Die Menschheit hat die Grenze der Langlebigkeit erreicht • Alexander Markov • Wissenschaftsnachrichten zu den "Elementen" • Gerontologie, Medizin, Demographie

Die Menschheit ist nahe an der Grenze der Langlebigkeit

Abb. 1. Rekordhalter-Überlebende Französisch Jeanne Kalman an ihrem 121. Geburtstag (1996 Foto) und 116-jährige Italienerin Emma Morano, der älteste Bewohner der Erde heute. Fotos von en.wikipedia.org und von der populären Synopse zum Artikel in DiskussionNatur

Die Analyse der Daten über Sterblichkeit und Lebenserwartung von Menschen, einschließlich Super-Langlebern, bestätigte die Vorstellung von der biologischen Grenze menschlicher Langlebigkeit, die bereits in den 1980er und 1990er Jahren erreicht wurde und ohne radikale biomedizinische Durchbrüche kaum zu überwinden ist. Dies wird durch das Fehlen einer Abnahme der Sterblichkeit bei Menschen, die 110 Jahre alt geworden sind, das gestoppte Wachstum des Durchschnittsalters bei Langlebern, das Fehlen von neuen Langlebigkeit Aufzeichnungen seit 1997, als die 122-jährige Jeanne Kalman starb, und andere Statistiken belegt. Die Wahrscheinlichkeit, dass einer der Bewohner der Erde in absehbarer Zukunft über einen 125-jährigen Meilenstein schreiten wird, stufen die Forscher als vernachlässigbar ein.

Die Arten von Tieren und Pflanzen unterscheiden sich signifikant in der Lebensdauer von Individuen, und jede Art hat ihre eigenen charakteristischen Werte der durchschnittlichen und maximalen Lebensdauer (siehe:AnAge – die vollständigste und genaueste Datenbank zur Lebenserwartung von Wirbeltieren erschien im Internet, "Elements", 15.06.2009; Grönland Hai lebt 400 Jahre, "Elements", 09/08/2016). Dies steht im Einklang mit der naheliegenden Idee, dass die für jeden Organismus zulässige Lebenszeit weitgehend genetisch vorbestimmt ist.

Auf der anderen Seite ist es ebenso bekannt, dass die Lebenserwartung bei verschiedenen Vertretern derselben Art, einschließlich genetisch identischer Individuen, stark variiert. Viele Modellstandorte haben gezeigt, dass Veränderungen der Umweltbedingungen wie Temperatur oder Ernährung sowie Mutationen in einer Reihe von Genen das Leben verkürzen oder verlängern können. "Elemente" haben wiederholt über diese Studien berichtet (siehe: Am Wurm Caenorhabditis elegans Altern ist leicht zu verlangsamen oder zu beschleunigen, aber es ist schwierig, seine Flugbahn zu ändern, "Elements", 02.02.2016; Die Lebenserwartung hängt vom Gleichgewicht der Aminosäuren in der Nahrung ab, "Elements", 12.10.2009; Rapamycin verlangsamt das Altern bei Mäusen, "Elements", 15.07.2009; Der Anstieg des Wodka-Konsums ist die Hauptursache der demographischen Krise in Russland, "Elements", 07.06.2006.

Offensichtlich wird die Lebenserwartung teilweise durch Gene bestimmt, teilweise durch die Umwelt und teilweise durch das zufällige "ontogenetische Rauschen" (siehe Entwicklungslärm).Diese Schlussfolgerung ist völlig trivial und wird neben der Lebenserwartung fast auf jedes phänotypische Merkmal angewandt, obwohl die natürliche Tendenz, in einzelnen Kategorien zu denken und alles in die Regale zu legen, immer noch viele dazu bringt, sich darüber heiser zu äußern egal bestimmt durch Langlebigkeit, Gene oder Medium. In der Tat wird es natürlich von beiden bestimmt. Aus praktischer Sicht ist es viel interessanter zu fragen, inwieweit wir unser Leben verlängern können, unser Verhalten und Lebensraum optimieren, aber nicht das Genom berühren, dessen gezielte Anpassung noch über die technischen Möglichkeiten hinausgeht.

