Întinerire

De la Wikipedia, enciclopedia liberă.
Salt la navigare Salt la căutare

Întinerirea este o zonă științifică de cercetare și aplicare biomedicală care are ca obiect inversarea procesului de îmbătrânire biologică ( senescență ) [1] , pentru a menține o sănătate optimă și durabilă [2] . Această zonă se intersectează cu medicina regenerativă , care are potențialul de a vindeca sau înlocui țesuturile și organele deteriorate de vârstă, boli sau traume și de a normaliza defectele congenitale [3] .

Strategiile de extindere a vieții studiază adesea cauzele îmbătrânirii biologice (în continuare pur și simplu îmbătrânire sau senescență ) și încearcă să le contracareze pentru a o încetini. Întinerirea este inversarea îmbătrânirii și, prin urmare, necesită o strategie diferită, și anume repararea daunelor asociate îmbătrânirii sau înlocuirea țesutului deteriorat cu țesut nou.

Procesul de îmbătrânire a fost mult timp considerat unic și inevitabil, dar recent această paradigmă a fost contestată de observații empirice (atât în ​​natură, cât și în laborator), sugerând că senescența nu este o caracteristică universală a vieții, ci că acestea sunt diferite tipuri sunt posibile traiectorii de mortalitate și fertilitate, inclusiv senescență, senescență neglijabilă [4] și senescență negativă [5] [6] .

În prezent sunt studiate mai multe strategii emergente de întinerire, inclusiv factori sistemici (sânge), manipulări metabolice, ablația celulelor senescente și reprogramarea celulelor [7] .

Context istoric și cultural

Diferite mituri spun poveștile căutării întineririi. Se credea că magia sau intervenția unei puteri supranaturale ar putea readuce tinerii la viață și mulți aventurieri mitici au pornit într-o călătorie pentru a face acest lucru, pentru ei înșiși, pentru rudele lor sau pentru o autoritate care i-a trimis.

Un vechi împărat chinez a trimis de fapt nave de tineri și bărbați pentru a găsi o perlă care să-l întinere. Acest lucru a dus la un mit în rândul chinezilor moderni conform căruia Japonia a fost fondată de acești oameni.

În unele religii, oamenii trebuiau să fie întinși după moarte înainte de a merge în cer.

Poveștile au continuat până în secolul al XVI-lea. Exploratorul spaniol Juan Ponce de León a condus o expediție în jurul insulelor din Caraibe și Florida pentru a găsi Fântâna Tineretului. Ghidată de zvonuri, expediția a continuat căutarea și mulți au murit. Fântâna nu se găsea nicăieri, deoarece localnicii nu erau conștienți de locația sa exactă.

De la nașterea filozofiei, vrăjitorii auto-proclamați și înțelepții și vrăjitorii au făcut întotdeauna eforturi enorme pentru a găsi secretul tinereții, atât pentru ei, cât și pentru nobilii lor patroni și sponsori. Se credea pe scară largă că unele poțiuni ar putea restabili tinerețea.

O altă abordare frecvent citată a fost încercarea de a transfera esența tineretului de la tineri la vârstnici. Câteva exemple ale acestei abordări au fost să dormi cu fecioare sau bebeluși (uneori, literalmente, dormind, nu neapărat să faci sex), să faci baie sau să bei sângele lor.

Căutarea întineririi a atins apogeul odată cu alchimia. În toată Europa și dincolo, alchimiștii au căutat piatra filosofală, substanța mitică care, așa cum se credea, ar putea transforma nu numai plumbul în aur, ci și prelungi viața și restabili tinerețea. Chiar dacă obiectivul stabilit nu a fost atins, alchimia a deschis calea pentru metoda științifică și, prin urmare, pentru progresul medicinei de astăzi.

În ficțiune, există o cantitate din ce în ce mai mare de lucrări privind posibilitățile tratamentelor de întinerire și efectele pe care aceasta le-ar avea asupra societății. Saga Commonwealth a lui Peter F. Hamilton este unul dintre cele mai cunoscute exemple, tratând efectele pe termen scurt și lung ale unei schimbări corporale aproape perfecte, de la 80 la 20 de ani, cu mintea intactă.

