Увеличение продолжительности жизни

Увеличение продолжительности жизни обычно означает попытки увеличения как средней, так и максимальной продолжительности жизни, особенно человека. Средняя продолжительность жизни определяется уязвимостью к несчастных случаев и большинства болезней. Ее увеличение может буди достигнуто улучшением медицинского обслуживания, санитарии, здоровой диетой, физическими упражнениями и предотвращением рисков и вредных факторов, например, курение, чрезмерного потребления сахара и др.

Максимальная продолжительность жизни определяется скоростью старения, характерной для данного вида, заложена в генах и, возможно, несколько изменяется под влиянием других факторов. Старение проявляется в увеличении вероятности любых болезней, особенно болезней пожилого возраста (рак, сердечно-сосудистые болезни) и увеличение вероятности смерти в результате любого стресса. Сейчас неизвестно средства уменьшения скорости старения человека, а в случае некоторых животных на него влияют такие факторы, как ограничение калорий и генетические модификации организма. Теоретически, увеличение максимальной продолжительности жизни может быть достигнуто за счет уменьшения скорости повреждения белков и ДНК, периодической замены или омоложение поврежденных тканей или с помощью более экзотических методов.

Отрасль науки, занимающиеся проблемой увеличения продолжительности жизни, называется «биомедицинской геронтологов», подразделением геронтологии. Исследователи в этой области стремятся понять природу старения и разработать средства, способные остановить или как минимум замедлить процессы старения. От остальных биогеронтологив их отличает преимущественно практический, а не академический интерес к процессу старения. Те, кто пытается воспользоваться результатами исследования старения и испытываются их на себе с целью увеличить продолжительность своей жизни, известные как «екстенсионисты жизни» или «лонжевисты». Первичная стратегия увеличения продолжительности жизни - применение доступных методов борьбы со старением (или методов, которые могут замедлить старение) в надежде прожить достаточно долго, чтобы воспользоваться возможностью полного преодоления старения, надеясь, что это произойдет достаточно быстро. Принимая во внимание скорость развития современных биогенетических и медицинских технологий, екстенсионисты надеются, что это может происходить в пределах продолжительности жизни людей, живущих сегодня[1]

Многие биомедицинских геронтологов и екстенсионистив жизни считают, что предстоящие крупные достижения в области омоложения тканей с помощью стволовых клеток, замены органов искусственными или ксенотрансплантантов и молекулярный ремонт клеток тела смогут полностью остановить старение и болезни пожилого возраста, позволяя омоложения к молодому состоянию. Или такие крупные достижения могут произойти в пределах нескольких следующих десятилетий, невозможно предсказать. Многие организации предлагают возможность хранения в замороженном состоянии после смерти с целью сохранить тело человека ко времени, когда успехи медицины смогут разработать такие методики омоложения и восстановления повреждения, вызванные самим процессом замораживания.

Следует увеличивать максимальную продолжительность жизни человека - тема многих этических дебатов между политиками, учеными, екстенсионалистамы жизни и религиозными деятелями. Но движение попыток увеличения продолжительности жизни, который начался в начале 1980-х годов, продолжает набирать популярность как среди ученых, так и среди публики.

История исследований и екстенсионистського движения

Стратегии увеличения продолжительности жизни

Биологически активные добавки и лекарства против старения

Исследования по биомедицинской геронтологии предложили много лекарств и биологически активных добавок для увеличения продолжительности жизни. Хотя ни одна не показала заметного эффекта в клинических испытаниях, теоретически эти методы могут оказаться полезными. Наиболее распространенная идея, что антиоксиданты (например витамин C, токоферол, липоевая кислота и N-ацетилцистеин), принятые в качестве добавок к основной диеты, смогут увеличить продолжительность жизни, основываясь на влиянии свободных радикалов на старение.

Диабет напоминает ускоренное старение и связан с перекрестным соединением белков сахарами, преимущественно моносахаридами. Существует мнение, что анти-гликацийни добавки (предотвращающие образование моносахаридних перекрестных связей между белками), например карнозин, пиридоксамин, Бенфотиамин и лизин, могут замедлить старение.

