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Rivista del prolungamento della vita

LE Magazine luglio 2006
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Geni di longevità e restrizione calorica

Gli scienziati dicono che i progressi tecnologici rapidamente tengono la chiave ad estendere la portata di vita umana
Xi da Zhao-Wilson, dal PhD e da Paul C. Watkins, MP, dei prodotti farmaceutici di biomarcatore

La ricerca approfondita costituita un fondo per dal fondamento del prolungamento della vita e condotta ai prodotti farmaceutici di biomarcatore nella California del Nord sta dipanando i fattori responsabili dell'invecchiare e malattia come pure strategie e le tecnologie che possono l'un giorno aiutarci a vivere nei buona salute per più di 100 anni.

In questo articolo, discutiamo le innovazioni drammatiche nelle tecnologie del prolungamento della vita quali espressione genica e la restrizione calorica, con i punti potete cominciare a prendere oggi per assicurare una vita lunga e sana.

L'anno è 1890 e siete nato appena. Vi pensate che vivere una vita lunga e completa, allevare una famiglia, perseguire una carriera e lasciate un'eredità dietro prima che moriate alla vecchiaia matura di 45. Quella era la speranza di vita media degli Americani sopportati al termine del XIX secolo, che ha pensato che stessero vivendo una durata naturale, produttiva e piena.

Oggi, in base a 2006 stime nel mondo Factbook, i brasiliani vivranno in media per avere 71,97 anni, Americani vivranno per avere 77,85 anni, i canadesi vivranno a 80,22 anni ed a giapponese a 81,25 anni.1 speranza di vita nelle nazioni sviluppate si pensa che lentamente per aumentare ed alzare nel mezzo-80s, mentre alcuni visionari prevedono una durata finale delle centinaia di anni o più lungamente. Come i nostri antenati del fine anni '1800, molta gente oggi ancora crede che la speranza di vita possa essere preveduta solamente esaminando i dati attuariali correnti e che realmente non c' è molto possiamo fare per cambiarlo.

Che cosa controlla il tasso a cui invecchiamo ed a cui i fattori determinano la portata massima potenziale di vita umana? Biogerontologists attivamente sta rivolgendo queste domande, facendo uso degli sviluppi più recenti della scienza e tecnologia. Il fondamento del prolungamento della vita ha svolto un ruolo significativo in finanziamento e nella promozione della ricerca biomedica di invecchiamento. Al contrario, gli istituti della sanità nazionali investe meno di 0,1% del suo annuale bilancio-che ha ammontato a $28 miliardo nel 2006 nella ricerca sulla biologia di invecchiamento e della sua relazione alle malattie relative all'età.

Sviluppi recenti nella genetica, genomica e il biogerontology sta fornendo gli indizi quanto a cui scompone nei nostri geni, dieta e l'ambiente determina quanto tempo possiamo vivere. Queste indagini cercano di capire come possiamo vivere più lungamente ed anche migliorare la qualità delle nostre vite rimuovendo il carico delle malattie croniche connesse con la crescita più vecchi.

Geni di longevità in lievito, in vermi, in mosche ed in topi

Gli scienziati che studiano la base genetica di invecchiamento sanno che determinati geni-particolare nei modelli scientifici quale lievito, vermi e mosca-possono avere un'influenza profonda sulla durata massima di quegli organismi. L'interesse ora sta spostandosi alla ricerca di simili geni negli più alti organismi quali i topi, che serviscono da modello animale preclinico importante per la ricerca di droga scoperta in esseri umani.

Il numero dei geni che sono stati trovati per influenzare l'invecchiamento negli organismi di modello stanno espandendosi, secondo le indicazioni della tabella 1.2 lo scopo degli scienziati che cercano i geni di longevità è di capire come questi geni funzionano, i ruoli che svolgono all'interno delle vie molecolari specifiche, come controllano i processi biologici fondamentali e fino a che punto essi o le loro funzioni è divisa fra gli organismi differenti. I geni chiave di longevità, tuttavia, sono quelli che forniscono informazioni su perché alcune specie vivono più lungamente di altre, facendo luce sui fattori che colpiscono i tassi reali di invecchiamento. Mentre gli scienziati stanno cominciando appena ad identificare questi geni, credono che tali geni siano responsabili del regolamento dei processi inerenti allo sviluppo e degeneranti complessi e che ulteriore studio fornirà gli indizi per sia l'estensione di durata della vita che la prevenzione della malattia cronica.

I geni di longevità finora identificati in lievito, in mosche, in vermi ed in topi sono nell'ambito dello studio intensivo per determinare le loro funzioni biologiche e come queste funzioni si riferiscono alla durata d'estensione. Le comprensioni importanti stanno emergendo. Per esempio, parecchi geni che sono divisi fra queste specie molto differenti sembrano funzionare nella via di insulina-segnalazione, offrente un indizio alla relazione fra la durata ed il regolamento di metabolismo. Altri geni sembrano essere collegati con la restrizione calorica, che ha portata radicalmente duratura in mammiferi. La comprensione dei meccanismi che collegano meno calorie totali con l'estensione di durata della vita è di fondamentale importanza ed è un'area che interessa forte il fondamento del prolungamento della vita.

