Category: животные

Category was added automatically. Read all entries about "животные".

Михаил Батин, Mikhail Batin

Стремление к бессмертию – суть самой жизни (Черновик главы из нашей книги "Бессмертие"). Часть 1

Несмотря на то, что отдельные особи смертны, жизнь как явление невероятно устойчива. Возникнув на Земле около 3 миллиардов лет назад из одной живой клетки, она пережила ледниковые периоды, извержения вулканов, падение астероидов. Именно благодаря своей способности выживать в любых условиях, жизнь расцвела и преобразила лицо нашей планеты.

Жизнь на Земле не смогли уничтожить даже самые страшные природные катаклизмы

Даже полное оледенение, случившееся на Земле 600 миллионов лет назад, не смогло уничтожить все живые организмы. Жизнь сохранилась и продолжила свое развитие.
Позже, 250 миллионов лет назад,  произошло гигантское трапповое извержение в Западной Сибири, земная кора треснула и миллионы кубических километров лавы вылились на поверхность, резко изменив состав атмосферы и кислотность вод океана. Эти события, известные сейчас как пермское вымирание, уничтожили 96 % всех морских видов и 70 % наземных видов позвоночных, но оставшиеся приспособились к новым условиям среды и смогли развиваться дальше.
Около 70 тысяч лет назад вновь возникла угроза уничтожения жизни людей на Земле. Мощнейшее извержение вулкана Тоба, выбросившего в атмосферу огромные массы пепла, привело к  наступлению вулканической зимы,  в результате которой популяции многих видов животных пережили катастрофическое сокращение. Численность Homo Sapiens уменьшилась  до 2000 человек, но человечество выжило и смогло создать цивилизацию.

Живые организмы эволюционируют в сторону повышения выживаемости
Все существа на планете борются за жизнь тем или иным способом. Они пытаются остаться в живых сами и произвести на свет жизнеспособное потомство, которое обеспечит сохранение их вида. Практически все существующие ныне виды проявили чудеса приспособляемости к изменяющимся условиям внешней среды, и это помогло им выжить во времена природных катаклизмов.
Первая последовательная теория биологической эволюции, выдвинутая французским натуралистом Жаном Батистом Ламарком в 1809 году, объясняла прогрессивное развитие с передачей по наследству приобретенных признаков тем, что у организмов существует внутреннее «стремление» к совершенствованию.  А любое совершенствование живого организма всегда идет только в одном направлении -  повышения выживаемости вида и увеличение продолжительности его жизни.
В качестве примера, подтверждающего свою теорию, Ламарк приводил жирафа. Известно, что это самое высокое из млекопитающих животных обитает во внутренних областях Африки и водится в местах, где почва почти всегда сухая и лишена растительности. Это заставляет жирафа объедать листву деревьев и делать постоянные усилия, чтобы дотянуться до неё. Вследствие этой привычки, существующей с давних пор у всех особей данной породы, передние ноги жирафа стали длиннее задних, а его шея настолько удлинилась, что это животное, даже не приподнимаясь на задних ногах, подняв только голову, достигает шести метров в высоту.
Как известно, семейство жирафовых миллионы лет назад насчитывало множество видов. Но после ледникового периода в живых остались только два, наиболее приспособившихся к новым условиям жизни вида - жираф и окапи.

