Vsi se starajo, čeprav se ne starajo vsi na enak način. Za mnoge ljudi pozno življenje vključuje poslabšanje zdravja zaradi bolezni, povezane s staranjem. Vendar pa obstajajo tudi ljudje, ki ohranjajo bolj mladostno moč, in po vsem svetu ženske običajno živijo dlje kot moški. Zakaj? V tej epizodi se Steven Strogatz pogovarja z Judita Campisi in Dena Dubal, dva biomedicinska raziskovalca, ki preučujeta vzroke in posledice staranja, da bi razumela, kako deluje – in kaj znanstveniki vedo o odložitvi ali celo obrnitvi procesa staranja.
Poslušaj Apple Podcasts, Spotify, Google Podcasti, Krojač, TuneIn ali vašo najljubšo aplikacijo za podcaste ali pa lahko pretakajte iz Quanta.
Prepis
Steven Strogatz (00:03): Jaz sem Steve Strogatz in to je Veselje zakaj podcast od Revija Quanta ki vas popelje do nekaterih največjih neodgovorjenih vprašanj v znanosti in matematiki danes. V tej epizodi bomo govorili o staranju. Zakaj točno se staramo? Kaj se dogaja na celični ravni, ko se naša telesa starajo?
(00:22) Znanstveniki še vedno iščejo številne odgovore, vendar je bilo nekaj pomembnega napredka pri razumevanju značilnih sprememb, ki jih imenujemo staranje. Nekega dne nam bo ta napredek morda pomagal živeti dlje, pač pa tudi bolje. Navsezadnje dolgoletno življenje morda ni ravno ugodno, če to pomeni, da trpite za boleznimi, kot sta Alzheimerjeva ali Parkinsonova bolezen. Vprašali se bomo, kakšno vlogo imajo naši geni pri staranju? In zakaj ženske v povprečju živijo dlje kot moški? In tudi, kaj raziskave ugotavljajo o načinih, kako lahko upočasnimo proces staranja?
(01:00) Kasneje v tej epizodi bomo slišali dr. Deno Dubal, izredno profesorico na oddelku za nevrologijo Weillovega inštituta za nevroznanosti na Kalifornijski univerzi v San Franciscu. Toda najprej se mi je pridružila dr. Judith Campisi, biokemičarka in celična biologinja ter profesorica na Inštitutu Buck za raziskave staranja. Njen tamkajšnji laboratorij se osredotoča na celično staranje, koncept, ki ga bomo zelo kmalu razkrili. Je soodgovorna urednica revije Staranja dnevnik. Judy, najlepša hvala, ker si se nam danes pridružila.
Judita Campisi (01:34): Z veseljem.
Strogatz (01:35): Zelo sem navdušena, da lahko s tabo govorim o tem. No, seveda, vsi se staramo in vsi to čutimo. Vendar sproža toliko vprašanj, na primer zakaj se to dogaja? Je to nekaj, kar narava počne namerno? Se naša telesa obrabljajo kot stari stroji? Ali kako naj razmišljamo o tem?
kampus (01:54): Mislim, da moramo o tem razmišljati v kontekstu evolucije. Če pomislite na ljudi, našo življenjsko dobo, se v času naše evolucije staranje nikoli ni zgodilo. Ni bilo Parkinsonove bolezni, ne Alzheimerjeve bolezni, ni bilo raka. Vsi so bili mrtvi do 40. ali 45. leta starosti. Torej je evolucija vzpostavila načine, kako ohraniti mlade, reproduktivno primerne organizme zdrave le nekaj desetletij, zagotovo ne toliko desetletij, ki jih živimo.
(02:35) Številni procesi, ki se zgodijo med staranjem, se v resnici zgodijo kot posledica upadajoče moči naravne selekcije. To pomeni, da ni bilo naravne selekcije za te bolezni. Proces, ki ga proučujemo, celično staranje, je zdaj jasno – in zagotovo na mišjih modelih –, da ta proces, celični proces, poganja veliko število bolezni, povezanih s staranjem, vse od degeneracije makule do Parkinsonove bolezni, kardiovaskularnih bolezni in celo rak v poznem življenju, vendar se je razvil za zaščito mladih organizmov pred rakom.
(03:19) Zato zagotovo ne želimo prenehati, ko smo mladi. Pomaga tudi pri fini nastavitvi določenih struktur med embriogenezo. In sproži porod pri ženskah v posteljici. To so torej stvari, za katere evolucija izbira. In zato moramo biti previdni pri tem, kako posredujemo. In to velja za skoraj vse, kar se zgodi s starostjo. Evolucija nas ni poskušala postarati. Evolucija nas je poskušala narediti mlade in zdrave. In včasih je to imelo svojo ceno.
