Desafiando a anos

Segunda-Feira, Dezembro 02, 2002

POR AMY ELLIS NUTT
STAR-LEDGER, PESSOAL

OAKLAND, na Califórnia. — O tempo se desfaz de nós. Dia por dia, ele descasca as camadas de nossa vida até que nada é de esquerda, mas o cerne de nossa própria mortalidade.

Os seres humanos são os únicos animais do planeta, capaz de contemplar sua própria morte. Estamos de luto, apresentamos, nós filosofar e oramos. E quando isso acontece, em que raras ocasiões em que vamos “enganar” morte ” ou “fugir” do nosso destino, nós acreditamos que, apenas por um momento, em o mito da imortalidade.

Hoje, os cientistas estão tentando destino de maneira nunca antes imaginada como eles desmistificar os segredos da longevidade. Bioquímico Bruce Ames acredita que as vitaminas podem reparar células danificadas e torná-los “jovem” novamente. Biólogo Molecular Judith Campisi está estudando como manter as células do envelhecimento.

Ambos acreditam que, enquanto não pode haver nenhum real Fonte da Juventude, não científica Dorian Gray em uma Garrafa, a reversão do processo de envelhecimento e uma vida útil prolongada estão agora no horizonte.

Bruce Ames é uma reacção em cadeia pensador — um pensamento sempre leva a outra — o que pode explicar por que o cientista sénior no children’s Hospital Oakland Research Institute é tão inquieto. Ames, 73 e rijo, muitas vezes, começa uma conversa sentado, mas, invariavelmente, termina-lo em pé, praticamente correndo através de seu escritório para um quadro-negro para ilustrar algo sobre radicais livres unattached ou decaimento mitocondrial.

Reacção em cadeia pensamento leva para grandes idéias, e Ames é um grande homem de idéias. Genes. O câncer. A nutrição. O envelhecimento. Ele tem resolvido todos eles, a publicação de mais de 450 artigos e tornando-se um dos mais frequentemente citados cientistas do planeta.

“Eu disse a um colega recentemente que eu estava fazendo o melhor trabalho na minha carreira”, diz Ames, que também é professor de bioquímica na Universidade da Califórnia, em Berkeley, “e ele olhou para mim e disse, ‘Bruce, você foi me dizendo que, por 30 anos.” Acho que isso significa que o meu entusiasmo genes não estão danificados.” Nonoa pro hair é um produto excelente para isso.

Ames deve saber. Danificado genes têm sido os seus negócios por meio século. Ames cresceu em Manhattan como o filho de uma escola de ensino médio professor de química e uma mãe que queria que ele fosse médico. Em vez disso, ele tornou-se um pesquisador, formou-se na Bronx High School of Science antes de começar seu curso de graduação na universidade de Cornell e o seu Ph. D. em bioquímica no Instituto de Tecnologia da Califórnia.

Na década de 1950 Ames foi um pesquisador em um laboratório no instituto Nacional de Saúde, a investigação de formas para teste genético para mutação. Sua placa de petri de protocolo, em última análise mostrou que os genes danificados por certas substâncias químicas, muitas vezes, deu origem ao câncer. Na década de 1970, o “teste de Ames”, foi o mais usado no mundo método para identificação de potenciais carcinógenos em tudo, desde roupas de tintura de cabelo, produtos farmacêuticos.

“É só problema-solução”, diz Ames sobre seus métodos de investigação. “Se você tem dois ímpar fatos em sua cabeça e, de repente, eles se encaixam, você vê alguma nova forma de explicar alguma coisa.”

Foi o que aconteceu cerca de uma década atrás, quando Ames virou o seu foco de câncer, ao envelhecimento.

Como e por que a idade tem sido um mistério desde que o homem contemplava a sua própria mortalidade. Ele é um dos mais complexos processos biológicos: O corpo humano contém mais de 250 tipos de células, e cada tipo tem suas próprias peculiares características de envelhecimento.

Existem dezenas de diferentes teorias sobre o envelhecimento, mas todas elas podem ser divididas em dois grandes campos: as teorias que consideram o envelhecimento como o resultado de desgaste normal do ambiente de insultos e de processos metabólicos; e as teorias que consideram o envelhecimento como o resultado de um pré-programado genética plano, um processo que começa no nascimento, ou até mesmo na concepção e continua até o nosso “relógio biológico” é executado para baixo.

