Ученые вырастили полную модель человеческого эмбриона, неотличимую от настоящего

Ученые вырастили полную модель человеческого эмбриона, неотличимую от настоящего. Ученые создали «лабораторную копию» человеческого эмбриона без сперматозоида, яйцеклетки и матки. Фото.

Ученые создали «лабораторную копию» человеческого эмбриона без сперматозоида, яйцеклетки и матки

Современный мир – удивительное место. Мы приблизились к созданию искусственного интеллекта, научились редактировать геном и смогли вырастить человеческий эмбрион в лабораторных условиях. Выходит, мы живем в будущем, о котором писали научные фантасты. Но так как реальность от фантастики все же, отличается, в каждой из указанных областей есть ограничения. Так, современные ИИ-системы не обладают сознанием, за редактирование генома человека предусмотрена уголовная ответственность, а созданная израильскими учеными «копия» человеческого эмбриона – первая в своем роде. Разработанную исследователями структуру едва ли можно назвать человеческой, а подобные эксперименты поднимают новые этические вопросы. И хотя работа сильно отличается от всех предыдущих, ученые действительно добились впечатляющих результатов.

Что такое биоэтика

Биоэтика – это междисциплинарное изучение моральных и этических вопросов и ответы на них. Правда, далеко не все специалисты согласны с определением термина – настолько сложная эта область. Судите сами – новые лекарства, биомедицинские процедуры и способы изменения растений и животных приносят пользу миллионам людей. Однако те же самые инновации потенциально опасны и вызывают множество этических вопросов относительно их надлежащего использования.

Отметим, что вопросы биоэтики зачастую связаны с пересекающимися проблемами из различных областей исследований, включая науки о жизни, биотехнологии, медицину, государственную политику, юриспруденцию и философию. И хотя биоэтика начиналась как междисциплинарная область исследований, в настоящее время она сама по себе является полноценной дисциплиной.

Что такое биоэтика. В центре внимания биоэтики — здравоохранение, исследовательская этика, а также экологическая этика, которая изучает вопросы, связанные с деятельностью человека и этикой общественного здравоохранения. Фото.

В центре внимания биоэтики — здравоохранение, исследовательская этика, а также экологическая этика, которая изучает вопросы, связанные с деятельностью человека и этикой общественного здравоохранения.

По мере того как технологии развиваются все быстрее, а вопросы, связанные с их внедрением, становятся все более сложными, биоэтика будет продолжать развиваться и приобретать все большее значение. Более того, обсуждение проблем биоэтики давно вышло за пределы университетских стен.

Читайте также: Тайны нейротехнологий – можно ли использовать мозг как оружие?

Сегодня, на фоне новостей о создании искусственного человеческого эмбриона и выращиванию человеческих органов внутри других животных, к биоэтике приковано всеобщее внимание.

Как стволовые клетки помогли создать «лабораторный» эмбрион?

Итак, вернемся к результатам исследования, опубликованного в журнале Nature. В нем описано как эксперты «убедили» эмбриональные стволовые клетки человека самоорганизоваться в модель, напоминающую человеческий эмбрион на ранних этапах развития.

Стволовые клетки – клетки-предшественники всех тканей организма, которые могут стать абсолютно любой зрелой клеткой. По этой причине стволовые клетки активно применяют в различных областях медицины.

Примечательно, что ранее в этом году несколько лабораторий по всему миру опубликовали результаты предварительных исследований, описывающих развитие структур, подобных человеческому эмбриону. Новая работа, однако, сильно отличается от предыдущих, так как «лабораторный» эмбрион был создан без использования сперматозоидов, яйцеклеток или оплодотворения.

Как стволовые клетки помогли создать «лабораторный» эмбрион? Стволовые клетки выделяют из пуповинной крови, пупочного канатика, плаценты. Фото.

Стволовые клетки выделяют из пуповинной крови, пупочного канатика, плаценты.

Еще одним ключевым отличием нового исследования является использование химически, а не генетически модифицированных эмбриональных стволовых клеток и создание модели, более похожей на настоящий человеческий эмбрион. Так, в ходе работы израильские ученые использовали коллекцию гибких стволовых клеток (называемых плюрипотентными стволовыми клетками), которые затем вернули к их более ранней форме.

Хотите всегда быть в курсе последних новостей из мира науки и высоких технологий? Подписывайтесь на наш канал в Telegram – так вы точно не пропустите ничего интересного!

Авторы нового исследования также отмечают, что в ходе предыдущих попыток создания подобной модели отсутствовал ряд важных типов клеток, присутствующих в эмбрионах на ранних стадиях развития в утробе матери в нормальных условиях. Добиться результата удалось, основываясь на более ранних исследованиях, в ходе которых ученые создавали точные модели мышиных эмбрионов без использования оплодотворенной яйцеклетки в качестве основы.

Как ученые создали аналог человеческого эмбриона?

Команда, возглавляемая Джейкобом Ханной из Института Вейцмана в Израиле, создала модели эмбрионов возрастом до 14 дней, что является законным пределом для подобных исследований во многих странах (а также моментом, когда начинают развиваться такие органы, как мозг). Затем исследователи разделили стволовые клетки на три группы, одну из которых оставили в исходном состоянии, а две другие подвергли химическим модификациям, предназначенным для «включения» определенных генов.