Strogatz (03:56): Pravzaprav je fascinantna perspektiva, da imajo lahko stvari, ki so zdrave za nas, ko smo mladi, in ki bi jih izbrala evolucija, te nenamerne posledice. Ker nam je uspelo podaljšati življenjsko dobo – domnevam, da z boljšo prehrano ali zdravili, z vsemi vrstami stvari –, nam lahko zdaj tisto, kar nam je pomagalo, škodi.
kampus (04:15): Da, ta ideja, da je lahko tisto, kar je dobro zate, ko si mlad, zate slabo, ko si star. V petdesetih letih prejšnjega stoletja ga je predlagal tip po imenu george williamsevolucijski biolog po imenu George Williams. Takrat ni bilo molekularnih podatkov, veste. Noben genom ni bil sekvenciran. Poudaril je, da evoluciji nikoli ni bilo treba natančno prilagoditi prostate. Če nimate dobre prostate, nimate dobrih otrok. Ne delaš dobrih otrok. Po drugi strani pa se skoraj neizogibno s starostjo, nad recimo 50 ali več, začne prostata povečevati in seveda postane možnost, da se razvije v raka. Vendar se to ni zgodilo večji del naše evolucijske zgodovine.
Strogatz (05:02): Vau. Pojdimo torej na celice, ker je to - tako bogato in čudovito je, kar ste vi in vaši učenci ter kolegi odkrivali na celični ravni. Ali lahko prosim definirate, kaj pomeni, da je celica stara?
kampus (05:17): To je stanje, v katerega vstopi celica, v katerem sprejme tri nove lastnosti. Eden od njih je, da se skoraj za vedno, skoraj za vedno odpove zmožnosti delitve. Upiralo se bo umiranju. In kar je najpomembneje, teži k izločanju veliko molekul, ki lahko vplivajo na sosednje celice in tudi v obtoku. Ni veliko celic, ki so bile raziskane, ko se starajo. In skoraj vse ostalo, kar vemo o staranju, se počasi spreminja, ko izvemo vse več o različnih tipih celic in različnih načinih, kako celice vstopijo v staranje.
(06:00) V redu, nehali so se deliti. In to je logično, da bi to preprečilo raka. Druga stvar je, da postanejo relativno odporni na celično smrt. Se pravi, da ostanejo. In to bi lahko pojasnilo, zakaj se povečujejo s starostjo, in se. Mnogi ljudje so zdaj pogledali v mnoga, številna tkiva vretenčarjev. In zdi se le, da starejše ko je tkivo, več starajočih se celic je prisotnih.
(06:29) Opozorilo pri tej izjavi je, da jih je še vedno zelo malo, tudi v zelo starem in zelo obolelem tkivu. Največ nekaj odstotkov. Zakaj torej ljudje mislijo, da je to povezano s staranjem? To je povezano s tretjo stvarjo, ki se zgodi, ko se celice starajo, da začnejo izločati veliko število molekul, ki imajo biološko aktivnost zunaj celice. In to pomeni, da lahko te stare celice pokličejo imunske celice na mesto, kjer so, kar lahko povzroči, da sosednje celice ne delujejo. In v bistvu povzroči stanje, ki se klasično imenuje kronično vnetje. Veste, in seveda, kronično vnetje je tudi veliko tveganje za razvoj starostnega raka. Ne toliko rak v otroštvu, ampak rak, povezan s starostjo.
Strogatz (07:26): Torej določena majhna podmnožica celic, ki se je nehala deliti, dolgo časa visi naokoli, ne — ne umre, a vseeno izloča molekule, ki kličejo imunske celice ali druge dele imunskega sistema. In kaj - mislim, ali signalizirajo "pridi in me ubij"? Ali kaj se dogaja? Zakaj so, čemu izločajo?
kampus (07:50): Ja, torej izločajo veliko število molekul. Nekateri izmed njih so torej rastni dejavniki. In pred časom smo poročali, da vsaj pri miših, če naredite rano, kot je rana na koži – le majhna biopsija z udarcem na zadnji strani miške – na mestu te rane v nekaj minutah nastanejo starajoče se celice. dni in izločajo rastne faktorje, ki pomagajo pri celjenju rane.
(08:17) Zato je evolucija izbrala ta fenotip. Ni vse slabo. Po drugi strani pa, če imate v bližini predrakavo celico in se ti rastni faktorji zdaj izločajo in jih ta rakava celica vidi, je možno, da se bo ta rakava celica prebudila in začela tvoriti tumor. Torej še enkrat, dobro zate, ko si mlad, slabo zate, ko si star.
