Warum Müssen Wir Sterben und Was Kann dagegen Getan Werden?

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Haben Sie sich jemals gefragt, warum alle Lebewesen irgendwann sterben? Und, by the way, ob alles, was kann sein getan über es?

Als ich diese Fragen nachzudenken, stieß ich auf eine entzückende video mit dem provokanten Titel, Das Tier Würde nicht Sterben. Es ist Teil der Robert Krulwich, den NPR-Serie Krulwich Wonders. Krulwich ist ein preisgekrönter science-Korrespondent für NPR und co-host von einer meiner Lieblings-radio-shows, Radiolab.

Das animierte video erzählt die Geschichte von einem sonderbaren kleinen Teich Kreatur, die bekannt ist als die hydra, ein Lebewesen, dass offensichtlich lebt ewig. Beobachten Sie es, bevor Sie weiterlesen. Es dauert nur etwa 4 Minuten und ist gut Wert Ihre Zeit. Sie lernen nicht nur etwas über die hydra-Versagen zu sterben, aber auch über einen Jungen Mann namens Daniel Martinez, studierte das Wesen und schließlich schrieb ein Papier, Sterblichkeit Muster Vorschlagen, Fehlende Seneszenz in Hydra, das beschrieb seine Beobachtungen. Sie haben auch eine chance, um zu bewundern Krulwich Genie präsentieren die Wunder der Natur.

Warum die hydra?

Das video wirft die Frage auf: Warum ist die hydra? Wenn nicht-Altern, oder die biologische Unsterblichkeit, ist eine option, in der Natur, wie kommen Sie auf diese besonderen mini-bit-Version von Teich-Abschaum bekam den großen Preis? Warum nicht die gastrotrich, anderen Teich-Abschaum, die Leben nur sieben Tagen? Oder für diese Angelegenheit, warum nicht auch uns? Es ist eine wirklich gute Frage.

So lernen wir im video, die hydra besteht aus wenig differenzierten embryonalen Stammzellen. Dieser kleine Teich-Abschaum Kreatur hat keine moralischen Hänger über immer die Beseitigung der alten Zellen und ersetzt Sie durch neue. In der Tat, die hydra ersetzt alle seine Zellen alle zwanzig Tage. Es gibt keine alternden (im Alter) Zellen—immer—in der hydra. Wenn das nicht genug ist, betrachten Sie dieses: Wenn Sie schneiden eine hydra in zwei Hälften, jede Hälfte würde sich regenerieren, eine vollständige Tochter der hydra, nicht von der Mutter hydra.

Also, die Antwort auf die Frage, was uns ermöglicht, die Hydra, ewig zu Leben?, ist, dass es ständig ausgeworfen und ersetzt alle Ihre alten Zellen durch neue ersetzt werden. Unsere eigenen Stammzellen sind unsterblich wie gut. Aber in uns, und alle anderen irdischen Organismen, die Stammzellen differenzieren sich in den verschiedenen Geweben, aus denen sich der Körper: Herz, Leber, Gehirn, Haut und so weiter. Diese Zellen Altern mit der Zeit und Holen Sie entsorgt, in verschiedener Weise.

Mehrere Mechanismen, um loszuwerden, diese Müll (oder ist es „cellular Altersdiskriminierung“ in Bezug auf die älteren Zellen als Müll) schlägt vor, dass es furchtbar wichtig. Einer alternden Zelle ist ein leichtes Ziel für die Umwelt-Beleidigungen, und weil das so ist, sammelt es sich Mutationen. Diese Mutationen verursachen eine Menge Probleme für uns, nicht zuletzt von denen ist der Krebs. Wenn wir jung sind, unser Müll-Entsorgung gut funktioniert und wir loszuwerden, die knorrigen alten Zellen. Aber wie wir älter werden, die Müll-Sammlung und Entsorgung Mechanismen verlangsamen (wie alles andere), und wir beginnen zu akkumulieren Mängel hier und da.

Unsere alternden Herzmuskel wird schwächer; unsere Chondrozyten (Knorpelzellen) versäumen, die neuen Knorpel so bekommen wir Arthrose; unser Fibroblasten (Hautzellen) machen weniger Bindegewebe; und, OMG, unsere Haut dünner und wir bekommen Falten. Mehr ernst nehmen, unseren intestinalen Zellen akkumulieren Mutationen und wir bekommen Darmkrebs und alternden Gehirnzellen entwickeln können in Gehirn-Krebs. Das ist, warum Sie und ich und auch Robert Krulwich endgültig und unheilbar sterben…und die hydra nicht.

Wenn eine Zelle Seneszenz ist so gesundheitsschädlich, könnte man sich Fragen, warum die Natürliche Selektion nicht loszuwerden, der Kreaturen, die Sie haben, und wählen Sie für diejenigen, die nicht? In anderen Worten, warum nicht hydra, die die Welt beherrschen? Die Antwort ist, dass es sich alles um Reproduktion. Lange Lebensdauer nicht ein Tier mehr wahrscheinlich erfolgreich zu reproduzieren, weil die Auswahl Druck funktioniert auf den Jungen. Sobald Sie fertig sind, ersetzen Sie sich mit Nachkommen Natürliche Selektion nicht wirklich geben einen Abb darüber, ob Sie an Krebs sterben oder ob Sie Leben, um sein 1000.

