Старение человека, перспективы излечения старения

[-Asket-]

Биологи случайно убили старейшее животное на планете
Группа британских зоологов сообщила об обнаружении старейшего животного. Исследователи узнали о том, что выловленный вблизи берегов Исландии моллюск достиг возраста в 507 лет только после того, как вскрыли его раковину, убив тем самым ее обитателя. Изучение раковин моллюсков проводилось в рамках проекта по реконструкции климатических изменений за последние несколько столетий. Подробности приводит датское издание videnskab.dk (английский вариант есть в Science Nordic) а статья ученых с описанием их первоначального исследования была ранее опубликована в журнале Palaeogeography, Palaeoclimatology, Palaeoecology (Variability of marine climate on the North Icelandic Shelf in a 1357-year proxy archive based on growth increments in the bivalve Arctica islandica).
Специалисты из университета Бангора первоначально намеревались по толщине колец на раковинах моллюсков определить то, каким образом в прошлом менялась температура морской воды. Моллюски вида Arctica islandica были и ранее известны своей высокой продолжительностью жизни, поэтому ученые рассчитывали по их годовым кольцам восстановить картину изменения климата. Раковина животных активно растет только в летние месяцы, формируя кольца, подобные древесным и узнать точный возраст можно простым подсчетом таких колец.
Вначале биологи посчитали число колец неверно, но и этого хватило для установления нового рекорда, 405 лет. Повторное изучение позволило обнаружить 507 колец, что с учетом года поимки животного, 2006, дает год рождения, 1499. Животное получило (посмертно) собственное имя Мин, в честь китайских императоров династии Мин, правившей страной в момент появления моллюска.
Сравнительно недавно, еще в 1980-х годах, биологи скептически смотрели на саму возможность двустворчатых моллюсков прожить больше ста лет, но последующие находки раковин позволили пересмотреть представления ученых о долголетии этих животных. Радиоизотопный анализ, проведенный исследователями, также подтвердил их подсчеты: возможная ошибка не превышает двух-трех лет.
Механизмы, обеспечивающие моллюскам столь высокую продолжительность жизни, пока неясны.

[-Asket-]

Стареют ли одноклеточные? Старение - программа или игра в кости?
Вопрос не нов, но однозначного ответа на него нет. Группа Ивы Толич-Норреликке из Дрездена показывает, что клетки дрожжей S. pombe способны существовать в двух состояниях: стареющем и нестареющем. Согласно работе, переключение между ними происходит в условиях стресса, запускающего старение одной из дочерних клеток и омоложение другой!

Стареют ли одноклеточные организмы? Несмотря на кажущееся бессмертие, многим из них присущи ограниченное число делений, старение и смерть. Классический пример - почкующиеся дрожжи S. cerevisiae. Эти клетки редко делятся более 20 раз, так как при каждом делении поврежденные и отработавшие структуры (белки, агрегаты, полюса предыдущих делений и пр.) удерживаются в материнской клетке, чтобы дочерние клетки-почки создавались из новых молекул. В этом случае (характерном и для многих бактерий, e.g. E. coli), старение является не артефактом, а активной формой омоложения дочерних клеток в ущерб материнской (или второй дочерней).
Но есть и протисты, неспособные активно распределять поврежденный материал между дочерними клетками. Пример - делящиеся дрожжи S. pombe. Как стареют (если стареют) эти клетки? Ответ на этот вопрос дает работа Мигеля Коэльо и его коллег (Coelho M. et.al., Current Biology 2013), название которой лаконично суммирует ее содержание: "Делящиеся дрожжи не стареют при благоприятных условиях, но стареют после стресса".
Исследуя микроколонии S. pombe, авторы показали, что эти клетки растут без признаков старения, а их редкая смерть (34 на 10,000 клеток) носит случайный характер. Однако после кратковременного стресса (H₂O₂, тепловой шок) отдельные линии дочерних клеток начинают стареть: их рост замедляется с каждым делением, а частота смерти растет.
Как S. pombe избегают старения в норме? И как происходит переключение к старению в стрессе? Анализируя состав клеток, авторы обнаружили, что ключевым индикатором и возможной причиной старения и смерти являются белковые агрегаты-мишени шаперона Hsp104 (на рисунке). В каждом наблюдаемом случае, погибающая клетка предварительно наследовала гигантский агрегат, после чего умирала на самых первых минутах своей жизни. Авторы показали, что агрегаты характерны и для нестареющих клеток, где их количество - несколько-несколько десятков на клетку, но размер - относительно мал. Быстрый рост клеток в благоприятной среде поддерживает количество этих агрегатов на более-менее постоянном уровне. Стресс же вызывает не только появление новых агрегатов, но их слияние в один. Естественно, имея лишь один агрегат, материнская клетка передает его только одной дочерней клетке, оставляя вторую чистой (на рисунке). Слияние агрегатов, таким образом, заменяет S. pombe способность активно агрегировать поврежденный материал и служит упрощенным способом омоложения одной из дочерних клеток.
Агрегация - столь нежелательная для многих клеток нашего организма, вызывающая болезни Альцгеймера, Паркинсона и многие другие, - оказывается важнейшим свойством делящихся дрожжей, сохраняющим их непрерывную эстафету жизни.
На рисунке: Четыре поколения одной из наблюдаемых микроколоний и модель старения S. pombe. Гибрид Hsp104-GFP позволяет следить за белковыми агрегатами in vivo, наблюдая их слияние и наследование дочерними клетками. Cлияние агрегатов после стресса изменяет принцип деления дрожжей от "обе дочерние клетки - в меру хорошие", на "одна - мертвая, одна - омоложенная".

