizme dosiahnu také štádium, že jedinec si už nezachová svoju charakteristickú organizáciu.
Často však existuje relatívnekrátke obdobie, počas ktorého je ťažké zistiť, či je organizmus ešte nažive, aj keď vo väčšine prípadov je toto obdobie dosť krátke a nepredstavuje problém pri určovaní maximálnej dĺžky života.
Hydra (Hydra oligactis), potenciálne nesmrteľné zviera.
Čo určuje dĺžku života
Maximálna životnosť je veľmi silnása líši medzi druhmi zvierat. Poznamenalo sa, že rozdiel medzi priemernou a maximálnou dĺžkou života tiež výrazne závisí od druhu a je určený stratégiou prežitia.
Maximálna dĺžka života empiricky závisí od niekoľkých vlastností zvierat.
- Plodnosť zvieraťa: čím viac potomkov zviera dáva, tým menej žije.
- Veľkosť zvieraťa, veľkosť mozgu a metabolická aktivita. Napríklad menšie zvieratá majú kratšiu životnosť, zatiaľ čo väčšie zvieratá majú dlhšiu životnosť.
V prípade je porušená typická závislosťplemená psov. Väčšie plemená psov, hoci pohlavne dospievajú pomalšie, žijú oveľa kratšie, rozdiel medzi najväčším a najmenším plemenom dosahuje asi 2-násobok.
Tento druh vzťahu existuje aj pre vtáky, ale vtáky vo všeobecnosti žijú dlhšie ako cicavce, napriek vyšším telesným teplotám a rýchlosti prirodzeného metabolizmu.
Nízky výdaj energie a možnosť neustáleho rastu vysvetľuje dlhú životnosť niektorých stavovcov. Napríklad korytnačka Galapágy (Geochelone nigra) môže žiť až 177 rokov a niektoré ryby, ako napríklad jeseter, dosahujú vek viac ako 150 rokov. Životnosť a starnutie týchto zvierat je však veľmi zle študované.
Aké druhy môžu žiť nekonečne
Je pravdepodobné, že niektoré organizmy sú potenciálnenesmrteľný. Ak nehoda nezastaví život, môžu byť schopní neobmedzenej existencie. Výskum s istotou zaraďuje medzi takéto organizmy morské sasanky a sladkovodné hydry. Okrem nich sa táto schopnosť často pripisuje niektorým rybám a plazom, najmä tým, ktoré sú schopné neobmedzeného rastu svojho tela. S takýmito tvrdeniami sú však dva problémy.
Bazálny metabolizmus a aktivita týchto zvierat je veľmi nízka, zvyčajne desaťkrát nižšia ako zodpovedajúce vlastnosti cicavcov a vtákov, čo zabezpečuje oveľa pomalšie starnutie.
Neobmedzený telesný rast navyše pomáha zvieraťu spomaliť alebo dokonca zastaviť starnutie, no práve zväčšovanie veľkosti v priebehu času znižuje prežívanie organizmu v podmienkach prostredia.
Napríklad neschopnosť získať dostatočnémnožstvo jedla, strata utajenia a pohyblivosti a mnohé ďalšie negatívne faktory v súhrne vedú skôr alebo neskôr k smrti tela. Je teda ťažké rozlíšiť smrť priamo od staroby a smrť od vonkajších príčin.
Korytnačka Carolina. Jeden z typov zvierat, ktorých telo nestarne
Pokusy o zvýšenie strednej dĺžky života
Veľkou vetvou výskumu v gerontológii je pokus o predĺženie strednej dĺžky života, najmä u ľudí. NS
Dnes je však už možné výrazne zvýšiť priemerpriemerná dĺžka ľudského života prostredníctvom faktorov, ako je všeobecné zlepšenie lekárskej starostlivosti, dôležitou otázkou zostáva zvýšenie maximálnej dĺžky života, ktorú možno dosiahnuť len ovplyvňovaním rýchlosti procesu starnutia.
