Paano Nakakaapekto sa mga Gene ang Aging at Kung Paano Mo Maaring "Baguhin" ang Iyong Mga Gene
Maaaring mahuhulaan ng iyong DNA ang tungkol sa iyo kaysa sa hitsura mo. Ayon sa genetic theory ng aging, ang iyong mga gene (pati na rin ang mga mutasyon sa mga gene) ay may pananagutan kung gaano katagal kayo mabubuhay. Narito kung ano ang dapat mong malaman tungkol sa mga genes at mahabang buhay, at kung saan ang genetics ay angkop sa gitna ng iba't ibang mga teorya ng pag-iipon.
Genetic Theory of Aging - Kahulugan
Ang genetikong teorya ng pag-iipon ay nagpapahayag na ang buhay ay higit na natutukoy ng mga gene na minana natin.
Ayon sa teorya, ang ating kahabaan ng buhay ay pangunahing natutukoy sa sandali ng paglilihi at higit sa lahat ay umaasa sa ating mga magulang at sa kanilang mga gene.
Ang batayan sa likod ng teorya na ito ay ang mga segment ng DNA na nagaganap sa dulo ng mga chromosome, na tinatawag na telomeres , matukoy ang maximum lifespan ng isang cell. Ang mga Telomeres ay mga piraso ng "junk" na DNA sa dulo ng mga chromosome na nagiging mas maikli sa bawat oras na hatiin ang isang cell. Ang mga telomere na ito ay mas maikli at mas maikli at sa huli, ang mga selula ay hindi maaaring hatiin nang hindi nawawala ang mahahalagang piraso ng DNA.
Bago maunawaan ang mga paniniwala kung paano nakakaapekto sa genetics ang pag-iipon, at ang mga argumento para sa at laban sa teorya na ito, makatutulong na maikling pag-usapan ang mga pangunahing kategorya ng mga aging teoryang at ilan sa mga tukoy na teorya sa mga kategoryang ito. Sa kasalukuyang oras wala ng isang teorya o kahit na isang kategorya ng mga theories na maaaring ipaliwanag ang lahat ng bagay na aming pinanood sa proseso ng pag-iipon.
Theories of Aging
Mayroong dalawang pangunahing mga kategorya ng mga pag-iipon na mga teorya na naiiba sa panimula sa kung ano ang maaaring tinutukoy bilang "layunin" ng pagtanda. Sa unang kategorya, ang pag-iipon ay mahalagang aksidente; isang akumulasyon ng pinsala at pagsusuot sa katawan na humahantong sa kamatayan. Sa kaibahan, ang programmed aging theories ay nagtatampok ng pagtanda bilang isang intensyonal na proseso, na kinokontrol sa isang paraan na maaaring ihahalintulad sa ibang mga yugto ng buhay tulad ng pagdadalaga.
Kasama sa mga teorya ng error ang ilang magkakahiwalay na mga teorya kabilang ang:
- Magsuot ng teorya ng pag-iipon
- Rate ng buhay na teorya ng pag-iipon
- Ang teorya ng cross-linking ng protina muli
- Libreng radikal na teorya ng pag-iipon
- Somatic mutation theory of aging
Ang mga programmed theories of aging ay pinaghiwa-hiwalay din sa iba't ibang mga kategorya batay sa paraan kung saan ang aming katawan ay na-program sa edad at mamatay.
- Programmed longevity - Programmed longevity claims na ang buhay ay natutukoy sa pamamagitan ng isang sunud-on at off ng mga genes.
- Teorya ng endocrine ng aging
- Immunological theory of aging
Mayroong makabuluhang pagsasanib sa pagitan ng mga teoryang ito at kahit na mga kategorya ng mga teoryang tumatanda.
Genes and Bodily Functions
Bago pag-usapan ang mga pangunahing konsepto na may kaugnayan sa pag-iipon at genetika, suriin natin kung ano ang ating DNA at ilan sa mga pangunahing paraan kung saan nakakaapekto ang mga genes sa ating buhay.