[олигарх]

Новые методы лечения болезни века - сердечно-сосудистых.
http://glflan.ru/problems.html
Кислоты, враги человека

[-Asket-]

Специализация или регенерация
У высших млекопитающих, людей в том числе, поврежденные ткани восстанавливаются много хуже, чем у саламандр и рыб, а о том, чтобы отрастить утерянный палец, и речи нет. Оказывается, утрата способности к регенерации — плата за специализацию. Такую гипотезу выдвинули специалисты кафедры клеточной биологии Университета Дьюка (Duke University) под руководством Кеннета Посса (Kenneth D. Poss), наблюдая за поведением рыбки данио.
Данио обладает способностью отращивать утраченные плавники, но в некоторых случаях у самцов очень плохо проходит регенерация грудных плавников. У самок таких проблем не возникает, а у самцов они обостряются в процессе полового созревания и зависят от уровня андрогенов.
Грудные плавники самцов покрыты мелкими уплотнениями эпидермиса. Своими мозолистыми плавниками самец сжимает и поглаживает самку во время нереста, и чем активнее он это делает, тем больше икринок откладывает самка. Исследователи выяснили это, анализируя видеозаписи и удаляя рыбкам плавники. Самец с ампутированными или сильно искалеченными грудными плавниками не может добиться, чтобы его партнерша отложила больше 10 икринок. Если у него остался один плавник, нерест проходит успешно лишь в том случае, когда самец поворачивается к партнерше соответствующей стороной. Ампутация плавничков у самки или удаление хвостового или брюшных плавников у самца к таким плачевным результатам не приводит. Таким образом, неповрежденные, снабженные уплотнениями грудные плавники самца — залог эффективного размножения.

Регенерация грудных плавников у самцов проходит с разной эффективностью. За долгий срок, 1-2 месяца, некоторые восстанавливают плавник практически полностью, другим это не удается. Иа фотографии плавники самки и самцов с разной степенью повреждения. Стрелки указывают на места ампутации (рисунок из статьи)