В результате в двух группах с химически модифицированными клетками, «включенные» гены стимулировали трансформацию клеток в ткани, необходимые для создания «лабораторного» эмбриона. Затем все три группы были объединены в одну и один процент сгустков, образовавшихся среди клеток, смог успешно слиться в эмбрионоподобные структуры, которые затем росли еще в течение восьми дней.

Как ученые создали аналог человеческого эмбриона? Ученые создают модели эмбрионов для того, чтобы изучать самые первые дни после зарождения новой человеческой жизни и делать это наиболее этически приемлемым способом. Фото.

Ученые создают модели эмбрионов для того, чтобы изучать самые первые дни после зарождения новой человеческой жизни и делать это наиболее этически приемлемым способом

На этом этапе модельные эмбрионы содержали примерно 2500 клеток и достигли уровня зрелости, эквивалентного 14-дневному человеческому эмбриону, выросшему в утробе матери. Очень важно с самого начала смешать правильные виды клеток, – объясняют авторы исследования.

Несмотря на то, что вероятность успеха при создании моделей была низкой (поскольку стволовые клетки правильно организовывались лишь в небольшом проценте случаев), полученная модель, по-видимому, производит все различные типы клеток, которые формируют ткани на раннем этапе развития.

Вам будет интересно: Умер Дэвид Беннетт — первый человек со свиным сердцем

Авторы работы и ученые, которые не принимали участие в исследовании подчеркивают, что полученные модели не следует рассматривать как человеческие, хотя лабораторные структуры очень на них похожи.

Что дальше?

Главная цель нового исследования заключалась не в том, чтобы создать искусственные эмбрионы или тем более людей, а в том, чтобы провести фундаментальные исследования для лучшего понимания процессов раннего эмбрионального развития. Более того, авторы работы надеятся, что их исследование однажды поможет определить, как именно формируются здоровые человеческие эмбрионы и наоборот.

Исследователи надеются, что их работа прольет свет на относительно плохо изученную раннюю стадию развития человека, во время которой, как известно, развиваются болезни и врожденные дефекты.

Что дальше? Исследования Института Вейцмана не предполагают переноса моделей в утробу человека или животного или разработки структур после 14 дней. Фото.

Исследования Института Вейцмана не предполагают переноса моделей в утробу человека или животного или разработки структур после 14 дней.

Некоторые ученые назвали новую работу «впечатляющим шагом», однако не стоит забывать о сложных этических вопросах и необходимости введения более четких этических правил при разработке моделей человеческих эмбрионов, выращенных в лабораторных условиях.

Не пропустите: Что такое трансгенные продукты и почему россияне их боятся?

Все потому, что новейшие модели человеческих эмбрионов становятся все более сложными и вплотную приближаются к нормальному развитию плода. В работе подчеркивается, «что надежная нормативно-правовая база необходима больше, чем когда-либо». Но даже в отсутствии такой базы исследователи из Кембриджского университета приступили к разработке первой системы управления моделями человеческих эмбрионов на основе стволовых клеток. Словом, будущее нас ждет интересное.

В 2030 году появится лекарство для роста новых зубов — протезированию настанет конец?

В 2030 году появится лекарство для роста новых зубов — протезированию настанет конец? В будущем у человека может стать три набора зубов: молочные, коренные и выращенные. Фото.

В будущем у человека может стать три набора зубов: молочные, коренные и выращенные

У каждого человека зубы растут только два раза: сначала прорезаются молочные, а потом они заменяются коренными. С набором из 32 зубов приходится быть предельно осторожными — если они будут повреждены кариесом, лечение обойдется дорого. В очень запущенных случаях стоматологам не остается ничего, кроме полного удаления зуба. У некоторых людей не хватает зубов из-за анодонтии, врожденного дефекта их развития. Какой бы ни была причина отсутствия зубов, это большая проблема, которая снижает самооценку человека, создает проблемы с речью, питанием и так далее. На данный момент единственный способ обрести красивую улыбку, это протезирование зубов. Но в будущем, примерно в 2030 году, появится лекарство, после которого у пациентов будут вырастать новые коренные зубы совершенно естественным путем. Интригует, не так ли?

Как растут зубы человека

У каждого ребенка первым делом в челюсти появляются молочные зубы без корней. Они необходимы для того, чтобы кости челюсти сформировались правильно — если молочные зубы будут кривыми, прикус человека становится неправильным. Молочные зубы выполняют свою функцию примерно до 7-летнего возраста, а потом выпадают. Их место начинают занимать коренные зубы, которые остаются на всю жизнь.

Как растут зубы человека. Молочные зубы ребенка. Фото.

Молочные зубы ребенка

Формирование каждого зуба человека начинается с зубных зародышей — клеточных групп, которые появляются в период эмбрионального развития. С возрастом клетки зубной пульпы и зубного корня активно делятся и формируют различные ткани зуба, включая эмаль, дентин, цемент и зубной корень. После этого начинается эрупция — процесс, при котором формирующийся зуб прорезается через десну. Зубы растут одновременно, благодаря чему происходит формирование прикуса. Когда зубы уже полностью сформировались, они перестают увеличиваться.

