Генетичната теория на стареенето, концепциите и доказателствата
Съдържание:
- Генетична теория на стареенето
- Теории за стареене
- Гени и телесни функции
- Как гените въздействат върху продължителността на живота
- Ключови понятия в генетичната теория на стареенето
- Три първични генетични теории за стареене
- Доказателство зад теорията
- Доказателства срещу генетичните теории за стареене
- Долния ред
- Какво можете да направите, за да намалите "генетичното" остаряване на вашите клетки?
Стареене, ГМО и Кемтрейлс на връх Исполин (Септември 2024)
Вашата ДНК може да предскаже повече за вас, отколкото начина, по който изглеждате. Според генетичната теория на стареенето, вашите гени (както и мутациите в тези гени) са отговорни за това колко дълго ще живеете. Ето какво трябва да знаете за гените и дълголетието и къде се вписва генетиката сред различните теории на стареенето.
Генетична теория на стареенето
Генетичната теория на стареенето твърди, че продължителността на живота се определя до голяма степен от гените, които наследяваме. Според теорията, нашето дълголетие се определя предимно в момента на зачеването и до голяма степен зависи от нашите родители и техните гени.
Основата на тази теория е, че сегменти от ДНК, които се срещат в края на хромозомите, наречени теломери, определят максималната продължителност на живота на клетката. Теломерите са парчета от "боклуци" ДНК в края на хромозомите, които стават по-къси всеки път, когато клетката се дели. Тези теломери стават по-къси и по-къси и в крайна сметка клетките не могат да се разделят без загуба на важни парчета ДНК.
Преди да се вникне в принципите за това как генетиката влияе върху стареенето, както и на аргументите за и против тази теория, е полезно накратко да се обсъдят основните категории на теориите на застаряването и някои от специфичните теории в тези категории. В настоящия момент няма нито една теория или дори една категория теории, които могат да обяснят всичко, което наблюдаваме в процеса на стареене.
Теории за стареене
Има две основни категории на застаряващите теории, които фундаментално се различават от това, което може да бъде наречено "цел" на стареенето. В първата категория застаряването е по същество инцидент; натрупване на щети и износване на тялото, което в крайна сметка води до смърт. За разлика от това, програмираните теории на стареенето разглеждат стареенето като интензивен процес, контролиран по начин, който може да бъде сравнен с други фази на живота, като пубертета.
Теориите за грешки включват няколко отделни теории, включително:
- Теория за износване и скъсване на стареенето
- Степен на жива теория на стареенето
- Теория за кръстосано свързване на протеин
- Свободна радикална теория на стареенето
- Теория на стареенето за соматична мутация
Програмираните теории за стареене също се разделят на различни категории въз основа на метода, чрез който нашите тела са програмирани да остаряват и умират.
- Програмираното дълголетие - Програмирано дълголетие твърди, че животът се определя от последователно включване и изключване на гените.
- Ендокринна теория на стареенето
- Имунологична теория на стареенето
Съществува значително припокриване между тези теории и дори категориите на теориите за застаряването.
Гени и телесни функции
Преди да обсъдим ключовите понятия, свързани със стареенето и генетиката, нека да разгледаме каква е нашата ДНК и някои от основните начини, по които гените влияят на нашия живот.
Нашите гени се съдържат в нашата ДНК, която се намира в ядрото (вътрешната област) на всяка клетка в телата ни. (Има също така митохондриална ДНК, присъстваща в органелите, наречени митохондрии, които се намират в цитоплазмата на клетката.) Всеки от нас има 46 хромозоми, съставляващи нашата ДНК, 23 от които идват от нашите майки и 23 от нашите бащи. От тях 44 са автозоми, а две са половите хромозоми, които определят дали трябва да бъдем мъж или жена. (За разлика от тях, митохондриалната ДНК носи много по-малко генетична информация и се получава само от майките ни.)
В рамките на тези хромозоми лежат нашите гени, нашият генетичен план, отговорен за носенето на информация за всеки процес, който ще се проведе в нашите клетки.Нашите гени могат да бъдат представени като поредица от букви, които съставят думи и изречения от инструкции. Тези думи и изречения кодират производството на протеини, които контролират всеки клетъчен процес.