Výskumníci dosiahli určitý pokrokZvieracie modely: Použitím faktorov, ako je príjem kalórií, genetické zmeny alebo podávanie hormónov, sa dĺžka života predĺžila alebo skrátila v niekoľkých modelových organizmoch.
V ľudskom živote však ešte nebolo možné pokračovať, aj keď pokroky v gerontológii už umožnili liečiť niekoľko chorôb, ktoré sa vyznačujú zrýchleným starnutím.
- Zníženie obsahu kalórií v potravinách
Najjednoduchším spôsobom, ako ovplyvniť dĺžku života niektorých zvierat, je obmedziť obsah kalórií v strave pri zachovaní jej nutričnej hodnoty.
Znížením kalórií o 40 – 60 % v strave potkanov, myší a škrečkov pred pubertou sa priemerná dĺžka života predĺži o 65 % a maximálna o 50 %.
V prípade ovocných mušiek a háďatiekCaenorhabditis elegans, účinok spomalenia starnutia a predĺženia životnosti sa dosiahne okamžite, bez ohľadu na vek zvieraťa.
- Antioxidanty
Určitý vplyv na dĺžku životamajú antioxidanty. Pridanie antioxidantov do stravy cicavcov zvyšuje priemernú dĺžku života až o 30%, ale žiadnu zmenu v maximálnej dĺžke života.
Najväčší vplyv majú antioxidantyzvieratá s vysokým rizikom rakoviny (napríklad hlodavce) a zvieratá s patologicky nízkou priemernou dĺžkou života v dôsledku vystavenia žiareniu alebo mutagénnym chemikáliám.
Účinok antioxidantov je možno obmedzený na zníženie pravdepodobnosti určitých chorôb a nie na zmeny rýchlosti starnutia celého organizmu.
- Genetické zmeny
Veľa práce sa urobilo aj v smere genetických zmien, ktoré ovplyvňujú životnosť modelových organizmov.
Ak sa výskumníci najskôr pokúsili nájsťbiochemickom základe vplyvu kalorickej reštrikcie na očakávanú dĺžku života sa neskôr našlo mnoho nových génov, ktoré majú podobný účinok. Dnes existuje niekoľko kmeňov myší, ktorých životnosť je dlhšia ako u myší divokého typu.
Myšlienka genetických zmien sa vyvinula neskôrNovým prístupom sú Strategies for Engineering Negligible Senescence (SENS), v rámci ktorých sa výskumníci snažia navrhnúť geneticky modifikovaný organizmus s výrazne dlhšou životnosťou.
Stratégie predĺženia života
- Génová terapia
V roku 2012 vedci zo španielskej národnejCentrum pre výskum rakoviny (Centro Nacional de Investigaciones Oncologicas, CNIO) pod vedením svojej riaditeľky Maríe Blasco dokázalo, že životnosť myší možno predĺžiť jedinou injekciou lieku, ktorý priamo ovplyvňuje gény zvieraťa v dospelosti.
Urobili to pomocou génovej terapie, stratégie, ktorá sa nikdy predtým nepoužívala na boj proti starnutiu. Zistilo sa, že použitie tejto metódy u myší je bezpečné a účinné.
Myši liečené vo veku jedného rokažili dlhšie v priemere o 24% a vo veku dvoch rokov - o 13%. Okrem toho liečba viedla k výraznému zlepšeniu zdravotného stavu zvierat, oddialeniu rozvoja chorôb súvisiacich s vekom, ako je osteoporóza a inzulínová rezistencia, a zlepšeniu ukazovateľov starnutia, ako je neuromuskulárna koordinácia.
Táto štúdia „ukazuje, že môžetevyvinúť génovú terapiu proti starnutiu založenú na telomeráze bez zvýšenia výskytu rakoviny, “tvrdia autori. Génová terapia sa tak stáva jednou zo sľubných oblastí vznikajúcej terapeutickej oblasti radikálneho predĺženia života a zastavenia starnutia.