Suche nach Unsterblichkeit

Lassen Sie es auf den Einfallsreichtum der Menschen: Wir geben nie auf den Traum des Lebens für immer. Naja, nicht ganz für immer, aber eine ganze Menge mehr, als wir jetzt tun. Eine Weile zurück, Stephen S. Hall beschrieb die Arbeit der Harvard-Universität Zellbiologe, Amy-Wetten, in einem interessanten Artikel in der Zeitschrift Science:

“In einer Reihe von Experimenten, die gefesselt haben beide das Feld der regenerativen Medizin und den vielen Zuschauern lag, Wetten und einem vielfältigen Heer von Mitarbeitern haben gezeigt, dass, wenn das Blut einer Jungen Maus zirkuliert durch das murine äquivalent von einem alten knacker, überraschende physiologische Veränderungen auftreten. Viele der Marken Verwüstungen des Alters—welken Muskeln, steife, übergroße Herzen, Abnahme der kognitiven Fähigkeiten; und auch das ausfransen des myelin-Beschichtung, isoliert Nervenfasern sind verlangsamt, repariert, oder sogar rückgängig gemacht werden.“

Wetten und Ihre Mitarbeiter vorgegangen, um die Isolierung aus dem Nachwuchs der Verjüngungs-Faktor, ein protein namens GDF11. Dieses protein ist auch in uns Menschen.

Es wäre naíve davon ausgehen, dass dies das einzige protein, das regelt die Seneszenz, und zitiert in dem „Science“ – Artikels, Wetten ist die erste zu erkennen, dass die Biologie ist weit davon entfernt, geklärt,

„Das ist eine komplizierte und robuste Regelung, so dass es wahrscheinlich mehrere Signale.“

Seit dieser Zeit Wetten, die hat inzwischen ein Harvard-professor, hat 3 Papiere aus Ihrem Labor zurückgezogen. Zu Ihrer Ehre, wenn Betrug (Bildbearbeitung) durch eine post-doc Mitglied Ihres Teams erkannt wurde, Sie vergeudete keine Zeit, in der Information der wissenschaftlichen Welt darüber. Das ist bewundernswert durchzuführen für die Sie sollten gelobt werden (Sie haben gesehen, jedem unserer Volksvertreter zurückziehen, Ihre Lügen vor kurzem?).

Dennoch wirft er eine gelbe Flagge der Vorsicht. So weit, keine Maus Studien außerhalb Wette-lab in der Lage gewesen zu replizieren das original finden, was darauf hindeutet, dass GDF11 ist, in der Tat, eine Verjüngung protein. Interessanterweise ein Artikel im New Yorker mit dem Titel „Silicon Valley‘ s Quest, Ewig zu Leben, offenbart, dass „das Medikament der Firma Novartis prompt Tat eine Studie, die vorgeschlagen, dass das genaue Gegenteil, sollten Sie die blockade GDF11.“

Die quest geht weiter

Thomas Rando ‚ s lab an der Stanford verfolgt hat Blut übertragbaren Faktoren, die in älteren Mäusen, die scheinen zu unterdrücken, die Stammzell-Aktivität und stumpfen Ihre Regenerationsfähigkeit. Irina und Michael Conboy ‚ s lab an der UC Berkeley berichtet, dass das Niveau des Hormons oxytocin im Blut mit dem Alter abnehmen, und erhöhte Mengen von oxytocin scheinen spielen eine wichtige Rolle bei der Aktivierung der Erwachsene Muskel-Stammzellen und Verbesserung der Muskel-regeneration—innerhalb von ein paar Wochen! Wyss-Coray, wer war in dem Zimmer neben Rando ‚ s lab, berichtet in der Natur-Medizin, dass Infusionen von „young blood plasma“ Umgekehrt die neuronalen und kognitiven Beeinträchtigungen von alten Mäusen—weitgehend durch Verjüngung die Funktion der Synapsen.

Nicht verwirrt? Hier ist noch eine andere Falte in der Geschichte. Alle oben genannten Studien verwendeten die Technik der parabiosis, was bedeutet, dass die Durchblutung von alten und Jungen Mäusen in der pair-Mädchen kam. Aber das wirft eine Frage auf: Woher wissen Sie das Blut hatte den großen Effekt? War es der junge Blut, verjüngt die alte Maus, oder war es durch gemeinsame Organe? In einer neuen Studie, Conboy und Ihren Kollegen die Möglichkeit geschaffen, die zum Austausch von Blut von Jungen und alten Mäusen, ohne an Ihren Kreislauf und somit auch ohne Austausch Ihrer Organe, und das Gemisch wurde 50-50. Was Sie fanden, wirft noch mehr Fragen; der Austausch wirkt sich auf die Gewebe, die innerhalb ein paar Tage. In alten Mäusen, gab es einige Verbesserungen in Muskel-Reparatur und Leber-Fibrose, aber die Jungen Mäuse bezahlt steif ist der Preis; Sie erlebte verschlechtert Zellbildung im Gehirn hippocampus und beeinträchtigt die Koordination. Die Rückgänge passiert schnell, was auf einen hemmenden Faktor(en) beigetragen haben, indem Sie das alte Blut.

Was tun alle diejenigen Publikationen, einige ergänzen, andere widersprüchlich ist, bedeuten? Mein nehmen ist, dass das Feld ist voller neuer Entdeckungen, und nur Zeit und harte Arbeit in den verschiedenen Labors zu bringen, um die kreative Unruhe.

Ich kann es nicht, aber echo Robert Krulwich:

“Whoa! Das Leben ist eine Verwirrung.“

Und unendlich erstaunlich.

Dieser Beitrag wurde zuerst veröffentlicht September 29, 2014. Es wurde überprüft und aktualisiert 07/14/2017 zu spiegeln den aktuellen Stand der Wissenschaft.

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