Старение человека, перспективы излечения старения

[-Asket-]

У старения наверняка достаточно много причин. Одна из них - неизбежное вырождение клеток при бесполом делении.
Дело в том, что с каждым делением накапливаются ошибки копирования в наследственной памяти - вырождение неизбежно.
Почему не вырождаются виды? Потому что есть рекомбинация. У многих она обеспечивается половым размножением.

Однако же, вопрос в том, насколько быстро это происходит: http://www.plosone.org/article/info:doi/10.1371/journal.pone.0030454

[LUKA]

А почему не бессмертна одиночная клетка, обеспечив этим бессмертность всему организму?

Любая одиночная клеточная линия (последовательность поколений) будет смертна в принципе. Будет делится, пока не накопит критического количества ошибок. Не смотря на всякие механизмы. Слишком велик будет груз мутаций. Спасти её может только рекомбинация. Это - по видимому одна из самых незыблемых закономерностей.
Крестьянский пример - любой сорт картофеля, яблони рано или поздно выродится - дело здесь не только, скажем, в накоплении вирусов. Старые сорта картофеля (например, знаменитый в своё время Берлихинген) уже давно выродились.

Может спасти только обновление через рекомбинацию.

Необходимость копирования (заживление ран например) - не так часто необходима.

В человеческом организме есть множество различных быстро делящихся клеток, например, стволовые клетки, дающие нам клетки крови, печени, кожи и т.д. они возобновляются с довольно большой скоростью - время исчисляется днями и неделями. Есть такни, возобновляемые медленней - мышечные, например. Так что даже без ранений такое воспроизведение неизбежно.

Если бы старость объяснялась лишь накоплением ошибок при делении клеток мы бы жили гораздо дольше и была бы прямая зависимость между длительностью жизни и количеством полученных в течении жизни повреждений

Скорей всего это действительно так - просто деление наших клеток без рекомбинаций наклаывает один из принципиальных пределов существованию человека.

Здесь уместна такая аналогия. Есть организмы, среди растений и животных, у которых чередуется половое и бесполое размножение. Бесполое в тактическом отношении выгдялит привлекательней - меньше расходуется ресурсов. Попала канадская элодея и заполонила всю Европу. Проходят годы - и она неизбежно вырождается.
То же происходит к примеру и с банановой травой - старый сорт давно выродился. Мы все едим бананы, произведённые бесполым размножением от одного единстенного организма. И вырождение опять не за горами. Нужно половым способом выводить новую форму.

У кишечнополостных полипы тоже, казалось, быстро разножаются. Ан нет, рано или поздно нужна новая форма. И так везде, по видимому без исключений.

Если даже половой процесс отсутствует, то всё-равно должен быть какой-то механизм для полной или частичной рекомбинации. У бактерий это - часто так называемые половые плазмиды.

В общем, возрващаясь к человеку - накопление груза вредных мутаций при копировании - это одна из причин нашей неизбежной смерти, и наверняка не единственная.

[Nucleosome]

Почему не вырождаются виды? Потому что есть рекомбинация. У многих она обеспечивается половым размножением.

рекомбинация тут не так критична - важен отбор «пробитых« особей, и в организме это может быть  только до уровня обще-организменных систем, когда же будут пробиты и они тоже, то организм начнёт стареть и в итоге умрёт

Если бы старость объяснялась лишь накоплением ошибок при делении клеток мы бы жили гораздо дольше и была бы прямая зависимость между длительностью жизни и количеством полученных в течении жизни повреждений

ну так и зависит - не напрямую конечно, но если организм поместить в в повышенную радиацию то наверное проживёт меньше, чем в нормальных условиях. повреждения ведь важны не физические, а генетическогог материала, который повреждается и между делениями

Будет делится, пока не накопит критического количества ошибок. Не смотря на всякие механизмы. Слишком велик будет груз мутаций. Спасти её может только рекомбинация. Это - по видимому одна из самых незыблемых закономерностей.