Während des letzten Jahrhunderts ist die durchschnittliche Lebenserwartung von Menschen (genauer gesagt, die Lebenserwartung zum Zeitpunkt der Geburt (Lebenserwartung) ist ein korrekterer statistischer Indikator) in fast allen Ländern schnell gewachsen (siehe: Die Bevölkerung der Erde hat sieben Milliarden erreicht – was kommt als nächstes? " Elemente ", 07. September 2011). Das hat bei vielen Experten Optimismus ausgelöst: Vielleicht können wir durch die Entwicklung der Medizin, der sozialen Sicherheit und anderer zivilisatorischer Vorteile unsere Lebenserwartung für lange Zeit erhöhen? Kann sein,Werden wir nicht bald auf der biologischen Grenze der Lebenserwartung ruhen? Und existiert dieses Limit?

Amerikanische Biologen vom Albert Einstein Medical College versuchten, diese brennenden Fragen zu beantworten, indem sie umfangreiche statistische Daten analysierten, einschließlich solcher über extra lange Gewohnheiten – Menschen, die die 110-jährige Marke überschritten haben. Aufgrund des weltweiten Rückgangs der Mortalität nimmt die Anzahl der korrekt dokumentierten Fälle von Überstunden rasch zu. Daher kann die statistische Verarbeitung solcher Daten heute viel aussagekräftigere und aussagekräftigere Ergebnisse liefern als noch vor einigen Jahrzehnten.

Zunächst konstruierten die Autoren Diagramme, die die Dynamik der erwarteten (zum Zeitpunkt der Geburt) Lebenserwartung in 41 Ländern vom Ende des 19. Jahrhunderts bis zum Beginn des 21. Jahrhunderts widerspiegeln. Es stellte sich heraus, dass fast überall ein stetiger Anstieg dieses Indikators zu verzeichnen war, der bis heute kräftig andauert (Abb. 2). Nur in einigen der reichsten und am meisten entwickelten Länder, wie Japan, kann man etwas Ähnliches beobachten wie Vorbereitungen für den Eintritt in das Plateau.

Abb. 2 Der Anstieg der Lebenserwartung von Frauen (rote Linie) und Männer (blau) in Frankreich – ein Land mit sehr detaillierten und zuverlässigen demographischen Daten. Ähnliche Grafiken für 40 andere Länder sind in den ergänzenden Materialien für den in der Diskussion befindlichen Artikel enthalten Natur

Es scheint, dass dies der Hypothese widerspricht, sich der biologischen Grenze der Langlebigkeit zu nähern. In der Tat ist es nicht. Tatsache ist, dass die Lebenserwartung, deren Dynamik in Abb. 2 wird basierend auf Mortalitätsdaten für alle Altersgruppen berechnet. Der Anstieg der Lebenserwartung im 20. Jahrhundert war weitgehend auf einen Rückgang der Sterblichkeit bei jungen Menschen zurückzuführen. Inzwischen ist es logischer, über die Annäherung an die biologische Grenze der Langlebigkeit durch die Dynamik der Sterblichkeit im letzten Alter zu urteilen. Das Diagramm in Abb. 2 gibt keine Vorstellung davon, wie sich die Sterblichkeit unter den tiefsten alten Männern, die einen kleinen Prozentsatz der Bevölkerung ausmachen, verändert hat.

Die Autoren berechneten, wie schnell die Mortalität bei Menschen unterschiedlichen Alters im 20. Jahrhundert zurückging. In den meisten entwickelten Ländern zeigten die Graphen ein Maximum, das einem sehr respektablen Alter von ungefähr 100 Jahren entsprach, aber in späteren Jahren sank dieser Indikator (die Rate der Abnahme der Sterblichkeit während des 20. Jahrhunderts) schnell (Abb. 3, linkes Diagramm).Dies bedeutet, dass im letzten Jahrhundert die Sterblichkeitsrate unter den 100-Jährigen stark zurückgegangen ist, nicht jedoch unter den 110-Jährigen. Mit anderen Worten, im Laufe des 20. Jahrhunderts haben die Menschen dank der Entwicklung der Medizin und anderer Errungenschaften der Zivilisation die Chance, ein sehr hohes Alter zu erreichen, drastisch erhöht: bis zu hundert oder sogar hundertfünf. Aber wenn Sie die 105-jährige Marke überschritten haben, dann sind Ihre Chancen, ein weiteres Jahr zu leben, nur geringfügig höher als die der seltenen glücklichen Menschen, die gegen Ende des 19. Jahrhunderts im selben Alter lebten. Und mit jedem Jahr deines zukünftigen Lebens nimmt dieser Unterschied ab.