Бугорки появляются на плавниках самца в период полового созревания под действием андрогенов. В течение жизни они постоянно обновляются в результате деления и дифференцировки базальных клеток. Эти процессы контролирует белок Dkk1b — один из факторов, участвующих в регуляции развития и морфогенеза. Он, в частности, обеспечивает половой диморфизм данио — появление характерного для самцов узора на плавниках, теле и голове рыбы. Dkk1b активно синтезируется в клетках бугорка, и для их успешного обновления этого фактора должно быть много. В плавниках взрослых самок Dkk1b не синтезируется, эта особенность характерна только для самцов.
К сожалению, этот же фактор препятствует эффективной регенерации, и в заново формирующемся плавнике его экспрессия должна быть подавлена. У самцов дефекты регенерации грудных плавников возникают только в средних лучах, на которых и расположены уплотнения, и лишь в тех случаях, когда эти уплотнения задеты. При этом образуется рана с высоким содержанием Dkk1b, который препятствует делению и дифференцировке соответствующих клеток. В результате рана затягивается, но плавник не восстанавливается. Если ампутировать грудные плавники ближе к кончикам, так, чтобы не «наступать на мозоли» рыбке, регенерация пройдет благополучно. Число уплотнений на плавниках у разных лабораторных штаммов данио различается, и у штаммов с меньшим их количеством регенерация идет успешнее. Исследователи давали самкам этостерон — андрогенный гормон рыб. Он вызывал образование бугорков на передних плавниках, и после ампутации лучей ученые наблюдали у самок такие же дефекты регенерации, как и у самцов.
Таким образом, древние способности к регенерации вошли у самцов в противоречие с новыми приспособлениями, которые усиливают репродуктивный успех. Но, как показывает пример с тем же данио, именно самцы с наиболее ярко выраженным половым диморфизмом имеют наибольший репродуктивный успех, именно их гены передаются следующим поколениям, и у их «мозолистых» потомков способность к регенерации будет неуклонно слабеть. Исследователи полагают, что у высших позвоночных многие производные эпидермиса, в том числе волосы, перья, зубы, ногти и молочные железы, имеют природу, сходную с эпидермальными утолщениями плавников данио. Возможно, развитие таких структур, дающих их обладателям несомненные преимущества, пагубно повлияло на их способность к регенерации.

Junsu Kang, Gregory Nachtrab, Kenneth D. Poss «Local Dkk1 Crosstalk from Breeding Ornaments Impedes Regeneration of Injured Male Zebrafish Fins», Developmental Cell 2013, 27, 19-31, doi:10.1016/j. devcel.2013.08.015

[Дед Моррозоу]

С большим интересом прочёл про:
метод достижения бессмертия при помощи внутренней алхимии
http://story.d3.ru/comments/494094/

Самой интересной особенностью Внутренней алхимии было то, что Пилюлю Бессмертия (кит. «цзиньдань» — золото–киноварь), которая была имматериальной, нельзя было изготовить в лаборатории, в реторте. Каждый желающий должен был изготовить её сам, внутри своего организма. Как же такое возможно?.. Очень просто! Для этого нужно было использовать такие внутренние органы человека, о существовании которых многие тут не слышали. Это – так называемые «поля киновари» – центры трёх частей тела, верхней, средней и нижней. В мозгу находится Верхнее поле киновари, Дворец Нирваны. Среднее поле расположено возле сердца и называется Пурпурный Дворец. Нижнее поле расположено «на три цуня ниже пупа» (10 см), и называется Плавильная Печь, в которой Пилюлю и плавят. В каждом из этих полей с рождения человека живет по червю, заморить которых голодом – первейшая предпосылка для выплавления годной Пилюли. Морят их воздержанием от злаковой пищи, что является основой всех даосских диетических режимов..."

[олигарх]

Ну да, в организме образуется недостаток углеводов и сахара, как следствие, гормональные центры выбрасывают гормон роста, который повышает жизненные силы человека в том числе и в старом возрасте.

[Nucleosome]

Классический пример - почкующиеся дрожжи S. cerevisiae. Эти клетки редко делятся более 20 раз, так как при каждом делении поврежденные и отработавшие структуры (белки, агрегаты, полюса предыдущих делений и пр.) удерживаются в материнской клетке, чтобы дочерние клетки-почки создавались из новых молекул.

так то речь только о неравных делениях, а так они ж должны делится вечно - как-то ж дожили до наших дней.

