stringtranslate.com

Омоложение

Омоложение – это медицинская дисциплина, ориентированная на практическое обращение вспять процесса старения . [1]

Омоложение отличается от продления жизни . Стратегии продления жизни часто изучают причины старения и пытаются противостоять этим причинам, чтобы замедлить старение. Омоложение — это обращение старения вспять и поэтому требует другой стратегии, а именно восстановления повреждений , связанных со старением, или замены поврежденной ткани новой тканью. Омоложение может быть средством продления жизни, но большинство стратегий продления жизни не предполагают омоложение.

Историко-культурный фон

Различные мифы рассказывают истории о стремлении к омоложению. Считалось, что магия или вмешательство сверхъестественной силы могут вернуть молодость, и многие мифические искатели приключений отправлялись в путешествие, чтобы сделать это для себя, своих родственников или какой-то власти, пославшей их анонимно.

Древний китайский император даже отправил корабли молодых мужчин и женщин, чтобы найти жемчужину, которая омолодила бы его. Это привело к появлению среди современных китайцев мифа о том, что Япония была основана этими людьми.

В некоторых религиях люди должны были омолодиться после смерти, прежде чем поместить их на небеса .

Эти истории продолжались и в 16 веке. Испанский исследователь Хуан Понсе де Леон возглавил экспедицию вокруг Карибских островов и во Флориду , чтобы найти Фонтан молодости . Ведомая слухами, экспедиция продолжила поиски, и многие погибли. Фонтана нигде не было, поскольку местные жители не знали его точного местоположения.

С момента возникновения философии мудрецы и самопровозглашенные волшебники всегда прилагали огромные усилия, чтобы найти секрет молодости, как для себя, так и для своих благородных покровителей и спонсоров . Широко распространено мнение, что некоторые зелья способны вернуть молодость.

Другой часто упоминаемый подход заключался в попытке передать сущность молодости от молодых людей к старикам. Некоторыми примерами такого подхода были сон с девственницами или детьми (иногда буквально сон, не обязательно секс), [2] купание или питье их крови.

Поиски омоложения достигли своего апогея благодаря алхимии . По всей Европе, а также за ее пределами алхимики искали Философский камень — мифическое вещество, которое, как считалось, могло не только превратить свинец в золото, но и продлить жизнь и вернуть молодость. Хотя поставленная цель не была достигнута, алхимия проложила путь научному методу и, следовательно, современным медицинским достижениям. [ нужна цитата ]

Серж Авраамович Воронов был французским хирургом, родившимся в России, который получил известность благодаря своей технике трансплантации ткани яичек обезьяны на яички мужчин во время работы во Франции в 1920-х и 1930-х годах. Это был один из первых методов омоложения, принятых с медицинской точки зрения (до того, как в 1930–1940 годах было доказано, что он ошибался). Эта техника принесла ему много денег, хотя он уже был самостоятельно богат. Когда его работа потеряла популярность, он превратился из весьма уважаемого хирурга в предмет насмешек. К началу 1930-х годов более 500 мужчин прошли лечение с помощью его метода омоложения во Франции и еще тысячи по всему миру, например, в специальной клинике, созданной в Алжире . [3] Среди заслуживающих внимания людей, перенесших операцию, были Гарольд Маккормик , председатель правления International Harvester Company , [4] и стареющий премьер-министр Турции . [5]

Швейцарский врач Пауль Ниханс , который был одним из отцов клеточной терапии, разработал в 1931–1949 годах так называемую терапию свежими клетками. Свежеклеточная терапия – это в основном использование живых клеток органов эмбрионов животных, которые вводятся пациенту с целью достижения ревитализирующего эффекта. Эти клетки обычно извлекаются из зародышей овец , поскольку по сравнению с другими животными, такими как свиньи, кролики и коровы, овцы — чистоплотные животные и редко болеют. Конечно, животные клетки не способны включаться в ткани человека, но они могут секретировать факторы омоложения. Именно поэтому данная технология омоложения, несмотря на резкую критику [6] [7], практикуется и по сей день. [8]

Технология омоложения и ее влияние на человека и общество уже давно являются предметом научной фантастики. «Сага о растраченной молодежи и Содружестве» Питера Ф. Гамильтона является одним из наиболее известных примеров этого, в ней рассматриваются краткосрочные и долгосрочные последствия почти идеального изменения тела и разума в возрасте от 80 до 20 лет. нетронутый. Менее совершенное омоложение, представленное в трилогии Кима Стэнли Робинсона о Марсе, приводит к долгосрочной потере памяти и явной скуке, которая приходит с возрастом. Посмертные персонажи серии Revelation Space имеют длительную или практически бесконечную продолжительность жизни, и явная скука побуждает их предпринимать действия, сопряженные с крайним риском.