- Život predlžujúce mutácie
Vedci dosiahli päťnásobný nárastživotnosť háďatka Caenorhabditis elegans. Využili na to mutácie proteínov z dvoch metabolických dráh, ktoré ovplyvňujú dĺžku života: molekula DAF-2, ktorá sa podieľa na signalizácii inzulínu (zvyčajne predlžuje život o 100 %) a proteín RSKA-1 (S6K), ktorý podieľa sa na signalizácii MTOR.- cieľ rapamycínu (zvyčajne predlžuje život o 30 %).
Na prekvapenie vedcov, spoločne vďaka synergii dali päťnásobné predĺženie dĺžky života (namiesto očakávaných 130 %).
- Medikamentózna terapia
Najnovší výskum ukazuje, že v blízkej budúcnostiV budúcnosti sa takéto lieky môžu objaviť. Niektoré z ich prototypov už možno pomenovať, sú to metformín a akarbóza (antidiabetiká na liečbu diabetu 2. typu u ľudí), rapamycín (imunosupresívum, ktoré potláča dráhu MTOR), proteín nazývaný GDF11 (analóg myostatínu ).
Až donedávna tento zoznam obsahovalaj resveratrol a melatonín. V blízkej budúcnosti sa očakáva, že tento zoznam bude doplnený o syntetické analógy hormónu nalačno - FGF21, ktoré zvýšením hladiny adiponektínu môžu predĺžiť dĺžku života mechanizmom nezávislým od AMP kinázy, MTOR a sirtuínových dráh.
Preto terapia s FGF21 v kombinácii sinterferenciou s dráhami AMP, MTOR a sirtuínov, môže mať synergický účinok podobný vyššie uvedenému 5-násobnému zvýšeniu životnosti háďatiek dvojitou mutáciou.
- Klonovanie a nahradenie orgánov
Biotechnológia a výskum klonovaniačasti a kmeňové bunky sa v súčasnosti vykonávajú na zvieratách a nemôžu ponúknuť náhradu akýchkoľvek častí starnúceho tela „novými“ časťami pestovanými umelo.
Pokusy s transplantáciou mozgu uskutočnené dňaopice a psy v polovici 20. storočia, zlyhali v dôsledku procesov odmietania a neschopnosti organizmu rýchlo obnoviť nervové spojenia zabezpečujúce fungovanie organizmu. Zástancovia náhrady a klonovania tela tvrdia, že potrebná biotechnológia môže prísť v budúcnosti.
- Kryoprezervácia
Zdôvodnenie použitia tejto metódyvychádza zo známeho faktu, že pri kryogénnych teplotách nedochádza k výrazným zmenám v biologickom objekte po tisíce rokov a dáva priaznivcom tejto metódy nádej, že budúce medicínske technológie dokážu kryogénneho pacienta obnoviť a dokonca omladiť, čím sa predĺži jeho života.
Na kryokonzerváciu ľudí alebo zvieratzmrazené na ultranízke teploty s použitím kryoprotektantov, aby sa zabránilo vzniku ľadových kryštálikov. Zástancovia kryoniky dúfajú, že revitalizujú pacientov s kryonikou prostredníctvom rastu orgánov a nanotechnológie.
- Spomalenie života
Spomalenie života – spomalenie životných procesovumelými prostriedkami. Môže sa vyskytnúť dýchanie, tlkot srdca a iné mimovoľné funkcie, ktoré sa však dajú zistiť iba špeciálnymi prostriedkami.
Pokusy sa uskutočnili na psoch, ošípaných amyši. Na spomalenie funkcií slúži silné chladenie. Vedci nahrádzajú krv zvierat vychladenými roztokmi (fyziologickým roztokom) a tri hodiny sú v stave klinickej smrti. Potom sa krv vráti a pomocou elektrickej stimulácie srdca sa naštartuje obehový systém.
Čítaj viac:
Poškodenie kože, mozgu a očí: ako sa COVID-19 dostáva do ľudských orgánov
Ukázalo sa, že obrovské vesmírne vlákna vo vesmíre rotujú ako vŕtačky
Vedci zistili, komu a kedy hrozí opätovné uzatvorenie zmluvy s COVID-19