Ang aming mga gene ay nakapaloob sa aming DNA na naroroon sa nucleus (panloob na lugar) ng bawat cell sa aming mga katawan. (Mayroon ding mitochondrial DNA na naroroon sa mga organelles na tinatawag na mitochondria na nasa cytoplasm ng cell.) Ang bawat isa ay may 46 chromosomes na bumubuo sa aming DNA, 23 na nagmula sa aming mga ina at 23 na nagmula sa aming mga ama. Sa mga ito, 44 ang mga autosomes, at dalawa ang mga chromosome sa sex, na tinutukoy kung tayo ay lalaki o babae.
(Ang Mitochondrial DNA, sa kaibahan, ay nagdadala ng mas kaunting impormasyon sa genetiko at natatanggap lamang mula sa ating mga ina.)
Sa loob ng mga chromosome na ito ay namamalagi ang aming mga gene, ang aming genetic bluepirint na responsable sa pagdadala ng impormasyon para sa bawat proseso na magaganap sa aming mga selula. Maaaring makita ang aming mga gene bilang isang serye ng mga titik na bumubuo ng mga salita at pangungusap ng mga tagubilin. Ang mga salitang ito at mga pangungusap na code para sa pagmamanupaktura ng mga protina na namamahala sa bawat proseso ng cellular.
Kung ang alinman sa mga gene na ito ay nasira, halimbawa, sa pamamagitan ng isang pagbago na nagbabago sa serye ng "mga titik at mga salita" sa mga tagubilin, ang isang abnormal na protina ay maaaring gagawa, na kung saan, ay gumaganap ng isang sira na function.
Kung ang isang mutasyon ay nangyayari sa mga protina na kumokontrol sa paglago ng isang cell, ang kanser ay maaaring magresulta. Kung ang mga gene na ito ay mutated mula sa kapanganakan, maaaring mangyari ang iba't ibang mga hereditary syndrome. Halimbawa, ang cystic fibrosis ay isang kalagayan kung saan nagmula ang isang bata ng dalawang mutated genes na nagkokontrol ng isang protina na nag-uugnay sa mga channel na may pananagutan sa paggalaw ng klorido sa mga selula sa mga glandula ng pawis, mga glandula ng digestive, at marami pa. Ang resulta ng nag-iisang mutasyon ay nagreresulta sa isang pampalapot ng uhog na ginawa ng mga glandula, at ang mga nagresultang problema na nauugnay sa kondisyong ito.
Paano Nakakaapekto ang mga Impormasyong Gene
Hindi ito kumukuha ng isang masalimuot na pag-aaral upang matukoy na ang aming mga genes ay naglalaro ng hindi bababa sa ilang papel sa mahabang buhay. Ang mga tao na ang mga magulang at mga ninuno ay nanirahan nang mas matagal, malamang na mabuhay nang mas matagal at sa kabaligtaran. Sa parehong oras, alam namin na ang genetika lamang ay hindi ang tanging dahilan ng pag-iipon. Ang mga pag-aaral na tumitingin sa magkatulad na kambal ay nagpapakita na mayroong malinaw na iba pang nangyayari; Ang mga magkapareho na kambal na may magkatulad na mga gene ay hindi laging nabubuhay ng magkatulad na bilang ng mga taon.
Ang ilang mga gene ay kapaki-pakinabang at nagpapahusay ng mahabang buhay. Halimbawa, ang gene na tumutulong sa isang tao na pagsukat ng kolesterol ay magbabawas sa panganib ng sakit sa puso ng isang tao.
Ang ilang mga gene mutations ay minana, at maaaring paikliin ang habang-buhay. Gayunpaman, maaari ding mangyari ang mga mutasyon pagkatapos ng kapanganakan , dahil ang pagkakalantad sa mga toxin, mga libreng radikal at radiation ay maaaring maging sanhi ng mga pagbabago sa gene. (Gene mutations na nakuha pagkatapos ng kapanganakan ay tinutukoy bilang nakuha o somatic gene mutations.) Karamihan sa mutations ay hindi masama para sa iyo, at ang ilan ay maaaring maging kapaki-pakinabang. Iyan ay dahil ang genetic mutations ay lumikha ng pagkakaiba-iba ng genetiko, na pinapanatili ang malusog na populasyon. Ang iba pang mga mutasyon, na tinatawag na silent mutations, ay walang epekto sa katawan sa lahat.
