Программа адаптации на основе способности к эволюции контролирует старение млекопитающих

Обзор

1 Azinet LLC, Annapolis, USA

Поступила в редакцию 06.06.2022
После доработки 06.06.2022
Принята к публикации 14.06.2022

DOI: 10.31857/S0320972522120028

КЛЮЧЕВЫЕ СЛОВА: запрограммированное старение, физиологическое старение, эволюция, теории старения, эволюционируемость, антивозрастная медицина, старение.

Аннотация

Ещё в 2002 г. большинство геронтологов предполагало, что программа старения, которая намеренно вызывала бы старение у млекопитающих, невозможна и, следовательно, нелепа с научной точки зрения, поскольку она нарушает общепринятые представления о природе процесса эволюции. Однако ряд концепций современной эволюционной механики, таких как групповой отбор и эволюционируемость, предполагают, что неблагоприятная для индивида особенность, такая как его старение, может развиваться, если она создаёт преимущество (снижение вероятности вымирания) для популяции. Открытия современной генетики предполагают, что старение создаёт для популяции многочисленные преимущества, и поэтому у млекопитающих были выработаны программы, которые намеренно вызывают и регулируют старение. Это привело к возникновению различных концепций, касающихся природы программы. Одна из таких концепций состоит в том, что старение – это полностью генетически обусловленная функция возраста, по сути, биологические часы. Однако в настоящей статье представлены доказательства и теоретическое обоснование идеи о том, что функция запрограммированного старения контролируется механизмом адаптации, который может определять локальные или временные условия, влияющие на оптимальную функцию старения, и корректировать её, чтобы компенсировать эти условия. Эта проблема важна для медицинской науки, поскольку сенсорные механизмы и связанная с ними передача сигналов обеспечивают дополнительные точки, через которые можно попытаться вмешаться в процесс старения и связанные с ним возрастные заболевания.

Текст статьи

Конфликт интересов

Автор заявляет об отсутствии конфликта интересов в финансовой или любой другой сфере.

Соблюдение этических норм

Эта статья не содержит каких-либо исследований с участием людей или животных, выполненных автором.

Список литературы

1. Lackey, R., Lach, D., and Duncan, S. (2006) Salmon 2100: The Future of Wild Pacific Salmon, Bethesda, American Fisheries Society.

2. Darwin, C. (1859) On the Origin of Species by Means of Natural Selection, London Murray, London.

3. Darwin, C. (1872) The Origin of Species 6th Edition, London Murray, London.

4. Medawar, P. (1952) An Unsolved Problem of Biology, Lewis, London.

5. Williams, G. (1957) Pleiotropy, Natural Selection and the Evolution of Senescence. Evolution 11, pp. 398-411.

6. Loison, A., Festa-Bianchet, M., Gaillard, G.-M., Jorgenson, J., and Jullien, J.-M. (1999) Age-specific survival in five populations of ungulates: evidence of senescence, Ecology, 80, 2539-2554, doi: 10.1890/0012-9658(1999)080[2539:ASSIFP]2.0.CO;2.

7. Weismann, A. (1882) Uber die Dauer des Lebens [in Deutsch], Fischer, Jena.

8. Williams, G. (1966) Adaptation and Natural Selection: A Critique of Some Current Evolutionary Thought, Princeton UP.

9. Olshansky, S., Hayflick, L., and Carnes, B. (2002) No truth to the fountain of youth, Sci. Am., 286, 92-95, doi: 10.1038/scientificamerican0602-92.

10. Sinha, J. K., Ghosh, S., and Raghunath, M. (2014) Progeria: a rare genetic premature ageing disorder, Ind. J. Med. Res., 139, 667-674.

11. Coppedè, F. (2013) The epidemiology of premature aging and associated comorbidities, Clin. Intervent. Aging, 8, 1023-1032, doi: 10.2147/CIA.S37213.

12. Guerin, J. (2004) Emerging area of aging research: long-lived animals with “negligible senescence”, Ann. NY Acad. Sci., 1019, 518-520, doi: 10.1196/annals.1297.096.

13. Aging Changes in Hormone Production, in A.D.A.M Medical Encyclopedia, URL: https://medlineplus.gov/ency/article/004000.htm.

14. Conboy, I., Conboy, M., Wagers, A. J., Girma, E. R., Weissman, I. L., et al. (2005) Rejuvenation of aged progenitor cells by exposure to a young systemic environment, Nature, 433, 760-764, doi: 10.1038/nature03260.

15. Skulachev, V. (2011) Aging as a particular case of phenoptosis, the programmed death of an organism (a response to Kirkwood and Melov “On the programmed/non-programmed nature of aging within the life history”), Aging (Albany NY), 3, 1120-1123, doi: 10.18632/aging.100403.

16. Goldsmith, T. (2013) Arguments against non-programmed aging theories, Biochemistry (Moscow), 78, 971-978, doi: 10.1134/S0006297913090022.

17. Mitteldorf, J. (2006) Chaotic population dynamics and the evolution of ageing, Evol. Ecol. Res., 8, 561-574.

18. Skulachev, V. (1997) Aging is a specific biological function rather than the result of a disorder in complex living systems: biochemical evidence in support of Weismann’s hypothesis, Biochemistry (Moscow), 62, 1191-1195.

19. Libertini, G. (1988) An adaptive theory of increasing mortality with increasing chronological age in populations in the wild, J. Theor. Biol., 132, 145-162, doi: 10.1016/s0022-5193(88)80153-x.

20. Goldsmith, T. (2014) The Evolution of Aging 3rd edition, Azinet.

21. Wynne-Edwards, V. (1962) Animal Dispersion in Relation to Social Behaviour, Oliver & Boyd, Edinburgh.

22. Hamilton, W. (1963) The evolution of altruistic behavior, Am. Naturalist, 97, 354-356.

23. Dawkins, R. (1976) The Selfish Gene, Oxford University Press.

24. Wagner, G., and Altenberg, L. (1996) Perspective: Complex adaptations and the evolution of evolvability, Evolution, 50, 967-976, doi: 10.2307/2410639.

25. Gu, D., and Dupre, M. (2020) Encyclopedia of Gerontology and Population Aging, Springer Cham, Biogerontology-General, doi: 10.1007/978-3-319-69892-2.

26. Krebs, J. E., Goldstein, E. S., and Kilpatrick, S. T. (2017) Lewin’s GENES XII, 12th Edn., Jones & Bartlett Learning, Burlington.

27. Watson, J., and Crick, F. (1953) A structure for deoxyribose nucleic acid, Nature, 171, 737-738, doi: 10.1038/171737a0.

28. Goldsmith, T. C. (2019) Digital genetics, variation, evolvability, and the evolution of programmed aging, Biochemistry (Moscow), 84, 1451-1457, doi: 10.1134/S0006297919120046.

29. Hart, J. (2011) Seasonal changes in insulation of fur, Can. J. Zool., 34, 53-57, doi: 10.1139/z56-007.

30. Apfeld, J., and Kenyon, C. (1999) Regulation of lifespan by sensory perception in Caenorhabditis elegans, Nature, 402, 804-809, doi: 10.1038/45544.

31. Spindler, S. (2005) Rapid and reversible induction of the longevity, anticancer and genomic effects of caloric restriction, Mech. Ageing Dev., 126, 960-966, doi: 10.1016/j.mad.2005.03.016.