Strogatz (08:44): No, naj vprašam nekaj osnov, medtem ko govorimo o starajočih se celicah, ker mislim, da me nekatere stvari zanimajo. Na primer, ali naj o njih razmišljam, kot da so se začele kot katera koli druga vrsta celice in da jih je nekaj postavilo na pot, da postanejo starajoče se? Ali pa smo rojeni z njimi? Ali kaj, kakšen je pravi način razmišljanja o tem?
kampus (09:04): Mislim, da se zdaj začenjamo zavedati, da vse stare celice niso enake. In potem je vprašanje, zakaj bi tisto, kar se začne kot normalna celica - torej imate prav, začnete z normalno celico. Kaj bi ga prisililo v to čudno stanje, kjer se ne deli? In ima vse te molekule, ki jih mora narediti in izločiti. In odgovor je, vrste stresa, ki jih običajno povezujemo z rakom in staranjem. Tako na primer vse, kar poškoduje genom ali celo poškoduje to, kar zdaj imenujemo epigenom. Način, kako so geni organizirani v jedru, vse, kar poškoduje, kar ima potencial, da popelje celico v to stanje staranja.
(09:51) Po drugi strani pa obstajajo tudi stresi, o katerih ne razmišljamo tako običajno – vsekakor povezani, ne povezani z rakom. Toda stvari, na primer, kot so napredni končni produkti glikacije, kemične reakcije, ki potekajo, ko so ravni glukoze previsoke. In zato je to velik problem pri ljudeh, ki imajo sladkorno bolezen ali preddiabetična stanja. Te, te kemikalije lahko povzročijo tudi staranje celice. Zato je bolj primerno, da temu rečemo odziv na stres, le da vsi stresi ne povzročijo staranja.
Strogatz (10:30): Dovolite nam, če lahko, spregovorimo o poskusih z mišmi, ki ste jih izvedli vi in vaša skupina – resnično pionirski poskusi, kjer ste uporabili tehniko v molekularni biologiji transgenih miši. Morda bi nam najprej morali povedati, kaj so, in nato, kako jih uporabljate kot nekakšen testni poligon za Kako se znebiti slabih starajočih se celic.
kampus (10:49): Trenutno je v biologiji precej preprosto in enostavno vstaviti DNK v genom miši, nato pa omogočiti, da se ta miška razvije v polno razvito odraslo miško in ta odrasla miška naredi otroke. In tako miška, ki smo jo naredili, ta trans—. Torej, to se imenuje transgen, transgena miš, ki smo jo naredili, je nosila kos DNK, ki je imel tujo beljakovino, narejeno, ko celice postanejo starajoče. In ta tuji protein je imel tri dele. Molekula, ki ji pravimo luminiscentna, kar pomeni, da lahko slikamo celice žive živali. Imela je fluorescenčno beljakovino, kar je pomenilo, da smo lahko razvrstili starajoče se celice iz tkiv te miši. Najpomembneje pa je, da je imel morilski gen, gen, ki bi bil običajno popolnoma benigen. Toda če hranite z zdravilom, ki je tudi zelo benigno, bosta to zdravilo in prisotnost tega tujega gena povzročila odmiranje starajočih se celic.
(12:01) Tole miško smo naredili že kar nekaj časa nazaj. In delili smo ga z desetinami in desetinami akademskih laboratorijev, ki preučujejo različne bolezni staranja: Alzheimerjevo bolezen, Parkinsonovo bolezen, srčno-žilne bolezni, raka, povezane s starostjo, osteoporozo, osteoartritis itd. In rezultati so naravnost osupljivi.
(12:27) Če odstranite starajoče se celice, lahko s starostjo povezano patologijo naredite eno od treh stvari: ali jo zmanjšate, ali odložite njen pojav ali - in to je seveda ki ga imamo vsi radi - v nekaj primerih lahko celo obrnete to patologijo.
Strogatz (12:49): Oh, vau.
kampus: Vem. To zaenkrat velja za osteoartritis. In tako je to zdaj nekako podkrepilo idejo o razvoju zdravil, ki lahko naredijo to, kar lahko naredijo naši transgeni. Za odrasle je prepozno, da dobijo svoje transgene. Toda če imate nerojenega otroka, je to morda mogoče.
Strogatz (13:09): Oh, razumem, kam greste s tem. Mislim, to je, seveda, to je velika pločevinka črvov za nas, ali ne misliti, da, veš -
kampus (13:15): Vem, preveč je politično. To je že narejeno.
Strogatz (13:17): Oh, res?
kampus (13:19): No, storjeno je. To so naredili na Kitajskem. Prav?
Strogatz (13:22): Pravite, da so zarodki — ali pred zarodki —
kampus (13:25): Tako je. Je bil zasnovan. ja Ne poznam tipa, ki je to storil, Kitajca, ki je to storil, je skupnost obsodila, ker tam ni bilo dovolj nadzora. Brez nadzora in tako naprej. Ampak možno je. Nobenega intelektualnega razloga ni, zakaj ne bi mogli narediti transgenih ljudi. In mislim, da ni samo Kitajska.
