Старение организма как побочный эффект репликаторов
Данная статья написана по мотивам моего музыкального научпоп альбома "Трактат о естественных науках", песня "Прощай"
Послушать альбом на музыкальных площадках https://zvonko.link/18B515E
нейросетевая абстракция на данную тему
Какими бы высокоразвитыми и интеллектуальными мы ни были, наш фундамент развития - репликаторы. Мы начинаем свой путь с двух половых клеток, которые объединяются в зиготу и формируют новую машину выживания репликаторов.
Наше тело – это сложноорганизованный набор разнообразных соматических клеток, которые должны обеспечивать половым клеткам возможность копирования. Увы, на этом пути нас, как машину выживания репликаторов, ждёт старение и естественная смерть. Это некий побочный эффект многих живых существ, который, для успешно копирующихся репликаторов, не столь важен.
По своей сути, старение – это процесс без точного начала. Более того, у термина «старение» даже нет единого научного определения. Можно сказать, что старение, это процесс, в результате которого, с определённой точки и далее во времени, увеличивается вероятность смерти от естественных причин (так называемых возрастных болезней). В свою очередь, возрастные болезни возникают из-за того, что скорость накопления в нашем организме ошибок и поломок опережает скорость их исправления и ремонта.
Старение и мутации
Статистически, большая часть мутаций нейтральна для организма, но чем дольше организм живёт, тем выше шанс появления вредных мутаций. Конечно, у организма есть способы борьбы с мутациями. Например, система репарации (починки ДНК). Но, опять же, сработать эта система может не всегда.
Старение и ретротранспозоны
Это своеобразные «паразитические» участки нашей ДНК, которые самокопируются независимо от клетки. Как правило, их действие нейтрально, но с возрастом увеличивается вероятность их негативного проявления.
Старение и белки
С точки зрения белков, старение – это накопление в клетке молекул неправильной формы, так называемого внутриклеточного мусора.
Старение и фосфолипиды
Фосфолипиды формируют клеточные мембраны. С возрастом на фосфолипиды всё сильнее действует окислительный стресс, что приводит к разрушению мембран клетки.
Старение и теломеры
Теломеры – это участки по краям хромосом, которые защищают её от повреждений и склеиваний. Теломеры становятся короче при каждом делении клетки и со временем могут заканчиваться, теряя свою защитную функцию. В таком случае под угрозой оказываются важные информационные участки хромосом, и клетка перестаёт делиться, во избежание мутантного деления. Клетки, потерявшие способность к делению, называются сенесцентными клетками (по-простому – старыми клетками).
Старение и сенесцентные клетки
В небольшом количестве они даже полезны для организма т.к. сигнализируют о необходимости в обновлении тканей. Но в переизбытке, они могут запускать стресс-факторы, вынуждая стареть и соседние клетки.
Старение и матрикс
Матрикс – это внеклеточная, неживая структура (внеклеточный скелет). Каркасные белки матрикса у нас обновляются редко и с возрастом длинные нити заменяются короткими. Это же касается и гиалуроновых нитей.
Старение и стволовые клетки
Стволовые клетки отвечают за обновление тканей и их старение особенно опасно. С возрастом, запас стволовых клеток уменьшается.
Старение и микробы
Наш организм это не только человеческие клетки. Мы имеем индивидуальный состав бактерий в кишечнике. С возрастом наша микрофлора может меняться из-за ухудшения пищеварения, проблем с зубами, приёма лекарств, смены рациона и т.д. Зачастую это приводит к снижению разнообразия микрофлоры и полезные бактерии могут вытесняться вредными для организма бактериями.
Старение и иммунитет
С возрастом, в нашем организме происходит смещение баланса в пользу воспалительных процессов. Это происходит из-за старения и гибели клеток, а также разрушения межклеточного вещества. Локально, воспаления нужны и полезны, но должны проходить под контролем системы противодействию воспалений. Увы, но с возрастом оптимальное равновесие поддерживается всё хуже.
Старение и гормоны
С возрастом, ухудшается система взаимодействия желез эндокринной системы. Стареющий организм запускает реакции стресса, в том числе и на гормональном уровне. Зачастую наблюдается дефицит гормона роста, половых и многих других гормонов. При этом, фиксируется избыток кортизола.
Старение и дыхание
Мы – эукариоты, использующие аэробное (кислородное) дыхание. Это выгодно с точки зрения энергии, но вызывает окислительный стресс.
Свободные радикалы являются неизбежным побочным продуктом дыхания клеток. Это приводит к повреждению белков. На помощь организму приходят антиоксиданты, которые нейтрализуют активные формы кислорода, но небольшой процент молекул неминуемо от них ускользает и накапливается с возрастом.
Старение и рак
Размножение и конкуренция клеток является естественным процессом. Но если в организме начинают делиться и доминировать опухолевые клетки, то дело плохо.
Рак вызывает старение, так как усиливает клеточный стресс и может приводить к тяжёлым заболеваниям. С возрастом у человека увеличивается шанс появления раковых клеток из-за накопленных мутаций и поломок ДНК.
Старение и белки SASP
Белки такого типа выделяются старыми клетками и подобно «вредным советам» влияют на молодые и здоровые клетки. Это оказывает влияние на размножение клеток, разрушение межклеточного вещества, воспалительные процессы и т.д.
Старение и mTOR-комплексы
Они отвечают за рост и развитие клеток, стимуляцию работы генов, производство белков, обмен веществ и многое другое. Это некий «центр клеточных решений». С накоплением негативных сигналов (таких как мутации, стресс, снижение питания и т.п.) mTOR-комплексы запускают программу старения.
Так как же не стареть и где найти «эликсир бессмертия»?
К сожалению, волшебной таблетки от старения не существует. Мы многое знаем о процессах старения, многое и них предполагаем и на многие открытия в этой области надеемся в будущем.
Если попытаться обобщить существующие научные данные, то компоненты нашего потенциального бессмертия могут выглядеть так:
1. Блокаторы mTOR-комплексов
2. Активатор теломеразы что бы клетка могла дольше сохранять способность к делению.
3. Что-то, что позволить репрограммировать клетки ближе к стволовому состоянию
4. Точечная работа с генами для выключения нежелательных программ
5. Сбалансированный образ жизни: сон, питание, социальные факторы и т.д.
6. Умеренно стрессовые факторы (горметины): физкультура, закаливания, интеллектуальный труд, умеренные голодания и т.п.
7. Сенолитики для удаления старых клеток
Сможем ли мы победить старение? Вопрос открытый
Мы приходим в этот мир, созданные репликаторами, превращаемся в личность с самосознанием и не хотим быть просто «машиной выживания» и промежуточной остановкой гермоплазмы. Мы хотим большего. Мы хотим централизовать жизнь на своём разуме, а не на передаче ДНК из поколения в поколение. Мы не хотим говорить этому миру «Прощай».