Em formação

Estamos evoluindo para envelhecer mais devagar ou para viver mais envelhecendo no mesmo ritmo?

Estamos evoluindo para envelhecer mais devagar ou para viver mais envelhecendo no mesmo ritmo?



We are searching data for your request:

Forums and discussions:
Manuals and reference books:
Data from registers:
Wait the end of the search in all databases.
Upon completion, a link will appear to access the found materials.

Eu me pergunto por que a maioria de nós acha os idosos adoráveis ​​e charmosos. É porque amar o vovô e a vovó é vital para nossa sobrevivência como espécie, da mesma forma que amamos os bebês? Nesse caso, isso significaria que estamos envelhecendo mais lentamente com o tempo ou sendo selecionados de alguma forma para amar os idosos, apesar de sua aparência física, enquanto eles envelhecem no mesmo ritmo, mas vivem mais.

Atualizar

Digamos que toda característica comum entre indivíduos da mesma espécie seja produto da evolução. Muitas características são passadas pelos indivíduos aos seus descendentes, mas apenas aquelas que eram vantajosas de uma forma ou de outra permitiram que a descendência sobrevivesse e passassem essa característica aos seus descendentes por sua vez. Nosso amor por bebês e idosos é uma daquelas características que nós, como indivíduos de uma espécie, temos em comum. Isso nos faz querer que nossos mais velhos fiquem conosco o máximo de tempo possível, só porque temos afinidade com eles. Esse amor pelo idoso deve ser uma vantagem que valha a pena ser selecionada pelo processo evolutivo, e essa característica se reflete na tendência da expectativa de vida aumentar geração após geração. Pode-se dizer que os mais velhos que envelhecem mais devagar têm maior probabilidade de se beneficiar do amor de sua prole do que aqueles que envelhecem mais rápido. Por outro lado, envelhecer mais devagar pode não fazer diferença alguma, só porque amamos os mais velhos, desprezamos sua aparência física. Estou considerando as vantagens culturais e tecnológicas que permitem que nossos mais velhos vivam mais para ser um produto da evolução também.

Então, minha pergunta é se estamos evoluindo para envelhecer mais devagar, ou para viver mais envelhecendo no mesmo ritmo?

Como uma observação lateral, estamos nos tornando mais parecidos com o que eles chamam de superorganismo, já que a maioria dos sistemas operacionais só pode se beneficiar de um spam de vida mais longa vivendo em sociedade. Exatamente como um formigueiro ou uma colmeia. Se isso for verdade, não estamos evoluindo para um envelhecimento mais lento.


A questão tem um nome científico mais ou menos oficial - efeito avó (ou hipótese). No mundo racional da biologia evolutiva, os filhos amam seus pais pelo mesmo tipo de razão - os pais lhes dão recursos para reunir forças e se desenvolver como adultos, para que possam ter seus próprios filhos com o máximo de vantagem possível.

Os seres humanos são extraordinários na quantidade de recursos que investimos em nossos filhos - nossas vidas terminam de 1/4 a 1/3 antes de às vezes deixarmos a casa de nossos pais (em algumas sociedades, é claro, eles nunca saem de casa, mas entram em uma família grande). Essa pode ser uma das razões pelas quais somos tão bem-sucedidos como espécie - vivemos em praticamente todos os lugares que poderíamos e não corremos o risco de competir com qualquer outro ser vivo, exceto nós mesmos.

O efeito avó é essencialmente a ideia de que se as mulheres, que são mais apegadas aos filhos em mais casos do que os pais, continuarem a viver e ajudar a sustentar os netos e torná-los mais bem-sucedidos, isso permitirá que as mulheres na pós-menopausa tenham uma vida mais longa (o que eles fazem).

A bióloga evolucionista Sara Hrdy, emérita UC Davis, escreveu bastante sobre as nuances da evolução do papel da maternidade - a leitura de alguns de seus artigos ou livros pode lhe dar uma noção mais profunda de como o amor filial profundamente moldou os seres humanos.

--- mais respostas que este material pode ou não valer a pena ler, dependendo de quão amplamente você deseja entender esta questão ...

É importante dizer que muitas das expansões da média de vida humana humana não foram genéticas. É comumente citado que os sistemas de esgoto, água limpa, antibióticos e alimentos abundantes são os três fatores mais importantes na vida humana - e antes das nações do mundo desenvolvido moderno, a vida média dos seres humanos estava em algum lugar na casa dos 30 anos. E há diferenças significativas na expectativa de vida em regiões onde esses fatores e outros (educação das mulheres, acesso a cuidados pré-natais e na primeira infância, etc.) estão disponíveis.

Continuam a ser publicados estudos que examinam fatores ambientais e de estilo de vida em comparação com a genética e parece que o ambiente e o estilo de vida podem fazer uma diferença surpreendente.

Mas a genética, sem dúvida, tem um papel a desempenhar aqui também. Provavelmente, existem alguns seres humanos e animais individuais que evoluíram para viver mais. Descobriu-se que isso está geneticamente relacionado em alguns humanos por demografia e linhagens familiares.

Ainda assim, existem fatores genéticos que estão sendo identificados. Acho que é um equívoco comum pensar que a evolução muda a espécie inteira, mas não é verdade. Alguns têm essa tendência e outros não - às vezes haverá mais, digamos, pessoas de vida curta, e outras vezes, indivíduos de vida mais longa serão mais comuns. Depende se as condições de vida da população realmente favorecem uma tendência em detrimento de outra. Normalmente, os indivíduos com vida mais curta podem presumir que têm outras vantagens, digamos, a capacidade de armazenar energia com mais eficiência.


Dados do estudo mostram que não há trapaça na velhice

Sinopse: Estudo comparando dados revela que o aumento na expectativa de vida humana é o resultado estatístico mais provável de melhora na sobrevida de crianças e adultos jovens, não desacelerando o envelhecimento. A taxa de envelhecimento é relativamente fixa para uma espécie, é por isso que a relação entre expectativa de vida e igualdade de expectativa de vida é tão estreita dentro de cada espécie. Usando modelagem matemática, os pesquisadores também descobriram que pequenas mudanças na taxa de envelhecimento alterariam drasticamente a relação entre expectativa de vida e igualdade de expectativa de vida.


Desvendando os efeitos da vida no espaço para a saúde

A NASA fez uma chamada e selecionou 10 investigações revisadas por pares de todo o país para o Estudo TWINS. Os estudos incluíram medidas moleculares, fisiológicas e comportamentais e, pela primeira vez em astronautas, estudos baseados em “ômicas”. Algumas equipes avaliaram o impacto do espaço no genoma - todo o complemento do DNA em uma célula (genômica). Outras equipes examinaram quais genes foram ativados e produziram uma molécula chamada mRNA (transcriptômica). Alguns estudos se concentraram em como as modificações químicas - que não alteram o código do DNA - afetam a regulação dos genes (epigenômica). Alguns pesquisadores exploraram as proteínas produzidas nas células (proteômica), enquanto outros examinaram os produtos do metabolismo (metabolômica).

Também houve estudos examinando como o ambiente espacial pode alterar o microbioma - a coleção de bactérias, vírus e fungos que vivem dentro e sobre nossos corpos. Uma investigação examinou a resposta imunológica à vacina contra a gripe. Outras equipes pesquisaram as amostras biológicas de Scott em busca de biomarcadores de aterosclerose e mudanças ascendentes de fluidos no corpo devido à microgravidade, que pode afetar a visão e causar dores de cabeça. O desempenho cognitivo também foi avaliado por meio de testes de cognição executados por computador, projetados especificamente para astronautas.

Mais de 300 amostras biológicas - fezes, urina e sangue - foram coletadas dos gêmeos várias vezes antes, durante e depois da missão de um ano.

Os gêmeos Kelly são, sem dúvida, um dos pares mais conhecidos - dentro ou fora do nosso planeta. Eles também são um dos mais entrevistados. Uma pergunta frequente é se Scott vai voltar do espaço mais jovem que Mark - uma situação que lembra "Interestelar" ou o chamado "Paradoxo Gêmeo" de Einstein. No entanto, como a ISS não está viajando em qualquer lugar perto da velocidade da luz em relação a nós, a dilatação do tempo - ou a desaceleração do tempo devido ao movimento - é mínima. Portanto, qualquer diferença de idade entre os irmãos seria de apenas alguns milissegundos.

Os telômeros são as seções protetoras do DNA na ponta dos cromossomos. Conforme as pessoas envelhecem, os telômeros ficam mais curtos. VectorMine / Shutterstock.com

Mesmo assim, a questão do envelhecimento associado aos voos espaciais e o risco de desenvolver doenças relacionadas à idade, como demência, doenças cardiovasculares e câncer - durante ou após uma missão - é importante, e pretendemos abordar diretamente com nosso estudo do comprimento do telômero.

Telômeros são as extremidades dos cromossomos que os protegem de danos e “desgaste” - muito parecido com o fim de um cordão de dinheiro. Os telômeros são essenciais para manter a estabilidade do cromossomo e do genoma. No entanto, os telômeros encurtam naturalmente à medida que nossas células se dividem, e também à medida que envelhecemos. A taxa na qual os telômeros encurtam com o tempo é influenciada por muitos fatores, incluindo estresse oxidativo e inflamação, nutrição, atividade física, estresse psicológico e exposições ambientais como poluição do ar, raios ultravioleta e radiação ionizante. Assim, o comprimento do telômero reflete a genética, experiências e exposições de um indivíduo e, portanto, são indicadores informativos de saúde geral e envelhecimento.


Resultados e discussão

Descobrimos que as fêmeas têm em média uma vida adulta mediana 18,6% maior do que os machos em mamíferos selvagens, após sintetizar a compilação mais completa de estimativas de mortalidade específicas por idade e sexo dos mamíferos até o momento (Fig. 1 e Materiais e métodos) A magnitude das diferenças de sexo na vida adulta foi robusta em relação a quatro métricas de longevidade comumente usadas (coeficiente de variação: 26% Tabela 1), embora a significância estatística foi alcançada apenas para uma métrica (ou seja, vida adulta 80% Tabela 1). A tendência para uma vida útil mais longa para as mulheres foi consistente em 60% das populações incluídas em nosso conjunto de dados, independentemente da métrica de vida útil analisada (Conjunto de dados S3). Descobrimos que as diferenças de sexo na mediana da vida adulta também são maiores em estudos longitudinais do que em estudos transversais (Apêndice SI, Fig. S1). Como os indivíduos são monitorados de perto ao longo da vida adulta em estudos longitudinais, estes fornecem as estimativas demográficas mais precisas (30), revelando que as fêmeas vivem em média 20,3% mais que os machos (64 populações abrangendo 50 espécies) nas populações mais bem estudadas. Embora as diferenças sexuais na média de vida dos adultos de populações humanas cultural e geograficamente distintas (americanos: 6,2%, japoneses: 5,1%, suecos: 2,0%, Aché: 17,5%) sejam consistentes com nossas estimativas de mamíferos não humanos, as fêmeas não humanas apresentam uma vantagem de sobrevivência maior do que as mulheres em 66,4% das populações amostradas (fig. 1).

Diferenças de sexo na vida adulta entre os mamíferos. Para uma determinada população, a diferença de sexo é medida como a razão log [(vida adulta do sexo masculino) / (vida do adulto do sexo feminino)]. Várias barras para uma determinada espécie representam estimativas coletadas de diferentes populações. As barras laranja correspondem aos dados longitudinais, as barras cinzas correspondem aos dados transversais e as barras cinzentas escuras correspondem às populações humanas. O ponto preto corresponde ao efeito geral para mamíferos não humanos e está associado ao seu intervalo de credibilidade de 95%.