Strogatz (13:45): V redu, v smislu tega, kar je bilo dejansko – vemo, da ste delali v – vi in drugi ljudje delate transgene miši, če jaz – samo poskrbite, da bom to razumel. Rekli ste, da ima transgen tri dele, od katerih se zdi, da sta dva namenjena odkrivanju. Torej obstajata luminiscentni in fluorescentni del. Toda ubijalski del je del, ki igra vlogo — v prihodnosti — drog, domnevam, da bi lahko ubile slabe starajoče se celice. Imeli ste ta genetski mehanizem -
kampus (13:46): Točno tako. Zdravilo, ki ga uporabljamo za ubijanje starajočih se celic pri miših, torej ne bi delovalo pri ljudeh, ker ljudje niso transgeni. Toda ideja bi bila zdaj razviti nova zdravila. In se razvijajo. Tam jih je že nekaj, ki se uporabljajo pri miših, in celo nekaj v zgodnjih kliničnih preskušanjih pri ljudeh z idejo, da bi posnemali to, kar lahko naredi naš transgen v prisotnosti tega sicer benignega zdravila.
Strogatz (14:13): Bistvo tukaj je, da če se to res zgodi, nam to daje upanje za, kot ste rekli, odložitev, izboljšanje ali v nekaterih primerih morda – spet sanjamo, a kot da obstaja znanost za tem - ali morebiti obrniti nekatere od teh številnih bolezni, povezanih s staranjem. Samo o tem ste nam povedali. ja Vau.
kampus (15:01): Umrl boš na teniškem igrišču pri 110. Toda zmagal boš.
Strogatz (15:06): Najlepša hvala, Judy. To je bil čudovit pogovor, v veselje mi je.
Napovedovalka (15:14): Raziščite več znanstvenih skrivnosti v Revija Quanta Knjiga Alice in Bob srečata ognjeno kroglo, ki ga je objavil The MIT Press. Zdaj na voljo na Amazon.com, Barnesandnoble.com ali vaši lokalni knjigarni. Poskrbite tudi, da o tem obvestite svoje prijatelje Veselje zakaj podcast in nam dajte pozitivno oceno ali sledite tam, kjer poslušate. Ljudem pomaga najti ta podcast.
Strogatz (15:39): Zakaj se staramo in kaj se dogaja z našim telesom, ko se staramo, sta dve največji skrivnosti staranja. Druga skrivnost je povezana z razlikami med spoloma. Ženske običajno živijo dlje kot moški. Pogosto pravijo, da živijo tri do pet let dlje. Ampak res, če pogledate svetovno statistiko, vidite, da ponekod ženske živijo več kot 10 let dlje. Kaj je torej v tem, da ste ženske, tisto, kar ženske naredi bolj odporne? Telo 70-letne ženske je lahko biološko mlajše od njenih 70 let v primerjavi s telesom 70-letnega moškega. Raziskovalci staranja pravijo, da epigenetska ura pri vsakem teče drugače.
(16:19) Če bomo lahko razumeli, zakaj se ženski možgani morda tudi starajo drugače kot moški, bomo morda lahko razvili terapije, ki bodo pomagale vsem. Raziskave tega vprašanja nas pripeljejo do beljakovin, spolnih kromosomov in hormonov. Cilj je vse to bolje razumeti. Ali lahko nekako upočasnimo proces staranja?
(16:39) Zdaj se mi pri razpravi o vsem tem pridružuje dr. Dena Dubal. Je izredna profesorica nevrologije na Weill Institute for Neurosciences Univerze v Kaliforniji, San Francisco. Njen laboratorij preučuje dolgoživost žensk in staranje možganov. Kaj ga naredi odpornega proti kognitivnemu upadu? Dr. Dubal je tudi raziskovalec pri Simons Collaboration on Plastičnost in starajoči se možgani. Dena, najlepša hvala, ker si se nam danes pridružil.
Dena Dubal (17:06): V veselje mi je. Hvala za povabilo.
Strogatz (17:08): No, to me je res navdušilo. Veste, v svoji družini razmišljam o tem, kako ostre so bile nekatere ženske celo v svojih 90-ih. Nedavno sem imel teto, ki je pravkar umrla pred svojim 100. rojstnim dnevom. Vse življenje je kadila. Ampak bila je ostra. In ne vem, kako ji je uspelo živeti tako dolgo. Moški so vsi odšli, vsi možje so umrli.