Еще один пример – верблюды. Они были одними из основных представителей так называемой мамонтовой фауны, существовавшей в северной Евразии вплоть до окончания последнего оледенения 10—12 тыс. лет назад. Другие представители этой фауны - мамонты, шерстистые носороги и большерогие олени – вымерли, а верблюды сохранили свой вид, приспособившись к жизни в суровой и безводной местности. Они прекрасно чуют запах влаги и могут почувствовать свежее пастбище или пресную воду за 40-60 километров. Даже влага, выделяемая из ноздрей при дыхании, у верблюдов собирается в особой складке и попадает в рот. Они могут подолгу обходиться без воды, теряя при этом до 40% веса тела, а добравшись до водоема, выпить сразу до ста литров. Широкие двупалые ступни верблюдов отлично приспособлены для передвижения по сыпучим пескам или мелким камням, а в горбах концентрируются все  жировые запасы организма.
360 миллионов лет назад, чтобы выжить, животным пришлось перебраться из воды на сушу, в принципиально иную среду. Позднее некоторые из них снова вернулись в водную стихию. Так, все китообразные, включая китов, дельфинов и морских свиней, являются потомками сухопутных парнокопытных. Киты и бегемоты произошли от одного предка, жившего 54 миллиона лет назад. А 50 миллионов лет назад киты снова перешли к водному образу жизни. При этом они дышат при помощи легких, кормят детенышей молоком, являются теплокровными и даже имеют шерсть. При этом гренландские киты, способные жить более 200 лет, являются рекордсменами по продолжительности жизни среди позвоночных животных.
Оленям, типичным лесным жителям, в эпоху великих оледенений, когда северная заболоченная тундра завоевала огромные пространства, тоже пришлось привыкать к новым условиям существования. Лучше всех с этой задачей справились болотные олени, которые уже были приспособлены к жизни на зыбкой почве лесных болот. Так около миллиона лет назад они превратились в настоящих обитателей тундры – северных оленей. Это животное чует ягель, свой основной продукт питания, даже под слоем снега. Лишайниковые вещества, получаемые с пищей, спасают его от кишечных паразитов. Широкие копыта позволяют перемещаться по рыхлому снегу и раскапывать его в поисках пищи. А теплая шерсть состоит из полых волосков, что не только улучшает теплоизоляцию, но и помогает также держаться на плаву при переходе рек вброд.
Медведи, появившиеся около 2 миллионов лет назад, стали родоначальниками более десяти видов, но большинство из них вымерли в период антропогена. Предки нынешних бурого и белого медведей выжили, но приспособились к условиям жизни абсолютно по-разному, 600 тысяч лет назад дав начало двум разным видам.
Бурые медведи всеядны, но рацион у них на 3/4 растительный, поэтому чтобы пережить голодный зимний период, они  впадают в спячку, которая в разных районах длится от  от 75 до 195 дней.
А белые медведи – хищники, питающиеся морскими животными, активны практически круглый год. В зимнюю спячку на 50-80 дней могут впадать только беременные самки.  Остальные животные совершают сезонные кочёвки, летом отступая вместе с полярными льдами ближе к полюсу, зимой перемещаясь на юг, заходя на материк. Они приспособились добывать еду и на суше, и в воде. Свою добычу медведь может увидеть за несколько километров, кольчатую нерпу может учуять за 800 м, а, находясь прямо над её гнездом, слышит малейшее шевеление. Как и у северных оленей, шерстинки у белых медведей полые, а подошвы ног подбиты шерстью, чтобы не скользить по льду и не мёрзнуть. Между пальцами есть плавательная перепонка.

Высокогорные насекомые, живущие в холодном разряженном воздухе, потеряли способность к полету, так как в полете резко увеличивается испарение, и возрастают расходы энергии. Поэтому в Гималаях выше границы леса больше половины всех насекомых лишены крыльев.
У высокогорных позвоночных возрастает концентрация эритроцитов и гемоглобина в крови, заметно увеличиваются размеры сердца, что способствует насыщению крови и тканей тела кислородом в условиях его недостаточности. Приспособлением к низким температурам служат темная окраска и густая опушенность тела. Темноокрашенные тела поглощают тепловое солнечное излучение и нагреваются на 10—30° выше, чем воздух.