Ang ilang mga gene, kapag ang mutated ay nakakapinsala, katulad ng mga nagpapataas ng panganib ng kanser. Maraming tao ang pamilyar sa mga mutasyon ng BRCA1 at BRCA2 na nangyayari sa kanser sa suso. Ang mga gene na ito ay tinutukoy bilang mga gene ng tumor suppressor kung saan ang code para sa mga protina na kontrolin ang pagkumpuni ng nasira DNA (o ang pag-aalis ng cell na may nasira DNA kung hindi maayos ang pag-aayos.)
Iba't ibang mga sakit at kondisyon na may kaugnayan sa mga mutations ng gene na maaaring direktang nakakaapekto sa habang-buhay. Kabilang dito ang cystic fibrosis , sickle cell anemia , Tay-Sachs disease at Huntington's disease , sa pangalan ng ilang.
Mga Pangunahing Konsepto sa Genetic Teorya ng Aging
Ang mga pangunahing konsepto sa genetika at pag-iipon ay kinabibilangan ng ilang mahalagang konsepto at ideya mula sa telomere na pagpapaikli sa mga teorya tungkol sa papel ng mga stem cell sa aging.
Telomeres - Sa dulo ng bawat isa sa aming mga chromosome ay namamalagi ang isang piraso ng "basura" na tinatawag na telomeres na DNA. Ang Telomeres ay hindi kodigo para sa anumang mga protina ngunit lumilitaw na may proteksiyon function, pinapanatili ang mga dulo ng DNA mula sa paglakip sa iba pang mga piraso ng DNA o pagbabalangkas ng isang bilog. Ang bawat oras na ang isang cell ay naghihiwalay ng kaunti pa ng isang telemore ay snipped off. Sa kalaunan. wala sa junk DNA na ito ang natitira, at ang karagdagang pag-snip ay maaaring makapinsala sa mga chromosome at mga gene upang ang cell ay mamatay.
Sa pangkalahatan, ang average na cell ay maaaring hatiin nang 50 beses bago magamit ang telomere (limitasyon ng Hayflick). Ang mga selula ng kanser ay may isang paraan upang hindi alisin, at kung minsan ay idaragdag pa, isang seksyon ng telomere. Bilang karagdagan, ang ilang mga selula tulad ng mga puting selula ng dugo ay hindi dumaranas ng prosesong ito ng pagpapaikli ng telomere . Lumilitaw na habang ang mga gene sa lahat ng ating mga selula ay may code na salita para sa enzyme telomerase na nagpipigil sa pagpapaikli ng telomere at posibleng maging resulta ng pagpapalawig, ang gene ay "nakabukas" o "ipinahayag" ng gene na sinasabi, sa mga selula tulad ng puti mga selula ng dugo at mga selula ng kanser. Ang mga siyentipiko ay may teoriya na kung ang telomerase na ito ay maaaring sa anumang paraan ay nakabukas sa iba pang mga cell (ngunit hindi gaanong na ang kanilang paglago ay magiging haywire tulad ng sa mga selula ng kanser) ang aming limitasyon sa edad ay maaaring mapalawak.
Natuklasan ng mga pag-aaral na ang ilang mga malalang kondisyon tulad ng mataas na presyon ng dugo ay nauugnay sa mas kaunting aktibidad ng telomerase samantalang ang isang malusog na pagkain at ehersisyo ay nauugnay sa mas matagal na telomeres. Ang pagiging sobra sa timbang ay nauugnay din sa mas maikling telomeres.