Dubal (17:32): Ja, nekaj podobnega sem opazil v svoji izvorni družini, ko sem bil zelo mlad, to je, da ženske živijo dlje kot moški. In vsako poletje, ko sem odraščal, so me starši odpeljali nazaj v Indijo, njihovo domovino. So priseljenci iz Indije. In preživeli bi čas v zelo majhni vasici v zahodnem Gujaratu. In bilo je res izjemno, da so bili starejši večinoma ženske. In imel sem prababico, ki ji je bilo ime Rumba, ki je bila le izjemna ženska, ne izobražena, ampak res pametna. In dočakala skoraj 90 let. In njen mož, moj praded, kljub temu, da je bil robusten, visok, čeden in tudi zelo pameten, je umrl v zgodnjih 40-ih. In tako je bila njena življenjska doba skoraj dvakrat daljša od njegove. In to se je res videlo v moji širši družini, da ženske živijo dlje kot moški, in vedno sem se spraševal, zakaj je tako.
Strogatz (18:41): Mislim, prepričan sem, da mnogi naši poslušalci razmišljajo enako. Precej vsakdanja izkušnja je, da ženske preživijo moške. Seveda ni univerzalno. Obstajajo izjeme zaradi najrazličnejših razlogov, vendar je to le neverjeten splošni trend.
Dubal (18:55): Torej v vsaki družbi, ki beleži umrljivost po svetu, ženske živijo dlje kot moški. Od Sierre Leone, kjer je življenjska doba nižja, do Japonske in Švedske, kjer je življenjska doba precej daljša. Ampak tukaj je res zanimiva informacija: ko pogledamo zgodovinsko v več državah in družbah, bodo v časih ekstremne umrljivosti, kot sta lakota in epidemije, dekleta živela dlje kot fantje in ženske bodo živele dlje kot moški.
(19:34) In to, to nam resnično nakazuje, da obstaja biološka podlaga za dolgoživost žensk, kajti tudi ko je v okolju zelo visok in enak stres z zelo visoko smrtnostjo, dekleta preživijo več kot fantje in ženske preživijo moške. Obstaja nekaj zelo, zelo žalostnih in res izjemnih časov, ki to dokazujejo, vključno z irsko lakoto in številnimi drugimi primeri v naši svetovni zgodovini.
Strogatz (20:04): Res je fascinantno misliti, da je nekako tako intrinzično, da nekaj obstaja – veste, omenili ste kulturne vidike, vendar se zdi, kot da se dogaja tudi nekaj čisto biološkega. In sprašujem se, če bi lahko vstopili v to. Mislim, ali se kaj dogaja v samem telesu, kar bi lahko pojasnilo te razlike?
Dubal (20:26): Rekel bi, da so lahko štirje glavni razlogi. Če pomislimo na to, biološko, zakaj bi lahko prišlo do spolnih razlik in človeške dolgoživosti. Ena je povezana s spolnimi kromosomi, našo genetiko, našo genetsko kodo in vsako posamezno celico v našem telesu. In to je, da imajo samice sesalcev in zagotovo samice človeških sesalcev dva kromosoma X v vsaki celici. Eden od njih je med razvojem inaktiviran, vendar sta kromosoma X dva in to je spolni kromosomski komplement žensk in deklet. Nasprotno pa imajo fantje in moški en X in en Y.
(21:12) In tako je že na začetku zelo jasna in osupljiva razlika v naši genetiki. In tako pri tej razliki in XX pri ženskah v primerjavi z XY pri moških nastane zaradi bioloških razlogov, zaradi razlik med spoloma v dolgoživosti. Ena je, da je pri moških prisoten Y. In domneva se, čeprav ni eksperimentalno dokazano, da morda obstajajo toksični učinki ali škodljivi učinki prisotnosti kromosoma Y.
Strogatz (21:48): Vau, kakšna ideja. No, zakaj se živa bitja sploh starajo? Zakaj ne živimo večno? Kaj sploh povzroča staranje?
Dubal (21:56): To je zelo preprosto, a filozofsko vprašanje. Rekel bi, da je staranje tisto, kar se s časom dogaja biologiji celic. Obstaja sprememba v bioloških funkcijah, ki vodi v disfunkcijo in ranljivost za bolezni. Eden glavnih vzrokov je genetska nestabilnost. Tako sčasoma postane naša genetska koda bolj nestabilna. Pojavile se bodo nekatere mutacije. Deli naših genov nekako skačejo naokoli – imenujemo jih transpozoni – in motijo druge dele naše genetske kode. Obstajajo spremembe, ki se zgodijo – epigenetske, kar pomeni na vrhu naših genov –, ki končno spremenijo način izražanja naših celic. In to s staranjem sčasoma postane neregulirano in bolj nefunkcionalno.
Strogatz (22:54): V redu, torej, zgodba o tem, zakaj se staramo, je očitno zelo večplastna.