Это должны знать все: Почему зубы — это не кости?

Почему после удаления зубов не растут новые

У человека есть только два набора зубов — молочные и коренные, третьего не дано. Это связано с тем, что после появления постоянных зубов, в организме человека процесс их формирования полностью останавливается. Количество зубов человека ограничено на генетическом уровне, и «взломать» эту систему крайне тяжело.

Почему после удаления зубов не растут новые. Сохранить здоровье коренных зубов тяжело — на них часто образуется кариес. Фото.

Сохранить здоровье коренных зубов тяжело — на них часто образуется кариес

Читайте также: Зачем нужны зубы мудрости и почему они не растут у жителей Мексики?

Лекарство для роста коренных зубов

Но «крайне тяжело», это не значит, что возобновления роста коренных зубов добиться невозможно. По данным японской газеты The Mainichi, в 2005 году местные ученые нашли у мышей ген, который отвечает за выработку белка USAG-1. А этот белок, как оказалось, ограничивает рост зубов. Исследователи сразу же смекнули, что если им удастся заблокировать этот белок, они смогут выращивать у животных и людей новые коренные зубы.

Лекарство для роста коренных зубов. Существует белок, который блокирует рост зубов — если остановить его, можно вырастить третий набор зубов. Фото.

Существует белок, который блокирует рост зубов — если остановить его, можно вырастить третий набор зубов

Недавно японские ученые во главе с Катсу Такахаши объявили, что они разработали антитело против USAG-1. На основе него было создано лекарство — судя по всему, это произошло уже давно, просто оно долго испытывалось на животных. В 2018 году они попробовали дать экспериментальное лекарство мышам с недостатком зубов, и после блокирования белка они действительно выросли. Также они провели испытание на хорьках, у которых с зубами все было в порядке — после приема лекарства, у них начали расти дополнительные зубы, между уже имеющихся. Исходя из этого, авторы научной работы сделали вывод, что лекарство «ломает систему» и запускает рост зубов третьего поколения.

Лекарство для роста коренных зубов. Дополнительный зуб во рту хорька. Фото.

Дополнительный зуб во рту хорька

На данный момент средство для роста зубов готовят к тестированию на людях — оно запланировано на июль 2024 года. Когда ученые убедятся, что лекарство не вызывает серьезных побочных эффектов, его хотят использовать для лечения детей в возрасте от 2 до 6 лет, у которых не растут зубы.

Возможно, в будущем средство будут применять и для выращивания зубов у взрослых людей. У пациентов появится выбор, вставить искусственные зубы, или вырастить свои, настоящие. Последний вариант кажется наиболее привлекательным, потому что от человека потребуется лишь принимать таблетки. А протезирование зубов является очень дорогим и не самым приятным процессом — благодаря анестетикам, это не так уж и больно, но требует времени.

Оставаться в курсе новостей науки и технологий очень просто — подпишитесь на наши каналы в Дзен и Telegram!

Под конец, вот вам небольшой ужастик — в 1800-е годы у некоторых людей взрывались зубы. Этому пугающему явлению есть несколько объяснений, но какой из них правильный, сказать невозможно.

Ученые обнаружили ген, который влияет на тревогу

Ученые обнаружили ген, который влияет на тревогу. Ученые обнаружили молекулу, которая может блокировать чувство тревоги. Фото.

Ученые обнаружили молекулу, которая может блокировать чувство тревоги

В мире каждый четвертый человек страдает от тревожных расстройств. Таким термином называется комплекс сложных состояний, при которых человек испытывает беспричинную тревогу, страх и депрессию. Они связаны с генетикой предрасположенностью и внешними воздействиями. В настоящее время существуют препараты против тревоги, но их эффективность оставляет желать лучшего. Менее половины людей, которые их принимают, чувствуют улучшение своего состояния. Все дело в том, что до конца не изучены причины возникновения тревожных расстройств и способы их старения. Однако в недавнем исследовании ученым удалось обнаружить ген, который повышает стрессоустойчивость и блокирует чувство тревоги. Это открытие может играть ключевое значение для лечения тревожных расстройств.

В чем опасность тревожных расстройств

При тревожных расстройствах человек испытывает сильное беспокойство за предстоящие события. А те события, которые происходят в реальном времени, вызывают у него обычно сильный страх. Конечно, подобные симптомы могут возникнуть и у абсолютно здорового человека, однако у людей с тревожным расстройством эти чувства преследуют практически всегда, даже когда объективных причин для этого нет.

Тревожные расстройства являются одними из самых распространенных психических расстройств. Нет сомнений в том, что их провоцируют внешние факторы. Однако у стрессоустойчивых людей после изменения внешних обстоятельств тревога и страх проходят. Но если у человека имеется генетическая предрасположенность, и он не повышает свою стрессоустойчивость, к примеру, прогулками среди природы, у него может развиться тревожное расстройство.