Но не только модификация тела, изменение режима питания и смена ареала обитания помогали живым организмам выживать в меняющемся мире. Некоторые приобретали социальные навыки, другие – совершенно уникальные свойства организма
Так, семейство муравьев, возникшее примерно 110—130 млн лет назад, пережило гигантские извержения вулканов, гибель динозавров, расхождение континентов, и сегодня насчитывает более 12 000 видов и распространено по всему миру, за исключением Антарктиды и некоторых удалённых островов. Успех муравьев объясняется их способностью образовывать гигантские суперорганизмы, которые существуют тысячи лет и состоят из множества связанных муравейников, обменивающихся между собой рабочими особями. Кстати, муравьиная королева может жить до 20 лет, в 100 раз дольше, чем большинство одиночных насекомых аналогичного размера.
В экстремальных погодных условиях некоторые виды бесхвостых погружаются в состояние анабиоза и могут не проявлять никакой активности в течение нескольких месяцев. Наземные виды (например, американская жаба) роют себе на зиму нору и спят в ней. Водные виды (например, лягушка-бык) залегают на дне водоёма, частично погружаясь в ил, но сохраняя, тем не менее, доступ к кислороду, растворённому в воде. Их метаболизм замедляется, и они выживают за счёт потребления внутренних энергетических резервов. Многие бесхвостые могут выжить после замерзания. Несмотря на то, что под их кожей и в полостях тела образуются кристаллы льда, жизненно важные органы защищены от замерзания вследствие высокой концентрации глюкозы в тканях. С виду безжизненная, замёрзшая лягушка может начать дышать и возобновить работу сердца, если её отогреть.
Летучие мыши, как и большинство рукокрылых в темноте полагаются не на зрение, а на слух, ориентируясь методом эхолокации. Летучая мышь испускает высокочастотные сигналы, которые человеческое ухо почти не воспринимает. При этом, когда мышь издает ультразвук,  специальные мышцы в ее ушах закрывают ушные раковины для предотвращения повреждения слухового аппарата. Во время полёта летучие мыши поют песни, используя сложные сочетания слогов, на высоких частотах. С помощью этих песен они общаются между собой.
Интересно, что способность к эхолокации в процессе эволюции появилась и у дельфинов – животных, живущих в совершенно другой, водной среде.  И они тоже имеют свою систему звуковых сигналов: эхолокационные, испускаемые на очень высоких ультразвуковых частотах, недоступных человеческому слуху, служащие для обнаружения добычи, и около 200 видов «свиста» для коммуникации с сородичами.
Три года назад британские исследователи выяснили, что эти две совершенно разные группы животных – летучие мыши и дельфины, имеют общий белок, который и позволяет им осуществлять эхолокацию.


В природе существуют виды, остающиеся неизменными на протяжении сотен миллионов лет, иногда их называют живыми ископаемыми

Так, крокодилы в почти неизменном виде существуют более 200 миллионов лет. За это время Солнце успело сделать виток вокруг центра Галактики, но среда обитания крокодилов — пресные водоёмы тропиков и субтропиков, по сути, мало изменилась с древнейших времён. При этом продолжительность жизни крокодилов достигает 100 лет.

В реках и озерах северной Америки живет хищная Ильная рыба, способная дышать атмосферным воздухом. Останки этого вида были найдены в отложениях середины триасового периода (237—228 млн лет назад) в Китае, Испании и США

Акулы, предки которых появились примерно 400 миллионов лет назад, сумели пережить пермское вымирание, уничтожившее 245 миллионов лет назад 96% морской жизни. Они несколько видоизменились, но на протяжении последних 150 миллионов лет существуют практически в неизменном виде.

Мечехвосты бороздили морское дно примерно 230 млн лет назад. Их можно встретить и сегодня почти по всей экваториальной и тропической зоне, а также в умеренном поясе. Численность этих морских членистоногих достаточно велика, в Японии и США их даже используют для получения удобрения.

Латимерия –  единственная сохранившаяся до наших дней кистеперая рыба. Считается, что она не меняла своего строения более 400 млн лет. Она обладает неповторимым строением черепа, точнее мозговой коробки, которая состоит из двух половинок и соединена специальным суставом. Кроме того, латимерия обладает сетевой электросенсорной системой, характерной только для этого вида животных.

Утконосы и ехидны, обитающие ныне в Австралии практически, в неизменном виде существуют на протяжении 110 миллионов лет.

Животные показывают чудеса приспособляемости, ухитряясь выживать в самых неподходящих для жизни условиях

Ни давление морских глубин, ни разряженный холодный воздух высокогорий, ни самые жестокие засухи не могут остановить развитие жизни.

Даже на огромной глубине, на расстоянии нескольких километров от поверхности Земли, обитают более 120 видов одноклеточных животных, 17 видов кишечнополостных, 50 видов червей, около 60 видов моллюсков, более 110 видов ракообразных, около 26 видов губок, порядка 60 видов иглокожих и несколько видов рыб.