Dubal (23:01): Ja, ja, in izguba tega, kar imenujemo homeostaza. Toda v resnici je to skrb za beljakovine. Kako se obračajo, kako se spreminjajo, kako se zvijajo, kaj se naredi z beljakovinami v naših celicah. In vzdrževanje teh beljakovin se s staranjem zmanjšuje. In potem je tu kopičenje v bistvu smeti, podobnega neredu, ki resnično ovira celične procese in prav tako prispeva k staranju. Mitohondriji so elektrarne naših celic in imajo s staranjem več motenj v delovanju.
(23:40) To nas pripelje nazaj do drugega možnega biološkega razloga za dolgoživost žensk, pripelje me do nečesa, kar se imenuje "materino prekletstvo". Torej so vsi mitohondriji v vseh tvojih celicah, Steve, in vseh mojih, podedovani od naših mater. Torej v procesu celične delitve in ustvarjanja zigote matere prenašajo svoje mitohondrije, ne očetje. In tako to postane zelo pomembno, ker se lahko mitohondriji razvijejo le v ženskem telesu. Samci svojih mitohondrijev ne bodo nikoli prenesli naprej.
(24:24) In tako na koncu dneva to napoveduje, da je mitohondrijska funkcija bolj razvita v ženski fiziologiji v primerjavi z moško fiziologijo. In to lahko vpliva na staranje, ko začnejo stvari iti narobe. Ženske celice so morda bolj primerne, ker so njihovi mitohondriji bolj razviti v ženske celice v primerjavi z moškimi celicami. Za moške bi bilo to materino prekletstvo.
Strogatz (24:50): In potem materinski blagoslov za ženske, morda. zanimivo To je zanimiva stvar. Vau. To mi daje zelo dobro sliko o tem, kaj se dogaja. Torej je daljše življenje le en vidik tega, o čemer bomo tukaj razpravljali. Obstaja tudi vprašanje boljšega življenja, kajne? V smislu ne — v primeru ljudi, da ne doživijo kognitivnega upada, ki ga mi — ali zmanjšanja tega, kar vsi povezujemo s staranjem.
Dubal (25:18): Ja. Življenjska doba je torej eno, kajne? Kako, koliko časa človek živi? In trenutno je najstarejša zabeležena oseba v zgodovini živela približno 122 let. Toda potem je zdravstveno obdobje v resnici merilo, koliko zdravih let življenja pomeni eno preživetje. To je tisto, čemur resnično težimo, je resnično dobro zdravo obdobje, kjer ne trpimo za rakom, kardiovaskularnimi boleznimi, nevrodegenerativnimi boleznimi, kot je Alzheimerjeva bolezen, kognitivnim upadom in več, kar se zgodi s staranjem.
(25:58) Torej z zelo dobrim zdravstvenim obdobjem človek živi zdravo življenje brez teh kroničnih izčrpavajočih stanj do, recimo, 100. leta, nato pa v miru umre v spanju zaradi, recimo, pljučnice. Ampak to je zdravstvena doba. To je resnično življenje brez bolezni. In veste, razlog, da nas tako zanima življenjska doba, je v tem, da nam stvari, ki nam pomagajo živeti dlje, običajno pomagajo živeti bolje.
(26:32) Torej, če lahko razumemo molekule, ki skupaj prispevajo k dolgoživosti, lahko te molekule poberemo za pomoč v boju proti boleznim. In zato nas tako zanima: "Vau, zakaj ženske živijo dlje kot moški?" Ali obstaja kakšna biologija staranja, ki bi jo lahko odkrili, se je naučili in nato izkoristili za boljše zdravje moških in žensk?
Strogatz (27:02): No, potem pa začnimo s tem. Mislim, domnevam, da bi naša zdrava pamet rekla, da gre za spolne hormone. Da testosteron povezujemo z moškimi, estrogen z ženskami. Ali je estrogen tisti, ki je skrivnost tukaj, da je to nekako zaščitno? Ali pa začnimo s tem. Ali je to zgodba o estrogenu?
Dubal (27:24): Ja, to je zlato vprašanje. To me torej pripelje do četrtega biološkega razloga za razlike med spoloma v dolgoživosti. Eno je bilo, ali bi lahko prisotnost Y povečala smrtnost? Je dodatni X pri ženskah tisti, ki podaljša življenjsko dobo? Ali materino prekletstvo mitohondrijske dediščine samo po materah deluje proti moškim? In četrtič, kaj pa spolni hormoni? Je možno, da testosteron skrajšuje življenjsko dobo pri moških, estrogen pa jo podaljšuje pri ženskah?
(27:58) Mislim, da je to zelo pomembna možnost glede na razlike med spoloma v biologiji in dolgoživosti. In imamo nekaj zelo zanimivih namigov iz naravnih človeških poskusov in poskusov na živalih.