В чем опасность тревожных расстройств. Тревожное расстройство мешает нормальной жизнедеятельности человека. Фото.

Тревожное расстройство мешает нормальной жизнедеятельности человека

Помимо страха и тревоги такие расстройства часто сопровождаются и другими неприятными симптомами, такими как нервозность, дрожь, повышенная потливость, мышечное напряжение, учащенное сердцебиение, головокружение, дискомфорт в районе солнечного сплетения, а также головные боли и невозможность расслабиться.

Часто люди при этом боятся болезней или несчастного случая, который может произойти с ними или с их близкими. Также могут быть другие навязчивые дурные предчувствия и волнения. Разумеется, они мешают нормальной жизнедеятельности человека, особенно, когда сильно выражены. Прежде всего страдает работоспособность и продуктивность человека, сон и другие аспекты жизни.

Почему возникает тревога

Чтобы выяснить причину тревожных расстройств, сотрудники университетов Бристоля и Эксетера стали искать основные механизмы, вызывающие тревогу у мышей, на молекулярном уровне. Свое внимание они сосредоточили на микроРНК, или миРНК, которые присутствуют не только у животных, но и людей. Известно, что они способны связываться с матричной РНК (мРНК), чтобы не давать ей производить белки.

Почему возникает тревога. Исследователи обнаружили как микроРНК мышей регулируют их стрессоустойчивость. Фото.

Исследователи обнаружили как микроРНК мышей регулируют их стрессоустойчивость

Исследование показало, что микроРНК контролируют определенные белки, которые в свою очередь влияют на процессы в миндалевидном теле. От этих процессов зависят наши эмоции, в том числе и тревога. В частности, эти белки активны при тревожных расстройствах.

Исследователи вначале подвергали мышей сильному стрессу, а затем брали образцы миндалины и проводили анализ. Результаты этого анализа сравнивали с результатами анализа миндалины контрольной группы, то есть мышей, которые не подвергались стрессу. Таким образом команда хотела обнаружить различия между обычной мозговой активностью и той, которая возникает при стрессовых ситуациях.

Как выяснилось, молекула miR483-5p, которая представляет собой микроРНК, была активна в мозжечке после стресса, где подавляла ген Pgap2. Считается, что данный ген влияет на поведение и связан с тревогой. Молекула miR483-5p, фактически, работает как блокировщик этого гена, чем регулирует реакцию миндалевидного тела на стресс. По мнению исследователей, взаимодействие микроРНК и гена Pgap2 непосредственно связано с симптомом тревоги. Об этом авторы работы сообщают в своем исследовании, опубликованном в журнале Nature Communications.

Почему возникает тревога. Сделанное учеными открытие поможет медикам избавлять людей от тревожного расстройства. Фото.

Сделанное учеными открытие поможет медикам избавлять людей от тревожного расстройства

Избавиться от тревоги можно на молекулярном уровне

По словам исследователей, давно было известно, что МиРНК влияют на нейропсихиатрические состояния, в том числе тревогу. Однако было неизвестно какие механизмы на молекулярном и клеточном уровне они используют, чтобы регулировать стрессоустойчивость и восприимчивость к стрессовым ситуациям. Теперь же удалось обнаружить путь miR483-5p/ Pgap2, который снижает тревожность.

Исследователи считают, что это открытие имеет большой потенциал для разработки эффективной противотревожной терапии, которая сможет избавлять людей от тревоги и возвращать позитивное мышление. А позитивное мышление — это путь к долголетию, о чем мы рассказывали ранее.

Ученые изучили гены Людвига Бетховена и узнали о нем неожиданные факты

Ученые изучили гены Людвига Бетховена и узнали о нем неожиданные факты. Ученые изучили волосы Людвига ван Бетховена и узнали интересные факты о его здоровье. Фото.

Ученые изучили волосы Людвига ван Бетховена и узнали интересные факты о его здоровье

Людвиг ван Бетховен — один из самых известных композиторов в мире. Он является автором знаменитых «Лунной сонаты», «Симфонии № 5», а также других классических произведений. Когда речь заходит об этом человеке, сразу же вспоминается факт того, что он был глухим. Многие люди удивляются тому, как ему удалось написать столько композиций без самого главного для него органа чувств, и ответ прост — сначала он все слышал, но с возрастом слух начал постепенно исчезать. Известно, что первые проблемы он начал испытывать в 20-летнем возрасте, и к 40 годам уже практически ничего не слышал. Недавно исследователям удалось изучить ДНК композитора и узнать о нем несколько неожиданных фактов. Скорее всего, эти данные скоро будут добавлены в учебники истории. А у вас есть шанс почитать о новом научном открытии прямо сейчас.

Чем болел Людвиг ван Бетховен

О том, почему Людвиг ван Бетховен начал терять слух, никому неизвестно — об этом не знал даже его лечащий врач Иоганн Адам Шмидт. Проблемы со слухом возникли, когда композитору было 20 лет. Сначала у него возник шум в ушах, а после этого он перестал слышать звуки на высоких частотах. В конечном итоге, примерно к 40 годам, немецкий композитор был практически полностью глухим. В письмах, адресованных своим братьям, он писал что «безнадежно огорчен».