Гормональная терапия (терапия замены гормонов) - пытающегося видновины уровне гормонов до уровня, характерного в молодости (прежде всего соматотропного гормона (гормона роста), тестостерона, эстрогена, прогестерона, мелатонина, дегидроэпиандростерона (ДЭА) и тироидного гормона, концентрации которых снижаются с возрасту) - также Предлагается как средство уменьшения эффектов старения. Другие, менее популярные гормоны, которые также могут быть полезными - окситоцин, инсулин, гонадотропин, эритропоэтин и другие. Резвератрол - стимулятор Sir2 - также предлагается через успех его использования для увеличения продолжительности жизни за счет имитации эффекта ограничения калорий на простых модельных организмах[2 ].

Многие другие пищевых добавок показали положительный эффект на некоторые связанные со старением условия и болезни пожилого возраста. Например селен[3], хром[4] и цинк[5] показали увеличение продолжительности жизни мышей. Метформин[6] также возможно увеличивает продолжительность жизни мышей.

Ограничение калорий

Было показано, что ограничение потребления энергии или калорий, в здоровой в других аспектах диете (практика, известная как «ограничение калорий») увеличивает максимальную продолжительность жизни большинства простых организмов, на которых оно була исследована, в частности крыс, мышей, дрожжей, плодовых мух и нематод. В большинстве случаев, однако, увеличение продолжительности жизни видбуваеьться только если диета начнется к достижениям половой зрелости[7][8]. В грызунов достигается примерно 50% увеличение максимальной продолжительности жизни по условиям 40-50% ограничение калорий по сравнению с животными, имевших неограниченное количество пищи. Хотя попытки показать такой же эффект на больших по размеру и сложности организации животных пока не принесли положительных результатов, эксперименты все еще проводятся с приматами.

Некоторые екстенсионисты жизни надеются на успех этих экспериментов и считают, что такой же эффект ограничения калорий может иметь и на человека. С помощью активистов екстенсионистського движения (Брайан М. Делани, Лиза Валфорд и Рой Валфорд) в середине 1990-х годов было создано «Общество ограничения калорий». Представители группы силой воли ограничивают потребление пищи с целью продолжить собственную жизнь, но группа остается малой.

Генетический и химическое воздействие на модельные организмы

Существует много известных генов и сигнальных молекул, в той или иной степени способны увеличивать продолжительность жизни модельных организмов. Например, некоторое влияние на продолжительность жизни имеет соматотропный гормон (гормон роста), но существуют свидетельства противоположных эффектов его влияния. Одна из ранних работ[9] показывает, что дополнительное снабжение мышам гормона роста увеличивает среднюю продолжительность жизни. Другое исследование[10] наоборот свидетельствует, что изъятие (нокаут) гормона роста в мышах также приводит к увеличению максимальной продолжительности жизни.

Значительное влияние на продолжительность жизни имеет еще один гормон, инсулин. Всего збильшок инсулина приводит к уменьшению продолжительности жизни. Генетически модифицированные мыши, не имеющие инсулинового рецептора в жировой ткани, живут дольше. Мыши с оверекспресиею (избыточной экспрессией) гена Клото, ограничивающий чувствительность к инсулину, также показывают увеличенную продолжительность жизни.

Самый класс генов, способных увеличивать продолжительность жизни, связанный с геном Sir2. Механизм действия их продуктов напоминает эффект ограничения калорий. И наоборот, было показано, что активность Sir2 растет по условиям ограничения калорий в диете мышей. Из-за отсутствия доступной глюкозы в клетках образуется больше свободного NAD +, что приводит к активации Sir2. Несколько модельных организмов проявляют возросшую продолжительность жизни по условиям оверекспресии Sir2.

Влияние резвератрол также увеличивает продолжительность жизни дрожжей, определенных рыб, плодовых мух и крыс, Зарат эксперименты проводятся и на других млекопитающих. Метод действия резвератрол точно не известен, но предлагается, что его эффект также связан с путем Sir2.

