Oleg А. Chagin (olegchagin) wrote,
Oleg А. Chagin
olegchagin

Истоки биологии процесса старения и смерти – в физике

Старение – не болезнь, а следствие физической модели организации жизни.
Старение и, как итог, смерть – самый важный и волнующий человека вопрос.
• Почему?
• Как это работает?
• Можно ли, если не избежать, так отсрочить?
На лицо парадокс.
Если клетки нашего организма производятся в соответствии с «цифровой документацией» ДНК:
— откуда берется потеря информации, приводящая к появлению «дефектных» клеток?
— почему, при наличии «цифровой документации» ДНК «дефектные» клетки нельзя починить?
И вообще, почему, вместо четкого следования «цифровой документации» при производстве и ремонте клеток эволюции понадобилось изобрести изуверский «бизнес-процесс запрограммированной смерти» - апоптоз?
Современные теории старения до самого последнего времени не могли ответить на эти вопросы.
— Теория «износа» клеток не работает из-за наличия быстрой и качественной оборачиваемости клеток.
— Т.н. «наивная теория увеличения энтропии» тоже сомнительна, т.к. организмы – это открытые системы и термодинамическая цена ремонта ДНК очень низка (энергетических ресурсов должно быть более чем достаточно, чтобы восстановить все ошибки в ДНК)
— Эволюционные теории - теория одноразовой сомы и запрограммированное старение маловероятны и все равно многое не объясняют.
— Теория старения, как защиты от рака, предполагает неизбежную потерю информации в клетках (откуда она, если вся «документация» цифровая?)
Тем не менее ясно:
✔️ Жизнь - это динамическое состояние структурного упорядочения движения, производящего порядок из хаоса.
✔️ Старение-результат накопления повреждений в сложной системе с высоким изначальным дублированием.
✔️ Как только дублирование сильно уменьшается, нарастают отказы и растет вероятность их перехода в лавину.
Короче, истоки биологии процесса старения и смерти – в физике.
Вчера новейшие, самые прорывные теории и гипотезы моделей и механизмов старения обсудили на междисциплинарном семинаре в «институте сумасшедших идей» Санта-Фе. Материалы доступны здесь.
Тут все интересно и уводит за горизонт сегодняшних научных представлений.
Но если выбрать что-то одно, рекомендую презентацию Петера Хоффмана «Conceptual models of
human aging and resilience»
Этот рассказ – продолжение сенсационной работы Хоффмана «Physics Makes Aging Inevitable, Not Biology» - здесь ее перевод
А здесь http://longevity-science.org/pdf/Gavrilov-Uspekhi-gerontologii-2017.pdf цитируемые Хоффманом наши соотечественники Гаврилов и Гаврилова, дающие отпор новому поколению исследователей, ратующих за официальное признание старения болезнью с включение в каталог болезней (представляете, больничный лист сорокалетнего с диагнозом «Старость»?)
А это мой предыдущий пост в тему: о нобелевской гомеостатической революции, аутофагии и связи запрограммированной смерти с уборкой мусора в организме с приложением визуальной е-метафоры аутофагии и отсылом к гипсовому искусству из предпоследнего романа Пелевина (какой-то постмодернизм, однако)
Нобелевка за мега-эффективную технологию переработки мусора
Позавчерашняя нобелевка за раскрытие механизма биочасов стала 2м актом начавшейся в 2016 нобелевской гомеостатической революции, ознаменовавшей выход на сцену нового поколения открытий, раскрывающих генетические механизмы управления жизненными процессами.
1м же актом стала прошлогодняя нобелевка за фантастическое открытие Йосинори Осуми генетического механизма аутофагии (он в одиночку работал над этим 27 лет и, кстати, считает, что в сегодняшних условиях науки такое открытие было бы невозможным).
Аутофагия - это фундаментальный процесс сохранения клеточного гомеостаза, отслеживающий, чтобы всё в клетке работало как часы, а если что не так — на свалку и в переработку.
Фантастика этого процесса в простоте и эффективности организации (желающие узнать терминологические определения всех нижеприведенных метафор – 15ти генная схема управления, лизосомы, аутофагосомы, протеасомы, убиквитин – по-русски см. здесь https://goo.gl/GnrZVy):
- регулярное тестирование КПД всех элементов клетки
- если КПД элемента ниже нормы (по болезни или по старости), ему выдается «свидетельство о несоответствии»
- специальные «мусоровозы» собирают у клеток элементы с такими свидетельствами и отвозят на «станции переработки мусора»
- в ходе переработки, процесс «сжигания мусора» максимально эффективен, а его энергия служит для энергетической подпитки других клеток при отсутствии внешних источников
В результате:
✔️ Организм живет и развивается: клетки перестраиваются (при эмбриональном развитии), растут и обновляются (у взрослых)
✔️ Обеспечивается выживание (нормальное функционирование) организма при недостатке и перебоях в питании
Как во всяком сложнейшем процессе, здесь возможны злоупотребления:
- коррупция на выдаче фальшивых или умышленной невыдаче «свидетельств о несоответствии», например, со стороны бактерий и вирусов
- мусорная мафия, использующая процесс в своих корыстных целях, например, раковые клетки (высокий уровень аутофагии необходим для предотвращения развития опухолей, а вот если рак уже развился — аутофагию необходимо подавлять)
Раскрытие фантастического механизма аутофагии рисует не менее фантастические возможности. Вот всего лишь пара самых крутых.
1) Убийство раковых клеток, которые, вообще-то, бессмертны.
Ведь даже если организм по каким-то причинам не снабжает опухоль питательными веществами, она не погибает — именно потому, что её клетки используют собственные энергетические запасы, опираясь на процессы аутофагии. Остановив этот процесс, можно истощить ресурсы "осаждаемой" опухоли и остановить её развитие, а то и вовсе убить часть её клеток.
Для информации: Молекулярные онкологи уже испытывают сразу два типа противораковых препаратов — стимуляторы аутофагии и ингибиторы (блокировщики) аутофагии.
2) Победа над старением.
У пожилых людей процесс аутофагии не очень хорошо работает и у них накапливается непереработанный мусор. В результате происходит «запрограммированная смерть» - апоптоз.
Если бы можно было активировать и управлять аутофагией, можно было бы получить омоложение.
Для информации: интересна гипотеза академика Скулачева об апоптозе (ссылок много, интересующиеся найдут)
В заключение, рекомендую https://www.youtube.com/watch?v=Jm3h56x8Bwg – визуальная е-метафора аутофагии в огментированной реальности танца (привет гипсовому искусству из нового романа Пелевина https://t.me/theworldisnoteasy/319)
Subscribe
Comments for this post were disabled by the author