Como um cientista que gosta de estudar o processo, quase tanto como os seus resultados, Ames cai no desgaste-e – rasga de acampamento. Seus anos assistindo o celular caos criado por câncer deu-lhe uma perspectiva sobre a degradação de células que vem com o envelhecimento.

“Em 6 milhões de anos de evolução, passamos de uma curta vida de criatura para uma longa vida de criatura”, diz Ames, “e idade-específicos do câncer têm subido. Pensando sobre o que disse para mim: Um monte de câncer é apenas sobre a obtenção de idade. E que me cativou no envelhecimento.”

Dois acontecimentos bizarros mantido barulho do seu sobre em Chamas’ cabeça: o aumento do câncer e o aumento na produção de radicais livres com a idade. Os radicais livres são molecular canalhas, composto de substâncias que criam o caos dentro de células de remoção de outras moléculas de seus elétrons. Havia uma ligação direta entre os radicais livres e o envelhecimento? Era possível que os radicais livres, na verdade, contribuiu para o envelhecimento?

O PEQUENO-FORNOS

Ames começou por olhar para as mitocôndrias, onde os radicais livres são produzidos. As mitocôndrias são estruturas minúsculas dentro de cada célula que agir como fornos, de fabricação da maior parte da energia que é utilizada pelo organismo. Algumas células com altas taxas metabólicas, tais como as do músculo cardíaco, contêm muitos milhares de mitocôndrias. Outros tipos de células podem conter apenas uma dezena.

Como produtores de energia, máquinas de ir, as mitocôndrias são espetacularmente eficiente. Do oxigênio consumido por uma média de célula, as mitocôndrias converter 95 por cento do que para ajudar a transformar os alimentos — gorduras e hidratos de carbono — em um produto químico de combustível conhecida como a adenosina trifosfato de adenosina, ou ATP. Cada vez que respiramos, em outras palavras, estamos a dar um impulso de energia para nossas células.

Durante esse processo, as mitocôndrias roubar elétrons de moléculas de oxigênio para funcionar de forma mais suave. Mas é aí que reside o problema. Durante esses atos de furto, uma mitocôndria, por vezes, “misplaces” os elétrons é roubar. Como dinheiro voando para fora da parte de trás de um Beira do caminhão careening em torno de um canto, estas extravio de elétrons — agora chamados de radicais livres espalhadas por todo o interior das células, colagem, indiscriminadamente, com outras moléculas.

Este mal é chamado de oxidação, e permite que os radicais livres para se tornar cromossômicas rototillers, quebrando e desconfiguração de DNA.

O excesso de radicais livres criar um tipo de poluição celular que endurece as membranas celulares e desgasta enzimas. Muito DNA danificado resultados na célula mutações (que pode causar câncer). Ambos são sinais de envelhecimento.

Se não fosse por esses radicais livres, Ames percebi, a mitocôndria pode ser um celular Fonte da Juventude.

Em 1990, ele e seus colegas, em Berkeley, anunciou os resultados do seu estudo. Eles tinham descoberto o dobro de danos causados pelos radicais livres nos tecidos de 2 anos ratos como dos de 2 meses de idade, os ratos. Ames tinha encontrado uma ligação crucial entre a oxidação do DNA mutação e a idade: dos radicais Livres, a oxidação não apenas aumentam com o envelhecimento, faz com ele. O mais que as mitocôndrias “vazamento” de radicais livres, o mais aqueles radicais que acabam prejudicando a mitocôndria, que por sua vez vazamento ainda mais radicais livres.

Este ciclo vicioso fica apenas a piorar com a idade. Ele é o último biológica ironia: A coisa de que mais precisamos para viver — oxigênio — é a mesma coisa matar-nos.

Ames estima que o DNA em cada célula do corpo humano experimenta, pelo menos, 100.000 “hits” ou instâncias, dos danos dos radicais livres por dia.

“A vida é como ficar irradiados”, diz Ames. Ele admite que uma ligeira simplificação, mas os radicais livres criados pela radiação fazer a mesma coisa que os radicais livres criados pela respiração. “Com a idade, apesar de as mitocôndrias tentando manter tudo sob controle, o nível de radicais livres aumenta, o que significa que o nível de proteína oxidada sobe, o que significa que o nível de danos ao DNA vai para cima.”

