Як визначити максимальну тривалість життя
Максимальна тривалість життя – це
У зв'язку з цим максимальна тривалість життя зазвичай визначається найбільш відомою максимальною цифрою років, до яких дожив організм.
Проте тривалість життя окремих особин — статистична величина, і такий підхід залежить від розміру вибірки, що ускладнює порівняння між видами.
Кінцем існування індивідуума зазвичай вважаєтьсямомент смерті, тобто момент, коли незворотні зміни в організмі досягають такої стадії, що індивід більше не зберігає характерну для нього організацію.
Проте, часто існує щодокороткий період, протягом якого важко сказати, чи є організм все ще живим, хоча в більшості випадків цей період досить короткий, і не становить проблеми у визначенні максимальної тривалості життя.
гідра (Hydra oligactis), Потенційно безсмертне тварина.
Від чого залежить тривалість життя
Максимальна тривалість життя дуже сильнорізниться між видами тварин. Відзначено, що різниця між середньою і максимальною тривалістю життя також істотно залежить від виду, і визначається стратегією виживання.
Максимальна тривалість життя емпірично залежить від кількох характеристик тварин.
- Плодючість тварини: чим більше потомства дає тварина, тим менше вона живе.
- Розмір івотного, розміру його мозку та метаболічної активності. Наприклад, як правило менші за розміром тварини мають меншу, а великі за розміром - більшу тривалість життя.
Типова залежність порушується у випадкупорід собак. Великі за розміром породи собак, хоч і досягають статевої зрілості повільніше, живуть значно менше, різниця сягає близько 2 разів між найбільшими та найменшими породами.
Такий саме вид залежність має і для птахів, але птахи в цілому живуть довше, ніж ссавці, незважаючи на більш високі температури тіла і швидкості природного обміну.
Низькі витрати енергії і можливість постійного зростання пояснюють великі тривалості життя деяких хребетних. Наприклад, галапагоська черепаха (Geochelone nigra) Здатна жити до 177 років, а деякі риби, наприклад осетер, досягають віку більш ніж в 150 років. Проте, тривалість життя і старіння цих тварин досліджені дуже погано.
Які види можуть жити нескінченно
Ймовірно, деякі організми потенційнобезсмертні. Якщо нещасний випадок не зупинить життя, то вони, можливо, здатні до необмеженого існування. Дослідження впевнено відносять до таких організмів морських актиній та прісноводних гідр. Крім них, ця здатність часто приписується і певним рибам і плазунам, особливо тим, які здатні до необмеженого зростання свого тіла. Проте такі твердження мають під собою дві проблеми.
Основний обмін та активність цих тварин дуже низькі, зазвичай у десятки разів нижчі за відповідні характеристики ссавців та птахів, що передбачає набагато повільніше старіння.
Крім того, необмежене зростання тіла допомагає тварині уповільнити або навіть зупинити старіння, але саме збільшення розміру з часом зменшує виживання організму в умовах довкілля.
Наприклад, неможливість отримання достатньоїкількості їжі, втрата скритності і мобільності, і багато інших негативних фактори в сукупності рано чи пізно призводять до смерті організму. Таким чином, важко зробити відмінності між смертю безпосередньо від старості і смертю від зовнішніх причин.
Каролінська коробчатая черепаха. Один з видів тварин, організм яких не старіє
Спроби збільшити тривалість життя
Галуззю досліджень з геронтології є спроби збільшення тривалості життя, особливо людини. Х
отя вже сьогодні вдається помітно збільшити середнюТривалість життя людини за допомогою таких факторів, як загальне поліпшення медичного обслуговування, важливим питанням залишається збільшення максимальної тривалості життя, чого можна досягти лише впливаючи на швидкість процесу старіння.
Дослідники досягли деяких успіхів натварин моделях: за допомогою таких факторів як калорійність дієти, генетичні зміни або введення гормонів вдалося збільшити або зменшити тривалість життя декількох модельних організмів.
Продовжити життя людини, тим не менш, все ще не вдалося, хоча досягнення геронтології вже дозволили лікувати декілька захворювань, які характеризуються прискореним старінням.
- Зниження калорійності їжі
Найпростішим методом впливу тривалість життя деяких тварин є обмеження калорійності дієти за підтримки її повноцінності.
За допомогою зниження калорійності на 40-60% у дієті щурів, мишей та хом'яків, починаючи дієту до досягнення статевої зрілості, середня тривалість життя збільшується на 65%, а максимальна – на 50%.
У разі плодових мух і нематодCaenorhabditis elegans, Ефект уповільнення старіння і збільшення тривалості життя досягається негайно, незалежно від віку тварини.
- антиоксиданти
Деякий вплив на тривалість життямають антиоксиданти. Додавання антиоксидантів до дієти ссавців збільшує середню тривалість життя до 30%, але без змін до максимальної тривалості життя.
Найбільший вплив антиоксиданти мають натварин з високою ймовірністю раку (наприклад, гризунів) та тварин з патологічно низькою тривалістю життя внаслідок впливу радіації або хімічних речовин з мутагенним ефектом.
Можливо, вплив антиоксидантів обмежується зменшенням ймовірності деяких хвороб, а не змінами швидкості старіння всього організму.
- генетичні зміни
Багато робіт також зроблено у напрямі генетичних змін, які впливають на тривалість життя модельних організмів.