Современные разработки

Старение — это накопление повреждений макромолекул , клеток , тканей и органов внутри и на теле, которые, когда организм больше не может их переносить , в конечном итоге приводят к его смерти . Если любой из этих повреждений можно исправить, результатом будет омоложение.

Было проведено множество экспериментов , которые показали увеличение максимальной продолжительности жизни лабораторных животных, тем самым достигая продления жизни . Несколько экспериментальных методов, таких как замена гормонов на юношеский уровень, имели значительный успех в частичном омоложении лабораторных животных и людей. Эксперимент 2011 года включал выведение генетически модифицированных мышей, у которых отсутствовал фермент теломераза, из-за чего мыши преждевременно старели и страдали от болезней. Когда мышам делали инъекции для реактивации фермента, он восстанавливал поврежденные ткани и обращал вспять признаки старения. [9] Существует по крайней мере восемь важных гормонов, уровень гормонов которых снижается с возрастом: 1. гормон роста человека (HGH); 2. половые гормоны: тестостерон или эстроген/прогестерон; 3. эритропоэтин (ЭПО); 4. инсулин; 5. ДГЭА ; 6. мелатонин; 7. щитовидная железа; 8. прегненолон. Теоретически, если заменить все или некоторые из этих гормонов, организм будет реагировать на них так же, как в молодости, восстанавливая таким образом многие функции организма. В соответствии с этим, недавние эксперименты показывают, что гетерохронный парабиоз , то есть соединение кровеносных систем молодого и старого животного, приводит к омоложению старого животного, включая восстановление правильной функции стволовых клеток. Подобные эксперименты показывают, что пересадка старых мышц молодым хозяевам приводит к их полному восстановлению, а пересадка молодых мышц старым хозяевам — нет. Эти эксперименты показывают, что старение опосредовано системной средой, а не является внутренним свойством клетки. [ нужна цитата ] Клинические испытания, основанные на переливании молодой крови, планировалось начать в 2014 году. [10] Еще одним вмешательством, которое набирает популярность, является эпигенетическое перепрограммирование. [11] Благодаря использованию факторов Яманаки старые клетки могут вернуться в более молодое состояние.

Большинство попыток генетического восстановления традиционно включало использование ретровируса для вставки нового гена в случайное положение хромосомы . Но прикрепив цинковые пальцы (которые определяют, где связываются транскрипционные факторы ) к эндонуклеазам (которые разрывают цепи ДНК ), можно вызвать гомологичную рекомбинацию для исправления и замены дефектных (или нежелательных) последовательностей ДНК. Первым применением этой технологии является выделение стволовых клеток из костного мозга пациентов с мутациями заболеваний крови , коррекция этих мутаций в лабораторных чашках с помощью эндонуклеаз с цинковыми пальцами и трансплантация стволовых клеток обратно пациентам. [12] В более поздних попытках используются системы CRISPR-Cas или аденоассоциированные вирусы (AAV).

Усиленная репарация ДНК была предложена в качестве потенциальной стратегии омоложения. [13]

Регенеративная медицина стволовых клеток использует три различные стратегии:

  1. Имплантация стволовых клеток из культуры в существующую тканевую структуру .
  2. Имплантация стволовых клеток в тканевый каркас , способствующий восстановлению.
  3. Индукция остаточных клеток тканевой структуры для регенерации необходимой части тела

Саламандра может не только регенерировать конечность , но и хрусталик или сетчатку глаза , а также кишечник . Для регенерации ткани саламандры образуют бластему путем дедифференцировки мезенхимальных клеток , и бластема функционирует как самоорганизующаяся система для регенерации конечности. [14]

Еще один вариант предполагает косметические изменения человека, чтобы создать видимость молодости. Они, как правило, поверхностны и мало что делают для того, чтобы человек стал здоровее или прожил дольше, но реальное улучшение внешнего вида человека может поднять его настроение и иметь положительные побочные эффекты, обычно коррелирующие со счастьем . Косметическая хирургия — это крупная отрасль, предлагающая такие процедуры, как удаление морщин («подтяжка лица»), удаление лишнего жира (липосакция), а также изменение формы или увеличение различных частей тела ( живота , груди , лица ).