Ако някой от тези гени се повреди, например чрез мутация, която променя серията от "букви и думи" в инструкциите, може да се произведе анормален протеин, който от своя страна изпълнява дефектна функция. Ако се появи мутация в протеини, които регулират растежа на клетката, може да се получи рак. Ако тези гени са мутирали от раждането, могат да се появят различни наследствени синдроми. Например, кистозната фиброза е състояние, при което детето наследява два мутирали гена, контролиращи протеин, който регулира каналите, отговорни за движението на хлорида през клетките в потните жлези, храносмилателните жлези и др. Резултатът от тази единична мутация води до удебеляване на слуз, произвеждан от тези жлези, и в резултат на тези проблеми, които са свързани с това състояние.
Как гените въздействат върху продължителността на живота
Не е необходимо сложно проучване, за да се определи, че нашите гени играят поне някаква роля в дълголетието. Хората, чиито родители и предци са живели по-дълго, са склонни да живеят по-дълго и обратно. В същото време знаем, че генетиката сама по себе си не е единствената причина за стареенето. Проучванията, които разглеждат идентични близнаци, разкриват, че става ясно нещо друго; близнаците, които имат идентични гени, не винаги живеят еднакъв брой години.
Някои гени са полезни и увеличават дълголетието. Например, генът, който помага на човек да метаболизира холестерола, ще намали риска от сърдечни заболявания.
Някои генни мутации са наследени и могат да съкратят живота. Въпреки това, мутациите могат да се случат и след раждането, тъй като излагането на токсини, свободните радикали и радиацията може да предизвика генни промени. (Генните мутации, придобити след раждането, се наричат придобити или соматични генни мутации.) Повечето мутации не са лоши за вас, а някои дори могат да бъдат полезни. Това е така, защото генетичните мутации създават генетично разнообразие, което поддържа популациите здрави. Други мутации, наречени тихи мутации, изобщо нямат ефект върху тялото.
Някои гени, когато са мутирани, са вредни, като тези, които увеличават риска от рак. Много хора са запознати с мутациите BRCA1 и BRCA2, които предразполагат към рак на гърдата. Тези гени се наричат тумор-супресорни гени, които кодират протеини, които контролират възстановяването на повредена ДНК (или елиминирането на клетката с повредена ДНК, ако възстановяването не е възможно.)
Различни заболявания и състояния, свързани с наследствени генни мутации, могат директно да повлияят на живота. Те включват кистозна фиброза, сърповидно-клетъчна анемия, болест на Tay-Sachs и болест на Хънтингтън.
Ключови понятия в генетичната теория на стареенето
Ключовите понятия в генетиката и стареенето включват няколко важни концепции и идеи, вариращи от скъсяване на теломерите до теории за ролята на стволовите клетки в процеса на стареене.
Теломерите - В края на всяка от нашите хромозоми се намира част от "боклуци" ДНК, наречена теломери. Теломерите не кодират никакви протеини, но изглежда имат защитна функция, запазвайки краищата на ДНК от привързване към други парчета ДНК или образуващи кръг. Всеки път, когато една клетка се дели, малко повече теломер се отрязва. В крайна сметка. нищо от тази нежелана ДНК не е останало, а по-нататъшното изрязване може да увреди хромозомите и гените, така че клетката да умре.
Като цяло, средната клетка може да се раздели 50 пъти преди да се използва теломерът (границата на Hayflick). Раковите клетки са измислили начин да не премахнат, а понякога дори да добавят и част от теломера. Освен това някои клетки като белите кръвни клетки не преминават през този процес на скъсяване на теломерите. Изглежда, че докато гените във всичките ни клетки имат кодова дума за ензима теломераза, която инхибира скъсяването на теломерите и вероятно дори води до удължаване, генът е само "включен" или "изразен", както казват генетиците, в клетки като бяло кръвни клетки и ракови клетки. Учените са предположили, че ако тази теломераза по някакъв начин може да бъде включена в други клетки (но не толкова, че растежът им щеше да се влоши, както в раковите клетки), нашата възрастова граница може да се разшири.