(28:16) Obstaja nekaj podpore, da odstranitev testosterona podaljša življenje. Korejska dinastija Chosun je imela populacijo korejskih evnuhov, ki so bili kastrirani. Bili so koristni in spoštovani člani dinastije in cesarskega dvora. In živeli so zelo dolgo, znatno daljše življenje kot moški enakega socialno-ekonomskega statusa, ki so živeli v istem času - v povprečju 15 let dlje.
Strogatz (28:49): To je neverjetno.
Dubal (28:51): Kajne?
Strogatz (28:52): Vau!
Dubal (28:52): Nakazuje, da zmanjšanje testosterona podaljšuje življenje. In to dejansko vidimo. Obstajajo študije na živalih, v katerih so bile ovce kastrirane in bodo živele dlje v primerjavi s tistimi, ki niso. In nekaj zelo robustnih študij na psih. Seveda svoje pse steriliziramo in kastrirani psi bodo živeli dlje kot nekastrirani samci.
(29:16): Ampak, Steve, moram ti povedati, da me je to vprašanje, ki si ga zastavil, žgalo mnogo, mnogo let. Ali so morda hormoni tisti, ki prispevajo k dolgoživosti žensk? Je to estrogen ali bi lahko bili spolni kromosomi tisti, ki prispevajo k dolgoživosti? In do te točke smo izvedli res dober poskus, da bi lahko razčlenili ta dva vzroka, in rad bi to razložil, če je zdaj pravi čas.
Strogatz (29:42): Popoln je in, kar mi je všeč, ga opisuješ kot čednega, ker berem — ko berem o tem, da se pripravim na najin pogovor. Mislil sem, da je to tako elegantno in - veš, to je kot prva znanost. To je znanstvena metoda, da postavimo to kočljivo vprašanje in najdemo način, da dobimo dober približek odgovora nanj.
Dubal (30:04): To je bil res vznemirljiv eksperiment. In ni bilo pomembno, kakšni so bili rezultati, morali smo slediti znanosti in znanost nam bo povedala nekaj o vzroku za razlike med spoloma v dolgoživosti.
(30:18) In da bi lahko razčlenili, ali dolgoživost žensk poganjajo hormoni ali spolni kromosomi, smo uporabili zelo eleganten, kot ste rekli, živalski model, imenovan model FCG, "štiri temeljni genotipi" model. In pri teh miših je prišlo do genske manipulacije, prišlo je do genskega inženiringa. In to je na kromosomu Y, tam je to SRY, ali faktor, ki določa testise, obstaja gen, ki povzroča diferenciacijo moških ter proizvodnjo testisov in testosterona.
(30:58) Torej v tem modelu, SRY se vzame s kromosoma Y in doda vsem drugim avtosomom, nespolnim kromosomom. In to omogoča dedovanje tega dejavnika, ki določa testise, tj SRY, dedovanje tega po moških, ki so XY, ali po ženskah, ki so XX. Torej na koncu ta genski inženiring omogoča ustvarjanje miši, ki imajo štiri spole: XX miši z jajčniki, to je tipičen biološki genotip in fenotip samice. XX miši, ki so se razvile kot samci s testisi. In to spet zato, ker so podedovali dejavnik, ki določa testise SRY in so se razlikovali kot samci in jih ni mogoče razlikovati od drugih samcev miši, razen po tem, da so XX. Torej imajo testise, imajo moško reproduktivno vedenje, ejakulirajo. Borijo se v svojih kletkah. So samci miši, le da so XX.
Strogatz (32:10): Hmm. Torej sem ga dobil. Želim se prepričati, da so vsi, ki poslušajo, razumeli, ker je tako neverjeten način dela, ki ga lahko narediš. Mislim, naj grobo povem - mislim, da je približno prav - fenotipsko so na zunaj videti kot samci, znotraj pa glede na njihove kromosome izgledajo kot samice.
Dubal (32:29): Tako je. Tako je. In potem naredimo enako pri samcih, tako da proizvedemo XY samcev, ki nimajo dejavnika, ki določa testise, in so se privzeto razvili kot samice - to je, da se ne razlikujejo od drugih samic miši. Imajo jajčnike, imajo maternico, imajo cikel, imajo ženske reproduktivne lastnosti, so samice miši, le da je njihova genetika XY. In potem imamo tipičnega samca, to je samca XY, ki je razvil moški fenotip.
(33:08) Torej ta model proizvede štiri spolne genotipe z samci in samicami, XX in XY, ki so se razvili z jajčniki ali testisi. In to nam omogoča, da resnično spremljamo, katere miši bodo živele dlje. Ali imajo miši jajčnike ne glede na to, ali so XX ali XY? Ali pa imajo miši, ki so XX, ženske genetike, ne glede na to, da odraščajo z jajčniki ali testisi?
