Hned dvěma různými metodami se pokusili zjistit stáří ježovky Strongylocentrotus
franciscanus američtí vědci z Oregon State University spolu s kolegy zLawrence Livermore National Laboratory. Pokaždé jim vyšlo, že se ježovky dožívají překvapivě vysokého věku – samozřejmě, pokud nepodlehnou chorobě, nesežere je nějaký mořský dravec nebo neskončí v síti rybářů. Kromě požehnaného věku jim můžeme závidět i zdraví a kondici, v jakých si svá metuzalémská léta užívají. Nelze na nich nalézt prakticky žádné známky stárnutí a jednoduchá tělíčka jim fungují na plný výkon až do poslední chvíle. Jeden den si ještě ježovka užívá života plnými doušky, druhý den „je na prkně“. Desetiletá ježovka se má k světu stejně čile jako kus starý jedno století. To platí překvapivě i o rozmnožování. Ježovky jsou obecně považovány za největší producenty pohlavních buněk. S věkem ale na rozdíl od jiných živočichů neumdlévají a neochabují. Naopak, zrají jako víno a skutečně o nich lze říci, že čím jsou starší, tím jsou i plodnější.
Nové poznatky o ježovkách přinesl výzkum, který si vyžádal prudký rozvoj lovu těchto mořských tvorů. Ještě v šedesátých letech o ně prakticky nikdo nestál a jejich přemnožení u pacifických břehů USA bylo vnímáno jako pohroma, protože spásaly vodní řasy a nechávaly po sobě spoušť. V té době se je lidé pokoušeli marně masově trávit. Pak se ale ukázalo, že Japonci považují pohlavní žlázy ježovek za vyhlášenou delikatesu a z nenáviděného nepřítele se stal hledaný vývozní artikl. V té chvíli začalo být pro Američany důležité, aby se populace ježovek udržela na úrovni, jež zajistí rybářům plné sítě a stálý příliv dolarů na bankovní konta.
Biologové ale nepřinášejí lovcům ježovek dobré zprávy. Ukázalo se, že ježovky dorůstají do konzumní velikosti za mnohem delší dobu, než se myslelo. Trvá jim to minimálně 8 či 9 roků. V prvních letech života roste ježovka Strongylocentrotus franciscanus docela rychle a ve věku dvou let za jediný rok zdvojnásobí svou velikost, když naroste ze 2 cm na 4 cm. V „teenagerovském“ věku ale podstatně ubere na tempu a dvaadvacetiletá ježovka o průměru 12 cm naroste za rok jen o jediný milimetr. Přesto dorůstají i tímto hlemýždím tempem velikosti kolem 20 cm. Potřebují k tomu však více než dvě staletí.
Na svůj požehnaný věk vypadá ježovka Strongylocentrotus franciscanus velmi dobře, nemyslíte?
Zrají jako víno a čím jsou starší, tím jsou plodnější (na snímku je vajíčko ježovky obklopené spermiemi).
Diskuze:
:-)
Jirka,2003-12-03 15:37:10
Jestli to dobre chapu ja, tak telomery se nezkracuji kvuli stari bunky, ale vzdy pri deleni bunky. Kdyz se v ranem stadiu vyvoje zeny v ni vytvori vajicka (a asi se pri jejich tvorbe uplatnila i obnova telomeru), ktera pak jen dozravaji a starnou, tak se jejich (tech vajicek, ne tech zen) telomery nezkracuji. Na druhou stranu, kumuluji se v nich vsechny mozne chyby, ktere vznikly napriklad z ozarenim, posubenim chemikalii atd. U muze se ale spermie vytvareji jinak, v celem prubehu zivota. Bunky se v tomto pripade deli a deli a tedy by se jim mely zkracovat telomery. Jenze se tak nedeje, protoze pri tomto specialnim deleni se teleomery obnovuji. Diky tomu spermie nemaji zkracene telomery, ale ani se v nich nekumuluji chyby jako u zen.