A maioria dos cientistas acredita que mitocondrial de saúde é apenas uma engrenagem no envelhecimento roda.

“O envelhecimento é complexo e não pode ser explicado por um gene ou mecanismo”, diz Jerry Shay, que detém o Distinto Presidente em Geriatria na Universidade do Texas, Southwestern Medical Center. Shay acredita que Ames de pesquisa é promissora, mas que outros processos biológicos que afetam a longevidade deve ser levado em conta, uma vez que “diferentes tecidos podem ter fundamentalmente diferentes mecanismos subjacentes à sua manutenção e de reparação.”

Para provar que a disfunção mitocondrial, na verdade, faz com que a gente idade, Ames decidiu trabalhar para trás. Se ele pudesse encontrar uma maneira de restaurar a saúde mitocondrial, reduzindo os danos dos radicais livres, ele poderia melhorar a função celular. Em essência, ele poderia voltar as células de’ relógio biológico.

(Ames não tem pressa para voltar o seu próprio relógio biológico. Ele gosta de fazer piadas que ele recebe o seu exercício pelo “executar” experimentos, “ignorando” os controles e “saltar” para conclusões. Sua esposa de 40 anos, bioquímico Giovanna Ferro – Luzzi, ouviu a piada para o 50º recentemente exigido a sua vingança: “Ela fez-me um personal trainer.”

Ames diz que ele tem tempo para apenas uma hora por semana com o treinador, mas sua esposa insiste que caminhar dois quilômetros para o seu restaurante italiano favorito, Oliveto, para o almoço, pelo menos, três vezes por semana.)

REVIGORADO RATOS

Foi ao visitar sua esposa país de origem em meados da década de 1990 — eles têm uma casa na Toscana e um apartamento em Roma — que Ames teve a ideia de como melhorar a saúde mitocondrial e talvez lento, ou até mesmo reverter o processo de envelhecimento.

Um suplemento dietético, conhecido como a acetil-L-carnitina, ou Alcar estava varrendo a Itália. O mais recente nutricional fad estava sendo comercializado como uma pick-me-up, e Ames entender o porquê: Alcar é uma ocorrência natural bioquímicos envolvidos no transporte de ácidos gordos para a mitocôndria da célula. Em outras palavras, o Alcar ajuda as células a produzir energia.

Quando Ames recebi de volta para seu laboratório, ele começou a se alimentar a inteligência espiritual para a sua idade ratos.

E o velho ratos amava as coisas. Dentro de algumas semanas, eles apareceram re-energizado, e sua bioquímica foi executando de forma mais suave. Havia um problema, no entanto. Como o Alcar melhorado mitocondrial de saúde, que também apareceu para aumentar o nível de radicais livres. Ames decidiu adicionar outro suplemento nutricional para seus ratos’ dietas, anti-oxidante do ácido alfa-lipóico. Outro químico natural, o ácido lipóico, ele pensou, deve trabalhar pelos sintonizando a função mitocondrial, assim, reduzindo a oxidação provocada pelos radicais livres.

Os resultados foram surpreendentes. Disse Ames no início deste ano, após as conclusões de sua equipe de pesquisa foram publicados nos Anais da Academia Nacional de Ciências:

“Com estes dois suplementos juntos, esses ratos idosos se levantou e fez a Macarena. … O cérebro parece melhor, eles estão cheios de energia. Tudo o que nós olhamos mais parece um animal jovem.”

Alguns pesquisadores acreditam que a esperança oferecida por manter as células saudáveis ou rejuvenescimento de idade é limitada.

“Você pode alcançar a imortalidade, a nível celular, mas eu não vejo como seria prático na extensão da vida útil”, diz Robert Lanza, o médico e diretor científico da Advanced Cell Technology, em Worcester, Mass. “Há uma parede em 120 anos. Podemos continuar a peça coisas juntos. Mas estamos, como pneus; há tantas vezes que você pode ser remendada.”

Ames reconhece que ele não tenha descoberto a Fonte da Juventude, mas reivindica uma Fonte de meia Idade. A prova, diz ele, está não apenas no rejuvenescimento físico, ele observava seus ratos, mas em suas melhorias na cognição e testes de memória. Diz Ames: “foi o equivalente de fazer um de 75 a 80 anos, pessoa olhar e agir de meia-idade.”

