Minha Visão

O Segredo para uma Vida Longa e Saudável Está nos Genes dos mais antigos seres Humanos Vivos

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A primeira vez que eu ouvi vermes nematódeos pode nos ensinar algo sobre humano de longevidade, eu recusou a ideia. Como, diabos, um worm com uma vida média de apenas 15 dias têm muito em comum com um ser humano que vive há décadas?

A resposta está em seus genes—especialmente aqueles que codificam para o básico de vida, funções, tais como o metabolismo. Graças ao humilde C. elegans worm, temos descoberto genes e molecular caminhos, como a insulina-like growth factor 1 (IGF-1) de sinalização que se estende a longevidade saudável na levedura, moscas e ratos (e, talvez, eua). Muito nerd? Esses caminhos também inspirado enorme interesse científico e popular em metformina, hormônios, jejum intermitente, e até mesmo a dieta cetogênica. Reitero: worms ter inspirado a procurar a nossa própria fonte da juventude.

Ainda assim, essa é apenas uma história de sucesso. Como relevantes, exatamente, são os genes para os seres humanos? Estamos, ao invés de uma aberração da natureza. Nosso processo de envelhecimento se estende por anos, durante a qual nós experimentamos uma série de distúrbios relacionados com a idade. Diabetes. A doença de coração. Demência. Surpreendentemente, muitos destes não ocorrer em vermes e outros animais. Algo está obviamente errado.

Neste mês Natureza Metabolismouma equipe global de cientistas argumentaram que é hora de nos transformar de verme humano. A chave para a longevidade humana, dizem eles, está nos genes dos centenários. Estes indivíduos não só a viver mais de 100 anos, eles também raramente sofrem de doenças relacionadas com a idade. Isto é, eles estão saudáveis até o seu último minuto. Se a evolução foi um cientista e, em seguida, centenários, e o resto de nós, são dois grupos experimentais, em ação.

A natureza já nos deu uma genética plano para a longevidade saudável. Precisamos apenas decodificá-la.

“Vida longa indivíduos, através de sua própria existência, de ter estabelecido a fisiológicas viabilidade de viver além da nona década saúde relativamente boa e o fim da vida sem um período de prolongada doença”, os autores escreveram. A partir deste raro, mas valiosos população, podemos obter “insights sobre a fisiologia do envelhecimento saudável e o desenvolvimento de novas terapias para estender o humano healthspan.”

Um Legado Genético

Embora possa parecer óbvio agora, se os genes desempenhado um papel importante na longevidade foi disputada por mais de um século. Afinal, em vez de genes, não teria acesso aos cuidados de saúde, status socioeconômico, de dieta, de fumar, de beber, de exercício, ou muitas outras ambiental e fatores de estilo de vida desempenham um papel muito maior? Semelhante a altura ou inteligência (no entanto, o último é avaliado), a genética da longevidade é um muito complicada e sensível para imparcial estudar.

Mas depois de apenas alguns estudos genéticos de longevidade, uma tendência que surgiu rapidamente.

“O tempo de vida natural em seres humanos, mesmo em condições ideais, nas sociedades modernas, varia consideravelmente”, disseram os autores. Um estudo, por exemplo, constatou que os centenários viveu muito mais tempo do que as pessoas nascidas em torno do mesmo tempo no mesmo ambiente. A prole de centenários também têm menor probabilidade de doenças relacionadas com a idade e a exposição de uma forma mais “jovem” perfil do metabolismo e inflamação associada ao envelhecimento do que os outros da mesma idade e sexo.

Juntos, cerca de 25% a 35% da variabilidade em quanto tempo as pessoas vivem é determinado por seus genes, independentemente do meio ambiente. Em outras palavras, em vez de olhar para o nematóide de worm genes, temos uma discreta população de seres humanos que já ganhou a loteria genética quando se trata de envelhecimento. Precisamos apenas analisar o que “ganhar” significa, em termos de biologia. Genes na mão, poderíamos, talvez, toque os biológicos phonelines e cortar os fios, levando ao envelhecimento.

“A identificação dos factores genéticos subjacentes a um extremo de vida humana deve fornecer insights sobre os mecanismos de humanos longevidade e resistência a doenças,” disseram os autores.

Um Redesign Radical

Uma vez que os cientistas descobriram que os genes desempenham um papel importante no envelhecimento, a próxima pergunta foi: “quais são eles?”

Eles se voltaram para genome-wide association studies, ou GWAS. Este grande abordagem de dados verifica existentes, bancos de dados genômicos para variações no DNA de codificação que pode levar a diferenças em alguns resultados—por exemplo, longo versus curto período de vida. As diferenças não têm mesmo de ser chamado de “codificação” genes (isto é, os genes que fazem as proteínas). Eles podem estar em qualquer lugar do genoma.