Děkuji za odpověď, pro změnu teď ale vidím jinou z
Pavel Brož,2003-11-14 15:33:39
Jestli jsem tomu tedy dobře porozuměl, tak to není tak, že by ty starší ženy měly vajíčka s extra krátkými telomerami kvůli tomu, že se původně dlouhatánské telomery během stárnutí ženy zkrátily až na kritickou velikost, ale je to tak, že ženy (bez ohledu na stáří), které mají problémy s reprodukcí z důvodu krátkých telomer jejich vajíček, mohou mít tyto telomery krátké z důvodů chybného procesu už samotné tvorby vajíček, při kterém se dejme tomu nezaktivuje správně ta telomeráza, která má obnovit délku telomer. To znamená, že samotná délka telomer ve vajíčkách ženy nesouvisí s jejím stářím, protože během stárnutí ženy se tyto telomery zkrátí zanedbatelně, ale bude mít původ např. ve výběrovém efektu - např. mladé ženy potíže s početím dejme tomu až tak hned neřeší, protože to pro ně není ještě tak moc urgentní problém, a na kliniku přicházejí až v pozdějším věku, díky čemuž pak opticky je více starších žen s extrémně zkrácenými telomerami - zatímco ve skutečnosti je u žen už při jejich narození rozhodnuto, kolik vajíček mají dokonalých a kolik nebo jestli vůbec nějaká vajíčka mají s extrémně krátkými telomerami, přičemž vlastní věk ženy už tento los dodatečně neovlivní. Samozřejmě tím netvrdím, že ženy s přibývajícím věkem nemají více problémů s reprodukcí, pouze na základě úvah provedených v této diskuzi soudím, že reprodukční problémy podmíněné pouze délkou telomer by měly být věkově nezávislé. Je tato úvaha správná?
Ano, úvaha je správná.
Dalibor Dobrota,2013-02-25 02:44:41
Buňky nejsou starší kvůli tomu, že mají kratší telomery. Kratší telomery se projeví pomalejším dělením, neboli většími intervaly mezi dělením buněk. Vždy když se 1 buňka rozdělí na 2 buňky, z jedné staré buňky vzniknou 2 mladé buňky. Ty mají kratší telomery a trvá déle než se znovu rozdělí. Takže jednoho dne ty buňky zestárnou dříve než se stačí rozdělit. Když je buňka poškozená stářím, vyšle signál a dojde k apoptóze. Buněk ubývá a organismus spěje ke konci.
V Rusku vymysleli lék, který dokáže prodloužit život buněk trojnásobně než zahynou. Výsledkem je, že se buňky dělí a dochází k regeneraci a omlazování tkání. Jmenuje se пластохинонилдецилтрифенилфосфониум neboli visomitin.
stáří a telomery
Jarda Petr,2003-11-14 14:20:29
Ono se to všechno navzájem nevylučuje. Možná že to je na tom to nejkrásnější. Pokusím se nastínit, jak to vidím já.
Vajíčka savců vznikají v drtivé většině ještě v době, kdy se jejich "majitelka" vyvíjí v těle své matky jako plod. Na svět už přicházejí samice savců s vajíčky hotovými. Z toho plyne, že by chromozomy ve vajíčcích měly mít telomery nádherně dlouhatánské. Také je mají. U člověka jsou obvykle dlouhé tuším těch 19 či 20 tisíc písmen genetického kódu. Jen u žen, které mají potíže s reprodukcí, nacházeli vědci vajíčka se silně zkrácenými telomerami. Nikoli u všech žen a navíc dokonce ne ani u všech vajíček jedné a téže neplodné ženy (proto by snad bylo možné mezi vajíčky jedné matky vybírat pro plození potomků "ve zkumavce" ta s delšími telomerami - např. po odběru pólového tělíska a příslušné analýze). Vysvětlení pro tento krajně nelogický stav se nabízí několik, všechna jsou bohužel pohříchu ryze teoretická a nejsou podložena experimentálními daty (alespoň já jsem o tom nikde nečetl). Je ale jisté, že při tvorbě pohlavních buněk (spermií i vajíček) dochází k aktivaci telomerázy. To je enzym, který má na starosti syntézu telomer a který v nomálních tělních buňkách obvykle nefunguje. Když zplodí syna kmet v pokročilém věku, pak nehrozí, že by synek dědil taťkovy opotřebené telomery, protože při tvorbě spermie dojde k jakési "generální opravě" telomer. Pokud je ale proces aktivace telomerázy při tvorbě pohlavních buněk narušen (kompletně, částečně nebo jen u některých pohlavních buněk), pak může dojít k tomu, že se telomery v celé své kráse neobnoví, zůstanou zkrácené. To je mé vysvětlení, ale vůbec si nedělám iluze, že je správné. Téměř na sto procent to bude asi nějak jinak, ale nevím jak (a nevím ani o nikom, kdo by to věděl).