Морские моллюски неопилины живут в Тихом, Индийском и Атлантическом океанах на глубине от 1,8 до 6,5 км, а глубоководные  рыбы породы мешкорот - от 2 до 5 км.


Почти на самом дне Марианской впадины, на глубине 10,6 км, где  давление достигает 108,6 МПа (в 1100 раз больше обычного атмосферного) океанологи обнаружили гигантских амеб, достигающих в размерах 10 см.

На высоте 6800 м, выше постоянной снеговой линии, среди скал и осыпей, лишенных высших растений,  в Гималаях были обнаружены мелкие пауки-скакунчики.
Бабочки лишайницы обитают в горах на высоте до 5700 м над уровнем моря, а ледниковые блохи добрались до высот около 6 км – они даже способны выдерживать замораживание и снова оживать при оттаивании.
На высоте  6 км также могут жить копытные (бараны, козлы), охотящиеся за ними снежные барсы и грызуны (шиншилла, пищухи).
Самый высокогорный вид птиц - альпийские галки, которых альпинисты встречали во время восхождения на Джомолунгму на высоте 8100 м.

В самых засушливых районах Австралии, где дождя не бывает по много месяцев, а иногда и лет, животные выработали свой механизм самосохранения. Лягушка, носящее название Роющая лопатница, во время жаркого сухого сезона впадает в состояние
эстивации (летней спячки), обходясь без пищи и воды 9-10 месяцев в году. Она зарывается в землю и сворачивается в защитном коконе, который образует её сброшенная кожа. Исследования показали, что во время эстивации метаболизм лягушки меняется так, что КПД митохондрий увеличивается, позволяя более эффективно использовать ограниченное количество энергетических ресурсов, доступных лягушке в состоянии спячки.
Михаил Батин, Mikhail Batin

microRNA - еще один уровень регуляции генетической сети, еще один регулятор старения

Оригинал взят у quantumpete в microRNA - еще один уровень регуляции генетической сети, еще один регулятор старения
В широком (и формально-математическом) смысле проблема долголетия эквивалентна анализу усточивости генетической сети организма на фоне воздействия факторов стресса окружающей среды и внутренних ошибок. Генетические сети математически изучаются очень давно, некоторые примеры формального анализа генетических сетей уже попадали в этот блог. Обычно модели предполагают экспрессию белков из генов, составляющих генетическую сеть. При этом сам уровень экспрессии конкретного белка зависит от уровней экспрессии других белков, т.е. подразумевается что транскрипция (и соотв. регуляция) генов регулируются белками, например, транксрипционными факторами.

В жизни, очевидно, все "немного" сложнее. Белки не возникают непосредственно из генов, первый этап - это трансляция генов в mRNА, которые, в свою очередь доставляются в рибосомы и содержат информацию, необходимую для синтеза белков. Кроме этих (и вспомогательных транспортных) RNA в клетке содержатся еще и miRNAs - пост-транскрипционные регуляторы, способные комплиментарно связываться с mRNAs, фактически препятствующие синтезу белков, кодируемых mRNA по механизму, похожему на gene silencing (см. видео ролик).



MicroRNAs были открыты в 1993 в лаборатории Victor Ambros, Rosalind Lee и Rhonda Feinbaum во время исследования гена lin-14 в C. elegans. Оказалось, что количество белка LIN-14 регулируется RNA, кодируемой геном lin-4. Как и показано в фильме, прекурсор длинной в 61 нуклеотид из гена lin-4 преобразуется в RNA длинной 21 нуклеотид, которая содержит последовательность комплементарную сразу нескольким фрагментам последовательности mRNA гена lin-14. До 2000г этот пример оставался единственным, и даже считался "особенностью" нематоды. После были найдены и другие примеры, а сейчас понятно что у человека в геноме более 1000 miRNAs, регулирующих порядка 60% генов в клетках самого разного типа.