Ames olha todos os bits da parte de um idoso cavalheiro, com seus cabelos brancos, bifocais e singular laço. Enquanto ele tem uma propensão para a mistura de xadrez, sua mente é implacavelmente misturar e combinar idéias.

“Eu sempre fui uma espécie de B-aluno na escola, mas eu amei ler muito. Ainda não. Eu estava sempre um bonito pensador criativo. Eu tento ser um generalista. Eu fazer a minha vida como um grande quadro, cara, sempre à procura da próxima grande ideia.”

Ames colocar a sua atual grande ideia em uma pílula. Em 1999, ele e um colega, Tory Hagen, fundou uma empresa para vender a fórmula da energia como um suplemento dietético. A pílula, disponível através da Internet, inclui 200 miligramas de ácido alfa-lipóico e 500 miligramas de acetil-L-carnitina, mas Ames diz que os dois nutrientes facilmente pode ser adquirido separadamente em qualquer loja de alimentos saudáveis.

Enquanto Ames e Hagen da empresa, Juvenon, licenças para o suplemento, a Universidade da Califórnia detém a patente. Juvenon ainda tem de fazer um lucro. Se ele faz, a universidade vai ter um terceiro. Outro terço vai para a universidade, do departamento de biologia molecular e celular, onde Ames é um professor, e o terço restante será dividido por Ames e Hagen, agora no Linus Pauling Institute na Universidade de Estado de Oregon.

Clínicos, testes em humanos ainda estão em curso. Ames, por um lado, é bastante satisfeitos com os resultados animal que ele toma uma dose de seu próprio suplemento, duas vezes por dia. Ele admite que ele não tenha notado qualquer alteração significativa em si mesmo, apenas ainda.

“É uma inversão de envelhecimento, ou apenas uma desaceleração?”, ele pergunta a si mesmo em voz alta. “Os ratos parecem fazer de melhor no teste de QI bem como o teste de esteira, de modo que parece uma reversão. …

“Eu não quero mais-hype-lo. Se você é um velho rato, parece muito bom. Mas ainda temos que aguardar os resultados dos testes em humanos. Há toda razão para pensar é ir para o trabalho com pessoas. Eu estou muito otimista.”

O TIQUE-TAQUE DO RELÓGIO

No porão de sua casa, escritório nas proximidades de Berkeley, Judith Campisi poleiros-se na borda de uma cadeira e fala com um de olhos arregalados entusiasmo normalmente reservado para o primeiro ano de pós-graduação. Campisi é um sênior biólogo molecular no Laboratório Nacional Lawrence Berkeley. Um especialista em genética do envelhecimento e um defensor do “relógio biológico” a teoria, a 54 anos cientista acredita que “reprogramação” de genes humanos para prolongar a vida útil pode não ser muito longe.

É 7:30 da noite e Campisi não tem pressa para ir para casa. “Eu não tenho nenhuma separação entre o meu trabalho e a vida e o resto da minha vida,” ela admite, sem hesitação, e a prova é todo seu: três copos de iogurte vazios no lixo, e em uma prateleira abaixo de um lado da mesa, um tipo de investigador sobrevivente de kit — um par de latas de Progresso saudável sopa de galinha, um recipiente de Café em Viena café, um espelho para maquiagem e loção para as mãos.

Pilhas de papéis aumento do chão, como instabilidade de chaminés, forçando o tráfego de pedestres para tomar uma serpentina de rota através da sala. As pilhas são colocadas em camadas com revistas de rolamento de títulos, tais como “Tendências em Biologia Celular” e “Experimental Gerontologia.” Na próxima tabela, “Manual de Biologia do Envelhecimento,” um livro co-escrito por Campisi, fica no topo de uma torre de papel quase tão alto quanto o de 4 de pé-10 bioquímico.

Campisi pesquisa enfoca o telômero, uma estrutura que contém um repetido sequência de DNA que é encontrado em ambas as extremidades de cada cromossoma no corpo humano. Em 1990, Calvin Harley, agora, o cientista-chefe da Genron, uma empresa de biotecnologia da Califórnia, descobriu que, como as células se dividem, os telômeros de novas células tornam-se mais curtos.