Ang mga longevity gen - Ang longevity genes ay tiyak na mga genes na nauugnay sa buhay na mas mahaba. Ang dalawang mga gene na direktang nauugnay sa mahabang buhay ay SIRT1 (sirtruin 1) at SIRT2. Ang mga siyentipiko na tumitingin sa isang grupo ng mahigit sa 800 katao na may edad na 100 o mas matanda, ay natagpuan ang tatlong makabuluhang pagkakaiba sa mga gene na nauugnay sa pag-iipon.
Cell senescence - Ang cell senescence ay tumutukoy sa proseso kung saan ang mga cell ay nabulok sa paglipas ng panahon. Ito ay maaaring may kaugnayan sa pagpapaikli ng telomeres, o sa proseso ng apoptosis (o cell suicide) kung saan ang mga luma o nasira na mga selula ay inalis.
Mga stem cell - Ang mga pluripotent stem cell ay mga immature cells na may potensyal na maging anumang uri ng cell sa katawan. Ito ay theorized na ang pag-iipon ay maaaring may kaugnayan sa alinman sa pag-ubos ng stem cell o ang pagkawala ng kakayahan ng stem cells upang makilala o matanda sa iba't ibang mga uri ng mga cell. Mahalagang tandaan na ang teorya na ito ay tumutukoy sa mga adult stem cell, hindi embryonic stem cell. Hindi tulad ng mga cell stem ng embryonic, ang mga adult stem cell ay hindi maaaring maging mature sa anumang uri ng cell kundi isang partikular na bilang ng mga uri ng cell. Karamihan sa mga selula sa ating katawan ay naiiba, o ganap na mature, at mga stem cell ay lamang ng isang maliit na bilang ng mga selula sa katawan.
Ang isang halimbawa ng isang uri ng tissue kung saan ang pagbabagong-buhay ay posible sa pamamagitan ng pamamaraang ito ay ang atay. Ito ay kaibahan sa tisyu ng utak na kadalasang walang mga potensyal na nagbabagong-buhay. Mayroon nang katibayan na ang mga stem cell ay maaaring maapektuhan sa proseso ng pag-iipon, ngunit ang mga teoryang ito ay katulad ng isyu sa manok-at-ang-itlog. Ito ay hindi tiyak sa pag-iipon na nangyayari dahil sa mga pagbabago sa mga stem cell, o, kung sa halip, ang mga pagbabago sa mga stem cell ay dahil sa proseso ng aging.
Epigenetics - Epigenetics ay tumutukoy sa pagpapahayag ng mga gene. Sa ibang salita, ang isang gene ay maaaring naroroon ngunit maaaring i-on o patayin. Alam namin na may ilang mga gene sa katawan na naka-on para lamang sa isang tiyak na tagal ng panahon. Ang larangan ng epigenetics ay tumutulong din sa mga siyentipiko na maunawaan kung paano maaaring magtrabaho ang mga kadahilanan sa kapaligiran sa loob ng mga hadlang ng genetika upang protektahan o mahulaan ang sakit.
Tatlong Primary Genetic Theories of Aging
Gaya ng nabanggit sa itaas, mayroong isang malaking bilang ng katibayan na tumitingin sa kahalagahan ng mga gene sa inaasahang kaligtasan. Kapag tumitingin sa genetic theories, ang mga ito ay pinaghiwa-hiwalay sa tatlong pangunahing mga paaralan ng pag-iisip.
- Ang unang teorya ay nagsasabing ang pag-iipon ay may kaugnayan sa mga mutasyon na may kaugnayan sa pang-matagalang kaligtasan ng buhay at ang aging ay may kaugnayan sa pag-akumulasyon ng mga genetic mutations na hindi repaired.
- Ang isa pang teorya ay ang pag-iipon ay may kaugnayan sa huli na mga epekto ng ilang mga gene, at tinutukoy bilang pleiotropic antagonism.
- Ngunit ang isa pang teorya, na iminungkahi batay sa kaligtasan ng buhay sa mga opossum, ay ang isang kapaligiran na nagbibigay ng ilang mga panganib upang makagambala sa pag-asa sa buhay ay magreresulta sa pagtaas ng mga miyembro na may mga mutasyon na nagpapabagal sa proseso ng pag-iipon.
