La vita eterna può essere matematicamente impossibile

Nel 2016, quando la FDA ha compreso la luce verde per i test clinici метморфина — farmaco, che ha aumentato la durata della vita del 40% nei modelli animali, — è diventato chiaro che è un cambio di paradigma della nostra relazione con l'invecchiamento e la durata della vita. L'invecchiamento è ancora una parte inevitabile della vita — può essere una malattia. E come una malattia, può «trattare» — di rinviare, fermare o addirittura invertire il trend — in presenza di appropriati farmaci.

La Decisione della FDA è stata il culmine di una serie di comfort di ricerca animali e di grande successo — il cui scopo era quello di invertire il decadimento dei tessuti nei vecchi roditori. Il sangue di giovani, метморфин e сенолитики — farmaci che distruggono «scorre» vecchie cellule — перезагружали invecchiamento ossa, il cuore e il cervello i più grandi rappresentanti del genere di roditori. E non sono solo diventati più sano — hanno vissuto più a lungo.

Grazie ai numerosi trattamenti connessi con le malattie della vecchiaia, e costante interesse (e il finanziamento) dal settore privato, lo slancio in questo campo non scompare. Quando siamo tasse vecchiaia volta e per sempre?

Non così in fretta, dice il dottor Paul Nelson e il suo collega Joanna Mazel dalla university of Arizona.

Applicare il concetto di evoluzione verso un cellulare abitanti i nostri corpi, gli scienziati hanno costruito un modello matematico che studia il comportamento delle cellule con l'invecchiamento. E le notizie non sono molto buone.

Con l'invecchiamento la popolazione di cellule sane si esaurisce. Alcuni perdono gradualmente le sue funzioni normali, smettono di condividere ed entrano in зомбиподобное stato — diventano сенесцентными. Altri mutano, acquisendo la capacità di dividersi e moltiplicarsi in maniera incontrollata, diventano cancerose.

Come si è scoperto, sbarazzarsi di entrambi i tipi di problematiche cellule impossibile.

«Matematicamente l'invecchiamento è inevitabile — che è inevitabile nella sua essenza. Non c'è alcuna logica, teorica e matematica la possibilità di evitare la sua», dice Mazel. Il loro lavoro, gli scienziati hanno pubblicato su PNAS.

il Mondo delle cellule

Le Nostre cellule — come i personaggi principali del gioco di ruolo: sono nati nel duro società in cui ognuno avra il suo ruolo, e per l'invecchiamento e la perdita di funzioni, come nel meccanismo, seguono un programma genetico, che ordina loro di commettere il suicidio per uno scopo più alto — il bene del corpo, che essi costituiscono.

In un certo senso queste cellule vivono in uno stato di polizia in un costante stato di lotta: le cellule sane lottano con стареющими per lo spazio e il cibo, grazie alla quale la società — tessuti e organi — gestito sani membri e funziona perfettamente. La vita di queste invecchiamento delle cellule — solo un piccolo prezzo.

Ma a volte l'invecchiamento delle cellule di reagire. Cambiando l'espressione dei geni, ottengono la possibilità di condividere e diffondere. Queste cellule tumorali ingannare il sistema: invece di cooperazione in nome di un obiettivo più alto, sono tutti danneggiano l'organismo, che abitano.

A un certo punto multi-organismo unicellulare come persona prendesse come сенесцентными, così le cellule e le cellule del cancro, spiegano gli autori del lavoro.

Incompiuta lotta

Dal momento che ogni cellula si nutre di una propria serie di экспрессированных geni geni, che si trasformano in proteine, possiamo considerarli come società di persone diverse in grado di intensa competizione.

Proprio come gli scienziati stanno studiando come le variazioni genetiche di specie portano alla loro evoluzione, gli scienziati possono utilizzare gli stessi principi di base per monitorare il comportamento delle cellule, quando questi si scontrano con il cambiamento di ambiente, ad esempio, quando invecchiamo.

«Quando le persone stanno cercando di rispondere alla domanda: «perché nel corso dell'evoluzione è apparso l'invecchiamento?», essi sono di solito chiedono: «perché ci sono i geni che ci fanno invecchiare?». In questa materia si intende che possono essere geni, che non ci permettono di invecchiare», e le singole cellule possono avere la giusta combinazione di geni, che permetteranno loro di rimanere in buona salute e immortali, spiegano gli autori.

