Evolucija i starenje EVA KAMERER Moramo da zapamtimo

Evolucija i starenje EVA KAMERER

“Moramo da zapamtimo da je životinja po prirodi vlažna i topla, i živeti znači biti takvog sastava, dok je starost suva i hladna, a takvo je i mrtvo telo. ” Aristotel, De longitudine et brevitate vitae „Starost: reč od koje se najčešće uzdrhti, prepuna strepnje, nemoći i ponekad smrtnog straha. “ Žorž Minoa, Istorija starosti

Šta je starenje?

Starenje ni zdravlje ni bolest 1. „Starenje nije bolest, jer predstavlja jedan prirodan proces. “ 2. „Starenje nije bolest zato što je neizbežno. “ 3. „U biostatističkom smislu, starenje je normalno. “ 1. Na molekularnoj ravni starenje i bolesti starosti ne mogu da se razlikuju: i jedno i drugo mogu da se svedu na akumulaciju molekularnih oštećenja. 2. Starost može da se opiše kao otkazivanje bioloških funkcija, a ovi procesi mogu da se uspore aktiviranjem ćelijskih mehanizama za otklanjanje oštećenja: starenje je bolest.

Starenje i smrt • Starenje je progresivno uvećanje verovatnoće smrti jedinke usled unutrašnjeg propadanja. • Postoje organizmi koji ne stare i čija smrt je posledica spoljašnjih okolnosti, tj. organizmi koji su potencijalno besmrtni. • Dakle, ako smrt nije fiziološki nužna, ona može da se objasni samo evolucionim razlozima.

Evolucione teorije starenja 1. Starenje kao grupna adaptacija: starije jedinke ustupaju ograničene resurse mlađim članovima svoje populacije 2. Starenje kao posledica uvećanja kompleksnosti, tj. podele ćelija na telesne i polne: organizam ne može u jednakoj meri da ulaže i u preživljavanje i u reprodukciju, postoji međusobno ograničavanje ovih procesa 3. Starenje kao posledica izostanka prirodne selekcije: karakteristike koje su nekorisne za organizam prestaju da budu predmet delovanja prirodne selekcije

Ustupimo mesto mlađima! Starenje je samo jedan poseban slučaj borbe za resurse: budući da živimo u maltusovskom svetu ograničenih resursa, starenje/smrt je jedno evoluciono rešenje problema nedostatka prostora, hrane, partnera i slično ’Borba za opstanak’ uključuje biološke procese čiji efekat je razlikovanje ostarelih roditelja od podmlađenih potomaka Starenje ima adaptivan smisao, ono je proizvod delovanja prirodne selekcije. Teorija potrošnog tela starenje tematizuje polazeći od ideje o optimalnom ulaganju resursa u somatsko održanje i postavlja pitanje kako organizam najbolje raspoređuje resurse između različitih metaboličkih zadataka koje treba da obavi: prema ovoj teoriji, organizam žrtvuje svoju somatsku besmrtnost za povećanu reprodukciju.

Misaoni eksperimenti sa populacijom besmrtnih organizama 1. Klasična verzija misaonog eksperimenta: Što duže živimo, to smo izloženiji spoljašnjim rizicima. 2. Savremena verzija misaonog eksperimenta formulisana u teoriji programirane smrti: Što duže živimo, naše sposobnosti da se odupremo spoljašnjim rizicima su sve veće.

Klasična verzija misaonog eksperimenta • 1. Demografska svojstva populacije besmrtnih organizama kod kojih stopa smrtnosti ne zavisi od starosti: • a) specifična starosna distribucija (mladi organizmi brojčano nadmašuju stare) • b) doprinos mlađih organizama proizvodnji potomaka je zato veći • 2. Uvodi se pretpostavka o nekoj unutrašnjoj nepravilnosti organizma: posledice ovoga su različite u različitnim starosnim grupama, tj. sila prirodne selekcije se nužno smanjuje sa starošću.

Evolucija starenja i programirana smrt • Evolucione štete koje su efekat odsustva starenja: • 1. izostajala bi selekcija korisnih osobina • 2. stopa smrtnosti bi kod organizama koji ne stare opadala, a stopa razmnožavanja bi rasla (kao efekat rasta iskustva i jačanja imuniteta) • 3. usled rasta stope razmnožavanja starijih jedinki, sve veći broj mlađih jedinki bi ostajao bez potomstva • Generalna posledica svih ovih faktora je smanjenje evolvabilnosti.

Starenje u svetlu aseksualnog razmnožavanja • 1. Asimetrična deoba kao evoluciona strategija: starenje se pojavljuje još kod jednostavnih jednoćelijskih organizama koji se aseksualno razmnožavaju. • 2. Pretpostavka o unutrašnjem nedostatku organizama iz klasičnog misaonog eksperimenta može se transformisati u istraživanje o evolucionim posledicama genetičkih oštećenja. • 3. Prirodna selekcija favorizuje evoluciju razlike između ostarelog roditelja i podmlađenog potomka.

Zašto je misaoni eksperiment važan? 1. Jedna od najvažnijih konsekvenci klasičnog misaonog eksperimenta jeste da na osnovu njega možemo da formulišemo predviđanje da je starenje evoluiralo već kod organizama sa aseksualnom reprodukcijom. 2. Predviđanja iz analognog misaonog eksperimenta u teoriji programiranog starenja su upravo suprotna. Razlog ove greške je neadekvatno shvatanje prirodne selekcije.

Sila prirodne selekcije i postanak starosti “Prirodna selekcija je informacioni signal evolucije. . . Sila prirodne selekcije reflektuje jačinu ovog signala. Kada smo mladi, jak signal koji obezbeđuje prirodna selekcija daje nam značajnu vitalnost. Kako starimo, signal postepeno iščezava. ” (M. Rose, The Long Tomorrow) ‘sila prirodne selekcije’ opisuje kako prirodna selekcija deluje u različitim starosnim dobima

• Da li starenje može da se podvede pod jedinstvenu kauzalnu istoriju? mladi su jednolično savršeni, dok su stari na raznolike načine onemoćali i oronuli starost i bolest: starenje nije patološka pojava za određenje bolesti relevantno je poređenje sa organizmom koji nije bolestan, u slučaju starosti ne postoji zdrav ili normalan organizam “Ne postoje izuzetni pacijenti koji ne pate od starosti. ” (M. Rose)

„Na kraju ćemo svi da umremo. “ Jeanne Calment, 1875 -1997.