Det er matematisk umuligt at slå aldring, siger videnskabsmænd

Aldring er en naturlig del af livet, men det har ikke afholdt folk fra at gå i gang med bestræbelser på at stoppe processen.

Desværre, måske, disse forsøg er forgæves, ifølge forskere fra University of Arizona, der har bevist, at det er matematisk umuligt at standse aldring i flercellede organismer som mennesker.

"Aldring er matematisk uundgåelig - som, alvorligt uundgåelig. Der er logisk nok, teoretisk set, matematisk ingen vej ud, " sagde Joanna Masel, professor i økologi og evolutionsbiologi og ved UA.

Masel og UA postdoc-forsker Paul Nelson skitserer deres resultater om matematik og aldring i en ny undersøgelse med titlen "Intercellular Competition and Inevitability of Multicellular Aging, " offentliggjort i Proceedings of the National Academy of Sciences .

Den nuværende forståelse af udviklingen af ​​aldring åbner muligheden for, at aldring kunne stoppes, hvis kun videnskaben kunne finde ud af en måde at gøre selektion mellem organismer perfekt. En måde at gøre det på kan være at bruge konkurrence mellem celler til at eliminere dårligt fungerende "træge" celler forbundet med aldring, mens andre celler holdes intakte.

Imidlertid, løsningen er ikke så enkel, Masel og Nelson siger.

To ting sker med kroppen på cellulært niveau, når den ældes, forklarer Nelson. Den ene er, at celler bremser og begynder at miste funktion, som når dine hårceller, for eksempel, stop med at lave pigment. Den anden ting, der sker, er, at nogle celler øger deres væksthastighed, som kan få kræftceller til at dannes. Når vi bliver ældre, vi plejer alle, på et tidspunkt, at udvikle kræftceller i kroppen, selvom de ikke forårsager symptomer, siger forskerne.

Masel og Nelson fandt ud af, at selvom naturlig udvælgelse var perfekt, aldring ville stadig forekomme, da kræftceller har en tendens til at snyde, når celler konkurrerer.

"Når du bliver ældre, de fleste af dine celler rasler ned og mister funktion, og de holder op med at vokse, såvel, " sagde Nelson, hovedforfatter af undersøgelsen. "Men nogle af dine celler vokser som sindssyge. Det, vi viser, er, at dette danner en dobbeltbinding - en catch-22. Hvis du slipper af med de dårligt fungerende, træge celler, så tillader det kræftceller at proliferere, og hvis du slipper af med, eller sætte farten ned, disse kræftceller, så tillader det træge celler at akkumulere. Så du sidder fast mellem at tillade disse træge celler at akkumulere eller tillade kræftceller at proliferere, og hvis du gør det ene, kan du ikke gøre det andet. Du kan ikke gøre dem begge på samme tid."

Selvom menneskelig dødelighed er en ubestridt kendsgerning, forskernes arbejde præsenterer en matematisk ligning, der udtrykker, hvorfor aldring er en "uomtvistelig sandhed" og "en iboende egenskab ved at være flercellet, " sagde Nelson.

"Det er ingen overraskelse, at vi alle skal dø; mange ting er indlysende, fordi de er så velkendte for os, men virkelig, hvorfor er det, at vi bliver ældre? Vi begynder at forklare hvorfor, " sagde Masel, der også underviser på UA's Graduate Interdisciplinary Program in Applied Mathematics.

"Folk har set på, hvorfor aldring sker, fra perspektivet 'hvorfor er naturlig selektion ikke holdt op med at ældes endnu?' Det er det spørgsmål, de stiller, og implicit i det er ideen om, at sådan noget som ikke-ældning er muligt, så hvorfor har vi ikke udviklet det? Vi siger, at det ikke kun er et spørgsmål om, at evolutionen ikke gør det; det kan ikke gøres ved naturlig udvælgelse eller ved noget andet, " sagde Masel.

Til sidst, ting går bare i stykker med tiden og - ifølge matematikken - kan det gøre tingene værre at prøve at rette dem.

"Du kan muligvis bremse aldring, men du kan ikke stoppe det, " sagde Masel. "Vi har en matematisk demonstration af, hvorfor det er umuligt at løse begge problemer. Du kan løse et problem, men du sidder fast med det andet. Tingene bliver værre med tiden, på en af ​​disse to måder eller begge:Enten vil alle dine celler fortsætte med at blive mere træge, eller du får kræft. Og den grundlæggende årsag er, at tingene går i stykker. Det er lige meget, hvor meget du prøver at forhindre dem i at gå i stykker, du kan ikke."

Som Nelson siger:"Det er bare noget, du skal forholde dig til, hvis du vil være en flercellet organisme."