Meretas kode penuaan: ilmu baru tentang penuaan dan apa artinya tetap muda

Dalam bukunya yang baru, Cracking the Aging Code: Ilmu Baru tentang Penuaan dan Apa Artinya Tetap Muda, Josh Mitteldorf, yang telah mempelajari penuaan selama beberapa dekade dan menulis tentang hal itu di situs webnya, mempelajari ilmu penuaan dan membangun teorinya sendiri tentang mengapa kita, dan secara harfiah semua organisme lebih rumit daripada bakteri, kita menua. (Rekan penulis buku ini adalah Dorian Sagan, tetapi teori Mitteldorf).

Buku ilmiah terbaik tahun ini, yang terbaik yang pernah saya baca belakangan ini.

Mitteldorf adalah seorang ahli dalam teori evolusi - walaupun ia adalah seorang ahli astrofisika - dengan cepat dan terampil menguraikan dan mengkritik beberapa teori penuaan saat ini. Karena itu, ia menawarkan teorinya sendiri yang sangat berbeda. Dia sangat meyakinkan. Apa pun nasib teorinya, ia membawa cukup bukti baik untuk maupun melawan teori-teori lain sehingga menurut saya teorinya layak untuk diperhitungkan.

Duri di sisi teori evolusi

Penuaan telah menjadi duri dalam teori evolusi sejak awal. Bahkan Darwin tahu dan memahami ini dan tidak melihat cara untuk memasukkan penuaan ke dalam teori evolusi.

Penuaan adalah misteri bagi teori evolusi, karena penuaan jelas menurunkan kebugaran biologis, menyebabkan reproduksi lebih sedikit dan kematian lebih tinggi. Mengapa evolusi tidak membatalkan ini, atau tidak diizinkan muncul?

Jika tubuh tidak menua, itu akan tampak menguntungkan: ia tidak akan pernah mati dan akan terus bertambah banyak sepanjang hidup; oleh karena itu, semakin lama organisme hidup, semakin banyak keturunannya akan pergi, dan itu akan lebih diadaptasi dalam hal evolusi.

Memang, kita melihat ini di beberapa organisme. Lobster, misalnya, jelas tidak menua, tetapi tumbuh lebih dan lebih produktif dalam kehidupan. (Catatan berat lobster adalah 20 kilogram.) Mitteldorf menggambarkan beberapa spesies moluska berumur panjang yang tidak melakukan apa-apa selain makan dan bertelur dalam sejuta sehari.

Tetapi manusia dan kebanyakan hewan menua. Hewan di alam liar memiliki risiko kematian yang lebih besar akibat predator dan infeksi, semakin tua usia mereka. Mengapa evolusi tidak menghentikannya?

Satu gagasan lama, Peter Medawar, adalah bahwa kekuatan seleksi alam menurun seiring dengan bertambahnya usia. Jika tubuh menjadi tua dan kemudian mati, gen apa pun yang berpartisipasi dalam penuaan sudah diteruskan ke keturunan. Idenya adalah bahwa beberapa gen yang menyebabkan penuaan juga diperlukan untuk pertumbuhan dan reproduksi. Karena itu, seleksi alam tidak dapat menghilangkan gen penuaan ini.

Ide Medawar membawa kita ke tiga teori modern tentang penuaan.

Akumulasi mutasi : Mutasi genetik selalu ada dalam suatu populasi; dalam konteks lain, ini dikenal sebagai beban genetik. Jika mutasi tidak cukup kuat untuk menyebabkan kematian, tetapi hanya menyebabkan penurunan 1% pada tingkat kebugaran, maka gen-gen ini dapat berangkai dalam populasi untuk waktu yang lama. Pada dasarnya, seleksi alam tidak punya cukup waktu untuk menyingkirkannya. Contohnya adalah gen ApoE4, yang meningkatkan risiko pikun dan penyakit kardiovaskular.

Tetapi bahkan 1% dari perbedaan dalam kebugaran, seperti yang dikatakan Mitteldorf, "jauh untuk tidak terlihat oleh seleksi alam." Hewan yang lebih tua tidak mati karena penuaan biasanya, tetapi mereka lebih sering mati karena predator dan penyakit daripada hewan muda. Pada beberapa spesies Arktik, 60% kematian di alam liar dapat dikaitkan dengan penuaan. Seleksi alam harus mampu menghilangkan gen yang menyebabkan kematian dalam jumlah besar ini, dan melakukannya dengan cepat.