В свежей работе изучена экспрессия microRNA в "человеческой модели старения" - в B-клетках евреев-долгожителей (т.е. людей, проживших до 100 и более, причем в качестве контроля использовались результаты исследований молодых людей из семей, без генетической истории долголетия). Показано, что по сравнению с контролем 22 miRNAs оказались переэкспрессированны и только две 2 miRNAs недоэкспрессированны. Анализ результатов показал, что большая часть из выявленных молекул связанна с процессами метаболизма, а также управления клеточным циклом и дифференциацией. Среди прочего, уровень экспрессии miR-363 снижались с возрастом в контроле и никак не изменялись у долгожителей.

вопросов и комментов будет мало:
- с одной стороны еще один уровень сложности, однако с математической точки зрения не так важно, что регулирует экспресиию какого гена и на каком этапе: белок ли регулирует транскрипцию, либо транскрипция белка регулирует синтез другого белка
- неочевидно как терапевтически управлять microRNA, хотя прогресс в области доставки RNA неизбежен и рано или поздно доберутся и до них.

Михаил Батин, Mikhail Batin

Биомаркеры старения мозга?

В исследовании, опубликованном в журнале Nature, ученые Школы медицины Стэнфордского университета (Stanford University School of Medicine)  в крови старых мышей были обнаружены вещества, которые вызывают в мозге молодых животных изменения, свойственные мозгу старых. Эти вещества, уровень которых повышается с возрастом, как представляется, подавляют способность мозга производить новые нейроны, играющие важную роль в формировании памяти и в способности к обучению.
 
Руководитель исследования - Тони Висс-Корей (Tony Wyss-Coray) говорит: «Это открытие поднимает вопрос о том, нельзя ли  защитить мозг от старения, устранив или смягчив действие этих очевидно разрушительных факторов или, возможно, установив другие образующиеся в крови вещества, оказывающие на мозг омолаживающий эффект, уровень которых с возрастом снижается ».
 
Долгое время считалось, что мозг взрослого человека не способен производить новые нейроны. Но сейчас ученым известно, что, по крайней мере, в двух областях мозга млекопитающих, включая мышей и человека, нейроны продолжают образовываться на протяжении всей жизни. Одной из таких областей является  зубчатая извилина (gyrus dentatus) – часть  гиппокампа, ключевой области мозга, где новый опыт закрепляется в памяти. Как и в других тканях, новые нейроны в этих областях мозга образуются только благодаря присутствию здесь стволовых клеток, способных как создавать точные копии самих себя, так и давать начало другому типу дочерних клеток – нейрональным прогениторным клеткам, которые в результате дифференциации становятся полностью специализированными клетками, в том числе и нейронами.
 
Количество стволовых клеток во взрослом мозге с возрастом снижается, так же как и определенные когнитивные способности, в том числе, пространственная память. Пример такой памяти у человека – это способность запоминать, где он припарковал машину, а у мыши – местонахождение подводной платформы, взобравшись на которую она может отдохнуть: ей больше не нужно постоянно плавать, чтобы ее нос оставался над водой.
 
Стэнфордские ученые хирургически объединили кровеносные системы старых и молодых мышей так, что кровь двух животных смешивалась. Теперь они могли изучать действие крови старых мышей на мозг молодых и наоборот. Впервые эта методика была разработана соавтором исследования профессором неврологии  Томасом Рандо (Thomas Rando), который использовал ее для демонстрации омолаживающего эффекта молодой крови на старые мышцы.
 
Collapse )
Михаил Батин, Mikhail Batin

Пониженная температура тела коррелирует с большей продолжительностью жизни

Ученые, занимающиеся изучением связи между питанием и долголетием, нашли новые доказательства того, что низкокалорийная диета помогает людям жить дольше. Группа исследователей из Школы медицины Вашингтонского университета (Washington University School of Medicine) в Сент-Луисе сообщает в журнале Aging,что значительное ограничение калорий приводит к снижению центральной температуры тела.

Новые данные соответствуют полученным в экспериментах на животных. Мыши и крысы, получающие меньше калорий, также имеют более низкую температуру тела, и эти животные живут значительно дольше, чем их однопометники, находящиеся на стандартной диете.