Para investigar se a direção e a magnitude das diferenças de sexo na taxa de envelhecimento eram semelhantes às observadas para as diferenças de sexo na vida adulta, estimamos a taxa de envelhecimento em populações onde a informação sobre a distribuição das idades na morte estava disponível (83 populações representando 66 espécies). A evidência empírica acumulada até o momento indica que o início do envelhecimento varia acentuadamente entre os mamíferos e não começa consistentemente na idade da primeira reprodução (31). Assim, estimamos a taxa de envelhecimento ajustando-se a um modelo de Siler (32), que não exige nenhuma suposição sobre quando ocorre o início do envelhecimento, ao contrário do comumente usado modelo de Gompertz (33). Não encontramos diferença consistente nas taxas de envelhecimento entre homens e mulheres (Tabela 2 e Figura 2), mesmo quando nossa investigação se limitou a dados longitudinais (Tabela 2). O viés sexual geral na vida adulta que relatamos nas populações de mamíferos é, portanto, moldado por uma infinidade de características demográficas específicas do sexo que caracterizam uma espécie ou população, mas não envolvem sistematicamente uma taxa mais alta de envelhecimento em machos. Assim, uma maior expectativa de vida adulta em mulheres não envolve sistematicamente uma taxa mais baixa de envelhecimento, mas pode simplesmente resultar de uma mortalidade mais baixa em todas as idades adultas (20).

Média da distribuição posterior da diferença entre os sexos na taxa de envelhecimento da mortalidade para dados longitudinais e transversais dx juntos (Materiais e métodos) e dados longitudinais apenas

Distribuição de frequência da magnitude das diferenças de sexo na taxa de envelhecimento entre os mamíferos na natureza (UMA) O ponto preto corresponde ao efeito geral para mamíferos não humanos e está associado ao seu intervalo de credibilidade de 95%. Padrões de mudanças específicas por idade na taxa de mortalidade para três populações de mamíferos são exibidos. Para cada população, a curva de mortalidade com a linha vertical representando a média de vida do adulto e a distribuição posterior da taxa de envelhecimento b1 são apresentados em vermelho para mulheres e em azul para homens. O risco de mortalidade corresponde à taxa instantânea de mortalidade. Nas três populações, as mulheres adultas vivem em média mais tempo do que os homens adultos. Contudo, (B) em elefante asiático, Elephas maximus (População de Mianmar), as mulheres têm uma taxa de envelhecimento mais elevada (C) em babuíno amarelo, Papio cynocephalus (População do Parque Nacional Amboseli), nenhuma diferença nas taxas de envelhecimento é observada e (D) em veado vermelho, Cervus Elaphus (População da Ilha de Rum), os homens apresentam uma taxa de envelhecimento mais elevada do que as mulheres.

Essa dissociação entre a expectativa de vida adulta e a taxa de envelhecimento corresponde ao padrão de mortalidade humana, porque a mortalidade específica por idade nas populações humanas estudadas aumenta na mesma taxa em ambos os sexos, embora as mulheres vivam em média mais do que os homens (2, 6, 34). A ausência de diferenças sexuais consistentes nas taxas de envelhecimento que documentamos aqui em populações selvagens de mamíferos não exclui quaisquer diferenças sexuais potenciais na taxa de envelhecimento exibida por outras características fenotípicas (por exemplo, fertilidade, desempenho reprodutivo, massa corporal ou componentes do sistema imunológico), conforme ilustrado por evidências recentes de que os padrões de envelhecimento fisiológico e demográfico podem ser desacoplados na natureza (31, 35). No entanto, os dados específicos para idade e sexo sobre características fisiológicas permanecem escassos, o que atualmente impede qualquer investigação em larga escala das diferenças de sexo no envelhecimento no nível fisiológico.

As diferenças sexuais tanto na expectativa de vida adulta quanto na taxa de envelhecimento são altamente variáveis ​​entre as espécies (coeficiente de variação de 182% e 291% para a expectativa de vida adulta e taxa de envelhecimento, respectivamente Figs. 1 e 2). Dissimilaridades no conteúdo dos cromossomos sexuais é uma explicação influente para as diferenças sexuais na mortalidade (13, 14, 17), o que sugere que dentro das espécies o sexo heterogamético (isto é, machos XY em mamíferos) deve sofrer de sobrevivência prejudicada em comparação com o sexo homogamético. Embora os mecanismos biológicos exatos que ligam os cromossomos sexuais e a expectativa de vida permaneçam obscuros (13), esta hipótese explica com sucesso a direção do viés da razão sexual (potencialmente causado por diferenças sexuais na mortalidade) entre os tetrápodes (36). No entanto, nossos resultados demonstram que mesmo dentro de espécies de mamíferos que compartilham o mesmo sistema de determinação de sexo, a variação na magnitude das diferenças de sexo na vida adulta e na taxa de envelhecimento é particularmente grande. Essas diferenças entre as espécies nos padrões de mortalidade não foram explicadas por parentesco filogenético, que apenas fracamente explica a variação observada nas diferenças de sexo na vida adulta (H 2 = 15%) ou taxa de envelhecimento (H 2 = 29%) entre as espécies. Isso contrasta com as estimativas de análises focadas em homens e mulheres separadamente, que destacam que a relação filogenética explica a maior parte da variação na expectativa de vida adulta e taxa de envelhecimento para um determinado sexo (H 2 = 86% e H 2 = 85% para mulheres e tempo de vida do adulto masculino, respectivamente H 2 = 87% e H 2 = 88% para a taxa de envelhecimento feminino e masculino, respectivamente). Esses achados indicam que a alometria [através do tamanho do corpo específico da espécie (37)] e do ritmo de vida [através da posição específica da espécie ao longo do continuum lento-rápido (38)] que ambos rastreiam de perto a relação filogenética provavelmente determinam o padrão de mortalidade observado dentro de uma dada espécie de mamífero (39), mas têm pouca influência na diferença entre os sexos tanto na expectativa de vida adulta quanto na taxa de envelhecimento. No geral, o dimorfismo sexual existente nas métricas de sobrevivência é principalmente independente da relação filogenética e é, portanto, moldado por outras fontes de variação (por exemplo, variação nas condições ambientais entre e dentro das populações).

Em seguida, conduzimos análises adicionais focadas na seleção sexual, que é comumente assumida para moldar o dimorfismo sexual nos padrões de mortalidade (26, 28), usando tanto o dimorfismo de tamanho sexual (SSD) quanto o sistema de acasalamento como proxies da força da seleção sexual (ver ref. 40 e Materiais e métodos) Essas análises em larga escala em mamíferos na natureza revelam que o SSD (mas não o sistema de acasalamento) está apenas fracamente associado à direção e magnitude das diferenças de sexo na vida adulta (inclinação de -0,23 [intervalo de credibilidade de 95%: -0,49 0,04] Apêndice SI, Tabela S1 e Fig. 3) e não está associado à taxa de envelhecimento (Apêndice SI, Tabela S2), que desafia a visão clássica de que a seleção sexual é o principal impulsionador das diferenças de sexo nos padrões de mortalidade (9, 16, 27, 41). Além disso, esses achados contrastam com uma análise comparativa anterior realizada em populações de cativeiro, onde as diferenças de sexo na expectativa de vida eram inequivocamente maiores em ruminantes políginos do que monogâmicos (28). Em jardins zoológicos, os animais vivem em ambientes protegidos onde os riscos de mortalidade causados ​​pelo ambiente são protegidos (por exemplo, através do fornecimento de alimentos ou medicina veterinária preventiva, ver ref. 42). Portanto, os custos fisiológicos associados à evolução de um grande tamanho corporal e traços sexuais conspícuos em condições naturais e ao longo dos tempos evolutivos podem ser mais propensos a se traduzir em uma maior redução geral na sobrevivência masculina, em relação às mulheres, uma vez que os indivíduos que vivem em zoológicos são protegido de causas de morte causadas pelo meio ambiente. Em tais condições de cativeiro, as adaptações à competição sexual podem ser o principal impulsionador das diferenças de sexo na expectativa de vida, uma vez que ambos os sexos estão protegidos de fontes adicionais de mortalidade ligadas à gravidade ambiental que podem influenciar a expectativa de vida de maneiras dependentes e independentes do sexo (28). Em contraste, na natureza, hipotetizamos que as condições ambientais locais e a miríade de riscos de mortalidade associados (por exemplo, aspereza do clima e riqueza de patógenos) moldam predominantemente as diferenças sexuais na vida adulta e na taxa de envelhecimento ao interagir com os custos da seleção sexual.Mais especificamente, a alocação substancial de recursos em machos para o crescimento e manutenção de características sexuais secundárias pode, tudo o mais sendo igual, tornar os machos mais vulneráveis ​​do que as fêmeas a condições ambientais adversas. Por exemplo, o dimorfismo sexual é parcialmente impulsionado fisiologicamente por uma maior produção de andrógenos em machos, particularmente durante o início da idade adulta (43), que controla diretamente o crescimento de muitos traços sexuais secundários (por exemplo, ornamentos e armamentos) (13, 27). Os andrógenos circulantes também modulam o desempenho imunológico e, quando presentes em níveis elevados, podem prejudicar alguns aspectos da defesa imunológica (44), tornando os homens mais suscetíveis a patógenos. A caça de troféus também constitui um exemplo extremo de condições ambientais (ou seja, atividades antropogênicas) que moldam a magnitude das diferenças de sexo nos padrões de mortalidade entre as populações de mamíferos na natureza. Na verdade, as fêmeas adultas de populações caçadas (n = 21) tendem a viver mais tempo em relação aos homens do que as mulheres adultas de populações não caçadas (34,5% vs. 16,7%, respectivamente Fig. 3). Finalmente, não podemos descartar que as diferenças sexuais nos padrões de mortalidade também podem ser influenciadas por interações entre as condições ambientais locais e as táticas reprodutivas femininas específicas da espécie. Por exemplo, as fêmeas de espécies promíscuas, exibindo vários eventos de acasalamento durante uma única estação reprodutiva, serão mais propensas a contrair doenças infecciosas quando o ambiente local é particularmente rico em patógenos (45), que podem ser responsáveis ​​por uma vida mais curta das fêmeas ou uma maior taxa de envelhecimento. Em geral, investigar como as condições ambientais locais e as estratégias de história de vida específicas do sexo interagem para moldar os padrões de mortalidade específicos do sexo entre as espécies e populações continua a ser uma iniciativa desafiadora, pois requer dados em escala fina sobre várias características ambientais.

Efeito do SSD (UMA), caça (populações caçadas vs. não caçadas) (B), e a qualidade dos dados (qualidade alta longitudinal vs. qualidade baixa transversal) (C) sobre diferenças de sexo na média de vida adulta entre os mamíferos. A linha horizontal cinza e tracejada corresponde à ausência de diferenças de sexo na mediana da vida adulta.