Pleiotropi antagonis : Beberapa, mungkin sebagian besar, gen memiliki beberapa fungsi, dan teori ini menunjukkan bahwa gen yang menyediakan pemuda awet muda tidak dapat disingkirkan karena menyebabkan penuaan. Sebagai contoh, ini bisa menjadi hormon IGF-1, yang terlibat dalam penuaan dan pertumbuhan. Tikus yang baru lahir yang tidak memiliki hormon ini segera mati, tetapi kandungannya yang meningkat dalam tubuh orang lanjut usia berkorelasi dengan kanker dan peningkatan mortalitas.

IGF-1 - hormon pertumbuhan . Konfirmasi peran penting dalam penuaan adalah sindrom Laron, suatu bentuk dwarfisme yang disebabkan oleh mutasi pada reseptor hormon pertumbuhan. Orang dengan sindrom Laron tidak bertambah besar, tetapi mereka jarang mengalami penyakit yang menyertai penuaan (misalnya, kanker dan diabetes).

mTOR . Ini adalah protein yang dibicarakan sehubungan dengan manfaat puasa. Ini mendukung proses pemecahan glukosa dan sintesis protein, tetapi menghambat autophagy - pencernaan protein dan organel yang tidak dapat digunakan. Ketika berpuasa, terjadi defisit energi, mTOR berhenti bekerja, otofag dimulai dan sel memperbarui konten dan "alat kerja". Rupanya, ini disebabkan oleh kenyataan bahwa membatasi asupan kalori memperpanjang umur berbagai organisme.

Insulin Fungsi utamanya adalah membuat sel menangkap glukosa dari media ekstraseluler, yaitu, meningkatkan konsumsi energi. Selain itu, meningkatkan produksi sejumlah hormon yang terkait dengan pertumbuhan dan perkembangan, dan deposisi cadangan lemak.

Mitteldorf menggambarkan karya Michael Rose, yang mengawinkan lalat buah untuk umur panjang untuk melihat apa yang terjadi pada kesuburan. Secara teori, jika ia memilih lalat berumur panjang dan mengawinkannya untuk umur panjang, kesuburan mereka akan berkurang, memberikan pleiotropi antagonis. Tetapi itu tidak terjadi; kesuburan mereka meningkat. Jadi sepertinya tidak ada alasan mengapa alam tidak dapat berbagi fungsi kesuburan dengan penuaan.

Lele sekali pakai : Sumber daya, biasanya dalam bentuk energi makanan, selalu kurang, karena teori mengatakan bahwa tubuh harus mengalokasikan sumber daya untuk kebutuhan yang berbeda. Memperbaiki kerusakan pada tingkat sel adalah salah satu dari kebutuhan ini dan merupakan bagian penting dari penuaan, karena jika tubuh tidak dapat memperbaiki semua kerusakan, penuaan terjadi. Jadi, jika sumber daya langka, tubuh mengalokasikannya lebih disukai untuk pertumbuhan dan reproduksi, dan pada dasarnya memungkinkan dirinya menua.

Bukti nyata yang menentang teori ini adalah pembatasan kalori, intervensi pemanjangan hidup yang paling dapat diandalkan pada hewan laboratorium. Ketika mereka benar-benar kelaparan, hewan dapat hidup 50% lebih lama daripada hewan yang diberi makan normal. Jika kekurangan sumber daya menyebabkan penuaan, kita bisa berharap sebaliknya. Jika Anda makan lebih banyak, Anda akan hidup lebih lama; tapi ini jelas bukan masalahnya. Makan lebih banyak, mati muda - dan ini berlaku untuk setiap jenis organisme yang telah diuji.

Hal yang sama berlaku untuk olahraga - jika kerusakan dan perbaikan sangat penting untuk penuaan, olahraga akan menua lebih cepat. Olahraga menyebabkan kerusakan - mereka juga membuat hewan, termasuk manusia, hidup lebih lama.

Hormesis

Baik pembatasan kalori dan olahraga adalah contoh dari hormon di mana penerapan stres atau racun menyebabkan kesehatan yang lebih baik dan umur yang lebih panjang. Tubuh tidak hanya memperbaiki kerusakan, tetapi menjadi lebih kuat dan lebih sehat dari sebelumnya.