Možná se mýlím, ale vidím maličký rozpor
Pavel Brož,2003-11-14 12:25:06
Před nedávnem zde byl článek o vlivu délky telomer u vajíček ženy na úspěšnost donošení dítěte, z něhož tuším plynulo, že starší matky mají starší vajíčka, která mají tudíž kratší telomery, které jsou někdy tak krátké, že ani nestačí na úspěšný průběh těhotenství. Pokud člověk ve značném stáří typicky neumírá na příliš zkrácenou délku telomer, a má je naopak běžně dost dlouhé na další desítky let života, tak jak to, že jsou u těch vajíček, která jsou podstatně mladší (dejme tomu nějakých třicet až čtyřicet let) a navíc jsou většinu té doby "hibernována" v režimu pomalejšího vývoje, ty délky telomer tak rapidně zkrácené? Přijde mi to jako záhada - délku telomer si, pokud se nepletu, člověk s sebou nese už od vajíčka ženy (aspoň jsem nikde nečetl - což nic neznamená, jelikož jsem laik - o tom, že by se v nějaké etapě vývoje zárodku měly telomery prodloužit), tedy od vzniku toho vajíčka se člověku telomery už jen zkracují. Za dvacet let vývoje vajíčka jsou telomery dost dlouhé na to, aby člověk úspěšně prošel svým vývojem v lůně matky, proto mají matky větší šanci na úspěšné donošení tohoto dítěte. Za třicet až čtyřicet let vývoje vajíčka jsou naopak telomery hodně krátké, takže těhotenství je tím velice ohroženo, nicméně pokud se dítě z tohoto těhotenství narodí a dožije požehnaného věku, tak už má telomery zase dost dlouhé na to, aby s nimi žilo další dlouhá léta. Není to zvláštní?
ještě mě napadlo
pavel houser,2003-11-14 10:49:25
ještě mě napadlo, jak je to s anaerobními organismy? ty asi budou nesmrtelné, ne? (i když to bude asi odpovídat minulému rozdělení, protože bez kyslíku asi nejde seskládat mnohobuněčný organismus kvůli vysoké energetické náročnosti těchsyntatických procesů...)
nesmrtelnost
Jarda Petr,2003-11-14 05:49:25
Moc nerad bych vzbuzoval dojem, že považuji člověka za nesmrtelného. Pokud jde o telomery, to je celkem populární věc, protože je jasné, že se s každým buněčným dělením u savců zkracují a pokud klesne délka telomer na kritickou mez, tak buňky hynou. Lidé ale neumírají na takové zkracení telomer. I v devadesáti máme telomery dost dlouhé, abychom tu byli dalších 90 roků. Problém je v opotřebení buněk, kde neběží "opravářské" práce s dostatečnou intenzitou. To nás posílá do hrobu. Je to celkem rozumný počin matky přírody. Dokonalé opravy buněk jsou velmi náročné a v situaci, kdy mohlo naše předky kdykoli cokoli zahubit, nebyla investice do takové údržby těla výhodná, zvláště když potomstvo plodíme v poměrně raném věku. Jakmile předáme své geny, tak už na nás přírodě moc nezáleží. Naopak, je možné, že některé geny povzbuzující plodnost s sebou nesou vedlejší účinky v podobě zvýšené devastace stářím. Důkaz o fungování tohoto mechanismu nabízejí třeba termiti, kde je plodná samička chráněna pancířem termitiště a po svatebním letu a kritické periodě zakládání kolonie jí už další rizika nehrozí. Té se vyplatí do "opravy" buněk investovat a také to evolučně provedla. Pokud se nemýlím, mohou některé matky všekazů žít 35 let, což je na hmyz stáří více než metuzalémské.
