Eine Lösung aus Deuterium (Konzentration 25%) und klarem WasserTrotz der Tatsache, dass einige Kombinationen von Geroprotektoren oder
Yamanaki-Faktoren (die gewöhnliche Zellen in pluripotente umwandeln) in der Lage sind, das Leben von Mäusen mit Deuterium und anderen stabilen Isotopen um mehr als 50% zu verlängern, ist ein Präzedenzfall wichtig.
Der erste, der vorgeschlagen hat, das Wasserstoffisotop Deuterium für die biologische Exposition zu verwenden, ist unser Landsmann
Mikhail Shchepinov .
Während wir glauben, dass Isotope ein identisches chemisches Verhalten zeigen, ist dies nicht ganz genau. Isotope zeigen einen subtilen Unterschied in der chemischen Bindungsstärke. Je schwerer das Isotop ist, desto stärker ist die Bindung. Beispielsweise ist eine Kohlenstoff-Deuterium-Bindung 5-10-mal stärker als Kohlenstoff-Wasserstoff. Deuterium ist viel schwerer als Wasserstoff im Vergleich zu Kohlenstoff-13 (+1 Neutron) und Kohlenstoff (Atommasse 12). Frühere Studien haben gezeigt, dass die Menge an freien Radikalen in isolierten Ratten-Mitochondrien, die schwerem Wasser ausgesetzt sind, abnimmt.
Das Experiment wurde durch die Tatsache inspiriert, dass im Alter der Gehalt an schweren Isotopen (Kohlenstoff-13, Deuterium, Stickstoff-15, Sauerstoff-18, Schwefel-34) in Aminosäuren abnimmt. Höchstwahrscheinlich auch bei Metaboliten.
Shchepinov gründete das biotechnologische Unternehmen
Retrotope, das
derzeit an der klinischen Erforschung von rt001 rt002-Arzneimitteln beteiligt ist, bei denen es sich um Deuterium-modifizierte Fettsäuren (wie Omega 3) zur Behandlung der Parkinson-Krankheit und der Friedreich-Ataxie (Mitochondrien-Krankheit) handelt.
Bei Tieren war eine Lösung von schwerem Wasser in der Lage, den durch eine salzreiche Ernährung bei Ratten verursachten hohen Blutdruck zu normalisieren, möglicherweise durch die Unterdrückung von Bluthochdruck, der mit einer erhöhten Calciumabsorption verbunden war. Dieser Effekt wird sicherlich das Leben verlängern.
Deuterium und Kohlenstoff-13 sind ebenfalls offensichtlich ungiftig. Mäuse sind völlig normal, selbst wenn 60 Prozent der Kohlenstoffatome in ihrem Körper Kohlenstoff-13 sind. Jahrzehntelange Experimente, bei denen Tiere schweres Wasser erhielten, zeigen, dass bis zu einem Fünftel des Wassers in Ihrem Körper ohne Nebenwirkungen durch schweres Wasser ersetzt werden kann.
Ähnliche Experimente wurden am Menschen durchgeführt, wenn auch mit geringeren Deuteriumspiegeln. Ein kürzlich durchgeführtes Experiment hielt die Menschen 10 Wochen lang auf einer niedrigen Diät mit schwerem Wasser, wobei ihr Schwerwassergehalt ohne Nebenwirkungen auf etwa 2,5% des Körpergewichts anstieg (Biochimica et Biophysica Acta, Bd. 1760, S. 730). .
Schweres Wasser ist jedoch nicht ganz sicher. Bei Säugetieren beginnt die toxische Wirkung bei etwa 20% und ist bei einer Dosis von 35% tödlich. Dies ist größtenteils auf die Wirkung des Isotops zurückzuführen - jedes Protein in Ihrem Körper hat das Potenzial, anstelle von Wasserstoff ein Deuteriumatom aus schwerem Wasser aufzunehmen, und sobald dies die gesamte Biochemie radikal verändert. Trotzdem ist eine beträchtliche Menge an schwerem Wasser erforderlich, um unter einer schmerzhaften Wirkung zu leiden - 5 Milliliter schaden Ihnen in keiner Weise, aber selbst Startups wie Retrotrope werben nicht für schweres Wasser als Lebenselixier.
Mikhail Shchepinov spricht über die Vorteile des Isotopeneffekts an der Belarusian State University
Während sich Retrotope auf das Altern konzentriert, gibt es laut Schepinov andere Verwendungsmöglichkeiten des Isotopeneffekts, die er untersuchen möchte. Einer von ihnen schützt Langzeitraumfahrer vor kosmischer Strahlung und anderer ionisierender Strahlung, die Schäden wie Alterung verursachen.
Eine andere Möglichkeit besteht darin, Fleisch, Eier oder Milch zu produzieren, die mit Deuterium oder Kohlenstoff-13 angereichert sind, indem Nutztieren deuteriertes Wasser oder Isotopenaminosäuren zugeführt werden.
Die Idee, chemische Isotope zur Bekämpfung des Alterns einzusetzen, mag neu sein, aber die Natur handelt bereits so, dass sie uns vor einem Angriff durch freie Radikale schützt, der als Hauptursache des Alterns gilt. Babys und Mäuse werden mit viel mehr Kohlenstoff-13-Isotopen in ihrem Körper geboren als ihre Mütter, und Frauen scheinen zum Zeitpunkt ihrer Geburt ungewöhnlich wenig Kohlenstoff-13 zu haben. Beide Befunde weisen auf eine Übertragung von Aktivkohle-13 von der Mutter auf den Fötus hin. Dies wird evolutionär sinnvoll sein, da viele der in einem frühen Stadium gebildeten Proteine und DNA-Moleküle unser ganzes Leben lang bei uns sein sollten. "Jedes einzelne Atom in der DNA des Gehirns eines 100-jährigen Menschen ist das gleiche Atom wie im Alter von 15 Jahren."
Ein weiteres Hindernis Retrotope muss die Kosten überwinden. Zu aktuellen Preisen kostet ein Liter schweres Wasser 300 US-Dollar. "Isotope sind teuer", sagt Schepinov. „Aber niemand braucht sie, um billig zu sein. Es gibt Methoden, um sie zu bekommen, aber niemand will sie. “ Wenn die Nachfrage nicht steigt, gibt es keinen Anreiz, sie in loser Schüttung zu produzieren, und dies ist mit einem hohen Preis verbunden.
Auch der Anteil schwerer Isotope an Metaboliten und Aminosäuren kann als Biomarker für das menschliche Alter dienen.
Es wäre interessant zu entdecken, ob eine mit einer bestimmten Konzentration an Deuteriumoxid getrunkene Maus auch länger leben würde ...