Geni di longevità trovati in lievito, in vermi, in mosche ed in topi

Gene

Organismo

Funzione o via biologica

Age-1/Daf-23

Verme

PI-3 chinasi, segnalazione del tipo di insulina

Amp-1/AMPK

Verme

La risposta attivata della chinasi proteica, del metabolismo e di sforzo, metformina migliora i livelli di AMPK

Chico

Mosca

segnalazione-secondo punto del tipo di insulina nella via

Clk-1

Verme

Polipeptide mitocondriale simile a lievito CoQ7, geni dell'orologio

Ctl-1

Verme

Catalasi

Daf-2

Verme

segnalazione del tipo di insulina, ricevitore di IGF-1-like

Daf-16

Verme

Fattore di trascrizione, resistenza di sforzo

Eat-2

Verme

Sconosciuto

Ghr

Topo

Ricevitore dell'ormone della crescita

Ghrhr

Topo

Crescita-ormone-liberazione del recettore ormonale

Hsp70

Mosca

Proteina del colpo di calore

Indy

Mosca

Proteina di trasporto acida dicarbossilica

INR

Mosca

Ricevitore di Insulin/IGF-1-like

Klotho

Topo

Proteina della membrana con attività della ß-glucosidasi, insulina, il regolamento di vitamina D e di IGF-1

Methuselah/CD97

Mosca

Resistenza di sforzo e comunicazione delle cellule nervose

MsrA

Topo

Riduttasi del solfossido della metionina

Emmesimo

Mosca

Proteina del Transmembrane, resistenza di sforzo

Old-1/old-2

Verme

Recettori tirosina chinasi, resistenza di sforzo

P53

Topo

Proteina del soppressore del tumore

P66shc

Topo

Produzione del radicale libero

Pcmt

Mosca

Metiltransferasi carbossilica della proteina

Pit1/Prop1

Topo

Attività ipofisaria, nanismo

SIR2/SIRT1

Lievito, verme, mosca

Deacetylase dipendente dell'istone di NAD+, sopravvivenza delle cellule, metabolismo, risposte di sforzo

Sod-1

Mosca

Dismutasi di Cu/Zn-superoxide, sforzo ossidativo

Sod-2

Topo

dismutasi del Mn-superossido, sforzo ossidativo

TOR

Lievito, verme, mosca

obiettivo in relazione con PIK di rapamicina e della chinasi proteica, sensore nutriente

Upa

Topo

attivatore Urochinasi tipo del plasminogeno

Lievito: il lievito del panettiere (saccharomyces cerevisiae); verme: ascaride (nematode) (caenorhabditis elegans); mosca: mosca della frutta (drosophila melanogaster); topo: topo domestico (musculus di Mus).

Scoprire i geni di longevità in esseri umani

Mentre gli scienziati non possono ancora manipolare i geni di longevità in esseri umani negli stessi modi che possono in animali, parecchi approcci d'investigazione sono in corso identificare e capire i ruoli di questi geni in esseri umani.

Un approccio comprende lo studio delle famiglie che esibiscono la longevità eccezionale. Queste indagini hanno indicato che la prole dei centenari (la gente che vivono a 100 anni o più vecchio) è probabile ereditare la salute significativamente migliore, come misurato dalla prevalenza di ipertensione, del diabete, dell'attacco di cuore e del colpo.La longevità 3 in questi individui sembra altamente essere correlata relativamente con gli alti livelli della lipoproteina ad alta densità utile (HDL) e di bassi livelli di lipoproteina a bassa densità nociva (LDL) come pure con le più grandi dimensioni della molecola sia di HDL che di LDL. Quegli individui che ereditano un polimorfismo specifico (una variazione di determinato gene) godono della longevità eccezionale, oltre a salute molto migliore ed alla prestazione conoscitiva.4

Ciò è il primo esempio di collegamento della mutazione genetica umana ad un fenotipo eccezionale di longevità (le caratteristiche di un organismo, come determinato sia dalle influenze genetiche che ambientali). La mutazione in questo caso è in un gene in questione nel metabolismo della lipoproteina, conosciuto come CETP (proteina, plasma di trasferimento dell'estere del colesterile). Suggerisce che altri tali geni siano probabili essere scoperti con i simili studi delle famiglie. Questo genere di ricerca sta contribuendo ad identificare che il genotipo (il trucco genetico di un organismo) può condurre ad invecchiamento sano esteso.

Lo stesso gruppo di ricerca recentemente ha identificato un altro gene longevità-collegato connesso con i livelli e le dimensioni della lipoproteina. Un polimorfismo per la apolipo-proteina C-III del gene, o APOC3, è collegato ad un profilo favorevole della lipoproteina, ad una salute cardiovascolare, ad una sensibilità dell'insulina e ad una longevità.5 appena quanto tali geni influenzano la longevità e come contribuiscono alla vostre salute e probabilità per una portata di lunga vita rimangono le domande senza risposta.

