De Verkoop van de de Huidzorg van de het levensuitbreiding

Het Tijdschrift van de het levensuitbreiding

LE Tijdschrift Juni 1995
beeld

Zijn de Veranderingen in Mitochondrial DNA een Oorzaak van het Verouderen in Mensen?

In de jaren '60, hielden de kernfysici zoals Leo Szilard (dat hielp de atoombom) ontwikkelen en de stralingsbiologen zoals Howard Curtis van het Nationale Laboratorium van Brookhaven de theorie dat het verouderen door willekeurige veranderingen in kerndna wordt veroorzaakt. Deze die theorie was populair wegens de opwinding door Watson en Crick ontdekking van de structuur van DNA, wegens de totstandbrenging wordt veroorzaakt dat DNA de blauwdruk voor het leven is, en omdat de straling schadelijke veranderingen in DNA veroorzaakt.

Het verdere onderzoek heeft aangetoond dat DNA-de reparatiesystemen in kerndna hoogst efficiënt zijn en dat, dientengevolge, het moeilijk is om genoeg van de leeftijd afhankelijke veranderingen in kerndna te vinden om de theorie dat te steunen dergelijke veranderingen een belangrijke oorzaak van het verouderen zijn.

De Theorie van Denhamharman van het Verouderen

Nochtans, kan een andere die theorie van het verouderen in de jaren '60 door Dr. Denham Harman van de Universiteit van Nebraska wordt voorgesteld, die tegelijkertijd werd genegeerd, blijken om grotere geldigheid te hebben. Dr. Harman beweerde dat was de reden het anti-oxyderend die hij aan laboratoriummuizen gevoed heeft er niet in om zijn geslaagd om maximumlevensduur uit te breiden die omdat zij er niet in slaagden om mitochondria te doordringen--de elektrische centrales binnen de cellen--waar de zuurstof met voedingsmiddelen combineert die de energie te produceren wordt vereist om ons leven te handhaven functioneert.

Dr. Harman is van mening dat krijgen van anti-oxyderend in mitochondria wegens het enorme aantal vrije die basisreacties in deze organellen worden veroorzaakt kritiek is, die letterlijk met het soort dynamische ketting-geknetter chemische activiteit exploderen die Harman gelooft een belangrijke oorzaak van het verouderen is.

DNA in Mitochondria

Mitochondria zijn uniek onder intracellular organellen in zoogdiercellen omdat zij hun eigen DNA bevatten, die de proteïnen betrokken bij oxydatieve phosphorylation vormt--het chemische proces waardoor de energie wordt geproduceerd. Mitochondrial DNA (mtDNA) bindt niet aan histone proteïnen (zoals kerndna), en wordt herhaald snel door DNA-polymerasegamma zonder bewijslezing of een efficiënt reparatiesysteem. Aangezien elke mitochondrion twee of drie exemplaren van zijn mtDNA heeft, zijn er verscheidene duizend dergelijke exemplaren in elke cel.

Het menselijke mitochondrial genoom is zeer klein en codeert hoofdzakelijk slechts genen betrokken bij energieproductie. Het bevat de structurele genen voor zeven proteïnen van complexe I van de ademhalingsketting, één enkele subeenheidsproteïne van complexe III, drie subeenheden van complexe IV en twee subeenheden van ATP synthase (complex V). De rest mtDNAcodes voor de overdracht RNAs betrokken bij mitochondrial eiwitsynthese. Gezien de kleine grootte van het mitochondrial genoom, is een verandering van menselijke mtDNA bijna bepaald om een functioneel belangrijk gebied van het genoom te impliceren.

Men aanvaardt nu algemeen dat mtDNA onophoudelijk aan zware vrije basisactiviteit met inbegrip van semiquinonebasissen en reactieve zuurstofspecies wordt blootgesteld. Het ook is geweten dat het tarief van verandering in mtDNA veel hoger is dan in kernnna, die mtDNA de veranderingen tijdens het volledige leven van het individu accumuleren, en die het tarief mtDNAveranderingen met het vooruitgaan van leeftijd verhoogt.