Чем болел Людвиг ван Бетховен. Иоганн Адам Шмидт — немецкий врач, лечивший Бетховена. Фото.

Иоганн Адам Шмидт — немецкий врач, лечивший Бетховена

Потеря слуха была не единственной проблемой, с которой столкнулся Бетховен. Судя по документам, примерно с 22-летнего возраста он страдал от сильных болей в животе и приступов диареи. За шесть лет до смерти, у композитора возникли первые признаки болезни печени. Считается, что именно она и стала причиной его смерти в 56 лет.

Чем болел Людвиг ван Бетховен. У Людвига вана Бетховена было много проблем со здоровьем. Фото.

У Людвига вана Бетховена было много проблем со здоровьем

Это нужно знать всем: Громкая музыка в наушниках способна лишить слуха 1,3 миллиарда людей

Генетический анализ Людвига Бетховена

Ученые уже много раз пытались узнать больше подробностей о состоянии здоровья композитора. Например, в 2007 году они изучили пучок волос, который должен был принадлежать Бетховену. Анализ ДНК показал, что его смерть могла быть ускорена отравлением свинцом. Учитывая то, что в 18-19 века люди часто пили из свинцовых сосудов и получали медицинское лечение с использованием свинца, факт отравления ученых особо не удивил.

Генетический анализ Людвига Бетховена. Свинцовая посуда 18 века. Фото.

Свинцовая посуда 18 века

Однако, впоследствии было выяснено, что Людвиг ван Бетховен мог и не страдать от отравления. Все потому, что в ходе последующих исследований ученые пришли к выводу, что изученные волосы принадлежали не ему, а неизвестной женщине.

Недавно ученым удалось изучить пряди волос, которые действительно принадлежали немецкому композитору. В распоряжении авторов новой научной работы, результаты которой были опубликованы в научном журнале Current Biology, оказались восемь образцов волос, которые хранились в частных коллекциях. Некоторые из прядей композитор оставил друзьям еще при жизни, а другие были срезаны на похоронах.

Наша основная цель состояла в том, чтобы пролить свет на проблемы со здоровьем Бетховена, которые, как известно, включают прогрессирующую потерю слуха после 20 лет, в конечном итоге приведшую к функциональной глухоте к 1818 году, — объяснил биохимик Йоханнес Краузе.

В ходе генетического анализа ученые выяснили, что у Людвига Бетховена имелась предрасположенность к заболеваниям печени. Ситуация усугубилась после того, как он заразился гепатитом B и злоупотреблял употреблением алкоголя. По словам исследователя Тристана Бегга, современники композитора утверждали, что по меркам начала 19 века он пил не так уж и много. Однако, он явно употреблял дозы, которые сегодня считались бы опасными для здоровья. Некоторые историки читают, что он мог выпивать литр вина за каждым обедом.

Генетический анализ Людвига Бетховена. Подлинная прядь волос Бетховена, прикрепленная к письму от 1827 года. Фото.

Подлинная прядь волос Бетховена, прикрепленная к письму от 1827 года

Проблемы с печенью о Людвига Бетховена действительно были. Но других проблем с желудочно-кишечным трактом у него обнаружено не было. Анализ показал, что у него точно не было непереносимости лактозы и синдрома раздраженного кишечника.

Также ученые не нашли в его генах предрасположенность к глухоте. Поэтому ответа на вопрос «из-за чего Бетховен лишился слуха» остается открытым.

Читайте также: Почему тихая музыка успокаивает и уменьшает боль

Тайны предков Людвига вана Бетховена

В ходе научной работы, ученые сделали еще одно интересное открытие. Оказалось, что Y-хромосома Бетховена не совпадает с Y-хромосомой его потомков, которые сегодня живут в Бельгии. По отцовской линии, общим предком между ними и великим композитором является мужчина по имени Эрт ван Бетховен. Ученые считают, что в поколениях между Эртом и Людвигом Бетховеном была женщина, которая родила ребенка от неизвестного мужчины. Скорее всего, композитор является потомком этой пары.

Тайны предков Людвига вана Бетховена. Генеалогическое древо Бетховена. Фото.

Генеалогическое древо Бетховена

Итак, в ходе научной работы ученые узнали следующие факты о Людвиге Бетховене:

  • композитор имел генетическую предрасположенность к болезням печени;
  • он вряд ли страдал от непереносимости лактозы и синдрома раздраженного кишечника;
  • у Бетховена не было предрасположенности к глухоте;
  • в истории его рода имеется как минимум одна «интрижка».

Если хотите оставаться в курсе новых научных открытий, подпишитесь на наш Дзен-канал и следите за обновлениями!

Напоследок рекомендую почитать статью про еще одно научное открытие, которое касается знаменитой исторической личности: «Ученые нашли ныне живущих потомков Леонардо да Винчи».

Почему некоторые люди стареют быстрее и что такое биологический возраст?

Почему некоторые люди стареют быстрее и что такое биологический возраст? Биологический возраст – лучший показатель здоровья, чем количество прожитых лет. Фото.

Биологический возраст – лучший показатель здоровья, чем количество прожитых лет.