Hormesis adalah efek utama dalam teori penuaan Mitteldorf. Seperti yang dia katakan, tampaknya tubuh sudah memiliki kemampuan anti-usia yang tidak digunakan dalam masa sederhana. Tubuh sepenuhnya mampu memperlambat penuaan saat kondisinya tepat.

Penuaan bukanlah kerusakan yang tidak dapat dikendalikan tubuh atau seleksi alam yang tidak dapat diperbaiki. Ini bukan karena kurangnya sumber daya atau gen pleiotropik. Tidak
Penuaan sudah diprogram.

Penuaan program dan pemilihan kelompok

Teori penuaan terprogram berhadapan langsung dengan teori evolusi neo-Darwin, yang merupakan teori pemikiran terkini dalam biologi.

Teori Neo-Darwin mengatakan bahwa seleksi alam terjadi pada tingkat gen, dan hanya menguntungkan individu yang membawa gen-gen ini.

Teori penuaan terprogram Mitteldorf bergantung pada seleksi kelompok, sebuah konsep yang sebagian besar ilmuwan tidak percaya ada, atau jika ya, tidak cukup kuat.

Karena itu, uraian saya tentang teori Mitteldorf sangat radikal sehingga ia sepenuhnya bergantung pada sintesis neo-Darwin, dan para ilmuwan yang mendukungnya.

Dalam terang ini, lebih menarik bahwa mentor Mitteldorf adalah pendukung pemilihan kelompok lain, David Sloan Wilson, penulis lokakarya Katedral Darwin: evolusi, agama dan sifat masyarakat.

Teori yang diprogramkan tentang penuaan memandang penuaan sebagai “program bunuh diri” yang tidak menguntungkan individu, tetapi itu menguntungkan banyak kelompok. Tubuh mendapatkan gen yang menyebabkan peradangan dan bentuk kerusakan lainnya, yang menyebabkan penuaan dan kematian. Penuaan adalah upaya yang terfokus pada bagian tubuh, bukan apa yang ingin dihindari.

Mengapa organisme melakukan ini? Keuntungan kelompok harus sangat kuat untuk menghilangkan kerugian pada individu. Dan memang, menurut Mitteldorf.

Organisme menua untuk menghindari kepunahan.

Dalam setiap kelompok organisme yang berhasil, tampaknya kelompok itu dapat dengan mudah melampaui batas lingkungan dan menyerah pada kelaparan atau alasan lain.

Semua hewan pada tingkat tertentu adalah predator, tergantung pada bentuk kehidupan lainnya untuk makanan, dan jika hewan terlalu sukses, mereka berisiko kelaparan atau epidemi dan hilangnya seluruh kelompok berikutnya.

Penuaan adalah cara organisme penyangga populasi. Di masa-masa indah, dengan makanan berlimpah, tubuh menua dan beberapa di antaranya mati, dengan demikian menjaga kelompok dalam batas-batas ekologisnya dan sesuai dengan ekologinya. Grup ini sedang booming.

Di masa-masa buruk, dengan sumber daya yang tersedia lebih sedikit, penuaan melambat. Spesies ini tidak ingin setiap anggota segera mati, karena kelaparan atau alasan lain. Dia ingin menghindari kepunahan, suatu peristiwa yang berarti kematian setiap gen yang dibawa oleh spesies. Ketika krisis berakhir, penuaan berlanjut.

Kritik

Mitteldorf memberikan banyak bukti untuk teorinya, dan ini membuat bacaan menarik. Saat membacanya, saya memikirkan beberapa keberatan, yang tidak mudah, seperti yang diyakinkan oleh penulis. Harap dicatat bahwa saya bukan ahli biologi evolusi.

Aging sepertinya terlalu berantakan untuk menjadi "program bunuh diri". Jika Anda berpikir tentang bagaimana penuaan menyebabkan bahaya, penyakit, dan kematian, bagaimana mungkin banyak sumber dari hal-hal ini muncul? Satu gen yang menyebabkan kematian akan jauh lebih sederhana, dan fakta bahwa penuaan tampaknya memiliki banyak akar genetik membuat orang bertanya-tanya bagaimana ini bisa terjadi sebagai hasil seleksi alam.