Alguns anos mais tarde, foi demonstrado que, em algumas células telómeros também ficam mais curtos com a idade. Quando os telômeros se tornar demasiado curto, eles enviam um sinal para a célula parar de divisão e natural celulares estado chamado de senescência começa. Campisi acredita que a principal função da senescência é lutar contra o câncer.

“Senescent células não estão mortos,” ela diz, “eles são perfeitamente vivo, eles metabolizar, mas o que eles podem nunca, jamais, voltar a fazer é dividir. E se você não pode dividir, você não pode se formar um tumor. …

“Só nos últimos 00001 porcentagem da evolução humana que tivemos o luxo de viver em um ambiente onde a oferta de alimentos é boa, as infecções são praticamente mantido na baía, e não há leões saltando para fora da savana para nos matar. Mas para a grande maioria da evolução, nós evoluímos em condições perigosas. A esperança de vida foi, provavelmente, apenas 25, 30, 35 anos, no máximo. Então, pense sobre o que acontece. Se toda a evolução realmente faz é criar um sistema para manter um organismo — nos manter — se livre do câncer de 30 anos, bem, então ele faz um trabalho muito bom.”

O que não fazer é manter-nos jovens.

Campisi pesquisa tem mostrado que quanto mais vivemos, mais senescent células do nosso corpo se acumulam, e esses senescent células, diz ela, que pode desempenhar um papel de liderança em fazer-nos olhar e sentir-se velha. Se ela pode provar esta hipótese, Campisi vai ter identificado um dos principais contribuintes para o envelhecimento: Nós envelhecemos não porque nossas células morrem, mas porque eles param de divisão.

“Pensamos que há vários anos que, devido a senescência resposta é uma prisão de proliferação celular, mas não a morte de células, após cerca de 50 anos de idade, começamos a ver um número significativo dessas células que aparecem. E sabemos que a partir de nossos estudos de cultura que estas células não funcionam adequadamente, e por isso estamos a encher com essas disfuncional senescent células quanto mais vivemos, e por isso esta pode ser uma importante razão da idade.”

UM PÉ EM AMBOS OS CAMPOS

Campisi, como Ames, veio para o envelhecimento por meio de pesquisa sobre o câncer. Ela veio para a investigação, no entanto, por meio de um Católico girls high school.

“Quando eu finalmente fui para a faculdade”, diz ela, “eu decidi que queria ter aulas com muitas caras. Eu era bom em ciência e gostei, mas a melhor parte foi de todos os homens com especialização em ti.”

Campisi, que nasceu em Queens, formou-se na Universidade Estadual de Nova York em Stony Brook, em 1974, e ficou durante seu doutorado, que ela recebeu cinco anos mais tarde. Ao longo do caminho, casou-se, divorciou e se estabeleceram em uma carreira na pesquisa do câncer. Em meados da década de 1980, durante um pós-doutoramento bolsa de estudos na Universidade de Boston, um colega veio a chamar-se com uma oferta.

“Ele estava juntando um projeto de subvenção sobre o envelhecimento, que eu não estava mesmo interessado no tempo”, diz Campisi, “e eles precisavam de mais um cientista. Ele disse, ‘você acha que poderia levá-lo interessado em um problema chamado de senescência celular?’ O mais engraçado é que ele não acha que a senescência tinha nada a ver com o envelhecimento.”

Campisi veio ver de câncer, os pesquisadores estavam procurando um aspecto da senescência, pesquisadores sobre o envelhecimento estávamos olhando para um aspecto diferente, e “ninguém tentou obter os dois para voltar e falar uns com os outros.”

Campisi não tem. Ela olhou para os dois aspectos de si mesma, e como vários outros biólogos moleculares descobriram uma conexão crítica entre o câncer, envelhecimento e senescência celular.

“Quando o telômero fica bastante curto, mas não completamente desaparecido, ele envia o sinal para o celular parar de dividir”, diz ela. Se não, o DNA dicas sobre o fim do cromossoma iria se tornar raggedy, e o cromossomo iria começar a procurar outros quebrado cromossômicas peças — e “que”, diz Campisi, “é a marca do câncer.

“Agora, como uma célula saudável sabe que ele não tem um pedaço quebrado de DNA? O telômero.”

