Найдено объяснение механизмам смерти и старения
Победа над старением — давняя мечта человека. Однако у ученых, несмотря на многочисленные исследования, до сих пор нет полного понимания, почему с возрастом функции организма постепенно нарушаются, а органы выходят из строя. «Лента.ру» рассказывает о новой работе, которая объясняет невозможность вечной молодости в современной реальности.
Одно из самых важных открытий в области биологии старения человека было сделано более 50 лет назад. В 1961 году профессор анатомии Калифорнийского университета Леонард Хейфлик обнаружил, что клетки человека умирают примерно после 50 делений, а по мере приближения к этой точке демонстрируют признаки старения. Это явление связали с укорочением теломер — концевых участков хромосом, которые защищают жизненно важную часть ДНК от повреждений. Когда теломеры полностью исчезают, клетка запускает механизм самоуничтожения.
Хотя некоторые активисты борьбы со старением до сих пор считают укорочение теломер основной причиной медленного угасания функций организма и последующей смерти, учеными были предложены и другие теории. Например, постепенное накопление мутаций в ДНК, эволюционное программирование или влияние свободных радикалов. Несмотря на то что с открытия предела Хейфлика прошло почти полвека, до сих пор нет полного понимания, что именно заставляет живые организмы стареть.
Геронтолог Бретт Ауксбургер (Brett Augsburger) из Обернского университета в США разработал новый подход для выяснения причин старения. В своей статье, препринт которой опубликован в репозитории bioRxiv.org, он предположил, что ключом к решению проблемы может быть неравновесная термодинамика, которая описывает системы, не находящиеся в состоянии термодинамического равновесия. По мнению ученого, продолжительность жизни зависит от скорости разрушения биологических молекул и неизбежной потери информации. Становится понятным, почему победа над старением невозможна в ближайшем будущем: фундаментальные физические законы делают износ организма неизбежным.
Новый подход объясняет некоторые парадоксы, возникающие в рамках других моделей старения, а также раскрывает фундаментальные недостатки в теории одноразовой сомы, которая была предложена в 1977 году английским биологом Томасом Кирквудом (Thomas Kirkwood).
Теория одноразовой сомы исходит из того, что организм должен располагать определенным количеством энергии для поддержания метаболизма, размножения, восстановления и других функций. Так как количество еды всегда ограничено, приходится идти на компромисс. Поскольку механизмы, отвечающие за регенерацию, не получают энергию в достаточном количестве, тело начинает стареть. Некоторые специалисты считают, что лимитирующим ресурсом является время, а вовсе не энергия. Согласно этой точке зрения, для каждого организма существует оптимальная продолжительность беременности, когда потомство будет наиболее жизнеспособным. Однако она ограничивает время, которое можно посвятить росту и развитию. Таким образом, скорость развития и период беременности оказываются под влиянием естественного отбора. Ускорение беременности ограничивает время, отведенное на ремонт клеточных повреждений. Это, в свою очередь, приводит к накоплению дефектов и уменьшению продолжительности жизни по сравнению с организмами с длительным сроком вынашивания плода.
Второй закон термодинамики предполагает, что любые формы энергии склонны переходить в менее упорядоченное состояние — иными словами, рассеиваться в пространстве. Любая неравновесная система, в том числе и живые организмы, будут преобразовывать таким образом энергию, пока не достигнут точки равновесия — в данном случае состояния смерти. Многие существа способны противостоять переходу в состояние равновесия достаточно долго, чтобы развиваться и размножаться. Для разных видов это время занимает от нескольких часов до десятилетий.
В живом организме, далеком от состояния термодинамического равновесия, свободная энергия сконцентрирована в химических связях крупных биомолекул. Это дает возможность протекать различным процессам, от разворачивания белков и распутывания ДНК до гидролиза, окисления и метилирования. Ауксбургер смоделировал систему, которая продемонстрировала, что биомолекулы должны неизбежно деградировать, в результате чего энергия рассеивается. Более того, любые процессы, происходящие в организме, способствуют приближению к состоянию равновесия, включая генерацию электрических импульсов.
Автор работы пришел к выводу, что механизмы восстановления молекул не гарантируют того, что информация, содержащаяся в ДНК, сохранится в отдельных клетках, поэтому она неизбежно должна уменьшаться. В результате жизнеспособность организма также снижается. Если учесть, что на клетки воздействует своего рода естественный отбор, то из-за мутаций в ДНК может возникнуть ситуация, когда отдельные клетки (делящиеся в результате митоза) получают преимущества перед другими клетками, что не обязательно полезно для человека в целом. Их удаление может отсрочить негативные последствия, однако со временем все больше клеток будут становиться дефектными. Поэтому если организм живет достаточно долго, он не только неизбежно стареет, но рано или поздно его поражает раковое заболевание.
Считается, что некоторые виды животных — например, голые землекопы (Heterocephalus glaber) — не страдают раком. Однако это мнение ошибочно, поскольку для появления злокачественной опухоли необходимо время. Недавно была опубликована статья, в которой ученые описали первый случай рака у H.glaber.
Поиск генов долголетия является бесполезным в том смысле, что их редактирование с помощью методов генной инженерии не позволит значительно продлить жизнь таких сложных организмов, как человек. Более того, подобные манипуляции могут нанести вред, поэтому автор советует отойти от подхода, который фокусируется на установлении связей между генами и определенными признаками старения. В лучшем случае гены представляют собой далеко не полный набор факторов долголетия.
Каким же может быть способ победить старение? Очень сложным и выходящим за пределы возможностей современных биотехнологий. Так как возрастные процессы являются следствием фундаментальных законов, устранить причины, лежащие в основе старения, пока нереально. Эффективным подходом в таком случае может быть создание библиотек ДНК, в которых хранится информация о неповрежденных генах. На их основе можно синтезировать молодые стволовые клетки для пересаживания в старый организм. По словам Ауксбургера, такие методы более эффективны, чем существующие на данный момент.
https://lenta.ru/articles/2016/08/30/death/
Последние аномальные новости