ну и как рекомбинация может спасти от ошибок, если их будут накапливать все? ну да - разные, но ну и получат в результате другие ошибки - в чём спасение?
в культуре где каждая клетка выживает сама по себе важен отбор, который просто отчистит от ошибок, как видно это и причина того, почему культуры раковых клеток бессмертны

[LUKA]

ну и как рекомбинация может спасти от ошибок, если их будут накапливать все? ну да - разные, но ну и получат в результате другие ошибки - в чём спасение?

Здесь хитрость чисто математическая - нам когда-то давали такого рода расчёты на лекциях у В.А. Бердникова (многим известен по книге "Эволюция и прогесс"). - УВЕЛИЧИВАЕТСЯ ДОЛЯ ПОТОМКОВ С НИЗКИМ УРОВНЕМ ВРЕДНЫХ МУТАЦИЙ.Если кратко - представьте, что с каждым делением накапливается в среднем по одной вредной мутации. Статистически они все разные. Вероятность возникновения обратной мутации очень мала и не спасёт ни одну клеточную линиию. С каждым делением идёт накопление. Здесь отбор уже не спасёт (точнее в этом случае требуется НЕРЕАЛЬНО большое число потомков для отбора).
Да, рекомбинация не уменьшает общее количество вредных мутаций, но она их диспропорционирует - появляются особи с восстановленными аллелями (или чем-то иным, мысль вроде понятна). Без них восстановление оказывается невозможным.
Представьте две линии вирусов с почти летальными мутациями - следующее потомство почти наверняка не выживет. Но при рекомбинации возникает исходная форма.

рекомбинация тут не так критична - важен отбор «пробитых« особей

Не понял. Что такое "пробитые" особи?

[LUKA]

Кстати. Примерно 30 % оплодотворенных яйцеклеток абортируется в первый месяц беременности. То есть они вообще не регистрируются, женщина этого просто не замечает – вовремя или с небольшой задержкой наступает следующий цикл.

[Ssid]

рекомбинация тут не так критична

вот именно, говоря об ошибках в процессах деления клеток - забывают о существующем механизме устранения этих ошибок. Мутации происходят постоянно, но едва ли одна из тысячи или десятка тысяч (порядок не помню) закрепляется

А почему не бессмертна одиночная клетка, обеспечив этим бессмертность всему организму?

Любая одиночная клеточная линия (последовательность поколений)

Я имел в виду клетку, а не линию...
Почему не бессмертна отдельная клетка?

[LUKA]

вот именно, говоря об ошибках в процессах деления клеток - забывают о существующем механизме устранения этих ошибок. Мутации происходят постоянно, но едва ли одна из тысячи или десятка тысяч (порядок не помню) закрепляется

Даже если сознательно СУЗИТЬ рассмотрение ошибок копирования ТОЛЬКО до повреждений ДНК (что явно не соответствует действительности) и представить, что только в одной на тысячу делений будет одна вредная мутация, то и тогда неизбежна ситуация, когда ПОЧТИ ВСЕ клетки какой-то интенсивно делящейся ткани года за несколько накопят этот груз мутаций.
Примеры - некоторые клетки кишечника делятся раз в день - тысяча дней - три года.
То, что это - не единственная причина - безусловно.
Ситуация усложняется накоплением эпигенетических ошибок, которые при половом разножении большей частью обнуляются, правда не вследствие рекомбинации, а вследствие работы особых ферментов, метилирующих-деметилирующих ДНК, гистоновые белки, или ацетилирующих гистоновые белки.

[Ssid]

что только в одной на тысячу делений будет одна вредная мутация, то и тогда неизбежна ситуация, когда ПОЧТИ ВСЕ клетки какой-то интенсивно делящейся ткани года за несколько накопят этот груз мутаций.
Примеры - некоторые клетки кишечника делятся раз в день - тысяча дней - три года.