Проучванията показват, че някои хронични състояния като високо кръвно налягане са свързани с по-малка теломеразна активност, докато здравословната диета и физическите упражнения са свързани с по-дълги теломери. Наднорменото тегло е свързано и с по-къси теломери.
Гени на дълголетие - Гените за дълголетие са специфични гени, които са свързани с по-дълъг живот. Два гена, които са пряко свързани с дълголетието са SIRT1 (сиртуин 1) и SIRT2. Учените, които гледат на група от над 800 души на възраст над 100 години, са открили три значими разлики в гените, свързани със стареенето.
Стареене на клетките - Стареенето на клетките се отнася до процеса на разпадане на клетките с течение на времето. Това може да бъде свързано със съкращаване на теломерите или с процеса на апоптоза (или клетъчно самоубийство), при които старите или увредените клетки се отстраняват.
Стволови клетки - Плурипотентните стволови клетки са незрели клетки, които имат потенциал да станат всякакъв вид клетка в тялото. Теоретизира се, че стареенето може да бъде свързано или с изчерпването на стволовите клетки, или с загубата на способността на стволовите клетки да се диференцират или узреят в различни видове клетки. Важно е да се отбележи, че тази теория се отнася за възрастни стволови клетки, а не за ембрионални стволови клетки. За разлика от ембрионалните стволови клетки, възрастните стволови клетки не могат да узреят в нито един вид клетка, а само определен брой клетъчни типове. Повечето клетки в нашето тяло са диференцирани или напълно зрели, а стволовите клетки са само малък брой от клетките, намиращи се в тялото.
Пример за тип тъкан, при който регенерацията е възможна по този метод, е черният дроб. Това е в контраст с мозъчната тъкан, която обикновено няма този регенеративен потенциал. Сега има доказателства, че самите стволови клетки могат да бъдат засегнати в процеса на стареене, но тези теории са подобни на проблема с пилетата и яйцата. Не е сигурно, че стареенето настъпва поради промени в стволовите клетки или ако вместо това промените в стволовите клетки се дължат на процеса на стареене.
Епигенетиката - Епигенетика се отнася до експресията на гените. С други думи, генът може да присъства, но може да бъде включен или изключен. Знаем, че има някои гени в тялото, които са включени само за определен период от време. Полето на епигенетиката също помага на учените да разберат как факторите на околната среда могат да работят в рамките на ограниченията на генетиката, за да защитят или предразположат към заболяване.
Три първични генетични теории за стареене
Както е отбелязано по-горе, има значително количество доказателства, които разглеждат значението на гените в очакваното оцеляване. Когато разглеждаме генетичните теории, те се разделят на три основни училища на мисълта.
- Първата теория твърди, че стареенето е свързано с мутации, които са свързани с дългосрочно оцеляване и че стареенето е свързано с натрупването на генетични мутации, които не са ремонтирани.
- Друга теория е, че стареенето е свързано с късните ефекти на определени гени и се нарича плейотропен антагонизъм.
- Друга теория, предложена на базата на оцеляването в опосумите, е, че среда, която създава малко опасности да се намесва в продължителността на живота, ще доведе до увеличаване на членовете, които имат мутации, които забавят процеса на стареене.
Доказателство зад теорията
Има няколко пътища за доказателства, които подкрепят поне една генетична теория на стареенето.
Може би най-силните доказателства в подкрепа на генетичната теория са значителните специфични за видовете различия в максималната преживяемост, като някои видове (като пеперуди) имат много кратка продължителност на живота, а други като слонове и китове са подобни на нашите. В рамките на един вид оцеляването е подобно, но оцеляването може да бъде много различно между два вида, които иначе са сходни по размер.
Проучванията на близнаците също поддържат генетичен компонент, тъй като идентичните близнаци са много по-сходни по отношение на продължителността на живота, отколкото неидентичните или дизиготните близнаци. Оценяването на идентични близнаци, които са били отгледани заедно и контрастират с идентични близнаци, които са отгледани, може да помогне да се разделят поведенческите фактори като диета и други навици на живот като причина за семейните тенденции в дълголетието.