Ученые сравнили центральную температуру тела 24 человек в возрасте 53.7±9.4 лет, практикующих диету со сниженным количеством калорий, по крайней мере, в течение 6 лет, и температуру 24 человек того же возраста, склонных к стандартной западной диете с повышенным содержанием жиров и калорий. Они также измерили центральную температуру тела у 24 бегунов-стайеров того же возраста, чтобы определить, связана ли худощавость, как в случае спортсменов, так и тех, кто находился на ограниченной диете, с более низкой температурой тела или для ее понижения необходимо именно ограничение калорий.

 «Центральная температура тела у лиц, находившихся на диете с ограничением калорий, была в среднем на 0.2 градуса по Цельсию ниже, что кажется скромным снижением. Однако оно статистически значимо и аналогично снижению, которое мы наблюдали у долгоживущих мышей, находящихся на низкокалорийном рационе», - комментирует результаты исследования его руководитель доктор медицины и философии Луиджи Фонтана (Luigi Fontana). «Что интересно, у атлетов того же возраста и такой же комплекции подобного снижения температуры тела не наблюдалось».

Все – от дрожжей и грызунов до человека – получают пользу от сокращения калорий. У простых организмов ограничение калорий может удвоить и даже утроить продолжительность жизни. Остается пока неясным, насколько ограничение калорий может помочь увеличить продолжительность жизни человека, но те, кто практикуют строгую диету, надеются перешагнуть 100-летний рубеж.

Collapse )

Михаил Батин, Mikhail Batin

Искусственные системы жизнеобеспечения организма человека. История вопроса

История разработки искусственных органов жизнеобеспечения насчитывает несколько десятилетий.

1925 - год, от которого можно отсчитывать историю систем искусственного жизнеобеспечения: С. Брюхоненко и С. Чечулин (СССР) конструируют первый стационарный аппарат, способный заменить сердце. В следующем году публике было продемонстрировано, что голова собаки, отделённая от туловища, но подключенная к донорским лёгким и новому аппарату, способна сохранять жизнеспособность в течение нескольких часов, оставаясь в сознании и даже употребляя пищу (рис. справа).

1936
. С. Брюхоненко (СССР) разрабатывает первый в мире оксигенатор, способный заменить функцию лёгких. С этого момента существует теоретическая возможность поддерживать полный цикл жизнеобеспечения отделённых голов животных до нескольких суток (пока не потребуется гемодиализ), однако на практике этого достичь не удаётся. Выявляется множество недостатков оборудования: разрушение эритроцитов, наполнение крови пузырьками, тромбы, высокий риск заражения. По этой причине, первое применение аналогичных аппаратов на человеке затягивается ещё на 17 лет.

1937
. В. Демихов (СССР) кустарно изготавливает первый экспериментальный образец небольшого имплантируемого сердца и испытывает его на собаке. Но низкие технические характеристики нового прибора позволяют непрерывно использовать его в течение лишь полутора часов, после чего собака погибает

1943
. В. Кольфф (Нидерланды) разрабатывает первый аппарат гемодиализа - искусственную почку. Через год он уже применяет аппарат во врачебной практике, в течение 11 часов поддерживая жизнь пациентки с крайней степенью почечной недостаточности.

1953
. Дж. Гиббон (США) при операции на человеческом сердце впервые успешно применяет искусственные стационарные сердце и лёгкие (в англоязычной литературе называемые "cardiopulmonary bypass" ). Начиная с этого времени, стационарные аппараты искусственного кровообращения становятся неотъемлемой частью кардиохирургии.



1963
. Р. Вайт (США) в течение примерно 3 суток поддерживает жизнеспособность отдельного мозга обезьяны. Будучи выдающимся достижением, данный эксперимент одновременно выявляет и ряд проблем. Во-первых, в нём на практике проявляется проблема сенсорной депривации: не будучи подключённым к искусственным органам чувств и моторным устройствам, мозг является, по сути, вещью в себе. Проблематичным оказывается детектирование даже его жизнеспособности, не говоря о сознании. Во-вторых, этот и некоторые другие эксперименты вызывают волну протестов защитников прав животных, вместо ожидаемой поддержки принося исследователю негативный имидж. В-третьих, трёхдневный рекорд отчётливо показывает довольно низкую скорость развития приборов. В целом, аппараты искусственного кровообращения в 1960-х годах концептуально сохраняют примерно те же недостатки, что и первые приборы 1920-1930 годов.