Dezvoltări moderne

Îmbătrânirea se caracterizează printr-o acumulare de leziuni ale macromoleculelor , celulelor, țesuturilor și organelor [8] . Dacă oricare dintre aceste daune este reparată și rezultatul produce o restabilire a funcționalității adecvate a unei stări mai tinere, se poate numi întinerire.

Marea majoritate a experimentelor au fost efectuate pe modele animale, dar recent s-au obținut rezultate semnificative și la oameni. [9]

Îndepărtarea celulelor senescente este considerată o strategie de întinerire, deoarece poate restabili homeostazia tisulară ca răspuns la îmbătrânire. [10] [11] Unity Biotechnology este un start-up de biotehnologie care dezvoltă medicamente pentru eliminarea celulelor senescente [12] , denumite în general medicamente senolitice, și a început primele studii umane în 2018, anunțând rezultatele preliminare în 2019.

Deoarece scurtarea telomerilor duce la senescență celulară, un experiment din 2010 a fost efectuat pe șoareci care au fost manipulați genetic pentru a avea o comutare a genei enzimei telomerazei , astfel încât să o poată activa / opri la comandă. În prima fază a experimentului gena a fost dezactivată provocând îmbătrânirea prematură, deoarece fără telomerază telomerii se scurtează mult mai devreme și celulele își pierd capacitatea de a se diviza și, prin urmare, de a reînnoi și repara țesuturile. Reactivarea genei a dus la o inversare fără precedent a scăderii legate de vârstă a sistemului nervos central și a altor organe vitale, conducând cercetătorii la concluzia că explorarea strategiilor de întinerire legate de telomerază este justificată. Vârstă [13] [14] . Se înțelege că funcționalitatea telomerilor este doar unul dintre factorii care determină îmbătrânirea.

Unele metode experimentale, cum ar fi înlocuirea hormonilor la nivel juvenil, au avut un succes remarcabil la întinerirea parțială a animalelor de laborator și a oamenilor.

Există cel puțin opt hormoni importanți care scad odată cu vârsta: 1. hormonul de creștere uman ( HGH ); 2. hormoni sexuali: testosteron sau estrogen / progesteron; 3. eritropoietina (EPO); 4. insulina; 5. DHEA; 6. melatonina; 7. tiroida; 8. pregnenolonă. În teorie, dacă toți sau unii dintre acești hormoni sunt înlocuiți, corpul va răspunde la aceștia așa cum a făcut atunci când era mai tânăr, reparând și restabilind astfel multe funcții corporale. În concordanță cu aceasta, experimentele recente arată că parabioza heterocronică, adică conexiunea sistemelor circulatorii ale animalelor tinere și bătrâne, duce la întinerirea animalului bătrân, inclusiv la refacerea funcției adecvate a celulelor stem. [15]

Experimente similare demonstrează că altoirea mușchilor vechi în gazde tinere duce la refacerea lor completă, în timp ce grefarea mușchilor tineri în gazde vechi nu [16] . Aceste experimente arată că îmbătrânirea este mediată de mediul sistemic, mai degrabă decât de a fi o proprietate intrinsecă a celulelor.

Majoritatea încercărilor de reparare genetică au implicat în mod tradițional utilizarea unui retrovirus pentru a introduce o nouă genă la o locație aleatorie pe un cromozom. Dar prin legarea degetelor de zinc (care determină unde se leagă factorii de transcripție) de endonucleaze (care rup firele de ADN ), recombinarea omoloagă poate fi indusă pentru a corecta și înlocui secvențe de ADN defecte (sau nedorite). Primele aplicații ale acestei tehnologii sunt izolarea celulelor stem din măduva osoasă a pacienților cu mutații sanguine, corectarea acestor mutații în vasele de laborator folosind endonucleaze de deget de zinc și transplantarea celulelor stem la pacienți. [17]

Medicina regenerativă a celulelor stem utilizează trei strategii diferite:

  • Implantarea de celule stem cultivate într-o structură de țesut existentă
  • Implantarea de celule stem într-o schelă de țesut care ghidează restaurarea
  • Inducerea celulelor reziduale ale unei structuri tisulare pentru a regenera partea necesară a corpului.