Strogatz (33:37): Preden razkrijete odgovor? Naj zastavim vprašanje drugače, ker želim, da si vsak premisli to vprašanje v svoji glavi in ugiba, kaj je odgovor. Vprašanje je torej, da ste ustvarili to stvar, ki si jo je malo težko zamisliti, a mislim, da jo imamo. Ti štirje spoli, tradicionalni moški, tradicionalna ženska, moški genetsko, vendar ne vem, kateremu pravite moški. Ali kličeš — kličeš, moškega imenuješ karkoli, kar je XY, je tako?
Dubal (34:07): Jaz. Ampak to je stvar okusa in stila.
Strogatz (34:11): V redu, toda to je organizem, ki je XY, vendar ima jajčnike, da. Lahko pa imate organizem, ki je X. To ni organ. To je miška, ki ima XX, vendar ima testise.
Dubal (34:24): To je, to je sudoku. Kot da je to znanstveni sudoku.
Strogatz (34:30): To je super.
Dubal (34:30): Ja, pravzaprav nismo imeli posebne hipoteze, sledili smo znanosti. In zelo jasno smo ugotovili, da so miši z dvema X kromosomoma živele dlje od tistih z XY. Torej so miši XX, ne glede na to, da so odraščale z jajčniki in imajo veliko estrogena ali ne glede na to, da so imele testise in veliko testosterona, miši XX živele dlje v primerjavi z miškami XY. To je bil torej odločilen genetski poskus, ki nam je prvič resnično pokazal, da spolni kromosomi prispevajo k dolgoživosti žensk.
(35:14) Zdaj pa nas je poskus naučil še več. Miši, ki so živele najdlje od vseh skupin, ali miši, ki so imele jajčnike v kombinaciji s kromosomi XX, tiste so živele do najdaljše življenjske dobe, kar nakazuje, da hormoni, ki jih proizvajajo jajčniki, jajčniki in hormoni prav tako prispevajo k dolgoživosti samic. In da je morda testosteron škodljiv. Torej je bil odgovor, da je glavni statistični učinek ta, da spolni kromosomi prispevajo k dolgoživosti žensk. Vendar pa so hormoni tudi tam vplivali.
Strogatz (35:56): Torej se zdi, da je izmed štirih spolov, med katerimi smo lahko izbirali v tem sudokuju, ki ste ga ustvarili, zmagovalka tradicionalna ženska, če jo lahko še naprej tako imenujem?
Dubal (35:56): V življenju najdlje. ja
Strogatz (36:12): Kaj pa najhujše? Kaj pa tisti, ki živi najkrajše, bi ugibal?
Dubal (36:16): XY z modi? Miši XX, ne glede na to, ali so odraščale z jajčniki ali testisi, so živele dlje kot miši XY, ki so odraščale z jajčniki ali testisi. XX miši so živele približno 15 do 20 % dlje kot miši XY.
Strogatz (36:33): To je ogromna razlika. Resnično, mislim, predvidevam, da se je po katerem koli statističnem merilu štelo za pomembno. Vaši statistiki so gotovo rekli, kajne?
Dubal (36:41): Vsekakor. Zelo, zelo jasno pomemben, zelo jasen učinek na spolne kromosome.
Strogatz (36:47): No, hvala za ta zelo navdihujoč in premišljen zapis, Dena. Veste, to je bila res izjemna razprava. Najlepša hvala, da ste se nam danes pridružili.
Dubal (36:55): Z veseljem.
Napovedovalka (36:58): Želite vedeti, kaj se dogaja na mejah matematike, fizike, računalništva in biologije? Zapletite se z Revija Quanta, uredniško neodvisna publikacija, ki jo podpira Fundacija Simons. Naše poslanstvo je osvetliti temeljne znanstvene in matematične raziskave prek javnega novinarstva. Obiščite nas na quantamagazine.org.
Steve Strogatz (37: 22): Veselje zakaj je podcast iz Revija Quanta, uredniško neodvisna publikacija, ki jo podpira Fundacija Simons. Odločitve o financiranju fundacije Simons nimajo vpliva na izbor tem, gostov ali druge uredniške odločitve v tem podcastu ali v Revija Quanta. Veselje zakaj producirata Susan Valot in Polly Stryker. Naša urednika sta John Rennie in Thomas Lin ob podpori Matta Carlstroma, Annie Melchor in Leile Sloman. Našo tematsko glasbo je zložil Richie Johnson. Naš logotip je Jackie King, umetniška dela za epizode pa Michael Driver in Samuel Velasco. Sem vaš gostitelj, Steve Strogatz. Če imate kakršna koli vprašanja ali komentarje za nas, nam pišite na quanta@simonsfoundation.org. Hvala za poslušanje.