1969. Д. Лиотта и Д. Кули (США) впервые испытывают в теле человека имплантируемое искусственное сердце. Сердце поддерживает жизнь пациента в течение 64 часов в ожидании человеческого трансплантанта. Но вскоре после трансплантации пациент погибает (от факторов, по-видимому, не связанных с предшествующей работой устройства)

1970-1990-е годы. Происходит постепенное повышение технических характеристик перечисленных приборов. В частности, время жизни пациентов на почечном диализе становится практически неограниченным (хотя и остаётся сопряжённым с большим неудобством и риском). Впечатляет и рост времён жизни людей и экспериментальных животных с искусственным сердцем (см. график, составленный по материалам вышеупомянутых источников, а также статьи 1961 года). Одним из ведущих разработчиков имплантируемого сердца является уже упомянутый нами В. Кольфф (в центре на рис. справа). Появляются мембранные оксигенаторы, устраняющие ряд проблем прибора С. Брюхоненко. Вместе с тем, эксперименты по обеспечению жизни изолированных мозгов и голов животных в этот период практически свёрнуты.

2007. Поставлен рекорд продолжительности жизни пациента с полностью искусственными (но стационарными) лёгкими: 117 дней.

2008. Врачи впервые в истории поддерживают жизнедеятельность пациента с одновременным искусственным восполнением функции сердца и лёгких в течение 16 дней (в ожидании донорского сердца). В том же году учёные Калифорнийского университета заявляют о выпуске первого в мире образца портативной искусственной почки. Помимо этих результатов, в 2008 году происходят знаковые события в области разработки и других искусственных органов и частей тела. Так,   компанией Touch Bionics был создан революционный высокореалистичный протез руки. В том же году происходит невиданный ранее инцидент: спортсмен Оскар Писториус, использующий ножные протезы от компании Ossur, отстранён от участия в Олимпийских играх из-за их "нечестных" беговых возможностей

2010. В Калифорнийском университете разработана первая имплантируемая бионическая почка, пока что не доведённая до серийного производства (нижний рисунок в посте)
Михаил Батин, Mikhail Batin

Научные тренды в области продления жизни

 Мы подготовили  Обзор исследований в обласи продления жизни. Представляю  вам его оглавление.Сам обзор будет опубликован после 20 февраля. Думаю, что теоретически, мы сможем сделать его идеальным к маю 2011 года. Приглашаю специалистов к сотрудничеству.

Раздел 1. ОБЩИЕ ВОПРОСЫ СТАРЕНИЯ

Эволюция. Различия в продолжительности жизни между видами. Нестареющие виды
1. Инсулиновый сигналинг играет свою роль в эволюции старения
2. Cуществуют корреляции между продолжительностью жизни и различными физиологическими параметрами у рептилий
3. Увеличение продолжительности жизни в современном обществе неизбежно
Все известные жизненные стратегии проявляют неустойчивость к эффектам старения
4. Быстрое развитие на ранних стадиях приводит к ускоренному старению
5. Искусственная задержка репродукции у фруктовых мушек приводит к замедлению старения у следующих поколений
6. Явление старения имеет глубокие биодемографические последствия
7. Установлена взаимосвязь между долгожительством у грызунов и эволюцией противораковых механизмов
8. Изучение голого землекопа показало, что на выживаемость клетки и скорость старения могут влиять на изменения, происходящие вследствие денатурирования белков
9. Ведется поиск различий в клеточных и молекулярных механизмах, влияющих на скорость старения у различных видов

 Различия в продолжительности жизни людей
1. Ведется широкомасштабный поиск генов долголетия
2. Ведется поиск биомаркеров долголетия и идентификация генов, ответственных за продолжительность жизни человека
3. Изучаются долгожители, избежавшие заболевания онкологическими и сердечно-сосудистыми заболеваниями
4. Ведется поиск факторов долголетия, действующих на ранних этапах жизни человека
5. Подтверждается роль ограничения калорийности питания и генов в долголетии человека