Возраст – это не просто цифры, а скорость, с которой клетки, ткани и органы изнашиваются в зависимости от состояния здоровья. Старение, как известно, является главным фактором риска развития таких заболеваний как болезнь Альцгеймера, деменция, остеопороз и рак, причем в большей степени, чем курение, недостаток физической активности и количество прожитых лет. Однако, увеличивая риск развития многочисленных заболеваний в тысячу раз, старение не является надежным показателем того, как быстро человек достигнет преклонного возраста. Исследователи полагают, что это связано с разницей между хронологическим возрастом (количеством прожитых лет) и биологическим (физическими и функциональными способностями). По этой причине определение биологического возраста имеет решающее значение для здоровья, позволяя отсрочить, изменить или даже обратить вспять процесс старение.

Биологический возраст является более точным показателем продолжительности жизни чем хронологический возраст и напрямую не коррелирует с морщинами и седыми волосами.

Факторы старения организма

На протяжении всей своей истории люди искали источник молодости. И хотя эликсира молодости по-прежнему не существует, многочисленные исследования показывают, что отсрочка старения является одним из способов жить более здоровой и полноценной жизнью. Привычки, состояние окружающей среды, сон и физические упражнения позволяют нам дольше оставаться здоровыми.

Как показали результаты ранее проведенных исследований, главным врагом преклонного возраста также является одиночество – социальные связи необходимы для благополучия на протяжении всей жизни. Однако поддерживать их с течением времени может быть сложно из-за потери семьи и друзей, депрессии, хронических заболеваний или других факторов. В нескольких исследованиях сообщалось о сильной связи между социальной изоляцией стрессом, заболеваемостью и смертностью.

Факторы старения организма. Социальные связи и физическая активность связаны с благополучием на протяжении всей жизни. Фото.

Социальные связи и физическая активность связаны с благополучием на протяжении всей жизни.

О том, можно ли повернуть старение вспять мы рассказывали в этой статье, не пропустите!

Питание и физические упражнения аналогичным образом влияют на биологический возраст. Голубые зоны – районы, в которых проживают долгожители, объясняют отсрочку от старение питанием, физическими упражнениями и социальными связями. Питание преимущественно на растительной основе и активность в течение дня – хорошо известные “секреты” здоровья и долголетия.

Как определить биологический возраст?

При обсуждении биологического возраста важно учитывать здоровье и жизнестойкость человека и не сосредотачиваться исключительно на болезни. Жизнестойкостью называют адаптацию и восстановление организма после перенесенных заболеваний, которые нередко позволяют определить общее состояние организма. Однако лучше всего справиться с этим (и предотвратить развитие смертельно опасных заболеваний) можно с помощью молекулярных маркеров – своего рода отпечатков биологического возраста.

Молекулярный отпечаток старения может стать инструментом, с помощью которого можно идентифицировать людей с хроническими заболеваниями и слабым здоровьем. Такие люди, как правило, нуждаются в наблюдении и раннем медицинском вмешательстве для сохранения их здоровья и снижения уровня смертности, – полагают специалисты.

Как определить биологический возраст? Биологический возраст — понятие, отражающее степень морфологического и физиологического развития организма. Фото.

Биологический возраст — понятие, отражающее степень морфологического и физиологического развития организма.

Одним из таких маркеров являются эпигенетические часы – совокупность эпигенетических меток ДНК, с помощью которой можно определить биологический возраст клеток, тканей или органа. Если объяснять совсем просто, то эпигенетика – это химическая модификация ДНК, контролирующая функцию генов. Так, возрастные изменения можно обнаружить благодаря «отпечаткам» в ДНК, появляющихся по мере старения организма.

Еще больше интересных статей о борьбе со старением и здоровом образе жизни читайте на нашем канале в Яндекс.Дзен – там регулярно выходят статьи, которых нет на сайте!

Однако необходимо отметить, что эпигенетические часы не приравниваются к биологическому возрасту. Кроме того, неясно, как именно эти «отпечатки» работают или способствуют старению. К тому же на сегодняшний день не существует эффективного теста для прогнозирования здоровья человека на раннем этапе жизни. По этой причине ученые ищут специфичные молекулы, своего рода отпечатки пальцев» для определения биологического возраста.

Как продлить молодость?

Еще одним известным маркером биологического возраста является накопление в организме особых дисфункциональных клеток, которые стареют из-за сильного стресса и повреждаются настолько, что процесс клеточного деления останавливается, высвобождая молекулы, вызывающие хроническое воспаление и многочисленные заболевания.

Как продлить молодость? Борьба со старением — это сложная тема. Фото.

Борьба со старением — это сложная тема.

Исследования на животных показали, что избавление от стареющих клеток может увеличить продолжительность жизни. Однако факторы, четко определяющие дисфункциональные клетки у людей, до сих пор неизвестны. По этой причине измерить биологический возраст, даже с помощью специальных тестов, непросто.

Читайте также: Можно ли предотвратить старение клеток?