 Zoogdiercel

Mitochondrial DNA-Veranderingen en het het Verouderen Proces

De recente bevindingen over het leeftijd verwante veranderingstarief in heeft mtDNA verscheidene wetenschappers om over Dr.harman's theorie ertoe gebracht uit te weiden van het verouderen. Één van hen is biochemicus Anthony W. Linnane van Monash-Universiteit in Australië dat dat heeft voorgesteld:

De „willekeurige veranderingen komen in de pool van mtDNAmolecules huidig voor in een cel door het leven. Bovendien resulteert de scheiding van mtDNAmolecules van deze pool in weefselbioenergy mozaïeken. De progressieve uitputting van energieproductie door wordt mitochondrial oxydatieve phosphorylation geassocieerd met de geleidelijke daling van de fysiologische en biochemische prestaties van organen, beduidend bijdragend tot het het verouderen proces en uiteindelijk tot dood. "
Een nothertheoreticus, die de rol van mtDNAveranderingen in de ziekten van energiemetabolisme heeft bestudeerd, is moleculaire geneticus Douglas C. Wallace van Emory University School van Geneeskunde in Atlanta, dat zijn aandacht op oxydatieve phosphorylation (OXPHOS), de primaire energie opwekkende weg in mitochondria heeft geconcentreerd. Dr. Wallace stelt voor dat:
Genotype van OXPHOS van een „individu staat het geërfte met levenslange verworven somatische mtDNAveranderingen om in wisselwerking de energieke capaciteit weefsels en organen te bepalen. Geërft genetype bepaalt het aanvankelijke energieke vermogen van het individu, terwijl de geaccumuleerde somatische veranderingen deze capaciteit door het leven eroderen tot de energieoutput van de cellen onder de minimum energieke drempel noodzakelijk voor normale weefsel en orgaanfunctie valt. „….Aldus, worden het verouderen en de gemeenschappelijke degeneratieve ziekten voorzien om uit hetzelfde proces, energieke daling voort te vloeien. De aard van de symptomen en de leeftijd van begin worden bepaald door de geërfte serie van alleles van het energiegen, maar het begin van symptomen en de verdere vooruitgang van de ziekte worden bepaald door de accumulatie van somatische veranderingen. "

Weefselbioenergy Mozaïeken

Deze versies van de rol van mtDNA in het verouderen van allebei stipuleren dat de belangrijkste oorzaak van de veranderingen in mtDNA de intense graad van vrije die basisactiviteit tijdens energieproductie binnen mitochondria wordt geproduceerd is. Aangezien de veranderingen accumuleren, sterft de hoeveelheid energie binnen de celdalingen in sommige gevallen wordt veroorzaakt tot, de cel die. Dit proces, op zijn beurt, leidt tot de verslechtering van organen, orgaansystemen, en het volledige organisme.

Dr. Linnane heeft zich op de ontwikkeling van de Mozaïeken geconcentreerd van Weefselbioenorgy aangezien wat, gelooft hij, een kritieke stap in het het verouderen proces kan zijn. Aangezien hij het verklaart:

De „willekeurige accumulatie van mtDNAveranderingen met zal leeftijd in een serie van cellen binnen bepaalde weefsels of organen resulteren, die een weefselbioenergy mozaïek… met cellen produceren zullen die van zich volledig bioenergetically bekwaam aan streng geschaad uitstrekken. Deze cellen, die van de strengheid van het bio-energetische stoornis afhangen, zullen voldoende blijven functioneren of, als zij onder een kritieke minimum bio-energetische drempel vallen, ophouden te functioneren en zullen sterven. De bio-energetische drempel zal van één weefsel of orgaan aan een andere variëren. De celoverleving zal ook afhangen van de omvang van de energiebehoefte op het elke tijd wordt geplaatst die. Aldus, kan de metabolische vraag die strenge oefening, emotionele spanning, besmetting of andere fysiologische trauma's begeleiden energiebehoeften voorbij de capaciteit van de cel, met catastrofale gevolgen voor die cel produceren. "

T kwestiebioenergy de Mozaïeken zijn opspoorbaar door voor cytochrome c oxydase en andere ademhalingsenzymen te bevlekken om de bio-energetische activiteit binnen cellen te bepalen. Het bewijsmateriaal van het bestaan van bioenergy mozaïeken werd geopenbaard in een studie van menselijke harten van onderwerpen van sterk verschillende leeftijden. In een overzicht van 140 hartspecimens, vond men dat de hartcellen van jonge onderwerpen gelijk en intens bevlekt waren, terwijl de hartcellen van oudere mensen ongelijk bevlekt waren--met sommige zwak bevlekte cellen en volledig unstained anderen. Men vond dat de weerslag van slecht bevlekte en unstained hartcellen met het vooruitgaan van leeftijd steeg.