Клонирование и замена органов

Биотехнологии, особенно связанные с клонированием человеческих органов и исследованиях стволовых клеток, кажется, уже в относительно близком майбутнему смогут предложить возможность замены старых частей тела (минимум некоторых) новыми частями, выращенными искусственно. Современные технологии уже продемонстрировали осуществимость замены частей тела в лабораторных экспериментах, наиболее известным примером было искусственное выращивание и успешная имплантация функционирующего мочевого пузыря собак. Пузыри и другие простые биологические структуры относительно легко поддаются искусственному производству, тогда как сложные биологические структуры, такие как суставы, конечности и сложные органы, еще далеки до искусственного производства. Принимая во внимание растущие темпы развития новых технологий, вероятно, что искусственное производство частей тела различной сложности и успешные методики имплантации одного времени станут возможными.

В одном популярном сценарии, мозг индивидуумов будет пересажено из стареющего тела в новое, клонированный из собственных тканей пациента. Такой сценарий встречается, например, в фантастиному, но достаточно реалистическом произведении Доктора Экс «Я постоянный» (I of persistence)[11]. Эксперименты по пересадке мозга проводились начиная еще с середины 20-го века (как обезьян, так и собак), но всегда терпели неудачу из-за отторжения иммунной системой и неспособность восстановить нервные связи. Защитники замены частей тела и клонирования считают, однако, необходимые для замены органов биотехнологии, вероятно, появятся раньше, чем другие методы увеличения продолжительности жизни.

Крионика

Основная идея крионики состоит в том, что методики увеличения продолжительности жизни, возможно, в конечном счете позволяют людям жить тысячи лет не испытывая эффектов старения. Но эти методики вероятно не будут доступны в течение следующих нескольких десятков лет. То есть существует опасность, что любой, даже молодой сейчас, успеет умереть до того, как новые средства медицины станут доступными. криосохранение вскоре после наступлення «законной» смерти, может оказать «скорую помощь», который доставит тело человека в будущее, основываясь на вере, что по условиям криогенных температур изменения в биологических тканях за несколько тысяч лет будут незначительными, и пригодными для восстановления жизни пользуясь технологиями будущего медицины.

Следует отметить, что для возобновления жизни криозбережених людей будущая медицина нужна быть не только способным вылечить все болезни и омолодить человека к молодому состоянию, но и и восстановить повреждения, вызванные самим процессом криосохранение. Екстенсионисты ожидают, что технологии молекулярного ремонта (нанотехнологии и наномедицина) со временем смогут достичь этих результатов. Однако, для большей уверенности в успехе, значительные зусилля расходуются для минимизации повреждений криосохранение, уменьшая повреждения клеточных мембран через кристаллизацию при помощи витрификациии уменьшая ишемические повреждения с помощью быстрого охлаждения и кардио-пульмонарнои поддержки (поддержки деятельности сердца и легких) сразу после смерти.

Крионика никогда не заключается просто в замораживании целого тела человека или животных. Кристаллизация льда вызывает значительные повреждения тканей тела, поэтому все организации, предлагаются услуги крионики, используют криопротектанты, чтобы предотвратить образование кристаллов льда, то есть антифризни вещества. Некогда популярным было использование глицерина в качестве криопротектанту, в результате чего около 80% жидкостей тела витрификувалися (перетворивалися на стекловидную вещество) и около 20% кристаллизовались. Хотя крионисты и надеются на возможность омолождування и восстановления тиля в будущем, витрификация помогает уменьшить сложность процесса и увеличить вероятность успеха. Методы витрификации, разработанные в 1990-х годах, уменьшила образования льда до менее чем 0,2%. С помощью такого метода в 2005 году удалось витрификуваты почку кролика, заморозить до -135 ° C, а затем пересадить другому кролику с полным сохранением функциональности.

Остановка биение сердца и дыхание, обычные критерии законной смерти, не означают смерти клеток и тканей тела. Ткани тела некоторое время после очевидной смерти все еще сохраняют функциональность. Даже при комнатной температуре клеткам занимает несколько часов для умирания. Хотя неврологические повреждения - обычное следствие прекращения сердечного ритма более чем на 4-6 минут, необратимые процессы нейродеградации не происходят в течение нескольких часов[12].