Abb. 3 Diagramme, die die Verteilung der Sterblichkeit im 20. Jahrhundert nach Alter aufgeschlüsselt darstellen (Daten für Frankreich; zusätzliche Materialien für den diskutierten Artikel enthalten ähnliche Graphen für 40 andere Länder). Auf der linken Seite – durchschnittliche Sterblichkeitsrate in verschiedenen Altersstufen (auf der horizontalen Achse – Alter). Es zeigt sich, dass dieser Indikator im letzten Alter abzunehmen beginnt. Auf der rechten Seite – Alter, für das die maximale Abnahme der Sterblichkeit in verschiedenen Jahren festgestellt wurde. Es ist zu sehen, dass die Verschiebung des maximalen Überlebensgewinns auf ein zunehmend späteres Alter, das bis in die frühen 1980er Jahre anhielt, danach fast zum Erliegen kam. Abbildung aus dem besprochenen Artikel in Natur

Ein anderer von den Autoren verwendeter Ansatz bestand darin, Graphen aufzuzeichnen, auf denen die historische Zeit auf der horizontalen Achse und das Alter aufgetragen ist, auf dem die maximale Mortalitätsreduktion in einem bestimmten Jahr erreicht wurde (Abb. 3, rechte Graphik). Die Idee war, dass, wenn die biologische Grenze der Langlebigkeit noch weit entfernt ist, das Alter des maximalen Gewinns an Überlebenschancen stetig wachsen sollte. Es stellte sich heraus, dass es bis Anfang der 1980er Jahre so war, aber dann erreichte die Zahl ein Plateau und stieg nicht mehr an. In Abb. 3 zeigt Diagramme für Frankreich, aber das gleiche Muster wurde in 88% der anderen Länder gefunden, für die zuverlässige Daten verfügbar sind.

Die Autoren verwendeten auch Informationen aus der Internationalen Datenbank zur Langlebigkeit, um die Dynamik der Sterblichkeit bei Menschen zu bewerten, die die 110-jährige Marke überschritten haben. Insgesamt wurden Daten zu 534 Superlongern verarbeitet, die zwischen 1968 und 2006 starben.

Es stellte sich heraus, dass das maximale Sterbealter von Jahr zu Jahr von den späten 1960er Jahren bis etwa Mitte der 1990er Jahre anstieg, aber dann aufhörte zu wachsen und sogar leicht abzunehmen begann (Abb. 4, auf der linken Seite).Der Weltrekord der Langlebigkeit wurde von der Französin Zhanna Kalman aufgestellt, die 1997 im Alter von 122 Jahren starb. Seitdem wurde dieser Rekord nicht geschlagen, und selbst bis zu 120 Jahren hat niemand gelebt. Der älteste Bewohner des Planeten ist bis heute die Emma Morano, die im November 117 Jahre alt sein soll. Das gleiche Bild – Wachstum bis Mitte oder Ende der 1990er Jahre und dann rückläufig – ergibt sich aus den Daten des Todesalters von fünf ältesten Menschen pro Jahr (Abb 4, in der Mitte). Das Durchschnittsalter der Todesfälle bei Super-Langsehern zeigte in den letzten vier Jahrzehnten keinen deutlichen Aufwärtstrend (Abb. 4, rechts). Eine statistische Analyse dieser Daten führte die Autoren zu der Schlussfolgerung, dass die Wahrscheinlichkeit, dass das maximale Todesalter in jedem Jahr 125 Jahre überschreitet, bei etwa 1/10000 liegt. Mit anderen Worten, unter Beibehaltung der derzeitigen Lage sollten die Super-Long-Arms, die eine Schwelle von 125 Jahren überwunden haben, ungefähr einmal hundert Jahrhunderte erscheinen.

Abb. 4 Daten zu Super-Long-Living (Personen, die einen 110-jährigen Meilenstein überschritten haben). Auf der linken Seite – Höchstalter des Todes (höchstes gemeldetes Todesalter, MRAD), erfasst in verschiedenen Jahren von 1968 bis 2006. Im Zentrum – für jedes Jahr zeigt das Alter des Todes der fünf ältesten Menschen, die in diesem Jahr gestorben sind. Auf der rechten Seite – Das Durchschnittsalter des Todes unter Superlongern.Abbildung aus dem besprochenen Artikel in Natur

Den Autoren zufolge deuten die Ergebnisse darauf hin, dass die menschliche Langlebigkeit eine biologische Grenze erreicht hat, die tatsächlich erreicht wurde. In der Tat kann man nicht enttäuscht sein von der Tatsache, dass all die großen Errungenschaften der Zivilisation, die ein Jahrhundert die durchschnittliche Dauer des menschlichen Lebens um mehr als anderthalb Mal verlängerten (zumindest in reichen Ländern), die Sterblichkeit unter Super-Langlebigen nicht reduzieren konnten.