Welke Cellen Vatbaarst zijn voor Bioenergy Uitputting?

De verschillende individuen verouderen aan verschillende tarieven, en de weefsels binnen individuen verouderen aan verschillende tarieven. De cellen die voor mitochondrial bioenergy uitputting met het vooruitgaan van leeftijd vatbaarst zijn zijn hersenen, skeletachtige spier, en de hartspiercellen aII van welke een uitzonderlijk hoge behoefte aan zuurstof hebben en, dientengevolge, zijn hoogst afhankelijk van mitochondrial oxydatieve phosphorylation als bron van adenosine trifosfaat (ATP) voor hun energiebehoeften. (Andere weefsels, die relatively few mitochondria bevatten, hangen grotendeels van glycolyse af als bron van ATP voor energieproductie).

Effect van het Uitputten van Mitochondrial ATP

ATP is de energie die chemisch product produceren binnen mitochondria. Het is nodig voor de synthese van macromoleculen essentieel voor specifieke fysiologische functies binnen cellen. De progressieve accumulatie van schade aan het mitochondrial genoom tijdens het leven van een persoon veroorzaakt een daling in de volledige ketting van biochemische gebeurtenissen betrokken bij de productie van energie die, op zijn beurt, de vitaliteit van het organisme uitput.

De wetenschappers hebben ontdekt dat er meer dan tien verschillende soorten leeftijd verwante mutational schade in mtDNA in de weefsels van oude individuen zijn, niemand van wie aan om het even welke ernstige ziekten leed. Dit stelt voor dat dit type van schade in normaal het verouderen van weefsel voorkomt en dat het één van de oorzaken van het het verouderen proces kan zijn.

De leeftijd associeerde Mitochondrial Schade in Menselijke Harten

Een recente studie door wetenschappers bij de Universiteit van Nagoya in Japan, de resultaten van wie in de dagboek Moleculaire en Cellulaire Biochemie werden gepubliceerd, toonde een exponentiële verhoging van de weerslag van mutational mtDNA in menselijke harten met het vooruitgaan van leeftijd, met een duidelijke versnelling van deze veranderingen in de harten van onderwerpen over de leeftijd van 80.

De Japanse wetenschappers besloten dat de veranderingen in mtDNA bij de daling in hartfunctie met het vooruitgaan van leeftijd betrokken zijn, dat zij een belangrijke rol in hartverlamming in verouderende personen spelen, en dat hartdrugs zoals vingerhoedskruid, catecholamines en phosphodiesterase inhibitors, die in het verbeteren van hartfunctie in jongeren, kunnen niet worden verwacht om in de bejaarden te werken efficiënt zijn. Hun definitieve conclusie is dat: De „bescherming van mtDNA tegen oxydatieve schade is van primair belang in het verhinderen van de leeftijd-geassocieerde daling in hartprestaties. "

De leeftijd associeerde Mitochondrial Schade in Menselijke Hersenen

De wetenschappers in Massachusetts Institute of Technology (MIT) hebben bevindingen gepubliceerd (in NeuroReport) dat er „gemakkelijk kwantificeerbare niveaus“ van een specifieke schadelijke verandering (de 4977 kb schrapping) in mtDNA in niet-verdeelt hersenencellen (neuronen) in oude individuen meer dan 60 jaar, maar niet in jongere individuen of foetussen zijn. Zij vonden geen groter tarief veranderingen in de hersenen van individuen met de ziekte van Alzheimer dan in controles. De MIT-wetenschappers besloten dat:

„Onze bevindingen en die van anderen onderstrepen de gelijkenis in een fundamenteel biochemisch proces van de het normale hersenen verouderen van en ziekte van Alzheimer de benedenverordening van ATP productie in neuronen en andere niet-verdeelt cellen; deze bevindingen door ons en anderen verstrekken een rationele verklaring voor het recente begin van deze voorwaarden. "