Жители острова Пасхи посещали Южную Америку

Загадка образования первых галактик

Загадочный проект 'Синий луч' в действии

Замаскированный НЛО замечен над Португалией

Изучение экзотических звездных явлений

Космический телескоп распутал историю нашей галактики

Марсианский вертолет мог бы стать бортовым геологом

НЛО замечен над Южной Африкой

НЛО летают над атомными электростанциями Индии

Новый троянский астероид нашли на орбите Марса

Обнаружены четыре новых экзотических белых карлика

Понимание коррозии позволяет создавать новые металлы

Сверхмассивная черная дыра не оправдывает ожиданий

Секреты пояса Ван Аллена раскрыты

Стареющие коричневые карлики становятся одинокими

Таинственный свет в небе над Сан-Антонио

Темная материи поможет понять эволюцию галактик

Уфологи могут научить нас политической паранойе

Элитные коммандос захватили НЛО

Японский летчик-истребитель рассказал о НЛО

Бигфут и сасквоч - инопланетные гибриды

Выявили лучшие места в США для обнаружения НЛО

Инопланетяне дали нам план Стоунхенджа

Инопланетяне используют невероятные технологии

Культурная площадь в Розуэлле примет уфо-фестиваль

НЛО вблизи ядерных установок ставят экспертов в тупик

НЛО замечен над поверхностью Луны

Оборона землян будет быстро подавлена инопланетянами

Общественный колледж Портленда предлагает курс по НЛО

Одна из дюжины звезд поедает свои планеты

Официальные лица США ничего не знают о НЛО

Планетологи пытаются оценить толщину льда на Европе

Поиски обломков рейса MH370 дали новую надежду

Пришло время изучить лунные лавовые трубки

Самые паранормальные места в Нью–Йорке

Строительные блоки жизни стабильны в условиях Венеры

Уинстон Черчилль скрывал информацию об НЛО

Уфологи устремились на юг Франции

Фестиваль НЛО пройдет в апреле в Эдинбурге

Шведский архив регистрирует паранормальные явления

Автокресло

Влияние накрутки реакций в Telegram на контентную стратегию. Анализ и рекомендации