Diakui, keberatan ini mungkin tergantung pada selera dalam teori daripada pada dukungan empiris.

Keberatan lain adalah bahwa perjalanan waktu tampaknya terkait dengan beberapa aspek penuaan, seperti akumulasi zat besi atau paparan antigen mikroba.

Zat besi tampaknya menjadi contoh yang baik dari efek pleiotropik: diperlukan untuk pertumbuhan dan reproduksi, tetapi menyebabkan penuaan. Selain itu, seleksi alam mungkin tidak dapat menghilangkan efeknya pada penuaan. Wanita dengan kandungan zat besi yang lebih tinggi lebih subur, yang dapat memicu efek seleksi alam terhadap zat besi, yang menyebabkan penuaan setelah seseorang memiliki anak.

Deteksi antigen berasal dari agen infeksi dan merupakan penyebab utama peradangan selama penuaan. Semakin lama kita hidup, semakin banyak antigen yang kita jalani, dan bahkan mereka yang terpapar lebih banyak penyakit meninggal lebih muda, yaitu, mereka menua lebih cepat. Tetapi mungkin tubuh tidak dapat menghilangkan peradangan, karena kita membutuhkannya untuk melawan patogen.

Kesimpulan

Meretas kode penuaan adalah buku terbaik yang saya baca tahun ini dan harus dibaca oleh siapa pun yang tertarik pada penuaan atau evolusi dan biologi. Mitteldorf dengan terampil membuka jalannya melalui teori evolusi, sejarahnya dan biologi penuaan - ia bahkan tahu caranya di bidang ekologi.

Di akhir buku, ia membahas prospek penelitian anti-penuaan, dan apa, menurut pendapatnya, adalah cara terbaik untuk memperlambat penuaan yang kita miliki sekarang.

Gagasannya tentang memperlambat penuaan, saya senang mengatakan, sangat sesuai dengan apa yang saya sebutkan di situs ini: latihan, puasa intermiten, suplemen seperti berberin dan kurkumin, aspirin, dan banyak lagi. (Saya pikir dia seharusnya menyebutkan kelenjar.) Ada perkembangan teknis di cakrawala, seperti terapi telomerase, yang memiliki harapan besar dalam mencapai mekanisme akar penuaan.

Karena itu pergilah dan baca buku ini

Catatan Penerjemah

Percobaan diselesaikan pada 15.000 tikus dan 1050 molekul, untuk perpanjangan rata-rata dan maksimum kehidupan di Laboratorium Jackson di Universitas Stanford. Hasil terbesar ditunjukkan.
Magnesium
Inulin (ada di Jerusalem artichoke)

dan ekstrak dan zat ini:
Ekstrak lemon atau jeruk nipis, - Ekstrak lemon
DTPA
EDTA,
St. Ekstrak wort John, ekstrak wort St John
Hyperforin, - Hyperforin
Ginkgo bilogoba ekstrak, - Ginkgo bilobob ekstrak
Ginkgolide A atau B, - Ginkgolide A atau B
vitamin C, - vitamin C
Asam askorbat 6-palmitat, - 6-palmitat dari asam askorbat
Asam Pantotenat (Vitamin B-5), - Asam Pantotenat (Vitamin B-5)
Niacinamide, - Niacinamide
Allicin (bawang putih), - allicin
Laktobionat,
Melatonin, - melatonin
Metformin, - Metformin
L-Dopa,
ekstrak kacang Mucuna (Mucuna Dopa), - ekstrak kacang Mucuna
L-Histidine, - histidin
Quercetin, - Quercetin
Kurkumin, - kurkumin
L- Glutamic acid, - L-glutamic acid
asam suksinat, - asam suksinat
N-Acetil Cysteine, - N-Acetylcysteine
Ekstrak teh hijau, - ekstrak teh hijau
Epigallocatechin-3-gallaye, - epigallocatechin-3-gallaye
Glutathione, - Glutathione
Aspirin, - Aspirin
Salisilat, - Salisilat
Glycine, - glisin
Resveratrol - Resveratrol
Genistein, - Genistein
Carnosine, - Carnosine
Rapamycin, - rapamycin
Asam lipoat, - asam lipoat
Taurine - Taurine