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É uma abordagem poderosa, mas não específico. Acho que de GWAS como rudimentar de “depuração” software biológicas código: apenas procura as diferenças entre o DNA diferente carta variantes, mas não se importa com o que específicos DNA troca de letra de maior impacto na final do programa biológico (envelhecimento, neste caso).

Isso é um problema enorme. Por um lado, GWAS muitas vezes encontra dezenas de único DNA alterações de letra, nenhum poderoso o suficiente para mudar a trajetória do envelhecimento por si só. A técnica destaca uma aldeia de DNA variantes, que juntos pode ter um efeito sobre o envelhecimento, controlando a célula do curso ao longo de uma vida, sem indicar quais são mais importantes. Também é difícil dizer que um DNA alteração da letra causalmente leva a (ou protege contra) envelhecimento. Finalmente, GWAS geral, estudos realizados em populações de ascendência Europeia, que deixa de fora um pedaço enorme de seres humanos—por exemplo, o Japonês, que tendem a produzir uma enorme porcentagem de centenários.

Portanto, o que precisa mudar?

Em vez de se concentrar na população em geral, a chave é a casa, em centenários de diferentes culturas, status sócio-econômico e educação. Se GWAS são como a pesca de uma espécie rara em grandes oceanos, em seguida, os autores ponto é concentrar-se em lagos distribuído em todo o mundo—que são pequenas, mas embalado com essas espécies raras.

“Extremamente longa vida dos indivíduos, tais como centenários, compõem apenas uma pequena proporção (~0,01% 0,02 por cento) da população dos Estados Unidos, mas seus genes contêm um plano biológico para o envelhecimento saudável e a longevidade”, disseram os autores. Eles são poupados de costume doenças relacionadas com a idade, e “esse extremo e extremamente rara fenótipo é ideal para o estudo de variantes genéticas que regulam healthspan e a vida.”

É uma ideia que costuma fazer geneticistas vacilou. É geralmente considerado que quanto maior a população de estudo, melhor o resultado. Aqui, a recomendação é para estreitar nosso foco.

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E esse é o ponto, os autores argumentam.

O que sai desses estudos, provavelmente vai ter um impacto muito maior sobre o envelhecimento de uma GWAS pesca experiência. Menor (genômica) lagoa; maior (pro-jovem) de peixe. O que é mais, um pro-jovem de genes identificados em uma base Europeia de longa vida da população pode ser verificado em outro grupo de centenários—Japonês—assegurar que o gene candidatos refletir algo fundamental sobre humanos envelhecimento, independentemente da raça, cultura, educação e riqueza.

A Estrada para o Envelhecimento Saudável

Um genômica tela de centenários pode ser feito facilmente por estes dias no baixo. Mas essa é apenas a primeira etapa.

O próximo passo é validar promissor anti-envelhecimento diferenças genéticas, semelhante à forma como os cientistas validado tais diferenças em vermes nematódeos durante clássico longevidade estudos. Por exemplo, um promissor pro-jovem variante do gene pode ser geneticamente editado em ratos usando CRISPR ou alguma outra ferramenta. Os cientistas podem, em seguida, examinar como os ratos, crescer e crescer de idade, em comparação com os não-editado pares. O gene fazer esses ratos mais resistente a demência? O que sobre a perda de massa muscular? Ou problemas cardíacos? Ou o cabelo envelhecimento e a obesidade?

A partir dessas observações, os cientistas, em seguida, pode utilizar uma enorme variedade de ferramentas moleculares para continuar a dissecar molecular caminhos subjacentes a estes pro-jovem alterações genéticas.

O passo final? Guiados pelo centenário genes e validado por modelos animais de envelhecimento, nós podemos projetar de drogas poderosas que cortar a ligação entre os genes e as proteínas que a unidade de envelhecimento e suas doenças associadas. A metformina é um experimentais pílula que saiu do envelhecimento estudos de vermes nematódeos—imagine o que os estudos em humanos centenários vai render.

“Apesar das enormes melhorias na saúde humana ao longo do século passado, continuamos longe de uma situação em que vivem 100 anos de idade em boa saúde é a norma,” disseram os autores.

Mas como centenários, obviamente, provar, isso é possível. Cavando em seus genes, os cientistas podem encontrar um caminho para a longevidade saudável—não só para os geneticamente sorte, mas para todos nós.

Crédito da imagem: Cristian Newman / Unsplash

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