Em humanos e roedores de laboratório, as diferenças sexuais nos padrões de mortalidade se estendem às diferenças sexuais em fragilidade, declínio neurológico e comorbidade (6). Em ratos e camundongos de laboratório, os benefícios de sobrevivência associados às intervenções antienvelhecimento (genéticas ou farmacológicas) também são freqüentemente específicos do sexo (6, 46). Essas respostas específicas do sexo podem ser atribuídas às diferenças sexuais nos sistemas fisiológicos (por exemplo, perfis hormonais), que também devem modular a expectativa de vida e o envelhecimento do adulto (47). Propomos que a variação na magnitude das diferenças de sexo na vida adulta e na taxa de envelhecimento em populações selvagens é provavelmente uma resposta às interações entre as vias fisiológicas específicas do sexo e a diversidade das condições ambientais encontradas pelos mamíferos em todo o mundo. De uma perspectiva evolutiva, a expressão gênica específica do sexo e os sistemas fisiológicos são consequências diretas das pressões de seleção natural e sexual que foram exercidas independentemente em homens e mulheres (27, 41, 48). Por exemplo, a seleção sexual levou à evolução de espécies com alto dimorfismo sexual para muitas características fenotípicas (por exemplo, tamanho do corpo) que sensibilizam diferencialmente ambos os sexos a condições ambientais específicas. Isso é particularmente bem ilustrado pelas três populações monitoradas longitudinalmente de ovelhas selvagens (Ovis canadensis) incluído em nosso conjunto de dados. Neste ungulado polígino, machos e fêmeas quase não mostram diferença na expectativa de vida na população da National Bison Range, onde os recursos estão consistentemente disponíveis. No entanto, os homens vivem vidas muito mais curtas em Ram Mountain, onde a severidade do inverno é particularmente pronunciada, levando a diferenças sexuais marcantes na expectativa de vida (49). Portanto, se as espécies sexualmente dimórficas que vivem na natureza mostram diferenças sexuais marcadas na expectativa de vida e taxa de mortalidade de envelhecimento é provável que dependa das interações entre a variação genética específica do sexo decorrente de uma seleção para alelos específicos que estão associados em machos com fenótipos mais extremos (para características fisiológicas, morfológicas e comportamentais) e condições locais (por exemplo, riqueza de patógenos), que podem exacerbar ou atenuar a magnitude dessas diferenças de sexo (50). Embora desafiadores, os programas de pesquisa que resolvem essa rede complexa, sem dúvida, fornecerão percepções inovadoras sobre as raízes evolutivas e a fisiologia subjacentes ao envelhecimento em ambos os sexos.


Podemos não ter que envelhecer tão rápido

Todos nós envelhecemos cronologicamente com o passar do tempo, mas e quanto aos nossos corpos? O envelhecimento fisiológico também é inevitável? Um quadro crescente de biólogos está começando a dizer não, graças aos desenvolvimentos no campo da epigenética, que estuda não nosso DNA em si, mas os processos que determinam como nossos genes se “expressam” no direcionamento de nossas células ao longo de nossas vidas.

Se você pensar em sua genética herdada, seu DNA, como um teclado de piano, então a epigenética determina como as teclas tocam música. Os atores principais neste show são substâncias moleculares que se fixam em nosso genoma e deixam marcadores. Esses marcadores, por sua vez, dão às células funções especializadas e regulam o modo como funcionam. Se muitos marcadores se acumularem - se houver muito “ruído epigenético” - as direções tornam-se confusas e as células tornam-se disfuncionais.

Na última década, os pesquisadores aprenderam que esses marcadores podem oferecer uma medição extremamente precisa da idade biológica, dentro de alguns anos. Essa percepção foi rapidamente seguida por evidências crescentes de uma ideia mais surpreendente: que os marcadores epigenéticos não apenas medem o envelhecimento, mas ajudam a causá-lo.

Quando pesquisadores do Laboratório Sinclair da Harvard Medical School (dirigido por um dos co-autores deste artigo, Dr. Sinclair) adicionaram acréscimos epigenéticos aos genomas de ratos jovens em 2015, os ratos experimentaram uma perda acelerada de massa muscular e óssea, tornando-se cinzentos , perdeu a visão e ficou mais facilmente confuso. Os aniversários dos camundongos não mudaram em comparação com os de seus irmãos, apenas seus epigenomas mudaram.

Os resultados desse experimento e de outros semelhantes estão ajudando a solidificar uma “teoria da informação” do envelhecimento, que afirma que um acúmulo de ruído epigenético interfere nos dados genéticos. O caos eventualmente faz com que as células se tornem senescentes e parem de se reproduzir e influencia as células adjacentes a fazerem o mesmo. Essa é a experiência que conhecemos como envelhecimento.

Continue lendo seu artigo com uma associação WSJ


O processo de envelhecimento é imparável, encontra estudo sem precedentes

A imortalidade e a juventude eterna são matéria de mitos, de acordo com novas pesquisas que podem finalmente encerrar o eterno debate sobre se podemos viver para sempre.

Apoiado por governos, empresas, acadêmicos e investidores em um setor de US $ 110 bilhões (£ 82,5 bilhões) - e estimado em US $ 610 bilhões até 2025 - os cientistas passaram décadas tentando aproveitar o poder da genômica e da inteligência artificial para encontrar uma maneira de prevenir ou mesmo reverter o envelhecimento.

Mas um estudo sem precedentes agora confirmou que provavelmente não podemos diminuir a velocidade com que envelhecemos devido a restrições biológicas.

O estudo, realizado por uma colaboração internacional de cientistas de 14 países e incluindo especialistas da Universidade de Oxford, teve como objetivo testar a hipótese da “taxa invariável de envelhecimento”, que afirma que uma espécie tem uma taxa relativamente fixa de envelhecimento desde a idade adulta.

“Nossos resultados apoiam a teoria de que, em vez de desacelerar a morte, mais pessoas estão vivendo muito mais devido à redução da mortalidade em idades mais jovens”, disse José Manuel Aburto, do Centro Leverhulme de Ciências Demográficas de Oxford, que analisou nascimentos específicos por idade e dados de morte abrangendo séculos e continentes.

“Comparamos os dados de nascimento e morte de primatas humanos e não humanos e descobrimos que esse padrão geral de mortalidade era o mesmo em todos eles”, disse Aburto. “Isso sugere que fatores biológicos, em vez de fatores ambientais, em última análise, controlam a longevidade.

“As estatísticas confirmaram que os indivíduos vivem mais à medida que as condições de saúde e de vida melhoram, o que leva ao aumento da longevidade de toda uma população. No entanto, um aumento acentuado nas taxas de mortalidade, à medida que os anos avançam para a velhice, é evidente em todas as espécies. ”

O debate sobre por quanto tempo podemos viver dividiu a comunidade acadêmica por décadas, com a busca por uma vida prolongada e saúde particularmente ativa no Reino Unido, onde pelo menos 260 empresas, 250 investidores, 10 organizações sem fins lucrativos e 10 laboratórios de pesquisa estão usando as tecnologias mais avançadas.

O governo do Reino Unido até mesmo priorizou os setores separados de IA e longevidade, incluindo ambos nos quatro grandes desafios da estratégia industrial, que visam colocar o Reino Unido na vanguarda das indústrias do futuro.

Mas o que está faltando no debate é uma pesquisa que compare a expectativa de vida de várias populações de animais com a de humanos, para descobrir o que está causando a mortalidade.

Este estudo preenche essa lacuna, disse Aburto. “Essa coleção de dados extraordinariamente diversa nos permitiu comparar as diferenças de mortalidade dentro e entre as espécies.”

David Gems, professor de biogerontologia do Instituto de Envelhecimento Saudável da UCL, disse que o resumo do relatório sugeria que a pesquisa era "um estudo muito poderoso que prova algo controverso e certamente certo".

Todos os conjuntos de dados examinados pelas equipes de Aburto revelaram o mesmo padrão geral de mortalidade: um alto risco de morte na infância que diminui rapidamente nos anos imaturos e adolescentes, permanece baixo até o início da idade adulta e, em seguida, aumenta continuamente com o avançar da idade.

“Nossos resultados confirmam que, em populações históricas, a expectativa de vida era baixa porque muitas pessoas morreram jovens”, disse Aburto. “Mas, à medida que as melhorias médicas, sociais e ambientais continuaram, a expectativa de vida aumentou.

“Cada vez mais pessoas vivem muito mais tempo agora. No entanto, a trajetória para a morte na velhice não mudou ”, acrescentou. “Este estudo sugere que a biologia evolutiva supera tudo e, até agora, os avanços médicos não foram capazes de superar essas restrições biológicas.”


O estudo dos golfinhos pode levar a estratégias para retardar o envelhecimento humano

Semelhanças entre humanos e golfinhos podem nos ajudar a atrasar o processo de envelhecimento.

O envelhecimento não deixa ninguém para trás, mas todos os humanos experimentam o processo de maneira diferente, com base em fatores genéticos e de estilo de vida.

Por outro lado, os golfinhos usados ​​pela Marinha dos EUA tendem a existir dentro de um conjunto bastante uniforme de circunstâncias - dieta e habitat são praticamente os mesmos para todos os indivíduos. Como esses mamíferos aquáticos envelhecem de maneira semelhante aos humanos, os golfinhos da Marinha foram recentemente selecionados como sujeitos de um novo estudo de envelhecimento de longo prazo. O objetivo do futuro distante: atrasar o processo de envelhecimento humano.

Os resultados deste estudo foram publicados segunda-feira na revista. Proceedings of the National Academy of Sciences.

Em golfinhos, quatro características principais demonstram como o envelhecimento aparece no sangue, relata a equipe de estudo. Cientistas coletaram amostras de sangue de 144 golfinhos ao longo de 25 anos para identificar marcadores que são relevantes para a saúde humana. Os resultados demonstram a diferença entre envelhecimento lento e acelerado entre indivíduos de uma mesma população.

A principal autora do estudo, Stephanie Venn-Watson, é cofundadora e CEO da empresa de ciências biológicas Epitracker.

"Embora há muito se acredite que algumas pessoas envelhecem mais rápido do que outras, é difícil provar que as pessoas realmente envelhecem em taxas diferentes", diz Venn-Watson Inverso.

Venn-Watson e colegas identificaram quatro biomarcadores no sangue do golfinho que ajudam a medir a taxa de envelhecimento:

  • Hemoglobina - Uma proteína contendo ferro que transporta oxigênio nas células vermelhas do sangue diminui com a idade
  • Linfócitos - As células imunológicas diminuem com a idade
  • Plaquetas - Fragmentos celulares envolvidos na coagulação do sangue
  • Fosfatase alcalina - Uma enzima usada para detectar doenças ósseas e hepáticas

“Com base nesses índices, fomos capazes de confirmar a presença de golfinhos de envelhecimento lento e acelerado”, diz Venn-Watson. Em outras palavras, eles mediram a aparência de um processo de envelhecimento íngreme versus gradual.

A hemoglobina e os linfócitos, por exemplo, diminuem com a idade, explica Venn-Watson. Juntos, isso coloca os golfinhos mais velhos (e as pessoas) em maior risco de anemia e infecções graves. Os golfinhos que envelhecem mais rapidamente correm um risco ainda maior.

Com humanos e golfinhos selvagens, o processo de envelhecimento é influenciado por fatores ambientais ou de estilo de vida. Em humanos, isso inclui o nível socioeconômico e a medicação crônica. Em contraste, os golfinhos da Marinha dos EUA, que são treinados para missões como recuperação de equipamentos e detecção de minas subaquáticas, vivem em condições semelhantes. Isso permitiu aos pesquisadores isolar os padrões de envelhecimento sem vieses ambientais.

“É importante que pudéssemos diferenciar claramente os golfinhos de envelhecimento lento e acelerado, apesar do fato de que todos os golfinhos na população compartilhavam a mesma dieta, cuidados de saúde e ambiente oceânico”, diz Venn-Watson. A descoberta & quotsuporta que os principais fatores não ambientais da taxa de envelhecimento podem ser identificados e, portanto, podem ser direcionados para retardar o próprio envelhecimento. & Quot

Envelhecimento lento - Como a nova pesquisa revela, envelhecer mais lentamente protege os indivíduos contra alguns dos principais desafios de saúde que surgem com o tempo - independentemente do ambiente.

Essa ideia pode informar a medicina humana no futuro e, potencialmente, o desenvolvimento de terapias que retardam o processo de envelhecimento humano.