Быстрое охлаждение и кардио-пульмонарна поддержка, начатые сразу после смерти, могут сохранить клетки и ткани тела для последующего длительного хранения при криогенных температурах. Люди, особенно дети, выживали в течение часа без пульса после погружения в ледяную воду, и после 45 минут без пульса удавалось достичь полного возобновления жизнедеятельности[13]. Группы работников крионистичних организаций обычно ждут у постели пациентов, чтобы применить охлаждения и кардио-пульмонарну поддержку быстрее после объявления смерти. Крионисты не считают, что законная смерть - реальная смерть (необратимое разрушение анатомической основы разума), тогда как традиционная медицина считает моментом смерти момент, когда пульс не может быть восстановлен с помощью дефибриллятором.

Стратегии конструирования незначительного старения

Известный биогеронтолог и активист увеличение продолжительности жизни Обри де Грей предложил подход, известный как Стратегии конструирования незначительного старения (англ. Strategies for Engineered Negligible Senescence, SENS). Вместо изучения механизмов накопления пощкоджень при старении и борьбы с ними, этот подход предлагает искусственное инженерную разработку методов исправления повреждений на всех уровнях где это важно и осуществим. Для достижения этой цели подход предполагает использование генотерапии, белковой терапии, химического и иного внешнего воздействия на организм с целью уничтожения симптомов старения, посредством чего старения протекатиме очень медленно или не существовать вовсе, и, возможно, будет досягнето омоложения организма. Более конкретно, задача была разбита на несколько главных аспектов старения (так называемые «семь смертельных речей») и стратегии борьбы с каждым из них:

Потеря клеток в мышцах может быть остановлена с помощью физических упражнений. Во всех других тканях нужны факторы роста и, в некоторых случаях, восстановление популяции стволовых клеток.
Старые клетки (прежде всего клетки, близкие к лимита Хейфлика) могут быть устранены активизацией иммунной системы против них. Альтепнативно, с помощью генотерапии может быть создана генетическая программа, вызывать апоптоз (самоубийство) таких клеток.
Перекрестные связи между белками, особенно коллагена, могут теоретически быть устранены с помощью химических веществ, разрушающие некоторые такие связи. Однако, чтобы устранить все перекрестные связи нужно развивать ферментативные методы.
Внеклеточную мусора может быть устранена с помощью вакцинации и программирование белых кровяных телец «поедать» мусора.
Для утилизации внутриклеточного стиття нужно добавить новые ферменты, возможно ферменты грунтовых бактерии, способные растворять липофусцин и другие пигменты и инертные вещества, ферменты млекопитающих не способны растворять.
Для предотвращения митохондриальных мутациям следует переместить изменяются копии митохондриальных генов в ядро клетки. Митохондиальна ДНК испытывает очень сильные мутагенные погкодження за того, что именно в митохондриях образуется наибольшее количество активных форм кислорода и за значительно хуже механизмы репарации ДНК в митохондриях, чем в ядре клетки. Копия митохондриальной ДНК, расположенная в ядре, быть лучше защищена, а все митохондриальные белки будут транспортироваться к митохондриям, как это уже происходит с большинством митохондриальных белков.
Для борьбы с раком (найсмертельнишим следствием мутаций) предлагается создать механизмы изъятия генов теломеразы при переходе от стволовых клеток к соматическим (или во всех клетках, и периодическое внешнее восстановление популяции стволовых клеток) и устранения независимых от теломер средств трансформации клеток в раковые.
Несколько групп сейчас активно работают над осуществлением многих элементов этого плана. Кроме того, Обри де Грей является одним из соучредителей Фонда Мафусаила, предлагающий Мышиный приз Мафусаила (англ. Methuselah Mouse Prize или M-prize) первый, кому удастся значительно увеличить продолжительность жизни мыши или омолодить ее.