[олигарх]

Именно потому и дожили, что новые клетки избавлены от всякого мусора

[4D]

Хотел запостить в Положительные новости, но они закрыты на чистку. Тогда, как самое близкое по теме, и положительное, выложу сюда, тем более к старению это имеет непосредственнейшее отношение:
Российские ученые поняли, как победить болезнь Альцгеймера.
Итоговые 2 абзаца:

Определив болезнь Альцгеймера на ранней стадии, по словам Александра Мальцева, есть все шансы ее вылечить. Способ заключается в избавлении организма от бета-амилоидов при помощи различных препаратов, в том числе и антиоксидантов. Препараты вводятся посредством капельниц, и все лечение может занять месяц, после чего при помощи все того же метода диагностики определяется результативность лекарственной терапии.

 Клинические испытания пока не проводят из-за того, что метод не сертифицирован, однако апробация метода ранней диагностики сегодня ведется в клиниках Московской области, но ее проходят лишь добровольцы. Если метод успешно пройдет апробацию, достаточно будет оснастить аппаратурой одну из больниц района, чтобы пресечь альцгеймер-эпидемию на корню. К слову сказать, в мире ежегодно тратятся миллиарды долларов на лечение и уход за пациентами, страдающими этой страшной, но, оказывается, излечимой болезнью.

[Q]

Вроде прорыв в лечении рака, а значит устранено ещё одно препятствие для радикального продления жизни.

http://rnd.cnews.ru/tech/news/top/index_science.shtml?2013/12/09/552720

[-Asket-]

Сокращает ли старение продолжительность жизни?

[Nucleosome]

Вроде прорыв в лечении рака,

вообще-то только ликемии, и при предварительной химиотерапии, и вообще это по сути помощь имунной системы справится с раком:
http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed/24311149
ну тут вновь по теме, что организмы "не стареют" на основании того, что смертность их не растёт... хотя умирают же они всё равно!
http://compulenta.computerra.ru/chelovek/biologiya/10010506/

[bob]

Сдвиг в геронтологии:
http://informing.ru/2013/12/20/uchenye-nashli-prichiny-stareniya-i-smogli-povernut-ego-vspyat.html
Вероятно, что это сдвиг по фазе.

[arduan]

Вероятно, что это сдвиг по фазе.

Будет,когда тут   http://www.mprize.org/?pn=mj_mprize_record   появится

[-Asket-]

Это не сдвиг, просто журналисты в обычной манере все искажают до невообразимости. Вот про эту работу:

New And Reversible Cause of Aging: Naturally Produced Compound Rewinds Aspects of Age-Related Demise in Mice
Исследователи медицинской школы Гарвардского университета, Национального института старения США и университета Нового Южного Уэльса (Сидней, Австралия), работающие под руководством профессора Дэвида Синклера (David Sinclair), нашли ранее неизвестную причину старения млекопитающих. Более того, они продемонстрировали, как можно устранить эту причину и повернуть процесс старения вспять.
Суть изученного механизма заключается в том, что процессы старения организма ускоряются при нарушении взаимодействия между ядром и митохондриями, осуществляемого посредством каскада молекулярных механизмов. В то же время, эксперименты на стареющих мышах показали, что это взаимодействие можно восстановить с помощью соединения, синтезируемого организмом человека.
Митохондрии часто называют «электростанциями» клетки, так как они генерируют химическую энергию, необходимую для выполнения ее биологических функций. Функционирование этих органелл, имеющих собственную мембрану и небольшой собственный геном, давно признано ключевым биологическим фактором процесса старения. Происходящее по мере старения угасание функций митохондрий приводит к постепенному развитию возрастных болезней, таких как болезнь Альцгеймера и сахарный диабет.
В целом специалисты скептически относятся к идее о возможности обращения процессов старения вспять, так как, согласно общепринятой гипотезе, возрастные болезни являются результатом появления в митохондриальной ДНК мутаций, которые невозможно восстановить.
Группа Дэвида Синклера уже много лет занимается изучением фундаментальных аспектов старения, которое традиционно определяется как постепенное угасание функций организма со временем. Основным объектом их исследований является группа генов, кодирующих белки сиртуины. В более ранних работах они показали, что один из этих генов, SIRT1, активируется под действием ресвератрола – природного соединения, содержащегося в винограде, красном вине и некоторых видах орехов.
Одна из сотрудниц лаборатории Синклера, Ана Гомес (Ana Gomes), занималась изучением мышей с удаленным геном SIRT1. Как и ожидалось, эти животные демонстрировали признаки преждевременного старения, в том числе нарушение функционирования митохондрий. Однако, к удивлению исследователей, оказалось, что в их клетках было нормальное количество большинства митохондриальных белков, кодируемых ядерной ДНК. Снижены были только уровни белков, кодируемых митохондриальной ДНК. Это наблюдение шло вразрез с имеющимися в литературе данными.
Поиски причин, лежащих в основе выявленного феномена, вывело ученых на сложный каскад механизмов, начинающийся с соединения никотинамид-аденин-динуклеотид (НАД), и заканчивающийся молекулой, переносящей информацию и координирующей взаимодействие между ядерным и митохондриальным геномами. Поддержание правильного баланса в этом взаимодействии является залогом здоровья клетки. Белку SIRT1 в этом сигнальном каскаде принадлежит роль посредника или своего рода охранника, предотвращающего вмешательство в процесс молекулы, известной как фактор, индуцируемый гипоксией-1 (hypoxia-inducible factor 1, HIF-1).
По неясным на сегодняшний день причинам, с возрастом количество НАД в организме снижается. В условиях недостатка НАД SIRT1 утрачивает способность блокировать активность HIF-1. Концентрация HIF-1 повышается, что вносит дисбаланс в межгеномное взаимодействие. Со временем это приводит к снижению способности клетки производить энергию, что на организменном уровне вызывает появление признаков старения и ассоциированных с ним заболеваний.
Дальнейшие эксперименты показали, что введение эндогенного соединения, являющегося предшественником НАД, восстанавливает нарушенный механизм, что влечет за собой восстановление межегеномного взаимодействия и митохондриальной функции. При своевременном вмешательстве – до накопления большого количества мутаций митохондриальной ДНК – это позволяет устранить некоторые последствия процесса старения.
Анализ мышечной ткани двухлетних мышей, которым в течение недели вводили предшественник НАД, продемонстрировал соответствие таких параметров, как резистентность к инсулину, воспалительный статус и атрофия мышечной ткани, показателям, получаемым при анализе тканей шестимесячных животных. В пересчете на человеческий возраст это соответствует возвращению мышц 60-летнего человека к состоянию 20-летнего, по крайней мере, в отношении перечисленных параметров.
Особенно интересен тот факт, что в нарушение взаимодействия между ядром и митохондриями вовлечена молекула HIF-1, которая обычно активизируется в условиях кислородного голодания. В нормальных условиях HIF-1 находится в неактивном состоянии. Однако известно, что это соединение активно в злокачественных клетках и несколько групп исследователей занимаются изучением его роли в формировании опухолей.
В настоящее время авторы изучают долгосрочные эффекты введения предшественника НАД мышам, а также влияния этого соединения на состояния организма животных в целом. Они также рассматривают возможность его использования для лечения митохондриальных болезней и более распространенных заболеваний, таких как сахарный диабет 1 и 2 типа. В долгосрочной перспективе Синклер планирует проверить, может ли это соединение обеспечить мышам более долгую и здоровую жизнь.

Статья Ana P. Gomes et al. Declining NAD Induces a Pseudohypoxic State Disrupting Nuclear-Mitochondrial Communication during Aging опубликована в журнале Cell.

[chiahua]

Настораживают выводы - винные продукты и недостаток кислорода (курение). Что сказать невинному эскимосу, который ни винограда, ни орехов не видел, всю жизнь на свежем воздухе,  а стареет быстрее иных горожан. Социальный заказ?

[LUKA]

Старение не лечится принципиально. Кратко, по существу и НЕОПРОВЕРЖИМО - потому что соматические клетки делятся клонально, значит, рано или поздно накопят груз вредных мутаций. Это то, что неизбежно в принципе, не важно, действует ли вагон и маленькая тележка других механизмов старения.

Овечка Долли рано умерла, родившись уже со старыми клетками.