A maioria das pesquisas sobre envelhecimento em animais envolve pessoas com expectativa de vida curta, como vermes, moscas e camundongos. Ao estudar os golfinhos, Venn-Watson diz que espera aprender como os animais de vida longa, como os humanos, atingem suas idades mais velhas em primeiro lugar - e & quothow podemos aproveitar esses mecanismos para ajudar as pessoas e os golfinhos a viverem mais e com mais saúde. & Quot

Os golfinhos são um modelo particularmente útil para estudar o envelhecimento humano porque podem ser afetados por condições relacionadas ao envelhecimento, como colesterol alto, inflamação crônica e até mesmo doença de Alzheimer.

"Essas semelhanças sustentam que os golfinhos e os humanos compartilham mecanismos semelhantes relacionados ao envelhecimento", diz Venn-Watson.

Agora, com este estudo, os cientistas têm evidências de envelhecimento lento e acelerado dos golfinhos. Isso poderia eventualmente ajudar os pesquisadores a direcionar e retardar o processo de envelhecimento em humanos.

"Esperamos que nosso estudo possa ajudar os médicos e pesquisadores de longevidade a priorizar índices clinicamente relevantes em pessoas idosas, incluindo o declínio da hemoglobina e dos linfócitos", diz Venn-Watson, "não apenas para prevenir e tratar a anemia e o declínio da imunidade, mas possivelmente também para ajudar a retardar as taxas de envelhecimento. & quot


A plasticidade do processo de envelhecimento

No episódio desta semana: Um olhar aprofundado sobre a ciência do envelhecimento.

Falaremos com Will Mair, que dirige um laboratório que estuda como os animais envelhecem - e como técnicas como a restrição alimentar podem mudar o próprio processo de envelhecimento.

É um trabalho fascinante que pode mudar a forma como pensamos sobre o tratamento do envelhecimento e doenças relacionadas ao envelhecimento.

<***Will Mair Soundbite***>
(Quando passamos dos 65, tendemos a ter várias condições crônicas ao mesmo tempo. E isso realmente significa que a forma como direcionamos as doenças, uma de cada vez, não tem o benefício potencial que você espera. , o que pensamos é, se pudermos definir a idade em si, talvez possamos aumentar nosso retorno para nosso investimento - realmente podemos ter um efeito sobre a saúde e meio que ser mais preventivos, em vez de apenas tentar curar cada um ao mesmo tempo .)

Olá e bem-vindo a Harvard Chan: This Week in Health ... É quinta-feira, 29 de março de 2018. Sou Amie Montemurro.

Muitas vezes pensamos no envelhecimento como um declínio inevitável - à medida que envelhecemos, nosso corpo se deteriora e as doenças se multiplicam.

Mas e se esse não fosse o caso?

E se pudéssemos mudar a forma como envelhecemos?

É uma questão importante, já que as pessoas ao redor do mundo vivem cada vez mais - e vamos analisar isso em profundidade hoje com Will Mair, Professor Associado de Metabolismo Molecular aqui na Harvard Chan School.

E esta entrevista é uma continuação natural do episódio que exibimos em 8 de fevereiro, “Uma abordagem de saúde pública para um mundo que envelhece”.

Se você ainda não ouviu, recomendamos que volte e dê uma olhada.

Nesse episódio, Lisa Berkman e Albert Hofman explicaram como os pesquisadores de saúde pública estão lutando com questões relacionadas ao envelhecimento e longevidade - desde repensar o trabalho até prevenir a doença de Alzheimer.

E naquele episódio, Lisa Berkman afirmou que, se o mundo envelhecer de maneira saudável, essa mudança pode ocorrer sem problemas.

E é aí que entra a nossa conversa com Will Mair.

Seu laboratório explora a biologia básica do processo de envelhecimento - tentando entender por que temos mais probabilidade de contrair doenças crônicas quando somos velhos do que quando somos jovens.

O trabalho deles busca entender o que realmente está errado em nossas células e tecidos para aumentar o risco de doenças relacionadas à idade - e então tentar encontrar maneiras de reverter isso.

Grande parte do trabalho do Mair Lab concentra-se no uso de um processo conhecido como restrição alimentar para manipular o processo de envelhecimento.

Uma chave para o laboratório é realizar experimentos usando c. elegans, um verme nematóide, que carrega aproximadamente o mesmo número total de genes que os humanos.

Os vermes vivem cerca de três semanas, mas durante esse tempo mostram sinais claros de envelhecimento - o que os torna uma ferramenta de pesquisa poderosa para cientistas como Mair.

Falaremos mais sobre isso mais tarde no podcast, mas comecei minha conversa com Mair pedindo a ele que explicasse o foco daquele laboratório - e como isso se encaixa na saúde pública.

WILL MAIR: Realmente, eu diria que a questão central primordial em que meu laboratório está focado é: por que temos mais probabilidade de pegar doenças quando somos velhos do que quando somos jovens? Isso é algo que obviamente & # 8211 todos nós conhecemos. Parece muito óbvio, mas qual é a razão biológica que está por trás disso, e há algo que podemos fazer a respeito?

Então, essencialmente, quando você pensa sobre saúde pública, identificamos fatores de risco para problemas de saúde pública e, em seguida, tentamos nos livrar deles. E pensamos no envelhecimento como um fator de risco. Podemos fazer algo sobre até que ponto a idade é um fator de risco para diferentes condições crônicas?

NOAH LEAVITT: E então eu sei que um dos seus principais objetivos é entender a biologia básica do processo de envelhecimento. Então eu acho que & # 8211 é uma questão de duas partes & # 8211 o que isso significa e por que é importante que entendamos esses processos biológicos?

WILL MAIR: Então essa é uma ótima pergunta.Então, quando pensamos sobre a expectativa de vida humana, uma coisa que realmente chama a atenção é que tivemos um sucesso incrível nos últimos 100 anos ou mais em aumentar nossa expectativa de vida. Então, nós adicionamos, nos Estados Unidos, algo em torno de 30 anos ao tempo com o qual podemos esperar viver, e isso é verdade em todo o mundo.

E isso não tem nada a ver com a taxa com que envelhecemos. Isso realmente não afetou o processo de envelhecimento. Isso realmente aconteceu por meio de sucessos básicos de saúde pública. Portanto, livrar-nos de coisas que costumavam nos matar quando éramos jovens permitiu que todos nós sobrevivêssemos até que estivéssemos em estágios avançados.

O problema é que, quando evoluímos, nossos ancestrais não tiveram a sorte de ter esse mesmo tipo de saúde pública, certo? E então a evolução é uma coisa bastante econômica. Nós apenas desenvolvemos a capacidade de manter a nós mesmos e nossos corpos pelo tempo que podemos esperar viver.

E assim, porque não sobrevivemos tanto durante o curso da evolução humana, nossos corpos não alcançaram o sucesso da saúde pública de algumas maneiras. Então, agora, porque adicionamos esses anos extras às nossas vidas, nós expusemos a fragilidade de nossos corpos. Nós expusemos o fato de que não evoluímos para viver tanto tempo, o que significa que adicionamos todas essas diferentes doenças crônicas, em níveis mais elevados do que jamais vimos antes, porque fomos vítimas de nosso próprio sucesso realmente.

Como estamos vivendo muito mais, estamos enfrentando essas doenças. Portanto, nos próximos 100 anos ou mais, ou o tempo que for necessário para a saúde pública, um foco real é pensar, podemos fazer aqueles anos adicionais que nós adicionamos saudáveis, em vez daqueles em que experimentamos altos níveis de doenças crônicas comorbidades?

NOAH LEAVITT: Então, em certo sentido, como a escala de tempo evolucionária é muito longa, a medicina basicamente ultrapassou o que nossos corpos podem fazer.

WILL MAIR: Com certeza. E você pode ver isso se olhar para o mundo natural. Se você olhar onde vemos envelhecimento, você não tende a ver animais velhos na natureza. Você vê animais velhos quando os colocamos em zoológicos, quando os domesticamos. Os animais de vida mais longa tendem a viver em lugares onde há níveis de perigo realmente baixos, como em populações de ilhas, por exemplo.

E tão efetivamente, isso é o que nós mesmos fizemos com o sucesso da saúde pública. Nós quase nos domesticamos de algumas maneiras. Então, nós interrompemos muitas coisas que costumavam realmente nos causar morte e morte prematura em nossas vidas jovens, e vivenciamos essas coisas, e nós expusemos isso & # 8211 você & # 8217 está exatamente certo. A saúde pública ultrapassou a evolução, mas isso não significa que não possamos fazer algo a respeito se pudermos entender a biologia básica que está dando errado em nossas células nesses anos extras que adicionamos.

NOAH LEAVITT: E então você mencionou um minuto atrás essa ideia de tornar esses anos adicionais mais saudáveis ​​e melhores. E você disse algo interessante em uma entrevista de 2012 para a revista Harvard Public Health, você não pode mudar a idade de um animal, mas pode mudar como ele envelhece. Houve um momento específico que o ajudou a perceber isso, e eu acho, como esse ponto de vista influenciou seu trabalho ao longo de sua carreira?

WILL MAIR: Sim, então isso é absolutamente verdade. Portanto, não posso fazer nada sobre a idade de uma pessoa, mas você pode mudar a idade biológica de uma célula e de um organismo modelo no laboratório. E este é realmente um tema central do meu laboratório, é que estamos interessados ​​no que pensamos e chamamos de plasticidade do processo de envelhecimento, ou seja, a capacidade de modular a taxa com que um organismo pode envelhecer, por meio de diferentes manipulações. Alguns deles são dietéticos, alguns deles são genéticos ou farmacológicos.

Portanto, esta é uma observação realmente poderosa. E realmente, para mim, uma das coisas que primeiro me expôs a isso foi o trabalho que eu fazia agora 17, 18 anos atrás como estudante de pós-graduação em Londres, estava usando Drosophila, que é a mosca da fruta, que é uma ferramenta que & # 8217s usava no laboratório, muitas vezes para estudar genética, e perguntando a ligação entre a alimentação e a quantidade de comida que os animais comeriam e a duração de sua vida.

E assim se tratava desse processo denominado restrição alimentar, que é definido como a redução da ingestão alimentar e alimentar sem desnutrição. E este processo demonstrou aumentar a expectativa de vida em todos os animais em que o testamos, seja uma levedura unicelular, uma mosca da fruta, um camundongo ou, na verdade, um macaco rhesus, um primata não humano.

E eu estava trabalhando em Drosophila, nessas moscas da fruta, e perguntando, bem, você tem que dar-lhes menos comida ao longo de suas vidas, ou há algo que você poderia fazer muito tarde em suas vidas? E o que eu fiz foi & # 8211, como dirá alguém que trabalha com demografia na Escola de Saúde Pública, para fazer estudos de mudanças agudas, você precisa de tamanhos de amostra enormes. E eu era o tipo de estudante de graduação que ficaria feliz & # 8211 se isso significasse contar muitos animais, eu contaria muitos animais.

Então eu fiz esses estudos onde colocamos dieta restrita & # 8211 restrição dietética imposta em moscas, com milhares de animais, quando eles eram muito velhos. E o que vimos foi realmente impressionante. Em dois dias, esses animais que já estavam velhos, já mostravam sinais de senescência, não voavam mais, pareciam meio abatidos, reverteram rapidamente esses fenótipos do envelhecimento. E, na verdade, em 48 horas, você não poderia dizer a diferença entre as moscas que tiveram dieta restrita ao longo de suas vidas e algumas que comeram o quanto quiseram, até ficarem bem velhas, e então apenas com dieta restrita por dois dias.