Živočichové se do podobné situace dostávají ve chvílích nouze, kdy není vhodné přivádět potomky na svět a je třeba rozmnožování odložit. Pak je také třeba zajistit, aby tělo v této "čekací době" stárlo pomaleji. To je zřejmě základ prodloužení života provázejícího omezenou kalorickou spotřebu. Na celém mechanismu se podílejí sirtuiny, jež jsou výbavou všech eukaryontů - kvasinkami počínaje a námi lidmi konče. Je ale otázka, zda dlouhověkost podložená hladověním a neplodností je to, o co bychom stáli.
k nesmrtelnosti
pavel houser,2003-11-13 11:46:34
myslím, že mnohobuněčné organismy už prostě nejsou nesmrtelné, neboť se u nich všech pravděpodobnost úmrtí s věkem zvyšuje (u člověka je to celkem evidentní, ne?). telomery jsou jen jeden případ z mnoha, obecně dochází k opotřebování, k nevratným změnám atd. (to, že X událostí přežijete, neznamená, že se z nich úplně "zotavíte", že "nenadělají škodu", prostě jsou to takové napůl zalátané díry).
zajímavé je to samozřejmě tam, kde se organismy množí nepohlavně. Někdy mezi nepohlavními fázemi musí nastat "omlazení sexem", jindy je to komplikovanější. Každopádně z toho, že ze starého organismu vznikne oddělením zase organismus mladý (tam, kde jde o výhradně nepohlavní rozmnožování), můžeme usuzovat, že stárnutí lze třeba eliminovat na úrovni buněk, ale sotva na úrovni seskládání celého velkého organismu.
mimochodem, mám pocit, že hranice nesmrtelnosti se nachází už někde níže, u jednobuněčných, snad někde u kvasinek (ty už jsou myslím smrtelné)
V češtině na toto téma vyšla populární Austadova (myslím) kniha Proč stárneme, vydala MF/Kolumbus. Tam se do toho ještě zavádějí geny - prostě neexistoval mechanismus, který by eliminoval geny, co svého nositele zabijí ve 100 letech (přičemž taková selekce nepůsobí ani dnes), tudíž ty geny máme a tudíž nás zabijí :-). Tuhle knížku ale bezpochyby všichni znáte a konec konců, je to hodně populární text...
Vidíte, to jsem netušil
Pavel Brož,2003-11-13 11:34:02
Měl jsem za to, že o event. nesmrtelnosti některých organismů se uvažuje maximálně v případě humrů, galapážských obřích želv nebo event. sekvojí či nějakého druhu borovic(jak si maně vzpomínám na jeden asi dva roky starý článek ve Vesmíru). Jak by tomu ale bylo v případě takové nesmrtelnosti s těma zkracujícíma se telomerama? Myslel jsem, že právě ten objev zkracování telomer a vlivu jejich délky na správné dělení buňky tuto otázku už jednou provždy rozhodlo. Na druhou stranu je ale jasné, že např. některé nepohlavně se množící rostliny musí mít nějaký mechanismus na obnovování délky telomer, pokud se i u nich zkracují. Nebo jsou telomery, nebo aspoň jejich zkracování, záležitostí pouze některých, např. jen živočišných buněk?
nesmrtelnost
Jarda Petr,2003-11-13 03:56:02
Pokud vím, tak v případě dohadů kolem existence hranice délky lidského života existují dva názory. První říká, že taková hranice objektivně existuje. Všichni na něco neustále umíráme, ale v určitém věku už prakticky nemáme šanci žít déle, protože naše tělo dosloužilo. To by se mělo projevit prudkým nárůstem úmrtnosti u skupiny, která se tohoto věku dožila. Druhá parta vědců tvrdí, že taková přirozená hranice pro délku lidského života neexistuje a že tedy lidé umírají stále stejným tempem tak dlouho, dokud i ti nejstarší nevymřou. Spor je myslím zatím nerozhodnut navzdory intenzivnímu kutání ve skandinávských důkladně vedených matrikách a tamějších neméně důkladných fasciklech zdravotnické dokumentace.