Ситуацию также усложняют продукты метаболизма (метаболиты), играющие важную роль в функциональном здоровье организма. Сегодня огромное количество ученых работает над определением точного состава этих химических веществ, чтобы понять, какие из них могут наилучшим образом измерить биологический возраст. Как видите, впереди у ученых много работы, однако кое-что известно наверняка – правильное питание и физическая активность успешно замедляют биологическое старение организма.

Эпигенетические тесты

Вы наверняка не раз слышали о специфических тестах ДНК (23andMe и Ancestry), с помощью которых можно не только найти дальних родственников, но и определить риски ряда заболеваний, например, склонность к развитию рака или других опасных недугов. На сегодняшний день в мире существует несколько стартапов, продающих тесты, с помощью которых можно определить биологический возраст. Для этого достаточно сдать анализ крови, мочи или слюны.

Больше по теме: Как мутации ДНК влияют на старение организма?

Эпигенетические тесты. Человечество всю свою историю ищет фонтан молодости. Увы, безуспешно. Фото.

Человечество всю свою историю ищет фонтан молодости. Увы, безуспешно

Подобные тесты измеряют эпигенетические изменения в организме, которые влияют на поведение генов. Помимо указания возраста каждого клиента, многие компании предоставляют план действий с индивидуальными рекомендациями по здоровому образу жизни. Как правило они касаются режима сна-бодрствования, правильного питания и физической активности.

Мы думаем, что некоторые люди стареют медленнее и живут дольше, в то время как другие раньше сталкиваются с хроническими заболеваниями и стареют быстрее. Биологический возраст – это способ попытаться суммировать эти различия между людьми, – рассказывает Дэниел Бельски, профессор эпидемиологии Колумбийского университета, изучающий проблемы старения.

Эпигенетические тесты. Секрет молодости – это здоровье, а не отсутствие морщин и седых волос. Победить смерть пока что никому не удалось. Фото.

Секрет молодости – это здоровье, а не отсутствие морщин и седых волос. Победить смерть пока что никому не удалось.

Но несмотря на популярность эпигенетические тестов, у ученых пока недостаточно знаний о том, достаточно ли они чувствительны для выявления изменений в образе жизни и прогнозированию старения. Но несмотря на необходимость дальнейших исследований, эпигенетические тесты уже сегодня могут принести пользу, так как вдохновляют людей на формирование здоровых привычек.

Подборка генетических мутаций, которые могут сделать человека «суперменом»

Подборка генетических мутаций, которые могут сделать человека «суперменом». Некоторые генетические мутации могут сделать человека удивительным. Фото.

Некоторые генетические мутации могут сделать человека удивительным

Знаете ли вы, что 99% генетической информации в вашем организме в целом такое же, как у всех остальных людей в мире? Гены определяют пол человека, цвет волос и кожи, склонность к различным заболеваниям и так далее. Но за что отвечает тот 1%, который у людей является уникальным? У ученых есть много поводов предполагать, что входящие в этот небольшой процент специфические гены способны наделить некоторых людей удивительными способностями. Например, редкие вариации генов могут наделить человека способностью быстро и долго бегать, защитить от опасных заболеваний, пить много кофе и так далее. Давайте узнаем, какими генами нужно обладать человеку, чтобы его можно было считать полноценным «суперменом»?

Списком генетических мутаций, которые могут наделить человека удивительными особенностями, поделилось издание Business Insider.

Ген силы и выносливости

У каждого человека без исключения имеется ген ACTN3, который помогает нашему организму вырабатывать особый гормон альфа-актинин-3. Это один из самых хорошо изученных белков человеческого организма — давно известно, что он контролирует мышечные волокна, которые очень важны во время бега и поднятия тяжестей. От того, сколько гормона альфа-актинина-3 вырабатывается в человеческом теле, зависит его способность быстро и долго бегать, поднимать тяжести и так далее.

Ген силы и выносливости. Некоторые мутации гена ACTN3 могут сделать человека удивительно выносливым или сильным. Фото.

Некоторые мутации гена ACTN3 могут сделать человека удивительно выносливым или сильным

Многие люди называют ACTN3 «геном спорта», и даже сдают анализы для выявления его мутаций. На основе этих результатов можно понять, к каким видам спорта человек больше всего предрасположен. В одних случаях люди генетически склонны к видам спорта, где очень важна выносливость: бег, плавание, лыжи и так далее. В других случаях мужчины и женщины не особо выносливы, но гораздо мускулистее и благодаря этому могут поднимать большие тяжести. Особенно часто наличием мутации гена ACTN3 интересуются родители, которые хотят отдать своего ребенка в спортивную секцию.

Гены короткого сна

В статье «5 убедительных причин меньше спать по выходным» мы выяснили, что взрослым людям необходимо каждый день спать по 8 часов. Но есть исключение — люди с мутацией в гене hDEC2 способны восстанавливать свою энергию всего за 4 часа сна.

Гены короткого сна. Мутации некоторых генов могут избавить человека от необходимости долгого сна. Фото.

Мутации некоторых генов могут избавить человека от необходимости долгого сна

Ген hDEC2 не единственный, мутация которого может сократить время сна без вреда для здоровья. В статье про синдром короткого сна мой коллега Андрей Жуков написал, что сократить время сна также могут гены BHLHE41 и ADRB1. Но такие мутации очень редкие.