Первое - выяснить зачем они так часто делятся. Нет с эпителиальными клетками все более-менее понятно - они часто изнашиваются, но как раз один из путей борьбы со старением - повысить "износостойкость" организма. Но ведь делятся и остальные (практически все) клетки организма.

Второе - часто делящиеся клетки тоже бывают разные. В общих чертах - если клетки образуются "друг от друга" - ошибки деления накапливаются, если "отпочковываются" от материнской - о каких ошибках деления идет речь?? - каждая новая клетка клон "первоначальной", зародившейся ещё при зачатии (как грубый пример - клетки крови, образующиеся в организме из стволовых клеток, сами по себе не способные к делению).

[LUKA]

если "отпочковываются" от материнской - о каких ошибках деления идет речь??

Если имеется в виду ситуация с тромбоцитами, то здесь клеточное ядро вместе с генами не воспроизводится. Но сами кроветворные клетки делятся очень интенсивно вместе с ядрами.
Что касается всякого рода опухолей, то они чаще образуются как раз в группе интенсивно делящихся клеток: миомы всё же встречаются реже, чем всякого рода лимфогрануломатозы и миелобластомы. Рак - это в некотором роде болезнь долголетия (попадалась статистика положительной сильной корреляции продолжительности жизни с частотой смертности от раковых опухолей).

[Ssid]

Если имеется в виду ситуация с тромбоцитами

не только

Но я веду к другому - то, что старение - это не износ сердца, легких, сосудов после 40 лет...
Это износ лет после 14-16, и в первую очередь на клеточном уровне.  (смотрим например "предел Хейфлика")
И соответственно борьбу с этим процессом надо начинать не с "жирное вдет к атеросклерозу и инфаркту" или "диета для здоровой печени", а совсем с других позиций

[Ssid]

Рак - это в некотором роде болезнь долголетия

не в некотором 
ищем в поисковике "клеточная линия HeLa"

[LUKA]

Рак - это в некотором роде болезнь долголетия

не в некотором 
ищем в поисковике "клеточная линия HeLa"

Зачем мне искать? У меня в холодильнике есть. На работе конечно. Я занимался анализом статуса метилирования одной регуляторной области одного гена в этой клеточной линии.

[LUKA]

а совсем с других позиций

Я и не отрицал другие позиции. А лишь внятно обозначил неизбежность вырождения при делении клеток - которое ТОЖЕ играет существенную роль.
Между прочим, было бы полезно, если в школах давали ответ на такой простой крестьянский вопрос - а почему это вдруг в совершенно разных группах живых организмах есть половой процесс? С чего это вдруг? Почему это черника бесполым способом может дожить только до ста лет, но не больше?
Это не значит, что я свожу ситуацию ТОЛЬКО к этому. Но по мере увеличения числа деления клеток доля болезней, вызванных накоплением груза мутаций неизбежно будет возрастать.

[gans2]

При делении клетки участки поврежденного генокода концентрируются в одной из новых клеток, а не равномерно. Следовательно деление - "технологический" процесс аналогичный саморемонту.

 Половое размножение одобрено отбором в качестве реакции на паразитические атаки одноклеточных и многоклеточных организмов.(Многоклеточные паразиты одноклеточных амеб - научный факт). Значит и половое размножение - технологическая инновация повышающая устойчивость от факторов внешней среды.

 Жизнь, однажды заведясь в существующем виде может повторить весь путь от одноклеточных до разума именно по этим причинам - технологически это выгодно и повышает устойчивость существа, одобряется отбором. Точки торможения пути от РНК мира к разуму, вот что надо смотреть. Что мешало переходам в геологической летописи.

[zenixt]

Мне кажется, что старение и смерть -- это вещи, которые специально созданы эволюцией. Смерть необходима, чтобы старое уступало новому. Если бы родился бессмертный человек, то человечество превратилось бы в сообщество старейшин-ретроградов, застрявших в каменном веке. Поэтому природа давным-давно изобрела смерть и крепко-накрепко вкодировало его в ДНК всех живых существ.