Существует также, как это часто бывает в истории, множество поддельных продуктов омоложения, которые оказались неэффективными. Главными среди них являются порошки, спреи, гели и гомеопатические вещества, которые утверждают, что содержат гормоны роста. Настоящие гормоны роста эффективны только при инъекциях, главным образом из-за того, что белок, состоящий из 191 аминокислоты , слишком велик, чтобы всасываться через слизистые оболочки , и при проглатывании он расщепляется в желудке.

Научный конкурс Mprize проводится для реализации миссии продления здоровой жизни человека . Он напрямую ускоряет разработку новых революционных методов продления жизни, присуждая две денежные премии: одну исследовательской группе, которая побила мировой рекорд по созданию самой старой мыши в мире; и один команде, которая разрабатывает наиболее успешные методы позднего омоложения. Текущим победителем Mprize в области омоложения является Стивен Спиндлер. Ограничение калорий (CR), то есть потребление меньшего количества калорий при избегании недоедания, применялось как надежный метод замедления старения и развития возрастных заболеваний . [15]

Стратегии искусственного незначительного старения

Биомедицинский геронтолог Обри де Грей инициировал проект «Стратегии инженерного незначительного старения» (SENS), чтобы изучить, как обратить вспять ущерб, причиненный старением. Он предложил семь стратегий борьбы с тем, что он называет семью смертными грехами старения: [16]

  1. Утрату клеток можно восстановить (обратить вспять) просто с помощью подходящих упражнений , если речь идет о мышцах . Для других тканей необходимы различные факторы роста , чтобы стимулировать деление клеток , а в некоторых случаях – стволовые клетки .
  2. Стареющие клетки можно удалить, активировав против них иммунную систему . Или их можно уничтожить с помощью генной терапии , чтобы внедрить « гены -самоубийцы », которые убивают только стареющие клетки.
  3. Сшивку белков можно в значительной степени обратить вспять с помощью лекарств , разрушающих эти связи. Но чтобы разорвать некоторые поперечные связи, нам, возможно, придется разработать ферментативные методы.
  4. Внеклеточный мусор (например, амилоид ) можно устранить с помощью вакцинации , которая заставляет иммунные клетки «съедать» этот мусор.
  5. Для внутриклеточного мусора нам необходимо ввести новые ферменты , возможно, ферменты почвенных бактерий , которые смогут разлагать мусор ( липофусцин ), который не могут разлагать наши собственные природные ферменты.
  6. В случае митохондриальных мутаций план состоит не в их восстановлении, а в предотвращении вреда от мутаций путем помещения соответствующим образом модифицированных копий митохондриальных генов в ядро ​​клетки с помощью генной терапии. Митохондриальная ДНК подвергается высокой степени мутагенного повреждения, поскольку большинство свободных радикалов генерируется в митохондриях . Копия митохондриальной ДНК, расположенная в ядре , будет лучше защищена от свободных радикалов, и ДНК будет лучше восстанавливаться при возникновении повреждений. Все митохондриальные белки затем будут импортированы в митохондрии.
  7. В случае рака (наиболее летального последствия мутаций) стратегия заключается в использовании генной терапии для удаления генов теломеразы и устранения независимых от теломеразы механизмов превращения нормальных клеток в «бессмертные» раковые клетки. Чтобы компенсировать потерю теломеразы в стволовых клетках, мы будем вводить новые стволовые клетки примерно каждые десять лет.

В 2009 году Обри де Грей стал соучредителем Фонда SENS для ускорения прогресса в вышеперечисленных областях.