Concursul științific Mprize este în desfășurare pentru a continua misiunea de a prelungi o viață umană sănătoasă. Accelerați direct dezvoltarea unor noi terapii revoluționare de extindere a vieții, acordând două premii în numerar: unul pentru echipa de cercetători care bate recordul mondial pentru cel mai vechi șoarec vreodată și unul pentru echipa care dezvoltă întinerirea târziu cu cel mai mare succes. Actualul câștigător al premiului de întinerire este Steven Spindler. Restricția calorică (CR), consumul de mai puține calorii evitând în același timp malnutriția, a fost aplicată ca o metodă robustă pentru încetinirea îmbătrânirii și dezvoltarea bolilor legate de vârstă. [18]

InSilico Medicine folosește algoritmi de învățare automată pentru descoperirea medicamentelor de medicamente anti-îmbătrânire [19] [20] . În 2019, a reușit să obțină de la zero o moleculă care inhibă puternic un receptor (kinază DDR1) implicat în fibroză și alte boli în doar 46 de zile comparativ cu anii necesari cu metodele tradiționale, constituind o descoperire în proiectarea medicamentelor [21] [22] și punerea la dispoziție a codului modelului de învățare automată utilizat (GENTRL) pe GitHub.

Notă

  1. ^ Aubrey DNJ De Grey, Welcome to Rejuvenation Research , în Rejuvenation Research , vol. 7, nr. 1, 1 mai 2004, pp. 1-2, DOI : 10.1089 / 154916804323105017 . Adus la 13 iulie 2019 .
  2. ^ Pleacă de la faptul că îmbătrânirea se caracterizează printr-o pierdere progresivă a integrității fiziologice, ceea ce duce la afectarea funcției și la o vulnerabilitate mai mare la moarte. Această deteriorare este principalul factor de risc pentru bolile majore ale omului, inclusiv cancerul, diabetul, tulburările cardiovasculare și bolile neurodegenerative. [1]
  3. ^ Angelo S. Mao și David J. Mooney, Medicina regenerativă: terapii actuale și direcții viitoare , în Proceedings of the National Academy of Sciences din Statele Unite ale Americii , vol. 112, nr. 47, 24 noiembrie 2015, pp. 14452–14459, DOI : 10.1073 / pnas.1508520112 . Adus la 13 iulie 2019 .
  4. ^ Numită și senescență neglijabilă , se referă la organisme care nu prezintă semne de îmbătrânire biologică, cum ar fi reduceri măsurabile ale capacității de reproducere, declin funcțional măsurabil sau rate crescute de mortalitate odată cu vârsta.
  5. ^ Owen R. Jones și James W. Vaupel, Senescence is not inevitable , în Biogerontology , vol. 18, nr. 6, 12 2017, pp. 965–971, DOI : 10.1007 / s10522-017-9727-3 . Adus la 18 iulie 2019 .
  6. ^ James W. Vaupel, Annette Baudisch și Martin Dölling, The case for negative senescence , în Theoretical Population Biology , vol. 65, nr. 4, 2004-6, pp. 339–351, DOI : 10.1016 / j.tpb.2003.12.003 . Adus la 18 iulie 2019 .
  7. ^ Salah Mahmoudi, Lucy Xu și Anne Brunet, Întoarcerea timpului cu strategiile emergente de întinerire , în Nature Cell Biology , vol. 21, n. 1, 01 2019, pp. 32–43, DOI : 10.1038 / s41556-018-0206-0 . Adus la 13 iulie 2019 .
  8. ^ (EN) Mitnitski AB, AD Rutenberg și S. Farrell, Îmbătrânire, fragilitate și rețele complexe , în Biogerontologie, vol. 18, nr. 4, 1 august 2017, pp. 433–446, DOI : 10.1007 / s10522-017-9684-x . Adus la 18 iulie 2019 .