Průměrná délka života nesmrtelných organismů
Pavel Brož,2003-11-12 12:45:18
Problém dlouhověkosti u živých organismů je docela zajímavý problém už po matematické stránce. Dejme tomu, že budete mít organismus, který bude teoreticky nesmrtelný, pouze u něj budeme předpokládat nějaké konstantní riziko úmrtí na jednotku času v důsledku vnějších příčin (např. můžeme předpokládat, že dejme tomu je pro daný organismus každý rok jednoprocentní riziko, že bude sežrán nějakým predátorem, ale také může jít třeba o riziko, že organismus podlehne nějaké nenadálé vnější infekci, apod.). Dá se ukázat (i nematematici to mohou zvládnout při troše úsilí např. v Excelu), že díky tomuto byť jen jednoprocentnímu ročnímu úbytku pak průměrná délka života tohoto nesmrtelného organismu bude pouhých 99,5 let (tedy ač by šlo o nesmrtelné organismy, jejich průměrná délka života by byla konečná). Pokud bychom zvýšili riziko sežrání dejme tomu na deset procent za rok, pak by nám vyšla průměrná délka života takového jinak nesmrtelného organismu pouhých 9,5 let, přičemž pravděpodobnost nalezení jedince starého 100 let by byla necelé tři stotisíciny, a pravděpodobnost nalezení jedince starého 200 let dokonce necelou jednu miliardtinu (přesněji – z deseti miliard jedinců by jen sedm z nich bylo starších 200 let).
Ve skutečnosti v přírodě není evidentně splněn předpoklad o konstantním riziku úmrtí sežráním, protože to je zdaleka největší v raném mládí organismu (např. ze stovek miliónů potomků jediného rodiče v případě některých mořských mlžů je drtivá většina těchto potomků sežrána v průběhu několika málo měsíců), a mnohdy také výrazně vzrůstá ke stáru (např. jen z toho banálního důvodu, že jedinec doroste do velikosti, kdy se stává atraktivním zpestřením jídelníčku u větších predátorů, kteří se normálně neobtěžují daným druhem přiživovat). Proto se dá očekávat odlišný průběh věkové křivky u reálně žijících organismů, nicméně závěr zůstává stejný - i teoreticky nesmrtelné organismy budou mít překvapivě nízkou průměrnou délku života.
Další problém při studiu dlouhověkých organismů je ryze praktický – pokud organismy mohou v chráněných podmínkách žít téměř neomezeně dlouho, pak zákonitě přežijí své zkoumatele. Už jen z tohoto důvodu patrně není stanovení horní věkové hranice u některých živočichů zrovna jednoduchým úkolem. Mnohem jednodušším je stanovení typické délky života organismu např. v jeho přirozené lokalitě výskytu, ovšem tato typická délka života se od té mezní může velice lišit (viz ta konečná průměrná délka života u nesmrtelného organismu).
Samozřejmě tím netvrdím, že některé vyšší organismy musí být nutně nesmrtelné, dnes se patrně dá např. ze zkracování telomer na koncích chromozómů určit hrubé „relativní stáří“ organismu vzhledem k jeho teoretické hranici dožití, a tím i odhadovat tu maximální možnou délku života. Výše zmíněná úvaha byla jen ryze teoretickou ilustrací vztahu průměrné a maximální délky života.
Diskuze je otevřená pouze 7dní od zvěřejnění příspěvku nebo na povolení redakce