Якщо спочатку дослідники намагалися знайтибіохімічні основи впливу обмеженої калорійності на тривалість життя, пізніше було знайдено багато нових генів, що мають подібний ефект. Сьогодні існує кілька ліній мишей, з тривалістю життя більше мишей дикого типу.
Ідея генетичних змін розвинулася пізніше вновий підхід - стратегії конструювання незначного старіння (англ. Strategies for Engineering Negligible Senescence, SENS), в якому дослідники намагаються сконструювати генетично змінений організм із значно більшою тривалістю життя.
Стратегії продовження життя
- генотерапія
У 2012 році вчені з іспанського Національногоонкологічного наукового центру (Centro Nacional de Investigaciones Oncologicas, CNIO) під керівництвом його директора Марії Бласко (María Blasco) довели, що тривалість життя мишей можна збільшити одноразовим введенням препарату, що безпосередньо впливає на гени тварини у дорослому стані.
Вони зробили це за допомогою генної терапії - стратегії, яка ще жодного разу не використовувалася для боротьби зі старінням. Застосування цього методу на мишах визнано безпечним та ефективним.
Миші, які отримували терапію у віці одного року,жили довше у середньому на 24%, а у віці двох років – на 13%. Крім того, лікування призвело до значного поліпшення стану здоров'я тварин, затримавши розвиток вікових захворювань – таких як остеопороз та резистентність до інсуліну – та покращивши такі показники старіння, як нервово-м'язова координація.
Це дослідження «показує, що можнарозробити антивікову генну терапію на основі теломерази без збільшення захворюваності на рак », стверджують його автори. Таким чином, генна терапія стає одним з перспективних напрямків народжується в даний час терапевтичної сфери радикального продовження життя і зупинки старіння.
- Мутації, що подовжують життя
Дослідники досягли п'ятикратного збільшенняТривалість життя нематоди Caenorhabditis elegans. Для цього вони використовували мутації білків із двох шляхів метаболізму, що впливають на тривалість життя: молекули DAF-2, що бере участь у передачі сигналів інсуліну (вона зазвичай продовжує життя на 100%), та білка RSKA-1 (S6K), що бере участь у передачі сигналів MTOR - Мішені рапаміцину (вона зазвичай продовжує життя на 30%).
На подив учених, разом вони завдяки синергії дали п'ятикратне збільшення тривалості життя (замість очікуваних 130%).
- Лікарська терапія
Нові дослідження показують, що в недалекомуу майбутньому такі препарати, можливо, з'являться. Вже зараз можна назвати деякі з їх прототипів, це метформін і акарбоз (анти-діабетичні препарати для лікування цукрового діабету 2 типу у людей), рапаміцин (імунодепресант, який пригнічує шлях MTOR), білок, званий GDF11 (аналог міостатину).
Донедавна до цього списку відносилитакож ресвератрол та мелатонін. У найближчому майбутньому очікується, що цей список поповниться синтетичними аналогами гормону голодування - FGF21, який підвищуючи рівень адипонектину, може збільшувати тривалість життя через механізм, який не залежить від кінази AMP, MTOR та сиртуїнових шляхів.
Тому терапія за допомогою FGF21 в поєднанні звпливом на шляху AMP, MTOR і сиртуїн може дати синергічний результат, аналогічний вищенаведеному 5-кратного підвищення тривалості життя нематоди за допомогою подвійної мутації.
- Клонування і заміна органів
Біотехнології та дослідження з клонуваннячастин і стовбурових клітин в даний час проводяться на тваринах і не можуть запропонувати заміну будь-яких частин старіючого тіла «новими» частинами, вирощеними штучно.
Експерименти по пересадці мозку, що проводилися намавпах і собаках в середині 20-го століття, зазнали невдачі через процеси відторгнення і нездатності організму швидко відновити нервові зв'язки, що забезпечують процеси функціонування організму. Прихильники заміни частин тіла і клонування стверджують, що необхідні біотехнології можуть з'явитися в майбутньому.
- Кріоконсервація
Обґрунтування для застосування цього методубазується на відомому факті, що при кріогенних температурах не виникає значних змін у біологічному об'єкті протягом тисяч років, і дає прихильникам цього методу надію, що медичні технології майбутнього зможуть відновити кріопацієнта і навіть омолодити, продовживши, таким чином, його життя.
При кріоконсервації людей або тваринзаморожують до наднизьких температур, використовуючи для запобігання появи кристалів льоду кріопротектори. Прихильники крионики сподіваються оживити кріопаціентов за допомогою вирощування органів і нанотехнологій.
- уповільнення життя
Уповільнення життя - уповільнення процесів життяштучними засобами. Дихання, биття серця та інші мимовільні функції можуть відбуватися, але виявити їх можна лише спеціальними засобами.
Експерименти проводилися на собаках, свинях імишах. Використовується сильне охолодження для уповільнення функцій. Вчені заміщають кров тварин на охолоджені розчини (фізіологічний розчин) і вони знаходяться в стані клінічної смерті протягом трьох годин. Потім повертають кров і запускають систему кровообігу за допомогою електростимуляції серця.
Читати далі:
Поразка шкіри, мозку і очей: як COVID-19 проникає в людські органи
З'ясувалося, що величезні космічні нитки у Всесвіті обертаються як свердла
Вчені з'ясували, хто ризикує повторно захворіти COVID-19 і коли