 Раздел 2. СИСТЕМНЫЕ ПОДХОДЫ В ИЗУЧЕНИИ СТАРЕНИЯ
Системная биология старения
1. Создание схемы механизмов старения
2. Построение компьютерных моделей процессов старения на основании схемы Джона Фурбера
3. Анализ профилей экспрессии возраст­зависимых генов человека, мыши и крысы
4. Моделирование процессов старения клетки
5. Стратегия исследования старения и внедрения полученных данных в жизнь
6. Стратегия достижения пренебрежимого старения инженерными методами
7. Старение является древнейшим феноменом эволюции

 Биомаркеры старения
1. В качестве биомаркера старения предложен «ген стресса» HSP-16.2
2. Свободные радикалы накапливаются при старении

Collapse )

 


Михаил Батин, Mikhail Batin

Изучение животных с пренебрежимым старением - одна из важнейших задач биогеронтологии






www.nytimes.com/2009/10/27/science/27rat.html

Пусть сегодня у нас главным ньюсмейкером будет старый добрый, наверно добрый, голый землекоп. Хотя бы из-за того, что не часто его встретишь на страницах мировых газет.
26 октября в New York Times опубликована статья «The Life Span of a Rodent May Aid Human Health» (Продолжительность жизни грызуна может помочь жизни человека)

Вот что там пишут:

Они (голые землекопы) живут под землей колониями. Она состоит из королевы, ее гарема, солдат охраняющих систему тоннелей и простых рабочих, роющих землю в поисках пищи. Однако не смотря на социальную структуру муравейника или пчелиного улья, голые землекопы – млекопитающие, напоминающие размерами обыкновенных мышей. И среди их многочисленных особенностей есть свойства, которые могли бы иметь очень важное значение для человеческого здоровья и долголетия.

Продолжительность жизни у голых землекопов поразительно длинна для грызунов. Мыши живут пару лет, тогда как землекопы могут доживать до почтенного возраста – 28 лет. Их долгожительство – возможное следствие их защищенного существования. Мыши живут недолго, потому что у них много врагов – хищников. В таких условиях лучше быстрее размножатся, чем готовится к долгой жизни, до которой вряд ли доживешь. С другой стороны, серые белки (Sciurus carolinensis) имеют меньшее количество врагов и могут жить до 20 лет. Голый землекоп ведет даже более защищенный образ жизни чем белки. Королева никогда не выходит на поверхность. А простые рабочие колонии выползают исключительно, чтобы выгребать землю на поверхность.

Основная опасность для колонии – другие землекопы, могущие прорваться в систему тоннелей и проверить способность касты солдат к обороне. Другой риск для жизни – нечто вроде гражданской войны после смерти королевы. Самки, лишенные права рожать при жизни королевы, после ее смерти начинают драться за него до тех пор пока одна не выйдет победительницей. Но, потери при этом обычно малы и предположительно из-за их сравнительной безопасности голые землекопы развили способность жить более чем в 10 раз дольше чем мыши.

Мыши предрасположены к раку, в некоторых группах смерть от него достигает  90 процентов. Люди имеют более сильную защиту от рака, необходимую для долго живущих животных: от рака умирают около 23 процентов. Но у голых землекопов антираковая защита даже более соврешенна: похоже, что они вообще не болеют раком. «У этих животных не обнаружено никаких спонтанных новобразований», - написала Вера Горбунова в статье, вышедшей в журнале «Proceedings of the National Academy of Sciences».

Доктор Горбунова, из Университета Рочестера, сделала первый шаг к пониманию генетической основы удивительного иммунитета к раку у голого землекопа. Вместе с коллегами она выяснила, что клетки землекопа имеют двойную систему, замедляющую ненормальную пролиферацию клеток. Для сравнения, в клетках людей такая система только одна.

Collapse )


Если вам интересно почитать еще что-нибудь о голом землекопе, сходите по этой ссылке

moikompas.ru/compas/goliy_zemlekop

В свое время мы постарались собрать самую исчерпывающую информацию об изучении этого исключительно интересного животного.