E isso foi realmente um exemplo muito óbvio para mim. Eu estava olhando no microscópio de, envelhecimento é uma coisa de plástico, então as moscas tinham a mesma idade, mas havia uma grande diferença em sua juventude. E isso foi revertido de forma aguda.

E assim, parte do trabalho que fazemos agora é tentar entender, bem, quais são os mecanismos que estão por trás disso no nível celular? Poderíamos ser capazes de direcionar alguns deles para benefícios terapêuticos?

NOAH LEAVITT: Então, eu quero me aprofundar mais na parte do jejum por um minuto, mas apenas para acompanhar, quero dizer, isso parece um bom exemplo do que você estava falando, de direcionar o próprio processo de envelhecimento, e essa ideia de que é esse tipo de processo plástico. Então, por que essa é uma estratégia valiosa de saúde pública, não apenas para visar os efeitos do envelhecimento, mas o próprio processo?

WILL MAIR: Essa é uma ótima pergunta novamente. Então eu acho que uma das razões é a maneira como você pega doenças em diferentes idades. Portanto, há coisas que costumavam matar em nossa juventude, doenças infecciosas, coisas que percorremos um longo caminho & # 8211 saneamento, educação, saúde pública percorreu um longo caminho para nos livrarmos dessas coisas. Estes são eventos agudos que podem acontecer a um indivíduo. Se você pudesse se livrar desse processo, remova esse problema, eles & # 8217d sobrevivem e eles & # 8217d vivem até a idade adulta.

Infelizmente, quando passamos dos 65, tendemos a ter várias doenças crônicas diferentes ao mesmo tempo. Portanto, você não tende a ter apenas um problema de saúde pública ou problema de saúde quando fica velho, você tem vários. E isso realmente significa que a forma como direcionamos as doenças uma de cada vez, na verdade, não traz tantos benefícios quanto você espera. Se nosso objetivo é melhorar esses 30 anos, nós adicionamos e fazemos as pessoas realmente viverem uma vida livre de doenças, saudável e feliz, na verdade, em nível estatístico, se você se livrar de uma doença por completo, se você & # 8217re Deixados com outras doenças crônicas, todos que compartilham um fator de risco, que é a idade do paciente, mas talvez tenham diferentes causas proximais, você ainda ficará com eles.

Então, o que pensamos é, se podemos ter como alvo a própria idade, ou pelo menos a razão pela qual a idade é um fator de risco, quais são as ligações centrais entre a idade e essas diferentes doenças? Talvez possamos aumentar nosso retorno pelo nosso investimento. Na verdade, podemos ter efeito sobre a saúde e ser mais preventivos, em vez de apenas tentar curar cada um ao mesmo tempo.

NOAH LEAVITT: Quero dizer, parece um bom argumento, eu acho, para o valor dessa abordagem holística de saúde pública, porque ela não está apenas na pesquisa de Alzheimer, na pesquisa de doenças cardíacas etc. Você é meio que forçado a reunir todas essas diferentes disciplinas, eu acho.

WILL MAIR: Acho que está exatamente certo. E realmente, não estou dizendo que a abordagem alternativa está incorreta. Claro que precisamos de abordagens médicas para direcionar cada doença diferente, mas o que realmente queremos pensar e ser um pouco mais flexíveis sobre como podemos lidar com essa abordagem de saúde pública. Não estamos realmente preparados para o fardo sobre o sistema de saúde público que essas doenças da velhice vão colocar, então precisamos pensar um pouco mais criativamente. E eu acho que se pudermos encontrar ligações biológicas centrais que acontecem em um paciente idoso, e também em um animal idoso no laboratório, por exemplo, que causam aumento do risco para diferentes fenótipos de doenças, se pudermos modular alguns deles centralmente, nós pode ter um efeito.

Uma daquelas que pensamos muito no laboratório, no meu departamento, o Metabolismo Molecular, pensa é realmente as ligações do metabolismo e disfunção metabólica, então como seu corpo processa os nutrientes que obtém. E se isso der errado com a idade, isso pode levar a muitos sintomas diferentes, muitas doenças diferentes relacionadas à idade na velhice?

NOAH LEAVITT: E então é aí que entra o trabalho com o jejum? Porque se sabemos a chave, se o metabolismo é meio que fator chave para o envelhecimento, é o que o levou a pesquisar o jejum?

WILL MAIR: Bem, o elo do jejum volta a essa ideia de evolução. Portanto, existe um tipo de citação famosa na ciência de que nada faz sentido na biologia, exceto à luz da evolução. E quando você pensa sobre o trabalho que pessoas como eu estão tentando fazer, estamos tentando descobrir se há interruptores inerentes em uma pessoa, em um organismo, que você pode ativar, que podem alterar essa taxa de envelhecimento? Então, o que essas moscas estavam fazendo para conseguir alterar sua taxa de envelhecimento biológico intrínseco?

E então, quando você pensa sobre a evolução e o que torna um animal mais apto, geralmente ele vive rápido, morrer jovem é a melhor abordagem. É importante se tornar vigoroso, crescer rapidamente, se reproduzir e todas essas coisas. Não há vantagem em retardar o envelhecimento durante a evolução normal, porque, na verdade, você não morre de velhice, morre de coisas diferentes.

Então, o que queremos pensar é onde estariam os casos em que retardar o envelhecimento é realmente vantajoso? E o jejum é uma dessas coisas. Se você pensar em uma situação em que há redução da disponibilidade de alimentos, agora de repente, a melhor abordagem, aquela que realmente aumentaria suas chances de passar seus genes para a próxima geração, o que é, efetivamente, toda a evolução & # 8217s tentando fazer, é na verdade, para pensar, bem, agora não é um bom momento para reproduzir. E se desacelerarmos o processo de envelhecimento do indivíduo e tentar superar os tempos difíceis até que a comida volte, e então você pode reiniciar novamente.

Então, na verdade, é por isso que estamos interessados ​​em jejuar, porque quando você impõe isso em um ambiente de laboratório, é isso que realmente vemos. Você vê, de repente, um animal regula todas essas diferentes capacidades para manter sua resistência ao estresse, sua resistência a doenças, na verdade.

Portanto, se você alimentar um animal com menos comida e, em seguida, olhar para os resultados da doença, é surpreendentemente impressionante. Eles contraem câncer em uma idade mais avançada. Eles ficam protegidos contra distúrbios neurológicos. Portanto, várias condições crônicas diferentes que acontecem com a velhice são protegidas quando você reduz a ingestão de alimentos, e isso realmente replicar isso, agora viver rápido e morrer jovem não é vantajoso. Agora é melhor desacelerar um pouco e esperar.

É por isso que estamos interessados. Essa é uma das maneiras mais comuns de induzir essa plasticidade do envelhecimento, é observar a modulação entre a ingestão de nutrientes e o risco de envelhecimento.

NOAH LEAVITT: E então você mencionou algumas de suas principais descobertas. O que eu acho interessante é que em seu laboratório você usa um worm C elegans. E de tudo que entendo, essa é, eu acho, uma parte realmente poderosa da pesquisa. Então, por que você escolheu usar esse verme, e talvez o que isso permite que você faça enquanto estuda algo como restrição alimentar?

WILL MAIR: Sim. Usamos esse verme nematóide, que é um animal muito microscópico, de dois milímetros de comprimento, que vive no composto do solo. E ele vive em todos os lugares. Não é um verme nematóide patológico que vive dentro de você. Ele vive livremente no solo.

E a razão pela qual o usamos é, na verdade, porque esse verme nematóide foi fundamental para realmente iniciar o campo da biologia molecular do envelhecimento. Então, quando você olha para as descobertas da ciência básica, muito do que sabemos sobre a biologia humana não vem do estudo de humanos. Portanto, sabemos muito sobre bioquímica estudando leveduras no laboratório. Nós sabemos muito sobre genética estudando as moscas-das-frutas.

E para o envelhecimento, muito do que sabemos sobre como você pode modular a taxa de envelhecimento com uma intervenção vem deste pequeno verme peculiar, onde alguém na faixa dos & # 821790s fez um experimento onde procurava por manipulações genéticas únicas que poderiam retardar o envelhecimento taxa de um animal. E esses animais são incrivelmente fáceis de manipular no laboratório. O principal é que envelhecem muito rápido. Então, eles vivem e morrem em cerca de duas semanas e, durante esse tempo, você pode realmente observar e estudar o envelhecimento em tempo real.

E o que foi mostrado foi que se você modular um determinado gene nesses animais, você muda sua função, agora em vez de viver e morrer em cerca de duas semanas, eles realmente diminuiriam a taxa de envelhecimento e viveriam cerca de cinco semanas. E eles não viveram mais três semanas em uma vida miserável em um estado de envelhecimento. Eles pareciam muito mais jovens na velhice.

E essa foi uma conclusão e observação realmente impressionantes. Mas, claro, ninguém está interessado em fazer os vermes viverem muito tempo. O que foi realmente importante é que nos próximos 15, 20 anos desse campo, a mesma via genética que desacelerou a taxa de envelhecimento desse pequeno verme foi então mostrada por outros cientistas, na verdade, no laboratório em que fiz meu doutorado na Inglaterra, para retardar a idade de uma mosca de fruta e, em seguida, em um rato. E assim subimos nesta cadeia.

E agora, nesta era em que podemos realmente olhar para & # 8211 com a poderosa capacidade computacional e de sequenciamento que temos hoje & # 8211 olhar para humanos idosos muito saudáveis, tão centenários, e perguntar: quais são as mudanças nos genes desses centenários diferente entre meros mortais como eu? O que foi realmente impressionante foi que vimos mudanças nas mesmas vias que modulam o envelhecimento daquele verme nematóide.

Então, isso é realmente o que fazemos na ciência básica, podemos voltar e avançar entre uma descoberta rápida e barata em um sistema simples, encontrar algo e perguntar: OK, quão relevante isso é para a biologia? Porque o que é realmente impressionante é que um verme nematóide que vive duas semanas em meu laboratório tem cerca de 20.000 genes. Você e eu temos cerca de 22.000 genes. Nós não somos tão diferentes geneticamente. Nós somos claramente mais complicados, mas você pode aprender biologia básica sobre os humanos examinando a biologia básica desses sistemas simples.

NOAH LEAVITT: Então, quando você encontrar algo no worm, o que acontece a seguir? Quais são as próximas etapas no processo de pesquisa para o laboratório?

WILL MAIR: Então essa é uma pergunta muito boa. Portanto, o que queremos fazer é perguntar, se podemos usar esta ferramenta rápida e barata para encontrar uma nova biologia, o próximo passo importante é perguntar se essa biologia é relevante apenas para esses vermes ou se eles são relevantes para a saúde dos mamíferos. E então esse seria o próximo passo fundamental.

Portanto, dê um exemplo de nosso trabalho no ano passado com essa máquina de splicing de RNA. A próxima etapa é usar essa descoberta. Você só poderia ter feito essa descoberta em um sistema rápido como o verme nematóide. Você não poderia ter feito esses experimentos em um sistema de mamífero.

Mas uma vez que fizemos a descoberta básica, escrevemos as concessões e, felizmente, acabamos de ser financiados pela Federação Americana de Pesquisa do Envelhecimento para examinar isso em células de mamíferos e em modelos murinos. Para que você faça a descoberta rápida de coisas novas em um sistema simples & # 8211 não tão simples, mas, você sabe & # 8211 em um sistema rápido, pelo menos, em um sistema barato, e então você pega isso, então você seleciona todos os & # 8211 você pode fazer tantas perguntas diferentes em um sistema simples, e então você encontra uma que é realmente excitante, e então você pega isso e olha em um sistema mamífero mais complicado.

Então isso é exatamente o que estamos fazendo com o projeto de splicing agora, mas não poderíamos ter feito essa descoberta nem mesmo para fazer essa pergunta, não saberíamos onde procurar, se não tivéssemos começado com este verme nematóide que vive em seu composto.