Астрофизики дадут подсказку в поисках темной материи

Более 1500 наблюдений НЛО над Великобританией за 4 года

Британский взгляд на внешность инопланетян

В Великобритании замечено почти 2000 наблюдений НЛО

ИИ ChatGPT является очень эффективным инструментом

Как были сделаны татуировки ледяного человека Эци

Как, по мнению британцев, выглядят инопланетяне

Китай может начать атаку на США с Луны

Китай строит ядерный космический двигатель

Люди изменили свои суждения под воздействием ИИ

Наблюдения НЛО в районе Тиссайда

Наблюдения НЛО над Ноттингемширом за последние три года

Намеки на третью планету системе PDS 70

Начались продажи электрических летающих такси

Нашли одну из древнейших звезд

Один астероид создал более 2 млрд вторичных кратеров

Пентагон усердно скрывает информацию об НЛО

Плавающие кристаллы замедляют старение звезд

Планетарная геофизика поможет в поиске инопланетян

Последние наблюдения НЛО в Лестершире

Почему миллиардеры по всему миру строят бункеры

Рентген показал каменного младенца внутри женщины

Робот, который выполнил сальто назад без гидравлики

Сбитый с толку астроном заметил НЛО над Луной

Следующий имплант Neuralink подарит зрение слепым

Собираются создать лунную железную дорогу

Создали импульсный двигатель на водяном топливе

У людей с гаванским синдромом не выявили повреждений мозга

Флотилия НЛО замечена над горой Шаста

Эра ИИ наступит быстрее, чем мы думали

Анализ может привести к изменению парадигмы о НЛО

Более 1500 наблюдений НЛО над Англией за 4 года

В Башкирии заметили падение с неба светящегося шара

Вампиршу XVI века похоронили с кирпичом в зубах

Детей из Зимбабве мучает полтергейст

Екатеринбуржцы увидели НЛО в облаках над городом

Жительница Эдинбурга заметила дискообразный НЛО

Загадка Безумного камня

Йог 22 года медитирует на жутком холоде

Как мы будем с ними разговаривать с инопланетянами

Легендарная подземная школа чернокнижников

Мы увидим полностью созданные ИИ игры через 5-10 лет

Наблюдения НЛО в Англии с 2020 года

Наблюдения НЛО над Мерсисайдом

Наркомана убила статуя Будды

НАСА обнаружит жизнь на Европе к 2030 году

Нечто с длинной шеей попал на камеру наблюдения

НЛО пролетает над поверхностью Луны

НЛО сбили в бразильском городе Пау Гранде

Новые изображения дьявольской кометы

Новые необычные наблюдения НЛО в районе Ковентри

ООН приняла эпохальную резолюцию по ИИ

Полемика вокруг загадочных сферул не утихает

Процедуры отчетности о НЛО и утилизации материалов

Рост числа государственных служащих-роботов

Самые реалистичные сценарии Апокалипсиса

Ужасающее заболевание - синдром лица демона

Что предсказал Нострадамус России

Штаты США, где вы будете похищены инопланетянами

Эволюция мозговых чипов

Бетти Андреассон провела у пришельцев несколько часов

Где в США лучшее место, чтобы увидеть НЛО

Загадочный космонавт Солуэй Ферт

Интерактивная карта НЛО в Великобритании

Истинно верующие атаковали бывшего главу AARO

Историческая уфологическая хроника

Лучшее место для встречи с инопланетянами

Не ждите правды от правительства США о НЛО

Несколько НЛО были замечены над Орегоном

Нефтянник заметил НЛО в форме тарелки

НЛО заметили в штате Миннесота

НЛО над фермой в Орегоне

НЛО украл шесть дней из жизни Трэвиса Уолтона