Das bedeutet natürlich nicht, dass die Menschen nie eine Chance auf ein längeres Leben haben werden. Dies bedeutet aber, dass Zhanna Kalmans Aufzeichnungen nicht mehr etwas Außergewöhnliches darstellen, sondern grundlegend neue und sehr radikale Maßnahmen erforderlich sind. Nichtsdestotrotz hoffe ich, dass die sich schnell entwickelnden Biotechnologien es uns, wenn nicht uns, noch erlauben werden, unsere düsteren Vorhersagen von hundert Jahrhunderten gut zu lachen.

Die Natur der postulierten "biologischen Grenze der Langlebigkeit" wird von den Autoren nicht im Detail diskutiert, da dies ein eigenständiges Thema ist, das den Rahmen des Artikels sprengt. Eine gute Analogie liefert der Gerontologe J. Olshansky (S. Jay Olshansky) in der populären Synopse zu dem diskutierten Artikel.Er schreibt, dass die biologische Grenze der menschlichen Langlebigkeit ungefähr der Natur der Grenze der Laufgeschwindigkeit entspricht. Es gibt kein bestimmtes "genetisches Programm", das sich unter dem Einfluss der Selektion speziell entwickelt hat, um zu verhindern, dass wir schneller laufen. Die Geschwindigkeitsbegrenzung ist ein Nebenprodukt anderer Anpassungen, die unsere Anatomie und die damit verbundenen biomechanischen Einschränkungen bestimmen. Und so wie neue Trainingsmethoden für Athleten zu neuen Laufgeschwindigkeiten führen, können die biomedizinischen Technologien der Zukunft den Weg zu neuen Langlebigkeitsrekorden ebnen.

Die betreffende Grenze der Langlebigkeit kann keine besondere Anpassung sein, die sich unter dem Einfluss der Selektion entwickelt hat (z. B. für alte Menschen, um rechtzeitig Platz für die Jungen zu schaffen), denn in fast der gesamten Menschheitsgeschichte hat niemand so lange gelebt. Andere Aspekte des menschlichen Alterns, wie die abrupte Behinderung der weiblichen Fortpflanzungsfunktion lange vor dem Verlust der Vitalität (siehe Menopause), können selbstanpassend sein. Aber nur nicht ein schneller Tod, der garantiert eintritt, wenn man das Alter erreicht, zu dem kaum ein primitiver Jäger überlebt hat.

Gemäß den vorherrschenden Vorstellungen ist die Entwicklung des Alterns bei den meisten Arten mit einer Schwächung der Wirkung der natürlichen Selektion auf die Symptome verbunden, die sich spät in der Ontogenese manifestieren (siehe Evolution des Alterns). Selbst nicht alternde (potentiell unsterbliche) Organismen sterben von Zeit zu Zeit aufgrund äußerer Ursachen: Räuber, Unfälle und dergleichen. Je älter das Alter ist, desto weniger Menschen werden dem entsprechend leben. Und je weniger Individuen in einem bestimmten Alter leben, desto schwächer wird die Selektion gegen Mutationen sein, deren schädliche Auswirkungen nach diesem Alter auftreten. Eine der Ursachen des Alterns ist daher die freie Anhäufung von schädlichen Mutationen mit einer späten Wirkung. Darüber hinaus spielt die sogenannte "antagonistische Pleiotropie" eine wichtige Rolle in der Evolution des Alterns. Dies bedeutet, dass Allele, die das Überleben und die Effizienz der Reproduktion in der Jugend auf Kosten einer verringerten Lebensfähigkeit in einem späteren Alter erhöhen (schließlich wird im Leben wenig kostenlos gegeben), trotz ihrer schädlichen Wirkungen durch die Selektion unterstützt, da die Selektion stärker auf die Symptome wirkt, die sich früh manifestieren. Es folgtdass es im menschlichen Genom (wie bei Mäusen, Fliegen und Nematoden, die in dieser Hinsicht besser untersucht sind) wahrscheinlich viele Gene gibt, deren genaues "Verdrillen" die Lebenserwartung sowohl im Durchschnitt als auch im Maximum erhöht. Gerontologen haben also sicher etwas zu tun, und der diskutierte Artikel widerspricht dem keineswegs.

Quelle: Xiao Dong, Brandon Milholland, Jan Vijg. Menschliche Lebensdauer Natur. Veröffentlicht am 05. Oktober 2016.

Alexander Markow


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