Замедление жизни

Замедление жизни - замедление жизненных процессов внешними средствами без прекращения жизни. Дыхание, пульс и другие непроизвольные функции все еще могут происходить, но на таком уровне, что могут быть обнаружены только искусственными средствами.

Перспективным кажется использование для этой цели сильного холода, но выше температуры замерзания. Хотя методики охлаждения еще не применялись к человеку намеренно, эксперименты ставятся на собаках, свиньях и мышах. В одной из методик кровь сливается с тела и заменяется очень холодным физиолоичним раствором. Примерно через 3 часа после наступлення клинической смерти кровь возвращают обратно в кровеносную систему, и сердечный ритм восстанавливается с помощью электрического разряда. На собаках и свиньях эксперименты были поставлены около 200 раз с 90% частотой успеха[14][15].

Согласно недавней статье в журнале Science, замедление жизни также удалось достичь в мышах используя химические методы[16].

Пересадка сознания

Пересадка сознания означает перенос разума/сознания человека на другой носитель, обеспечивающий более длительное фунциювання, чем тело человека. Стереотипично, но не обязательно, для этой цели может использоваться кремниевый компьютер. Идея основывается на структуре передачи и обработки сигналов в сетях нейронов, представляющий собой числовую систему, которая теоретически может быть просимульована на компьютере. Однако, структура памяти все еще неизвестна, как и неизвестна структура сознания, поэтому не существует научного понимания, как может быть построен процесс «считывания» сознания. С постоянным зростанниям вычислительных мощностей компьютеров и вероятным сохранением тенденции, предполагается, что скоро потожности компьютеров станут достаточными для того, чтобы полностью просимулюваты процесс мышления человека, по прогнозам футуриста Рея Курзвейла, это будет достигнуто к 2020 году. Сейчас проводится много исследований функционирования мозга человека, и прогнозируется создание технологий создания подробных карт мозга примерно та такой же шкале времени. Пересылка разума на компьютер, если будет осуществлена, потенциально может значительно увеличить продолжительность жизни «человека», точнее его сознания.

Научная критика

Биологически активные добавки и лекарства

Основная критика борьбы со старением с помощью химических веществ касается не теоретических возможностей метода, а средств, продающихся сейчас. Особенно это касается антиоксидантов, принятие которых в качестве биологически активных добавок как средство против старения было широко разрекламированное в последнее время.

Несмотря на значительные усилия, потраченные на получение доказательств увеличения продолжительности жизни под влиянием антиоксидантов, например в работах Денгама Гарман, было установлено лишь некоторое увеличение средней продолжительности жизни, но не максимальной. Некоторые вещества, не являющиеся антиоксидантами, принятые в составе пищевых продуктов (например селен[3], хром[4] и цинк[5]) являются более эффективными и показали увеличение не только средней, но и максимальной продолжительности жизни (хотя, как минимум частично, этот эффект может быть результатом ограниченного размера популяции). Однако, разрекламированными веществами являются не они, а многочисленные препараты преимущественно на основе антиоксидантов, ни один из которых не показал увеличение максимальной продолжительности жизни человека. В ответ на «беспринципную жажду наживы на продаже биологически активных добавок и лекарств против старения» группа биогеронтологив начала активную «войну» против имеющихся препаратов против старения, в частности против так называемой «Американской академии медицины против старения» (A4M), активного продавца этих препаратов. Самые ученые в области биогеронтологии Джей Олчански, Леонард Хейфлик и Брюс Карнес написали открытую программную статью против них[17].