Офицер полиции Лонни Замора заметил НЛО

Парень заметиил НЛО прежде чем они растворились

Первая трансплантация ГМ-почки свиньи пациенту

Похищение Бетти и Барни Хилл одно из самых странных

Сексуальные эксперименты инопланетян над землянами

Тайна наблюдений НЛО вблизи ядерных объектов

Уфологи терроризируют бывшего директора AARO

Азиатская Зона 51 проводит фестиваль

Астероид изменил форму после удара зонда землян

Вы когда-нибудь сталкивались с инопланетянами в Айдахо

Изменяющий форму НЛО замечен над Бирмингемом

ИИ комментирует теории заговора о Кеннеди

ИИ может заменить умерших близких людей

ИИ становится волком с Уолл-стрит

Масштабная уфо-конференция все ближе

Модель Эбби Клэнси боится инопланетян

Нашли лучшее место для наблюдений НЛО в США

НЛО в форме тарелки парил над нефтяной вышкой

Одержимая женщина помочилась черным

Пациент Neuralink с параличом конечностей играет в шахматы

Похищение в Паскагуле покажут на Netflix

Почему так много людей все еще верят в НЛО

Сверхпроводимости при комнатной температуре не существует

Уфологи собрались у офиса Чака Шумера в Нью-Йорке

Уфологи устремились в тихий город Лимож

Уфологическая неделя на британском ТВ

Я вырос, мучимый злыми демонами, теперь я экзорцист

Быстрые займы онлайн

Аватар никогда не будет лгать или будет

Адмирал ВМС видел секретные файлы об НЛО

Водород обеспечивал энергию при зарождении жизни

Высокоскоростная камера зафиксировала полет НЛО

Добровольцы обнаружили 15 редких активных астероидов

Инопланетяне более чем реальны

Как Земля остается пригодной для жизни

Может ли земная жизнь выжить у красного карлика

Наблюдения НЛО в Арканзасе

Нам следует изучать на неопознанные подводные объекты

Нейтринный фон мог бы многое рассказать нам о Вселенной

Нехватка воды приводит к образованию кругов фей

НЛО замечен над Лас-Вегасом и горой Спирит

Оператор нефтяной вышки заметил НЛО

Опубликована карта активных черных дыр

Песчаные дюны Титана состоят из разбитых маленьких лун

Сколько времени потребуется, чтобы обойти Марс

Таинственные звери Японии. Жуткие ползающие твари

Тайна сознания. Чего может достичь наука

Уфо-конференция стоимостью 160 фунтов за билет

Британский спецназ обнаружил сбитый НЛО

Воспроизвели самую раннюю форму жизни в лаборатории

Где замечали рейс MH370 на картах Google

ИИ представляет угрозу для человечества

Кукла на ветрине пугает покупателей

НЛО - это одно, но НПО представляют реальную угрозу

НЛО представляют явную и настоящую опасность

Новые кадры НЛО являются ключом к разгадке тайны

НПО представляют угрозу

Пентагон продолжает поиски внеземной жизни

Пилоты путают НЛО со спутниками Starlink

Портативные наборы для обнаружения НЛО

Робот пародирует Илона Маска и Дональда Трампа

Секретные материалы газеты Гримсби Телеграф

Сколько НЛО было замечено в Мичигане

Тайна, стоящая за взрывом наблюдений НЛО

Тайны легендарного наблюдения 'Огни Феникса'

Уфологи вызовут НЛО для документального фильма

Что случилось с рейсом MH370

Я скептически отношусь к инопланетным НЛО

Натуральная продукция по уходу за лицом и телом. Основные плюсы

Военный ИИ Пентагон улучшал с помощью StarCraft II

Дементора сняли в небе над Калифорнией

Подписка на новости
Наверх
Яндекс.Метрика