Oltre ai vantaggi genetici con cui alcuni di noi nascono, la domanda reale è: sono ci geni noi tutta la parte che potrebbe essere manipolata per aiutarci a vivere più lungo e più sano? Per una risposta a questo problema, cominciamo la nostra indagine al livello dell'organismo unicellulare che produce il pane la pasta aumentare.

Un poco sforzo può essere una buona cosa

Nel della metà del 1990 la s, un professore a Massachusetts Institute of Technology ha scoperto che un singolo gene in lievito, una volta presente nelle copie multiple, causate la durata della cellula di lievito della madre per aumentare di circa 30%. La durata in lievito può essere misurata contando il numero di volte che una cellula di madre si divide per produrre le cellule figlie prima della morte. Questa storia si è sviluppata più coercitiva quando è stato trovato che questo gene “codifica„ per un enzima che funziona direttamente sulle proteine che circondano il DNA e che le copie extra di questo gene, conosciute come SIR2, inoltre hanno esteso la durata dei vermi (i elegans del nematode C.) vicino fino a 50%. Il gene SIR2 ed il suo omologo mammifero, SIRT1, ora sono il fuoco dello studio intensivo per quanto riguarda i loro collegamenti e funzioni relativamente a come gli organismi rispondono allo sforzo.

Il professor Leonard Guarente ed il suo ex collega post-dottorato, David Sinclair del MIT, che è ora all'università di Harvard, recentemente coauthored un articolo in americano scientifico che descrive la storia interessante dietro la storia SIR2/SIRT1.6 che risulta che i parenti del gene di SIR2, chiamati sirtuins, si sono evoluti per collegare la genetica con invecchiamento, la dieta ed i fattori di sforzo ambientali. Questi scienziati ora ritengono che i geni in questione nella capacità di un organismo di resistere ad un ambiente stressante possano amplificare la capacità naturale del corpo di evitare il declino connesso normalmente con invecchiamento. La risposta dell'organismo sembra essere un aumento nella sua capacità per difesa e la riparazione. In pratica, i cosiddetti geni di longevità come SIR2 sono geni di sopravvivenza, in quanto migliorano lo stato di salute ed estendono la durata.

I fattori di sforzo delicati, quale la restrizione calorica, possono attivare le vie del sirtuin. Il risultato è una variazione coordinata nel metabolismo di un organismo, compreso la stabilità migliore del DNA, la riparazione aumentata di danno del DNA, la funzione immune migliore, la sopravvivenza prolungata delle cellule e la produzione di energia migliorata.

Benefici d'estensione dei resveratroli

Un'individuazione di chiave che più ulteriormente eleva questa storia a rilevanza potenziale per gli esseri umani è la scoperta che determinate molecole, chiamate attivatori del sirtuin, possono “accendere„ questa via. Una di queste molecole, resveratroli, è trovata in estratti dell'uva e del vino rosso. Vari resveratroli dei prodotti delle piante in risposta allo sforzo. I resveratroli hanno attirato particolare attenzione quando gli scienziati hanno trovato che la resveratrolo-federazione vola e worms entrambi gli importante crescite esibiti nella durata. Gli studi di sopravvivenza dei topi sono attualmente in corso, poiché i meccanismi biologici che rispondono ai composti come i resveratroli sono creduti per essere conservati in topi come pure in esseri umani.

Oltre ai suoi effetti su invecchiamento, il resveratrolo inoltre è stato efficace nei modelli animali della malattia neurologica. Il resveratrolo protegge dalla morte delle cellule nei modelli del topo e del verme della malattia di Huntington e protegge dalla beta tossicità dell'amiloide, che suggerisce che un potenziale terapeutico per i resveratroli e l'altra sirtuin-attivazione componga nel morbo di Alzheimer.7,8

Gli studi recenti costituiti un fondo per dal fondamento del prolungamento della vita ed intrapresi dai prodotti farmaceutici di biomarcatore nella California del Nord hanno indicato gli effetti benefici significativi dell'estratto dell'uva con i resveratroli. Le conseguenze biologiche della durata aumentata ed il miglioramento dei disturbi neurologici in un modello animale sono stati divisi al livello molecolare. Le indagini successive nei collegamenti fra i geni specifici e le vie cellulari sono in corso.

I resveratroli ed altri attivatori del sirtuin possono essere non più di un capitolo nel libro della longevità, ma il resto della storia richiederà una maggior comprensione di tutti i vie molecolari, obiettivi critici del gene e punti di intervento adatti necessari per manipolare qualcosa complesso quanto i meccanismi che controllano il tasso a cui invecchiamo. Ai prodotti farmaceutici di biomarcatore inoltre stiamo tentando di moderare il rischio di acquisto della miriade di malattie croniche connesse con il processo di invecchiamento. La nostra enfasi è sull'impedire le malattie connesse con invecchiamento, trattante non appena le malattie una volta che sorgono.

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