Katibayan sa Likod ng Teorya
Mayroong maraming mga paraan ng katibayan na sumusuporta sa isang genetic teorya ng pag-iipon, hindi bababa sa bahagi.
Marahil ang pinakamatibay na katibayan sa pagsuporta sa teorya ng genetiko ay ang mga mumunti na pagkakaiba sa uri ng hayop sa pinakamalabang kaligtasan ng buhay, na may ilang mga species (tulad ng butterflies) na mayroong napakababang lifespans, at iba pa, tulad ng mga elepante at mga balyena, na katulad ng sa amin. Sa loob ng isang solong uri ng hayop, ang kaligtasan ng buhay ay katulad, ngunit ang kaligtasan ng buhay ay maaaring magkakaiba sa pagitan ng dalawang uri ng hayop na katulad ng laki.
Ang mga pag-aaral ng twins ay sumusuporta din sa genetic component, dahil ang mga magkatulad na twins (monozygotic twins) ay mas katulad sa mga tuntunin ng pag-asa sa buhay kaysa sa mga di-magkatulad o dizygotic twins. Ang pagsuri ng magkatulad na kambal na binuhay na magkakasama at magkakaiba sa magkatulad na kambal na itinaas ay makatutulong upang paghiwalayin ang mga salik sa pag-uugali gaya ng diyeta at iba pang mga gawi sa pamumuhay bilang isang sanhi ng mga trend ng pamilya sa kahabaan ng buhay.
Ang karagdagang katibayan sa isang malawak na sukatan ay natagpuan sa pamamagitan ng pagtingin sa epekto ng genetic mutations sa iba pang mga hayop. Sa ilang mga worm pati na rin ang ilang mga daga, ang isang solong gene mutation ay maaaring pahabain ang kaligtasan ng buhay sa pamamagitan ng higit sa 50 porsiyento.
Bilang karagdagan, kami ay naghahanap ng katibayan para sa ilan sa mga tiyak na mekanismo na kasangkot sa teorya ng genetiko. Ang mga direktang sukat ng haba ng telomere ay nagpakita na ang telomeres ay mahina sa mga genetic na mga kadahilanan na maaaring mapabilis ang rate ng pag-iipon.
Katibayan Laban sa Genetic Theories of Aging
Ang isa sa mga mas malakas na argumento laban sa isang genetic theory of aging o isang "programmed lifespan" ay nagmula sa isang ebolusyonaryong pananaw. Bakit mayroong isang tinukoy na habang-buhay na lampas sa pagpaparami? Sa madaling salita, anong "layunin" ang naroroon para sa buhay matapos ang isang tao ay muling ginawa at buhay na sapat na sapat upang itaas ang kanilang mga anak sa adulthood?
Malinaw din mula sa kung ano ang alam natin tungkol sa pamumuhay at sakit na maraming iba pang mga kadahilanan sa aging. Ang magkatulad na kambal ay maaaring magkaroon ng ibang mga lifespans depende sa kanilang mga exposures, ang kanilang mga kadahilanang pamumuhay (tulad ng paninigarilyo) at mga pattern ng pisikal na aktibidad.
Ang Bottom Line
Nito ay tinatantya na maaaring ipaliwanag ng mga gene ang pinakamataas na 35 porsiyento ng habang-buhay, ngunit mayroong higit pa na hindi namin nauunawaan ang tungkol sa pag-iipon kaysa sa nauunawaan natin. Sa pangkalahatan, malamang na ang aging ay isang proseso ng multifactorial, ibig sabihin ay marahil ito ay isang kumbinasyon ng maraming teoriya. Mahalaga ring tandaan na ang mga teorya na tinalakay dito ay hindi eksklusibo. Ang konsepto ng epigenetics, o kung ang isang gene na naroroon ay "ipinahayag" ay maaaring higit na maputik sa ating pang-unawa.