NOAH LEAVITT: Isso é realmente interessante. Então, de certa forma, como você estava dizendo, você pode fazer isso de qualquer maneira. Você poderia encontrar algo no verme nematóide e então aumentar isso, ou você poderia olhar para o envelhecimento bem-sucedido de qualquer ser humano e então trabalhar de trás para frente e tentar descobrir talvez o que está acontecendo geneticamente.

WILL MAIR: Então, esse segundo ponto é realmente empolgante. Portanto, é uma posição bastante estranha ter um geneticista que trabalha com vermes nematóides em uma escola de saúde pública. E então, quando me candidatei a cargos de professor, esta foi a única escola de saúde pública para a qual me candidatei. O resto eram faculdades de medicina, departamentos de genética. O motivo pelo qual fiz isso é que nós & # 8217 somos uma escola única de saúde pública e temos esse grande componente de ciências básicas.

E o que eu gostaria de fazer é exatamente o que você está sugerindo. Portanto, o mantra anterior do reitor era que olhássemos para a saúde pública e os genes para o globo. E isso é uma coisa maravilhosa, e podemos estudar o envelhecimento no nível genético e no nível das ciências básicas, e depois disso nas ciências humanas e sociais.

Mas o que podemos girar agora é que realmente podemos ir dos globos para os genes e depois voltar novamente. Portanto, agora, neste momento enorme e emocionante, em que temos avanços na capacidade computacional, e no aprendizado de máquina, na genética humana e na engenharia do genoma, podemos pegar coisas que vemos e observamos nas populações humanas, fazer essas modificações, ver o que eles o fazem mecanicamente no ambiente de laboratório e depois voltam.

Portanto, o objetivo, avançando, é realmente integrar os dois lados desses dados, o que podemos aprender com os estudos em humanos, o que podemos aprender com os estudos de nutrição em humanos, levar isso de volta ao laboratório e ir para frente e para trás. E eu acho que essa é realmente uma grande força de nossa escola aqui e o que realmente estamos tentando fazer nos próximos anos e seguir em frente.

NOAH LEAVITT: E aqui & # 8217s está o que você encontrou até agora. Quais são, eu acho, alguns dos maiores benefícios potenciais da restrição dietética, e eu acho, há alguma desvantagem? E como você tenta equilibrar esses dois?

WILL MAIR: Acho que isso é absolutamente verdade. Portanto, a restrição alimentar é uma abordagem muito poderosa para aumentar o tempo de vida de um animal e sua proteção contra doenças, mas há muitas desvantagens em fazer a restrição alimentar.

Um dos maiores é que é bastante miserável. Você ficaria com muita fome na maior parte do tempo. Não é algo que eu recomendaria fazer pessoalmente. Portanto, é uma difícil decisão de estilo de vida se você tentar fazer isso sozinho, mas também porque existem efeitos biológicos e fisiológicos prejudiciais da restrição alimentar, perda de peso severa e, no caso dos humanos, muitos problemas com capacidade imunológica suprimida e várias coisas.

Portanto, o que realmente estamos interessados ​​em fazer é tentar entender: podemos separar os efeitos benéficos das mudanças na dieta na saúde humana e na saúde em geral desses efeitos fisiológicos negativos? E para fazer isso, realmente precisamos entender quais são os sensores moleculares, nas células e em nossos corpos, que realmente traduzem as mudanças nos alimentos que entram na produção de envelhecimento e resistência a doenças.

Então, nós começamos a fazer isso no laboratório, na verdade, e encontrar alvos moleculares específicos que são seletivos aos efeitos do envelhecimento da restrição alimentar. E agora estamos começando a construir isso e perguntar, bem, o que eles estão fazendo, e podemos encontrar maneiras de manipulá-los diretamente? E então esse é um objetivo realmente importante

Eu acho que por muito tempo, pensou-se que você precisava dos efeitos negativos para obter os efeitos benéficos. Acho que o & # 8217s realmente sofreu uma reviravolta nos últimos dois ou três anos, o que é um caminho empolgante para a pesquisa.

NOAH LEAVITT: E olhando para o futuro, como seria um potencial terapêutico, quando você é capaz de descobrir a melhor maneira de obter o benefício sem esses efeitos negativos?

WILL MAIR: Bem, então eu acho que para qualquer tipo de tratamento terapêutico a longo prazo, precisamos identificar os alvos. Em última análise, é isso que queremos fazer. A menos que as mudanças na dieta realmente se tornem algo que todos desejam para benefícios à saúde, acho que, no final das contas, haverá pessoas como eu, que ainda querem ter seu bolo e comer, certo.

Então, precisamos entender, existem efeitos terapêuticos que podemos usar e que podem aproveitar alguns desses mecanismos para obter benefícios? E então o que precisaremos fazer, e estamos começando a fazer, no campo é identificar aqueles interruptores moleculares nas células que realmente sentem a energia e, em seguida, traduzir isso para a proteção contra doenças. E então, uma vez que identificamos esses alvos e podemos mostrar a cadeia evolutiva que eles funcionam em células de mamíferos e em células humanas e, potencialmente, teriam benefícios para a saúde humana, então precisamos cooperar com nossos colegas da empresa farmacêutica e, em seguida, alvos de drogas para projetar essas coisas.

E isso é algo que já estamos começando a fazer no campo do envelhecimento. Temos pequenas moléculas que você pode alimentar para animais de laboratório e recapitular os efeitos benéficos de uma dieta pobre, sem dar a eles uma dieta pobre. A questão é: eles se traduzirão em benefícios para a saúde humana? E esses estudos estão em andamento. E também induzem alguns desses efeitos colaterais negativos? E eu acho que essa é uma grande questão que está muito aberta no momento e na qual estamos ativamente tentando trabalhar.

NOAH LEAVITT: Então você mencionou, obviamente, seria ótimo se todos pudessem apenas fazer mudanças na dieta. E eu acho isso interessante, porque o jejum intermitente se tornou essa tendência extremamente popular recentemente. Há alguma evidência de que os benefícios que você observou nos estudos com animais se traduzem na saúde humana? Quero dizer, e que trabalho ainda precisa ser feito para, eu acho, chegarmos àquele ponto em que poderíamos fazer algumas declarações sobre o jejum intermitente e a saúde humana?

WILL MAIR: Acho que sempre há um grande interesse em diferentes tendências dietéticas e passamos muito do nosso tempo discutindo isso no momento. O jejum intermitente é um, há restrição de tempo de alimentação, há restrição dietética, dietas cetogênicas.

E eu acho que o que está claro é que quando você pensa sobre diferentes culturas na humanidade, em muitas culturas e religiões diferentes, sempre houve alguma ligação entre um período de jejum. E se você vir algo acontecer muitas vezes, é provável que haja algo realmente nisso. E eu acho que está claro que alguns dos efeitos que vemos do jejum em sistemas modelo no laboratório, existem dados agora olhando para tipos de testes de intervenção em humanos, onde tentar dar um curto período de jejum e olhar para os resultados de saúde, e eles veem algum benefício.

O que acho do meu trabalho interessante, e o que estamos tentando fazer no laboratório, é que pessoalmente não concordo com a ideia de que haverá uma dieta que será a dieta universal de saúde para todos. Sabemos pelo trabalho de laboratório que diferentes genótipos e diferentes sexos respondem de maneira muito diferente a diferentes intervenções nutricionais. E há alguns & # 8211 como sempre, há alguma biologia subjacente a isso.

Portanto, o que meu laboratório está realmente interessado em fazer é tentar entender como podemos prever com antecedência qual será a intervenção dietética que beneficiará um determinado genótipo, um determinado indivíduo ou um determinado animal selvagem. E, portanto, estamos trabalhando em estreita colaboração com Jeff Miller no departamento de bioestatísticas aqui para combinar abordagens de aprendizado de máquina, onde você pode entender esses enormes dados e a ciência básica no laboratório, para voltar e avançar olhando para, OK, se dermos a mesma intervenção dietética para diferentes genótipos, diferentes indivíduos, e virmos uma resposta diferente, podemos entender o mecanismo por trás dessa resposta diferente? E então podemos modular isso, usando coisas como CRISPR e modificação do genoma, ou mais empolgante, pegar algo que nós apenas & # 8211 tudo que sabemos é o genoma do animal e prever qual a intervenção dietética correta, intervenção medicamentosa pode ser?

Portanto, é realmente onde eu vejo isso acontecendo, em vez de dizer, OK, você deve fazer um jejum intermitente ou uma alimentação com restrição de tempo, a resposta pode ser diferente para mim e diferente para você, certo . Então, realmente, o que precisamos entender é como podemos prever a abordagem da medicina personalizada para o envelhecimento? Como podemos prever o tipo de intervenção que beneficiaria diferentes genótipos? E precisamos começar com o trabalho no laboratório e aumentar, como já funcionou com tanto sucesso antes.

Então, um dos outros projetos de laboratório que acho muito interessante, quando pensamos sobre como a dieta afeta o risco de doenças e a taxa de envelhecimento, é realmente o que o animal está comendo ou é o que o animal percebe que está comendo? Portanto, publicamos um artigo há dois anos, ou talvez três anos atrás, onde efetivamente, criamos geneticamente um desses vermes nematódeos para que o sensor de energia, que detecta a quantidade de comida que está comendo, sempre & # 8220 pensou, & # 8221 entre aspas, que tava comendo menos comida né.

Então, quando você modula este sensor de energia & # 8211 e esta é a mesma proteína que é direcionada pela metformina, que é direcionada se você não tomou café da manhã ou se correu muito esta manhã, isso é ativado. Quando ativamos essa enzima em cada célula do animal, eles viveram muito tempo. Mesmo que eles não estivessem comendo muito, eles ainda estavam comendo tanta comida quanto queriam.

E então queríamos perguntar, bem, e se mudássemos o sistema nervoso, então, de fato, o sistema nervoso, o que percebe a ingestão de energia, pensava que o animal estava alimentado? E nós também fizemos isso geneticamente. Então, tínhamos esse organismo, essa espécie no laboratório, onde o corpo efetivamente pensava que estava sendo alimentado e o cérebro pensava que era & # 8211 o corpo pensava que estava em jejum, desculpe, e o cérebro pensava que estava alimentado, e perguntamos quem ganha ?

E o vencedor foi o cérebro, na verdade. Então, de fato, a percepção da ingestão de alimentos superou o status de energia real do corpo. E, portanto, estamos realmente interessados ​​agora em descobrir isso em diferentes sistemas. E o que fazemos é quando trabalhamos no verme nematóide, e isso também é verdade para o projeto de splicing, o próximo passo é levar isso para as células humanas, levar para um organismo modelo mais complicado como o camundongo e perguntar: isso é verdade?

E se isso for verdade, realmente começa a pensar, bem, são as maneiras de enganar nossos corpos fazendo-os pensar que estão comendo menos, mesmo que não? E esta é uma área de pesquisa realmente interessante, esse equilíbrio entre a percepção da ingestão alimentar e a ingestão real de alimentos e o que isso pode significar para a fisiologia e o risco de doenças.

NOAH LEAVITT: Então, apenas um rápido acompanhamento aí, então o que você está dizendo é que basicamente você não teria que ter uma dieta restrita, mas poderia enganar seu corpo fazendo-o pensar que você está com uma dieta restrita. Como os nutrientes atuam nisso?

Então eu estou pensando é algo que você exploraria daqui para frente, como & # 8211 porque eu & # 8217 estou supondo que a restrição dietética é uma parte dela, mas se minha dieta é toda como carboidratos versus gordura saudável, quero dizer, talvez esses não sejam & # 8217t é igual a. Então, isso é algo que você começou a olhar?