Примечания

1.↑ Ray Kurzweil The Особенность IS Near (When Humans Transcend Biology), 2005, Penguin Books. .
2.↑ Valenzano DR, Terzibasi E, Genade T, Cattaneo A, Domenici L, Cellerino A.. Resveratrol prolongs lifespan and retards the onset of age-related markers in a short-lived vertebrate / / Curr Biol.. - 16. - (2006) (3): .
3.↑ а б Selenium and tellurium in rats: effect on growth, survival and tumors. Schroeder HA, Mitchener M in J Nutr. 1971 Nov; Используемые дозы селена (3/млн) были токсичными (карциногенные), несмотря на это средняя продолжительность жизни увеличилась на 9%, а продолжительность жизни наиболее долгоживущей когорты на 48% (в 2,25 раз больше средней ТЖ).
4.↑ а б Longevity effect of chromium picolinate -'rejuvenation 'of hypothalamic function? McCarty MF in Med Hypotheses 1994 Oct; 43 (4) :253-65 (PMID 7838011) «The first rodent longevity study with the insulin-sensitizing nutrient chromium picolinate has reported a dramatic increase in both median and maximal lifespan.. »Дает дополнительную информацию о Evans-Meyer-Pouchnik (PMID 8433089) chromium picolinate experiment on rats: Зарееестроване увеличение мексимальнои продолжительности жизни когорты на 2626%.
5.↑ а б Presence of links between zinc and melatonin during the circadian cycle in old mice: effects on thymic endocrine activity and on the survival. Mocchegiani E, Santarelli L, Tibaldi A, Muzzioli M, Bulian D, Cipriano K, Olivieri F, Fabris N. in J Neuroimmunol. 1998 Jun 15; 86 (2) :111-22. (PMID 9663556) Зарегистрировано увеличение средней ТЖ на 39%, максимальной ТЖ на 10% среди мышей получившие 4,83 мг / л в воде начиная с 18-месячного возраста. См. (PMID 8582782) для деталей.
6.↑ Anisimov VN, Berstein LM, Egormin PA, Piskunova TS, Popovich IG, Zabezhinski MA, Kovalenko IG, Poroshina TE, Semenchenko AV, Provinciali M, Re F, Franceschi C.. Effect of metformin on life span and on the development of spontaneous mammary tumors in HER-2/neu transgenic mice / / Exp Gerontol. - 40. - (2005) (8-9): 685-693. PMID 16125352.
7.↑ Koubova J, Guarente L.. How does calorie restriction work?/ / GENES & DEVELOPMENT. - 17. - (2003) (3): 313-321. PMID 12569120.
8.↑ Mair W, Goymer P, Pletcher SD, Partridge L.. Demography of dietary restriction and death in Drosophila / / SCIENCE. - 301. - (2003) (5640): 1731-1733. PMID 114500985.
9.↑ Khansari DN, Gustad T.. Effects of long-term, low-dose growth hormone therapy on immune function and life expectancy of mice./ / Mech Ageing Dev.. - 57. - (1991) (1): 87-100.
10.↑ Michael S. Bonkowski, Richard W. Pamenter, Juliana S. Rocha, Michal M. Masternak, Jacob A. Panici and Andrzej Bartke. эксперименты Long-Lived Growth Hormone Receptor Knockout Mice Show a Delay in Age-Related Changes of Body Composition and Bone Characteristics/ / The Journals of Gerontology Series A. - 61. - (2006): 562-567.
11.↑ I OF Persistence.
12.↑ Garcia JH, Liu KF, Ho KL. Neuronal Necrosis After Middle Cerebral Artery Occlusion in Wistar Rats Progresses at Different Time Intervals in the Caudoputamen and the Cortex/ / Stroke. - 26. - (1995) (4): 636-643. PMID 7709411.
13.↑ Perk L, Borger van de Burg F, Berendsen HH, van't Wout JW.. Full recovery after 45 min accidental submersion 28. - (2002) (4): 524. PMID 11967613.
14.↑ Jennifer Bails «Pitt scientists resurrect hope of cheating death», Pittsburgh Tribune-Review, 2005-06-29. Проверено 2006-10-10.
15.↑ «Doctors claim suspended animation success», The Sidney Morning Herald, 2006-01-20. Проверено 2006-10-10.
16.↑ «Gas induces 'suspended animation'», BBC News, 2006-10-09. Проверено 2006-10-10.
17.↑ Olshansky SJ, Hayflick L, Carnes BA.. Position statement on human aging / / The Journals of Gerontology, Series A: Biological Sciences and Medical Sciences. - 57. - (2002) (8): B292-B297. PMID 12145354.