Bilang karagdagan sa genetika, mayroong iba pang mga determinant sa pag-iipon tulad ng aming mga pag-uugali, pag-expose, at simpleng payag. Hindi ka mapapahamak kung ang mga miyembro ng iyong pamilya ay malamang na mamamatay, at hindi mo mapapansin ang iyong kalusugan kahit na ang iyong mga miyembro ng pamilya ay may posibilidad na mabuhay nang matagal.
Ano ang Magagawa Ninyo upang Bawasan ang "Genetic" Aging ng Iyong Mga Cell?
Tinuturuan kami na kumain ng isang malusog na diyeta at maging aktibo at ang mga kadahilanang ito sa pamumuhay ay malamang na mahalaga kahit na gaano ang aming genetika ay kasangkot sa pagtanda. Ang parehong mga gawi na tila panatilihin ang mga organo at tisyu ng malusog na katawan ay maaari ring mapanatili ang malusog na mga gene at chromosome.
Anuman ang mga partikular na dahilan ng pag-iipon, maaari itong gumawa ng pagkakaiba sa:
- Exercise - Natuklasan ng mga pag-aaral na ang pisikal na aktibidad ay hindi lamang tumutulong sa iyong puso at baga na gumana nang maayos, ngunit ang ehersisyo ay nagpapalawak ng telomeres.
- Kumain ng malusog na diyeta - Ang diyeta na mataas sa prutas at gulay ay nauugnay sa mas malawak na aktibidad ng telomerase (sa diwa, mas mababa ang pagpapaikli ng mga telomere sa iyong mga selula). Ang isang diyeta na mataas sa mga omega-3-mataba acids ay nauugnay sa mas matagal na telomeres ngunit ang isang diyeta na mataas sa omega-6-mataba acids ay ang kabaligtaran at nauugnay sa mas maikling telomeres. Bilang karagdagan, ang pag-inom ng soda pop ay nauugnay sa mas maikling telomeres. Ang Reservatrol, ang sahog na may pananagutan sa kaguluhan sa pag-inom ng red wine (ngunit natagpuan din sa non-alcoholic red grape juice) ay lilitaw upang i- activate ang longevity protein SIRT
- Bawasan ang stress
- Iwasan ang mga carcinogens
- Panatilihin ang isang malusog na timbang - Hindi lamang ang labis na katabaan na nauugnay sa ilan sa mga mekanismo ng genetiko na nauugnay sa pag-iipon na nabanggit sa itaas (tulad ng nadagdagang pagpapaikli ng mga telomere), ngunit ang paulit-ulit na pag-aaral ay natagpuan ang mga benepisyo sa kahabaan ng buhay na nauugnay sa caloric restriction. Ang unang prinsipyo sa pamumuhay ng pag-iwas sa kanser na inilalabas ng American Institute for Research on Cancer-ay maaaring maging hangga't maaari nang hindi kulang sa timbang-maaaring maglaro ng isang papel sa mahabang buhay pati na rin ang pag-iwas sa kanser at pag-iwas sa pag-ulit ng kanser.
Pinagmulan:
Jin, K. Modern Biological Theories of Aging. Aging at Sakit . 2010. 1 (2): 72-74.
Kasper, Dennis, Anthony Fauci, Stephen Hauser, Dan Longo, at J. Jameson. Mga Prinsipyo ng Panloob na Gamot ni Harrison. New York: McGraw-Hill Education, 2015. Print.
Kumar, Vinay, Abul K. Abbas, Jon C. Aster, at James A. Perkins. Robbins at Cotran Pathologic Basis ng Sakit. Philadelphia, PA: Elsevier / Saunders, 2015. I-print.
Leung, C., Laraia, B., Needham, B. et al. Pag-iipon ng Soda at Cell: Mga Kaugnayan sa Pagitan ng Pag-inom ng Inumin na Pinatamis at Leukocyte Telomere Haba sa Mga Malusog na Matatanda Mula sa National Health and Nutrition Examination Surveys. American Journal of Public Health . 2014. 104 (12): 2425-31.
Smith, J., at R. Daniel. Stem Cells and Aging: Isang Chicken-Or-The-Egg Issue ?. Aging at Sakit . 2012. 3 (3): 260-267.