WILL MAIR: Bem, acho que isso afeta a forma como seu corpo processa os nutrientes de que necessita. Na verdade, ele só tem duas opções: ou os usa ou os armazena, e esse tipo de regulação aguda de como ele usa os diferentes nutrientes é realmente o que chamamos de metabolismo. Há muitas maneiras diferentes de fazer isso e, à medida que você envelhece, perde a capacidade de regular isso de maneira realmente adequada. Assim, ao fazer as escolhas erradas com seus metabólitos, você os armazena quando não deveria, ou os armazena no lugar errado, e isso leva ao risco de doenças.

Sua pergunta é: isso está realmente acontecendo, digamos, em um tecido específico, que talvez seja um tecido de armazenamento de gordura? É o tecido que está fazendo a escolha ou o cérebro tem uma parte nesse processo de tomada de decisão?

E o que sabemos é que existem, o que chamamos de regulação e metabolismo centrais reais. O cérebro tem enormes informações sobre como o resto do corpo lida com seus nutrientes. E até mesmo tecidos diferentes se comunicam entre si para modular o que estão fazendo em resposta à ingestão de nutrientes diferentes. Temos um trabalho aqui do laboratório Hotamisligil, olhando para diferentes tipos de lipídios indo entre diferentes tecidos que podem afetar sua capacidade de lidar com o metabolismo e regular o metabolismo.

Então, o que nosso trabalho, se fosse verdade e sustentasse, diria, que talvez essa regulação central, a maneira como o cérebro está orquestrando o resto do corpo, se isso dá errado com o tempo, ou se você pode trazer isso de volta para o controle , você pode realmente regenerar as decisões corretas em um animal velho e, então, fazer com que ele tenha um estado mais saudável. Então, realmente, os nutrientes acabariam sendo processados ​​de uma forma mais jovem. Você recuperaria a homeostase e o metabolismo direcionando esse condutor central.

Se você pensar sobre a orquestra, ela realmente está: são os instrumentos que estão tocando a melodia errada ou é o maestro que está fazendo a coisa errada? E nosso trabalho sugeriria que talvez fosse o maestro. Portanto, se você puder colocar essa pessoa de volta em xeque, talvez possa, novamente, voltar a essa ideia de, existe uma única terapêutica ou uma maneira mais simples de colocar um sistema muito complexo de volta em xeque? E isso é algo que estamos realmente entusiasmados em explorar.

NOAH LEAVITT: Isso é realmente fascinante. Quer dizer, eu acho, é surpreendente para você que o campo tenha chegado a este ponto onde isso é algo que poderia ser realisticamente possível? Eu acho, isso foi surpreendente para você? Ou quando você estava fazendo seu doutorado há 17, 18 anos, isso é algo que você realmente imaginou?

WILL MAIR: Não sei se fui tão profético como aluno de doutorado, mas prosseguirei e direi que sim. Mas, quero dizer, eu acho que & # 8211 então quero dizer, pesquisa de envelhecimento, é uma ciência muito interessante para trabalhar, porque é muito pessoal para todos. Todos nós estamos envelhecendo. Todos nós vemos agora, parentes que sofrem dessas doenças crônicas terríveis e debilitantes na velhice, o que significa que há muito interesse nessa área.

E as pessoas, certamente, à medida que envelhecem, estou fazendo 40 anos este ano. Já estou começando a sentir os sinais da idade. Então você começa a pensar sobre sua própria mortalidade. E então há um grande esforço para encontrar essas intervenções.

E acho que o que é surpreendente para mim é que esses estudos iniciais em que usamos esses sistemas genéticos simples como esses vermes nematóides, que eram muito legais, cientificamente e realmente impressionantes e iam contra tudo que os biólogos evolucionistas teriam previsto, que você poderia fazer um coisa e ter um efeito tão grande no envelhecimento, que isso realmente se traduziu dessa forma incrível, ter esses mecanismos conservados de envelhecimento compartilhados. E eu acho que a restrição dietética é algo que é um fenótipo profundo, para usar uma palavra melhor, efeito profundo que vemos no laboratório que é realmente impressionante e realmente difícil de ignorar.

Se você tiver quase qualquer modelo de doença, em um camundongo, digamos, em um laboratório, a melhor maneira de consertar é geralmente dar menos comida ao camundongo. E isso realmente combina com o que vemos na sociedade. Quero dizer, quando falamos sobre o aumento da expectativa de vida em todo o mundo com o tempo, na verdade, sabemos que, em diferentes estados da América, ela não está aumentando tão rápido quanto em outros lugares. Sabemos que a obesidade e a disfunção metabólica podem aumentar o risco de doenças relacionadas ao envelhecimento em pessoas muito jovens, não apenas diabetes, mas também distúrbios neurológicos e câncer.

Portanto, há um claro interesse, no público, nas ligações entre idade e doença, nutrição e risco de doença. E então, isso é algo que se torna & # 8211 que empurra a ciência ainda mais longe, e eu acho isso & # 8217s uma grande coisa.

NOAH LEAVITT: E acho que você tocou nisso, mas eu & # 8217 estaria interessado em como você olha para vincular seu trabalho à saúde pública em geral, seja trabalhando com nutrição ou talvez subestimando os determinantes sociais da saúde . Como você mencionou, quero dizer, a expectativa de vida pode variar de acordo com a geografia. Então, como você vê o que está fazendo no laboratório e depois trabalha com outras pessoas, em diferentes disciplinas da saúde pública, daqui para frente?

WILL MAIR: Então, estamos começando a fazer isso, como mencionei. Temos algum trabalho para tentar e & # 8211 o que & # 8217desejamos fazer é nos mover nesses ciclos iterativos entre o trabalho em populações humanas, big data, epidemiologia genética, nutrição. Há pessoas na escola que têm enormes conjuntos de dados sobre a resposta de diferentes pacientes à metformina, que é um medicamento usado para tratar diabetes tipo 2. Um dos alvos & # 8211 indiretamente & # 8211, mas uma das coisas que a metformina faz é ativar o mesmo gene que usamos em nosso laboratório para fazer os animais viverem mais. É um gene que é ativado durante o exercício.

Portanto, há essa biologia compartilhada ligando todas essas coisas diferentes. E o que precisamos começar a fazer é pegar isso e fazer este ciclo onde vamos para trás e para a frente, e realmente fazer conexões com aquelas pessoas que trabalham com nutrição e risco de doenças, aquelas pessoas que trabalham com metformina em populações envelhecidas, e vamos, olhe , agora podemos realmente testar a causalidade.

O que realmente queremos fazer não é apenas terminar com essa série de estudos de, essa variante do gene é encontrada com mais frequência em um lugar do que em outro, e ir, bem, olha, podemos pegar isso e podemos recriar essa variante no laboratório, explique-o, tente entender a biologia, e então leve isso de volta para talvez efetuar mudanças no que fazemos nos estudos sociais. Portanto, acho que é um momento muito emocionante agora para reunir esses campos díspares, e este é um lugar único para fazer isso aqui.

NOAH LEAVITT: Quais são as suas maiores perguntas sem resposta? Quais são as principais perguntas que, eu acho, você está mais apaixonado ou animado em responder nos próximos anos?

WILL MAIR: Acho que mencionei um deles. Então, publicamos um artigo na Nature no ano passado que examinava um processo chamado splicing e envelhecimento de RNA.

E basicamente, para explicar em um conceito bastante simples o que é splicing de RNA, então quando o Projeto Genoma Humano estava em andamento, uma das coisas mais surpreendentes que descobrimos foi, na verdade, não tínhamos tantos genes. Como eu disse, temos cerca de 22.000 genes. Mas, na verdade, em nossos corpos, esses genes produzem proteínas, e existem centenas de milhares de proteínas. E então criamos essa diversidade pegando esses genes e movendo-os em diferentes combinações para que você produza diferentes proteínas.

E publicamos um artigo no ano passado mostrando que este sistema complicado, que é chamado de splicing, então splicing sobre as diferentes sequências de genes, pode realmente dar errado com o envelhecimento e pode causar fenótipos de envelhecimento, é protegido quando você restringe a dieta dos animais. E, na verdade, alguns dos mecanismos que causam o processo de splicing são diretamente responsáveis ​​pelo efeito da restrição alimentar e, se você os direcionar, poderá fazer um animal viver mais tempo sem a restrição dietética.

Então esse foi um jornal legal. Mas enterrado no início daquele artigo estava um dado que era realmente interessante para mim. Uma delas era que poderíamos olhar para animais jovens, olhar para as diferentes combinações de splicing de um determinado gene e, basicamente, atribuir uma população de animais muito jovens & # 8211 isto é vermes nematódeos novamente & # 8211 em duas populações diferentes, uma que tinha de - tempero regulado e um que tinha uma emenda jovem.

E então poderíamos envelhecê-los de uma maneira cega. E todos esses animais têm o mesmo genoma, todos estão comendo a mesma comida, estão todos na incubadora à mesma temperatura.Mas poderíamos prever quais viveriam muito e quais não, a partir desse evento de união em animais realmente primitivos.

Então você poderia realmente & # 8211 uma das coisas mais curiosas sobre o envelhecimento é a variação nos indivíduos. Portanto, mesmo nesses vermes nematódeos que tinham o mesmo genoma, alguns vivem, envelhecem e morrem aos 13 dias, e alguns vivem, envelhecem e morrem aos 22 dias. Essa é uma grande diferença. E usando essa variante de emenda, poderíamos predizê-lo. Portanto, este foi quase um biomarcador de expectativa de vida.

Então, essa é a biologia legal, mas, novamente, quando pensamos sobre & # 8211, não nos importamos com vermes. A gente pensa em traduzir isso para a terapêutica. O que isso faria, se pudéssemos fazer isso por mim e você? Quero dizer, para mim, se você for, OK, Will, você está fazendo 40 anos este ano, mas na verdade, você está fazendo 50 biologicamente, ou realmente, você está fazendo 30 biologicamente, posso ficar feliz ou triste com isso e talvez me exercite um pouco mais, mas sério, o que eu faço com essa informação?

O que eu gostaria de fazer & # 8211 e é o foco de nosso laboratório que estamos começando a fazer. Estamos procurando financiamento para realmente construir em & # 8211 é fazer esses tipos de leituras e, como falamos, podemos então prever se você responderá a esta dieta em vez de outra, a esta droga em vez de outra, a esta intervenção genômica .

E então sabemos que temos muitas maneiras no laboratório, não apenas de nosso trabalho, de muitos outros laboratórios, de fazer os animais viverem por muito tempo. No entanto, eles funcionam de forma diferente em coisas diferentes. Algumas maneiras só funcionam em homens, algumas só funcionam em mulheres, algumas só funcionam na velhice, tenra idade.

Portanto, o que realmente queremos fazer é prever, a partir de uma leitura inerente e fácil de olhar, qual deve ser a intervenção, então qual seria o medicamento anti-envelhecimento personalizado para uma pessoa ou um indivíduo. E essa é uma oportunidade realmente empolgante que requer a integração de muitas disciplinas. Exige enorme capacidade estatística, capacidade computacional, edição de genoma, coisa que tivemos de repente nessa revolução recentemente nos últimos três ou quatro anos de edição do genoma CRISPR, o que é maravilhoso para fazer esse tipo de pergunta.

Então é para lá que eu realmente quero que a pesquisa vá, para realmente ir & # 8211 então, em vez de ter & # 8211 no momento, as coisas que fazemos para fazer um animal viver por muito tempo é o equivalente a tratar uma criança de 10 anos por Alzheimer & # 8217s, certo. Nenhum de nós quer isso. Queremos algo que possamos traduzir em terapêutico em alguém que tem um fenótipo de doença, e que possa reverter alguns dos problemas dessa doença.