Эволюции все-равно, куда двигаться(прогресс, регресс), и если бы бессмертие было возможно, обязательно нашлась бы экологическая ниша для бессмертного многоклеточного организма.

А каким образом? В многоклеточных организмах присутствует саморемонт. У ящериц отрастают хвосты, у высших млекопитающих -- волосы, ногти. У акул -- зубы. Не видно никаких физиологических ограничений на то, чтобы существовал бы бессмертный вид. Даже, если орган и нельзя поддерживать новым сам по себе, то его точно можно отбрасывать и отращивать заново. Вполне можно представить себе существо, которое меняет себе по мере износа все органы. Но таких существ нет. Значит, вредно, чтобы они были.

Откуда такая уверенность, что природа успела "додуматься" уже до всего. Описанный организм на период саморемонта явно ущербен. У него в этот период будут большие проблемы с выживанием. Однако курица сидящая на яйцах имеет аналогичные проблемы. Однако, существует. Я думаю, природа не успела "додуматься" до такого организма.

[zenixt]

Создать бессмертный многоклеточный организм для отбора проблематичней, чем деградирующий и умирающий. Поэтому отбор и "вцепился" в первую подвернуышуюся возможность - почкование.
 Это не утверждения
 так, рассуждения

[Varjag]

О каком бессмертии может идти речь?
Уже стоит проблема перенаселения Земли.
И вероятной регуляцией опять будет война, или какая- нибудь чума.
Вы прикиньте с десяток поколений вечно живущих.
Представьте кто кого будет убивать, сын отца, или отец детей?
Или вообще договорятся  не производить детей на свет и самим жить вечно.
А в Российских городах уже полно преступлений в жилищной сфере.
Если дети и не убивают родителей, то наверняка ждут пока родители умрут ,чтобы завести семью.
Жилье приобрести большинству молодых семей не по карману.
И ютятся во всеми проклинаемых хрущевках три поколения.
Можно все заменить только мозг- личность, не заменишь.
А стариков видел каждый- мозг деградирует также.
Так что поиск вечной молодости ,авнтюра глупого человека ,пытающегося обмануть умную природу.
Поворот северных рек на юг.

[ВадимZero]

Создать бессмертный многоклеточный организм для отбора проблематичней, чем деградирующий и умирающий. Поэтому отбор и "вцепился" в первую подвернуышуюся возможность - почкование.
 Это не утверждения
 так, рассуждения

Чтовы все про бесмертие. Здесь о старении идет речь. Отсутствие старения не равно бесмертию. Организмы  которые не стареют действительное есть. И как показвает практика отсутствие старения связано с условиями среды. Не стареющее организмы обычно находяться в нишах где среда не требует быстрой, постоянной эволюции.

[ВадимZero]

Так что поиск вечной молодости ,авнтюра глупого человека ,пытающегося обмануть умную природу.

Умная природа? Ну-ну...

[Dem]

А каким образом? В многоклеточных организмах присутствует саморемонт. У ящериц отрастают хвосты, у высших млекопитающих -- волосы, ногти. У акул -- зубы. Не видно никаких физиологических ограничений на то, чтобы существовал бы бессмертный вид. Даже, если орган и нельзя поддерживать новым сам по себе, то его точно можно отбрасывать и отращивать заново. Вполне можно представить себе существо, которое меняет себе по мере износа все органы. Но таких существ нет. Значит, вредно, чтобы они были.

Тут дело в том, что кто быстрей мутирует - тот лучше приспособлен к жизни.
Макроорганизм может мутировать исключительно в момент размножения, когда он состоит из одной клетки.
поэтому в эволюции побеждают те, у кого самая быстрая смена поколений. В рамках своей экониши, ессно.