La teoria Moderna dell'evoluzione dell'invecchiamento implica che l'invecchiamento può fermare, se la concorrenza sarà forte abbastanza per eliminare malsane e pericolose cellule — cioè сенесцентные e tumorali.

In Altre parole, gli scienziati hanno ipotizzato che invecchiamo, perché la pressione della selezione naturale non è l'ideale: l'evoluzione a livello cellulare che non fa il suo lavoro.

Questo è ciò che si proponeva di verificare gli autori del lavoro.

Modello di invecchiamento

Gli Scienziati hanno cominciato con una semplice idea: le cellule non possono essere contemporaneamente сенесцентными e tumorali lungo periodo. «Mutazioni tumorali rappresentano un cambiamento in termini generali, che regolano il ciclo cellulare e fanno una gabbia di infrangere le regole e a condividere, quando non dovrebbe, o rifiutano di morire, quando si deve», dicono.

Queste mutazioni rinforzano la resistenza delle cellule, ma riduce la sua capacità di cooperazione — alla fine, le cellule tumorali non funzionano molto bene.

Al contrario, mutazioni che portano alla сенесцентности, per la maggior parte intervengono nel metabolismo delle cellule, facendola fermare la crescita. L'invecchiamento delle cellule perdono la loro resistenza, ma che muoiono, collaborano alla fine.

Per vedere come la concorrenza cambia la traiettoria di evoluzione delle cellule, gli scienziati hanno usato un totale astratta di un sistema matematico, che ha mostrato come le cellule si sviluppano nel corso del tempo a seconda del loro stato attuale.

Per esempio, durante la senescenza in cellule si accumulano accumulo di proteine, che riduce la loro funzione generale e la salute. Questa e altre cattive eventiportare a cambiamenti nel livello di durevolezza e di cooperazione delle cellule, che, a sua volta, influisce sulla salute e la durata della vita di un organismo.

Nelson e Mazel non ritengono mutazione buoni. Importante l'ammissione nel nostro modello è tale che il corpo si deteriora con l'età, dicono. Alcuni studiosi hanno ipotizzato che se gli strumenti di riparazione delle cellule saranno abbastanza forti, è genoma sano può continuare all'infinito, ma questi meccanismi di riparazione stessi saranno inevitabilmente a peggiorare.

La Decisione di questo modello porta a «una scomoda verità»: la concorrenza tra le cellule — è un'arma a doppio taglio, ma la mancanza di concorrenza porta ad un costante degrado.

Quando le cellule sono in competizione per le risorse, сенесцентные efficacemente le cellule vengono distrutte e sostituite in buona salute, ma le mutazioni che portano al cancro, si applicano. Questo porta ad un deterioramento della salute del corpo, poiché la cooperazione ridotto.

Se le cellule non sono in competizione — ad esempio, nei tessuti, dove sono completamente maturi e hanno smesso di condividere, come neuroni — non sane le cellule non possono essere sostituiti, e il corpo diventa peggio, perché è pieno di vecchi, non funzionali cellule.

Si scopre che «la concorrenza o la sua assenza tra le cellule ci può salvare o da cancro o da invecchiamento delle cellule, ma non da entrambi. E mentre si mantiene un problema sotto controllo, l'altra è sempre peggio», dice lui.

Cibo per la mente

Se sei depresso, non è così male.

Anche se il modello di scienziati afferma che l'invecchiamento è inevitabile, non esclude la possibilità di rallentare il processo.

«abbiamo, probabilmente, ci sono un sacco di attività distruttive diavolo, che ci portano all'invecchiamento e alla morte prematura», e domare questi tratti può «radicalmente» ritardare il processo, anche se non eliminare completamente, dicono gli scienziati. La loro teoria può anche aiutare nella lotta contro l'invecchiamento.

Prendere сенолитики, ad esempio, che colpiscono e uccidono le cellule vecchie-zombie. Anche se la ricerca di roditori con l'uso di questi farmaci non è documentato un aumento del numero di casi di cancro, il rischio rimane. Il modello di scienziati dimostra che questo tipo di trattamento porterà a breve una riduzione dei sintomi di invecchiamento, al quale seguirà un aumento del rischio di sviluppare il cancro, perché è semplicemente premiare un mucchietto di cellule all'inizio di distribuzione.

L'Invecchiamento è un processo dinamico, quando il cancro e l'invecchiamento delle cellule cambiano insieme, quindi non è possibile risolvere un problema, non dando spazio per lo sviluppo di un secondo.