Другой вопрос - можно ли ПРОДЛИТЬ период жизни, где признаки старения не столь ярко проявляются. Да, можно. Но это - уже другой большой вопрос.

[-Asket-]

Клоны без границ
На основании технологии переноса ядер соматических клеток, благодаря которой на свет появилась знаменитая овца Долли, японские ученые из центра биологии развития, входящего в структуру исследовательского института RIKEN, разработали метод, позволяющий бесконечно клонировать мышей. При этом клоны животных имеют хорошее здоровье, а продолжительность их жизни не отличается от продолжительности жизни нормальных мышей.
В рамках эксперимента, начавшегося в 2005 году, исследователи, работающие под руководством доктора Терухико Вакаяма (Teruhiko Wakayama), использовали метод переноса ядер соматических клеток (ПЯСК) для создания, посредством 25 последовательных этапов клонирования, 581 клонов исходной «мыши-донора».
Суть метода заключается в том, что ядро клетки, содержащее генетическую информацию клонируемого организма, вводят внутрь живой яйцеклетки, из которой предварительно удаляют собственное ядро. Этот метод успешно применяется как в исследовательских целях, так и при работе с сельскохозяйственными животными.
Однако до сих пор специалистам не удавалось преодолеть ограничения этого метода, а именно сравнительно низкую эффективность и небольшое количество успешных повторных клонирований млекопитающих. Так, например, котов, свиней и мышей до сих пор не удавалось повторно клонировать более чем 2-6 раз.
По словам доктора Вакайама, одним из возможных объяснений ограниченного числа успешных повторных клонирований является накопление генетических или эпигенетических аномалий.
Для предотвращения возможных эпигенетических модификаций – изменений функций генов, обусловленных не мутациями, а прикреплением или откреплением химических групп к определенным участкам ДНК, – исследователи добавили в среду для культивирования клеток трихостатин, являющийся ингибитором фермента гистоновой деацетилазы. Эта манипуляция повысила эффективность клонирования как минимум в 6 раз.
Усовершенствование каждого из этапов процедуры ПЯСК позволило авторам клонировать мышей в течение 25 последовательных этапов без видимого снижения эффективности. Все полученные в ходе исследования животные (581 особей) были способны к размножению, давали здоровое потомство, а продолжительность их жизни составляла примерно 2 года, что соответствует продолжительности жизни животных, появившихся на свет естественным образом.
Доктор Вакаяма отмечает, что предложенный его группой подход может найти применение в крупномасштабном производстве высококачественных сельскохозяйственных животных, обладающих необходимыми человеку характеристиками.

Статья Sayaka Wakayama et al. Successful Serial Recloning in the Mouse over Multiple Generations опубликована в журнале Cell Stem Cell.

[Combinator]

Старение не лечится принципиально. Кратко, по существу и НЕОПРОВЕРЖИМО - потому что соматические клетки делятся клонально, значит, рано или поздно накопят груз вредных мутаций. Это то, что неизбежно в принципе, не важно, действует ли вагон и маленькая тележка других механизмов старения.

Есть такая поговорка - "никогда не говори никогда".
На мой взгляд, не всё так фатально-неотвратимо. Например, можно себе представить такую схему - при рождении осуществляется секвекнирование генома новорождённого. При достижении человеком определённого критического возраста (например, 40 лет) он начинает периодически инфецироваться вирусоподобными агентами, содержащими фрагменты его исходной ДНК (каждый фрагмент может соответствовать, например, одной хромосоме). Эти агенты проникают практически во все соматические клетки и осуществляют их "починку", редактируя ДНК в соответсвии с эталоном. По моему, вполне себе реальный вариант, по крайней мере, теоретически. Другой вопрос, когда это станет возможно с практической точки зрения. Думаю, не раньше, чем лет через 50.

[ВадимZero]

Старение не лечится принципиально. Кратко, по существу и НЕОПРОВЕРЖИМО - потому что соматические клетки делятся клонально, значит, рано или поздно накопят груз вредных мутаций. Это то, что неизбежно в принципе, не важно, действует ли вагон и маленькая тележка других механизмов старения.

А если обновлять, организм химерными клетками(наполовину родственными)?