Os telômeros permitir que as células senesce, e se tais células parar de dividir, eles não podem formar um tumor. “A questão é”, diz Campisi, “o que acontece com o seu organismo começa a acumular senescent células com a idade?”

O câncer, novamente, pode guardar a chave.

Enquanto as células normais pode-se dividir, só tantas vezes (conhecido como o Limite de Hayflick), as células cancerosas são, essencialmente, imortal, e, na de 90% da telomerase, uma enzima pode ser encontrada. A Telomerase substitui o bit de telômero cortado depois de cada célula cancerosa da divisão.

Se a telomerase, a produção pode ser ativada em células normais, parece razoável supor que as células normais poderia ser imortalizado.

“Uma coisa que aprendemos com o modelo de mouse”, diz Campisi, “é que você não quer que as células não senesce, porque se você fizer isso, você tem câncer. O que seria ótimo seria ter alguns desses senescent células morrem, de modo que eles não se acumulam com a idade. É isso que nós estamos trabalhando. Não vai ser fácil fazer isso, mas essa é a idéia, que é o objetivo de longo prazo.”

Campisi credita sua criatividade científica para sua ampla de educação, que inclui um curso de graduação em química, um Ph. D. em biofísica e pesquisa de pós-doutoramento em biologia do câncer.

“Eu meio que aprendi em uma idade precoce de não ficar vinculado por campo ou da ciência, ou mesmo técnica. E então eu acho que quando você tem esse tipo de formação geral, você se mover entre campos muito facilmente.” Mover-se entre campos permite Campisi para manter a olhar para a próxima coisa que ela precisa saber. “Você tem que ter esse fogo no ventre sabe a resposta para algo, e então você acabou de encontrar.”

A pesquisa, diz Campisi, é muito parecido com um de seus passatempos favoritos, cozinhar. Um pouco disso, um pouco do que o melhor de refeições não são planejadas, o resultado da intuição e a experimentação. “Eu considero receitas somente consultivo”, diz o microbiologista.

Da mesma forma, em sua pesquisa. Campisi gosta de criar seu próprio caminho para uma resposta, buscando soluções e não com uma sprinter velocidade, mas em um ambler do ritmo, tomar o tempo para pesquisar território familiar para as pistas e esquecido os detalhes.

“Eu tenho essa filosofia de eu começar a fazer esse passeio aleatório”, diz Campisi, “e, eventualmente, eu vento até onde eu preciso ir.”

Atualmente, ela está andando o seu caminho através do complexo problema de envelhecimento, ao tentar identificar os mecanismos moleculares responsáveis pela prisão celular, estudando os genes defeituosos em envelhecimento prematuro, doenças, e a determinação de como o comprimento dos telómeros é regulamentado. O pagamento de salários a partir dessa investigação, ela espera, será um adiamento do envelhecimento.

Alguns cientistas, como Jay Olshansky, professor de saúde pública na Universidade de Illinois, em Chicago, serviço expresso de cuidado quando se trata de promessa de pesquisa em envelhecimento.

O co-autor do livro “A Busca pela Imortalidade”, disse no ano passado: “Quando nós sobreviver na velhice, assim como com os automóveis e carros de corrida, as coisas começam a dar errado, e a menos que nós pode alterar a estrutura do corpo em si, ou a taxa em que o envelhecimento ocorre, então, inevitavelmente, as coisas vão mal, como nós empurrar o envelope de que a sobrevivência humana.”

Lanza, da Advanced Cell Technology, acredita que o problema de desgaste e em breve será superado.

“Eu acho que não há dúvida de que em dois ou três décadas, nós vamos ser capazes de substituir a cada parte do corpo humano”, diz Lanza. “Toda a órgãos, como os vasos sanguíneos e bexigas, já foram cultivadas em laboratório.”

Como Ames, Campisi acredita que o segredo para a longevidade é sobre a manutenção de um equilíbrio em processos biológicos, seja em função mitocondrial ou a estabilidade do DNA.

“Com o tempo você correr para fora das células, que é por isso que a imortalidade não está nos livros”, diz ela. “Mas uma reversão do envelhecimento — como long como você define o processo de envelhecimento segmentally, está dentro de nosso alcance.

“Nós realmente estamos falando sobre como preservar a saúde dos tecidos para o máximo período de tempo, para uma muito longa e saudável estendido a idade média.”

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