Допълнителни доказателства в широк мащаб са открити, като се разгледа ефектът на генетичните мутации при други животни. В някои червеи, както и при някои мишки, една мутация на ген може да удължи оцеляването с над 50%.
В допълнение, ние откриваме доказателства за някои от специфичните механизми, включени в генетичната теория. Директните измервания на дължината на теломерите показват, че теломерите са уязвими към генетични фактори, които могат да ускорят скоростта на стареене.
Доказателства срещу генетичните теории за стареене
Един от най-силните аргументи срещу генетичната теория на стареенето или "програмираната продължителност на живота" идва от еволюционна перспектива. Защо да има определен живот извън възпроизвеждането? С други думи, каква "цел" съществува за живота след като човек е възпроизвел и е жив достатъчно дълго, за да издигне потомството им до зряла възраст?
Също така е ясно от това, което знаем за начина на живот и болестта, че има много други фактори в стареенето. Идентичните близнаци могат да имат много различна продължителност на живота в зависимост от експозициите, фактори на начина на живот (като пушенето) и модели на физическа активност.
Долния ред
Изчислено е, че гените могат да обяснят максимум 35% от живота, но все още не разбираме за стареенето, което разбираме. Като цяло, вероятно стареенето е многофакторен процес, което означава, че вероятно е комбинация от няколко от теориите. Важно е също да се отбележи, че дискутираните тук теории не се изключват взаимно. Понятието за епигенетика, или дали генът, който присъства, е "изразен" може още повече да разбърка нашето разбиране.
В допълнение към генетиката, има и други детерминанти на стареенето, като нашето поведение, експозиция и просто късмет. Вие не сте обречени, ако членовете на вашето семейство са склонни да умират млади, и не можете да игнорирате вашето здраве, дори и членовете на вашето семейство да живеят дълго.
Какво можете да направите, за да намалите "генетичното" остаряване на вашите клетки?
Ние сме научени да ядем здравословна диета и да бъдем активни и тези фактори, свързани с начина на живот, вероятно са също толкова важни, колкото и генетиката да участва в процеса на стареене. Същите практики, които като че ли запазват здравите органи и тъкани на нашите тела, също могат да поддържат нашите гени и хромозоми здрави.
Независимо от конкретните причини за стареене, може да има значение за:
- Упражнение - Проучванията показват, че физическата активност не само помага на сърцето и белите дробове да функционират добре, но и упражненията удължават теломерите.
- Яжте здравословна диета - диета с високо съдържание на плодове и зеленчуци е свързана с по-голяма теломеразна активност (в действителност, по-малко съкращаване на теломерите във вашите клетки). Диета с високо съдържание на омега-3-мастни киселини се свързва с по-дълги теломери, но диетата с високо съдържание на омега-6-мастни киселини е противоположна и се свързва с по-късите теломери. Освен това приемането на сода е свързано с по-къси теломери.Reservatrol, съставка, отговорна за вълнението над пиенето на червено вино (но също така и в безалкохолния сок от червено грозде), изглежда активира протеина SIRT за дълголетие.
- Намали стреса
- Избягвайте канцерогените
- Поддържане на здравословно тегло - Не само, че затлъстяването е свързано с някои от генетичните механизми, свързани с отбелязаното по-горе стареене (като например увеличено скъсяване на теломерите), но многократните проучвания са открили ползи за дълголетие, свързани с ограничаване на калориите. Първият принцип в начина на превенция на рака, представен от Американския институт за изследване на рака - да бъде възможно най-слаб, без да е с поднормено тегло - може да играе роля в дълголетието, както и в превенцията на рака и предотвратяването на рецидив на рак.
Поглед към хормоналната теория на стареенето
Съществуват много теории, поради които застаряваме, а една е хормоналната теория за стареенето. Научете повече за това как хормоните могат да повлияят на процеса на стареене.
Соматичната теория на стареенето
Теорията за соматичните мутации твърди, че соматичните мутации, които са промени, които се случват на вашите гени по време на живота ви, се натрупват и причиняват стареене.
Свободната радикална теория на стареенето
Знаете ли какво са свободните радикали? Ето какво трябва да знаете за свободните радикали и теорията за свободните радикали на стареенето.