  9. ^ (EN) Alison Abbott, Primul indiciu că „vârsta biologică” a corpului poate fi inversată , în Nature, vol. 573, 5 septembrie 2019, pp. 173–173, DOI : 10.1038 / d41586-019-02638-w . Adus pe 29 septembrie 2019 .
  10. ^ Marjolein P. Baar, Renata MC Brandt și Diana A. Putavet, Apoptoza țintită a celulelor senescente restabilește homeostazia țesuturilor ca răspuns la chimiotoxicitate și îmbătrânire , în Cell , vol. 169, nr. 1, 23 martie 2017, pp. 132–147.e16, DOI : 10.1016 / j.cell.2017.02.031 . Adus pe 29 septembrie 2019 .
  11. ^ (EN) Jianhui Chang, Yingying Wang Lijian și Shao, eliminarea celulelor senescente de către ABT263 întinerește celulele stem hematopoietice în vârstă la șoareci , în Nature Medicine, vol. 22, n. 1, 2016-01, pp. 78–83, DOI : 10.1038 / nm . 4010 . Adus pe 29 septembrie 2019 .
  12. ^ Celule „zombi” din punct de vedere al medicamentelor anti-îmbătrânire - Scienza & Tecnica , pe ANSA.it , 25 octombrie 2017. Accesat la 13 iulie 2019 .
  13. ^ Mariela Jaskelioff, Florian L. Muller și Ji-Hye Paik, Reactivarea telomerazei inversează degenerarea țesuturilor la șoarecii în vârstă cu deficit de telomerază , în Nature , vol. 469, nr. 7328, 6 ianuarie 2011, pp. 102-106, DOI : 10.1038 / nature09603 . Adus la 13 iulie 2019 .
  14. ^ Procese de îmbătrânire (parțial) inversate , în Le Scienze . Adus pe 29 septembrie 2019 .
  15. ^ Eun Jung Shin, Amy Wagers și Young Charles Jang, întinerirea joncțiunilor neuromusculare în vârstă (NMJ) prin expunerea la un mediu sistemic tânăr , în The FASEB Journal , vol. 30, 1_supliment, 1 aprilie 2016, pp. 767.5–767.5, DOI : 10.1096 / fasebj.30.1_supplement.767.5 . Adus pe 29 septembrie 2019 .
  16. ^ BM Carlson și JA Faulkner, Transplant muscular între șobolani tineri și bătrâni: vârsta gazdei determină recuperarea , în The American Journal of Physiology , vol. 256, 6 Pt 1, 1989-6, pp. C1262–1266, DOI : 10.1152 / ajpcell.1989.256.6.C1262 . Adus pe 29 septembrie 2019 .
  17. ^ (RO) Jocelyn KaiserPutting the Fingers On Gene Repair in Science, vol. 310, nr. 5756, 23 decembrie 2005, pp. 1894–1896, DOI : 10.1126 / science.310.5756.1894 . Adus la 13 iulie 2019 .
  18. ^ JM Dhahbi, H.-J. Kim și PL Mote, Legătura temporală între răspunsurile fenotipice și genomice la restricția calorică , în Proceedings of the National Academy of Sciences , vol. 101, nr. 15, 25 martie 2004, pp. 5524–5529, DOI : 10.1073 / pnas.0305300101 . Adus la 13 iulie 2019 .
  19. ^ Progresele în inteligența artificială ar putea arunca o lumină asupra procesului de îmbătrânire , în Medimagazine , 5 iulie 2019. Adus 13 iulie 2019 .
  20. ^ (EN) Polina Mamoshina și Alex Zhavoronkov, Deep Aging Clocks: The Emergence of AI-Based Biomarkers of Aging and Longevity , în Trends in Pharmacological Sciences, vol. 0, nr. 0, 3 iulie 2019, DOI : 10.1016 / j.tips.2019.05.004 . Adus la 13 iulie 2019 .
  21. ^ (EN) Alex Zhavoronkov, Yan A. Ivanenkov și Alex Aliper, Deep learning Permite identificarea rapidă a inhibitorilor de kinază puternici DDR1 , în Nature Biotechnology, vol. 37, n. 9, 2019-09, pp. 1038-1040, DOI : 10.1038 / s41587-019-0224-x . Adus pe 29 septembrie 2019 .
  22. ^ (EN) Alex Knapp, acest startup AI folosit pentru a proiecta un medicament în 21 de zile , din Forbes. Adus pe 29 septembrie 2019 .

Elemente conexe

Alte proiecte

linkuri externe