E também, podemos prever com antecedência se funcionará ou não. Essa é uma grande questão, mas essa é realmente uma oportunidade empolgante para mim, e acho que temos maneiras de fazer isso agora.

Essa foi nossa entrevista com Will Mair sobre a ciência do envelhecimento.

E se você quiser saber mais sobre o trabalho de seu laboratório, teremos mais informações em nosso site, hsph.me/thisweekinhealth.

E isso é tudo para o episódio desta semana.

Um lembrete de que você sempre pode nos encontrar no iTunes, Soundcloud, Stitcher e Spotify.

29 de março de 2018 - Muitas vezes pensamos no envelhecimento como um declínio físico inevitável à medida que envelhecemos, nossos corpos se deterioram e as doenças começam a se multiplicar. Mas e se esse não fosse o caso? E se pudéssemos mudar a forma como envelhecemos e tornar nossos anos posteriores mais saudáveis ​​e gratificantes? Essa é a questão que exploramos durante nossa conversa aprofundada com Will Mair, professor associado de genética e doenças complexas. O laboratório de Mair & # 8217s explora a biologia básica do processo de envelhecimento - tentando entender por que temos mais probabilidade de contrair doenças crônicas quando somos velhos do que quando somos jovens. Eles procuram entender o que realmente está acontecendo de errado em nossas células e tecidos para aumentar o risco de doenças relacionadas à idade, e então trabalham para encontrar maneiras de reverter isso. É uma pesquisa fascinante que tem o potencial de mudar a forma como pensamos sobre o envelhecimento e as doenças relacionadas com a idade.

Você pode assinar este podcast visitando o iTunes, ouvi-lo seguindo-nos no Soundcloud e transmiti-lo no aplicativo Stitcher ou no Spotify.


Um problema para Darwin: por que envelhecemos e morremos em vez de viver para sempre?

No entanto, o envelhecimento apresenta um aparente paradoxo para a teoria da evolução. A premissa básica da evolução - seleção natural - é que algumas características que aparecem aleatoriamente são mais adequadas para a sobrevivência do que outras. Os indivíduos com essas características preferenciais sobreviverão para transmiti-los às novas gerações. Entre os humanos, a acuidade mental - a capacidade de planejar a caça e a coleta - e a destreza física - a capacidade de executar a caça e a coleta são duas das características humanas que sobreviveram e evoluíram com grande sucesso.

Mas com o envelhecimento vêm a demência e a fragilidade. Onde está a vantagem nisso?

Leonid A. Gavrilov e Natalia S. Gavrilova em "Teorias Evolucionárias de
Aging and Longevity ", (The Scientific World Journal, 2002) perguntam como é que a evolução leva a" características bizarramente prejudiciais como senescência e doenças degenerativas da idade avançada em vez de juventude eterna e imortalidade. Como é que, depois de termos alcançado o sucesso milagroso que nos levou de uma única célula desde a concepção até o nascimento e depois à maturidade sexual e à idade adulta produtiva. o programa de desenvolvimento formado pela evolução biológica falha até mesmo em manter as realizações de seu próprio trabalho? "

Os Gavrilovs apontam para outra peculiaridade evolucionária sobre o envelhecimento. Obviamente, o envelhecimento ocorre muito depois do tempo de vida necessário para dar continuidade à nossa espécie - "além do alcance da seleção natural". Pois se a seleção natural é - de uma maneira simplista - a luta para se reproduzir, esse trabalho é feito décadas antes dos efeitos nocivos do envelhecimento.

Anos atrás, assisti a uma palestra do biólogo evolucionista Richard Levins na qual ele observou que os humanos precisam ter uma expectativa de vida de apenas 25 para garantir a continuidade da espécie. Estamos bem equipados para nos reproduzirmos na adolescência, e uma expectativa de vida de 25 anos nos deixou com muitos jovens idosos para passar adiante toda a cultura necessária para sobreviver e evoluir na planície africana até nossa forma biológica atual. Não apenas a velhice, mas a meia-idade parece ser totalmente irrelevante para a sobrevivência.

O co-descobridor da seleção natural, Alfred Rusell Wallace, hipotetizou a "morte programada" como uma explicação para o envelhecimento ". Quando um ou mais indivíduos forneceram um número suficiente de sucessores, eles próprios, como consumidores de alimentos em um grau constantemente crescente, são um prejuízo para esses sucessores. A seleção natural, portanto, os elimina. "

Isso me lembra do livro, peça e filme, "On Borrowed Time", em que um homem prende a morte em uma árvore. Mas ele passa a ver as consequências de nada morrer - indivíduos sofrendo de dor não aliviada e recursos escassos para todos. Eventualmente, ele deixa a morte sair da árvore para que o ciclo de vida e morte possa continuar.

O envelhecimento apresenta o que os Gavrilovs chamam de "problema de tempo", uma vez que, "Muitas manifestações do envelhecimento acontecem após o período reprodutivo de organismos em evolução em idades que estão além do alcance da seleção natural."

E eles propõem duas teorias evolucionárias - não mutuamente exclusivas - para explicar o envelhecimento.

A teoria do acúmulo de mutações incorpora a ideia de que, embora as características relacionadas ao envelhecimento - nos reproduzimos anos antes de envelhecer - não sejam selecionadas para a sobrevivência, não são selecionadas contra elas. Um gene mutante que mata crianças não será passado para a próxima geração, mas um gene negativo - por exemplo, doença de Alzheimer - será neutro para a seleção natural. Com o tempo, esses genes não serão apenas transmitidos para as gerações futuras, mas também sobreviverão e se acumularão na população humana.

Relacionada ao acúmulo de mutações está a teoria da pleiotropia antagônica, que é a ideia de que alguns genes que têm um valor de sobrevivência para a reprodução carregam dentro de si efeitos negativos à medida que envelhecemos. Os genes pleiotrópicos têm mais de um efeito - no envelhecimento, efeitos antagônicos. Suponha que haja um gene promovendo o crescimento do cálcio. Isso é bom na juventude. Ossos fortes promovem a sobrevivência de humanos caçadores-coletores em evolução, mas a calcificação promove artrite na velhice. O que é bom para a reprodução pode não ser bom para a longevidade.

Por trás de tudo isso está a ideia de que, no ambiente em que os humanos evoluíram, o envelhecimento em si não era uma parte normal do ciclo de vida humano. Ainda na Idade Média, a expectativa de vida dos humanos era apenas cerca da idade de Richard Levins necessária para a sobrevivência da espécie - cerca de 25.

Aparentemente, envelhecemos porque os genes do envelhecimento são neutros para a seleção natural ou os efeitos colaterais negativos dos genes que mais cedo na vida promovem a sobrevivência e a reprodução.

Para a ciência, o envelhecimento é, na verdade, um fenômeno novo que está - por assim dizer - em sua infância.

Em postagens futuras, irei além da evolução e examinarei alguns dos mecanismos do envelhecimento - quaisquer que sejam suas origens biológicas.


ARTIGOS RELACIONADOS

Alguns cientistas evolucionistas acreditam que essa idade pode chegar a 120 anos em 2050.

O Sr. Last afirma que os humanos também demonstram maturação sexual retardada, de acordo com um relatório de Christina Sterbenz no Business Insider.

Isso se refere a algo conhecido como teoria da história de vida, que tenta explicar como a seleção natural molda os eventos-chave na vida de uma criatura, como a reprodução.

Essa mudança é tão significativa, diz o Sr. Last, que é comparável à mudança de macacos em humanos. 'Seus 80 ou 100 anos serão radicalmente diferentes dos seus avós', afirma ele

O Sr. Last prevê que, em 2050, os humanos viverão significativamente mais tempo, os robôs substituirão os empregos não qualificados, as mulheres terão filhos mais velhos e as pessoas terão mais tempo para se envolver em atividades culturais

Isso sugere que, à medida que o tamanho do cérebro aumenta, os organismos precisam de mais energia e tempo para atingir seu potencial total e, portanto, se reproduzem menos.

Em vez de viver rápido e morrer jovem, o Sr. Last acredita que os humanos viverão devagar e morrerão velhos.

'A sociedade global no momento é uma bagunça completa', disse ele ao MailOnline. “Mas na crise há oportunidade e no apocalipse pode haver metamorfose.

'Portanto, acho que o próximo sistema que a humanidade criar será muito mais sofisticado, justo e abundante do que a nossa civilização atual.

'Acho que nosso próximo sistema será tão diferente do mundo moderno, como nosso mundo contemporâneo é do mundo medieval.'

“O relógio biológico não vai durar para sempre”, acrescentou ele, e disse que as pessoas poderiam pausá-lo por algum tempo usando tecnologia futura.

E, além de ter mais anos sem crianças para desfrutar do tempo de lazer, o Sr. Last acredita que a inteligência artificial compensará a necessidade de empregos de baixa qualificação. Suas opiniões escreveram um artigo intitulado 'Evolução Humana, Teoria da História de Vida e o Fim da Reprodução Biológica' publicado na Current Aging Science

A mudança já está acontecendo. Hoje, a idade média em que uma mulher na Grã-Bretanha tem seu primeiro filho tem aumentado constantemente é de 29,8 anos.

Nos Estados Unidos, apenas 1% dos primeiros filhos nasceram de mulheres com mais de 35 anos em 1970. Em 2012, esse número subiu para 15%.

“À medida que os países se tornam socioeconomicamente avançados, mais e mais pessoas, especialmente mulheres, têm a opção de se engajar na reprodução cultural”, acrescentou Last.

E, além de ter mais anos sem filhos para aproveitar o tempo de lazer, ele acredita que a inteligência artificial compensará a necessidade de empregos de baixa qualificação.

Podemos também passar muito tempo vivendo em realidade virtual. "Não tenho certeza se a maioria das pessoas realmente internalizou as implicações dessa possibilidade", disse Last.

Suas opiniões são detalhadas em um artigo intitulado "Evolução humana, teoria da história de vida e o fim da reprodução biológica" publicado na Current Aging Science.

HUMANOS COMPETIRÃO COM DROIDS POR EMPREGOS ATÉ 2014, ESTUDO REIVINDICAÇÕES

Em 2040, os táxis serão dirigidos por robôs do Google, as lojas se tornarão showrooms para pontos de venda online e os call centers serão operados por dróides inteligentes.

Esse é o cenário retratado em pesquisas recentes, que sugere que robôs podem estar assumindo nossas vidas e empregos em menos de 30 anos.

A competição por trabalho causada por um aumento na população de robôs nos levará aos cirurgiões em busca de "poder de processamento adicional para nossos cérebros", afirmam.

Também podemos estar solicitando implantes biônicos para nossas mãos que nos tornarão capazes de realizar tarefas tão rápido quanto qualquer máquina.

Futurologistas, comissionados pelo site global de busca de empregos xpatjobs.com, dizem que os trabalhadores terão menos segurança no emprego e trabalharão mais horas anti-sociais.

Aqueles que assumem esses riscos e inovam com seus próprios corpos serão os maiores ganhadores em 2040, afirmam.

No entanto, o estudo acrescentou que os trabalhadores podem ficar com problemas de visão, órgãos sexuais menores e sobrancelhas constantemente franzidas enquanto lutam para manter a vida no século 21.

O estudo prevê que em 2050 um trabalhador típico do sexo masculino, de 35 anos, terá olhos vermelhos, um pênis menor, um cérebro maior, habilidades de linguagem avançadas e bioimplantes para melhorar seu desempenho


Assista o vídeo: O que é envelhecer para você? - Sou 60 (Agosto 2022).