Научный журнал

Смотрите также

Рекомендации

  1. ^ Де Грей AD (2004). «Добро пожаловать в исследования омоложения». Исследования омоложения . 7 : 1–2. дои : 10.1089/154916804323105017.
  2. ^ Шапин С. , Мартин С. (2000). «Как жить вечно: уроки истории». БМЖ . 321 (7276): 1580–2. дои : 10.1136/bmj.321.7276.1580. ПМЦ 1119261 . ПМИД  11124187. 
  3. ^ Обычное, Лаура. (25 апреля 2000 г.) The Medical Post [1] Огромные огненные шары: с доисторических времен люди пробовали имплантаты и экстракты животных-мачо, чтобы вылечить импотенцию, но лишь относительно недавно они начали понимать, почему они это делали.
  4. ^ Гроссман Р. (31 марта 1985 г.). «Поездка по затерянному берегу озера: Траур по эпохе; Особняки богатых и знаменитых уступают место гигантским квартирам». Чикаго Трибьюн .
  5. ^ Джонс, Дэвид. (11 декабря 1986 г.) The Times Christmas Books: Хотите верьте, хотите нет - Адам и Ева сгибали ложки / Обзор книг о верованиях.
  6. ^ Чайзинтоп Н (2013). «Что такое терапия свежими клетками?» (PDF) . Архивировано из оригинала (PDF) 22 февраля 2016 года.
  7. ^ Робин М.П., ​​Ньюман А.П., Амато М., Валавандер М., Коте С., Нерон Дж.Д. и др. (октябрь 2015 г.). «Вспышка лихорадки Ку среди путешественников, прибывших в Германию, получивших терапию живыми клетками - США и Канада, 2014 г.». ММВР. Еженедельный отчет о заболеваемости и смертности . 64 (38): 1071–3. дои : 10.15585/mmwr.mm6438a3 . ПМИД  26421460.
  8. ^ "Доктор Янсон-Мюллер: Хинтергрюнде" .
  9. ^ Яскелиофф М., Мюллер Ф.Л., Пайк Дж.Х., Томас Э., Цзян С., Адамс AC и др. (январь 2011 г.). «Реактивация теломеразы обращает вспять дегенерацию тканей у старых мышей с дефицитом теломеразы». Природа . 469 (7328): 102–6. Бибкод : 2011Natur.469..102J. дои : 10.1038/nature09603. ПМК 3057569 . ПМИД  21113150. 
  10. Томсон Х (20 августа 2014 г.). «Молодая кровь будет использована в окончательном испытании по омоложению». Новый учёный.
  11. ^ де Лима Камилло LP, Куинлан РБ (апрель 2021 г.). «Путешествие по эпигенетическому ландшафту: обращение старения путем перепрограммирования». Геронаука . 43 (2): 463–485. дои : 10.1007/s11357-021-00358-6 . ПМК 8110674 . ПМИД  33825176. 
  12. ^ Кайзер Дж. (декабрь 2005 г.). «Генная терапия. Приложим руку к восстановлению генов». Наука . 310 (5756): 1894–6. дои : 10.1126/science.310.5756.1894 . ПМИД  16373552.
  13. ^ Чэнь Ю, Гэн А, Чжан В, Цянь Цз, Ван Икс, Цзян Ю, Мао Цзи (декабрь 2020 г.). «Борьба до победного конца: восстановление ДНК и старение». Обзоры исследований старения . 64 : 101154. doi : 10.1016/j.arr.2020.101154. PMID  32977059. S2CID  221824975.
  14. ^ Брокс Дж. П., Кумар А. (декабрь 2005 г.). «Регенерация придатков у взрослых позвоночных и значение для регенеративной медицины». Наука . 310 (5756): 1919–23. Бибкод : 2005Sci...310.1919B. дои : 10.1126/science.1115200 . PMID  16373567. S2CID  22810456.
  15. ^ Дахби Дж. М., Ким Х. Дж., Моте П. Л., Бивер Р. Дж., Спиндлер С. Р. (апрель 2004 г.). «Временная связь между фенотипическими и геномными реакциями на ограничение калорий». Труды Национальной академии наук Соединенных Штатов Америки . 101 (15): 5524–9. Бибкод : 2004PNAS..101.5524D. дои : 10.1073/pnas.0305300101 . ПМЦ 397416 . ПМИД  15044709. 
  16. ^ де Грей А, Рэй М (сентябрь 2007 г.). Конец старению: прорывы в области омоложения, которые могут обратить вспять старение человека при нашей жизни . Нью-Йорк, штат Нью-Йорк: Пресса Св. Мартина . стр. 416. ISBN. 978-0-312-36706-0.

Внешние ссылки