Ген чувствительности к горькому вкусу

По мнению ученых, примерно четверть населения Земли имеет критически высокую чувствительность к горькому вкусу. Например, когда они пьют кофе, они сильнее остальных ощущают его горечь, из-за чего в напиток приходится добавлять больше молока или сахара. С одной стороны, такая особенность может заметно усложнить жизнь. Но, стоит отметить, такие люди имеют шанс стать высокооплачиваемыми дегустаторами напитков. Ученые считают, что повышенная чувствительность к горькому связана с мутациями в гене TAS2R38.

Ген чувствительности к горькому вкусу. Люди с мутацией гена TAS2R38 могут стать хорошими дегустаторами. Фото.

Люди с мутацией гена TAS2R38 могут стать хорошими дегустаторами

Ген прочных костей

Некоторые генетические мутации гена LRP5 могут сделать кости человека очень хрупкими. Ученые предполагают, что именно такими генетическими нарушениями можно объяснить некоторые случаи ювенильного остеопороза — заболевания, при котором сильно снижается минерализация костей. Люди с такого рода болезнями рискуют получить перелом даже при слабом ударе.

Ген прочных костей. Мутации гена LRP5 могут сделать кости слабыми, или наоборот — предельно прочными. Фото.

Мутации гена LRP5 могут сделать кости слабыми, или наоборот — предельно прочными

Однако, некоторые мутации гена LRP5 дают обратный эффект — кости человека становятся необычайно крепкими. Таким людям не страшны сильные удары и падения, потому что их скелет становится предельно прочным.

Знаете ли вы, что зубы не являются костями? Объяснение читайте в этом материале.

Ген защищающий от малярии

По данным ВОЗ, малярия является опасным инфекционным заболеванием, которое вызывается паразитами рода Plasmodium. По данным за 2021 год, во всем мире от этого заболевания пострадало 247 миллионов человек. Особенно сильно рискуют заболеть страшной болезнью люди, которые живут в теплых частях Земли с высокой влажностью.

Ген защищающий от малярии. Смертельно опасное заболевание передается малярийными комарами. Фото.

Смертельно опасное заболевание передается малярийными комарами

Некоторые люди имеют генетическую защиту от малярии, связанную с мутацией в гене гемоглобина. Это генетическое изменение приводит к развитию серповидноклеточной анемии, при котором эритроциты обретают форму серпа. Паразитические организмы не могут размножаться в клетках такой формы, что и обеспечивает защиту.

Ген снижающий уровень холестерина

Жирная пища вроде жаренного мяса, а также всевозможные колбасы и другие вредные продукты повышают уровень плохого холестерина. Его избыток приводит к развитию атеросклероза — образованию бляшек на стенках артерий. В результате их образования, у человека значительно повышается риск развития таких заболеваний, как стенокардия, а также возникновения инфаркта миокарда и инсульта.

Ген снижающий уровень холестерина. Существует мутация, которая удерживает холестерин на оптимальном уровне. Фото.

Существует мутация, которая удерживает холестерин на оптимальном уровне

Однако, у некоторых людей имеется мутация в гене, который ответственен за производство транспортного белка сложного эфира холестерина (CETP). Мутация в гене приводит к дефициту этого белка, результатом чего становится снижение уровня плохого холестерина. Ученые уверены, что это понижает риск развития упомянутых заболеваний.

Гены быстрого усвоения кофе

На сегодняшний день ученым известно как минимум шесть генов, которые отвечают за усвоение организмом кофеина. Например, гены BDNF и SLC6A4 заставляют людей хотеть пить больше кофе, а несколько других ускоряют расщепление кофеина — из-за этого эффект проходит быстрее и люди могут пить любимый напиток хоть 10 раз в день. Чем не суперспособность?

Читайте также: Почему кофе нужно пить с молоком?

Ген покраснения кожи

После выпитой банки пива или бокала вина, большинство людей просто становятся более расслабленными. Однако, в мире есть мужчины и женщины, кожа которых после употребления алкоголя приобретает красноватый оттенок. В некоторых случаях, это происходит из-за мутации в гене, который отвечает за способность фермента печени ALDH2 преобразовывать побочный продукт спирта ацетальдегид в ацетат.

Ген покраснения кожи. Генетическая мутация может сделать так, что при употреблении алкоголя кожа будет становиться красной. Фото.

Генетическая мутация может сделать так, что при употреблении алкоголя кожа будет становиться красной

Мутация препятствует этому преобразованию, из-за чего ацетальдегид накапливается в крови и расширяет капилляры под кожей — из-за этого она и краснеет. Казалось бы, это просто интересная особенность организма. Однако, ацетальдегид относят к ряду веществ, которые могут привести к развитию рака пищевода. Пожалуй, это единственная мутация в этой статье, которая не делает из человека «супермена».

Хотите пообщаться на тему науки и технологий? Вступайте в наш Telegram-чат!

Напоследок стоит отметить, что мутации в ДНК могут влиять на старение организма. Подробнее об этом читайте тут.