خلود حيوي

(تم التحويل من Biological immortality)
يجب ألا يـُخلـَط بينها وبين خط خلوي خالد.

الخلود الحيوي (Biological immortality)، يشار له أحياناً باسم الوفيات الغير محددة حيوياً (bio-indefinite mortality)، هي حالة يكون فيها معدل الوفيات الناتجة عن الهـِرًم (أو الشيخوخة) مستقراً أو متناقصاً، مما ينفصل عن العمر الزمني. تصل أنواع عديدة من وحيدات الخلية ومتعددات الخلايا، بما في ذلك بعض الفقاريات، إلى هذه الحالة إما طوال فترة وجودها أو بعد أن تعيش فترة كافية. يمكن للكائن الحي الخالد حيوياً أن يموت لأسباب أخرى غير الشيخوخة، مثل الإصابة، أو السم، أو المرض، أو الافتراس، أو نقص الموارد المتاحة، أو التغيرات في البيئة.

لقد تم الطعن في هذا التعريف للخلود في دليل علم أحياء الشيخوخة،[1] لأن الزيادة في معدل الوفيات كدالة للعمر الزمني قد تكون ضئيلة في الشيخوخة الشديدة، وهي فكرة يشار إليها باسم هضبة معدل الوفيات في أواخر العمر. قد يتوقف معدل الوفيات عن الارتفاع في سن الشيخوخة، لكن في معظم الحالات يكون هذا المعدل مرتفعاً جداً.[2]

الخطوط الخلوية

مقال رئيسيs: Cell culture and خط خلوي خالد

Biologists chose the word "immortal" to designate cells that are not subject to the Hayflick limit, the point at which cells can no longer divide due to DNA damage or shortened telomeres. Prior to Leonard Hayflick's theory, Alexis Carrel hypothesized that all normal somatic cells were immortal.[3]

The term "immortalization" was first applied to cancer cells that expressed the telomere-lengthening enzyme telomerase, and thereby avoided apoptosis—i.e. cell death caused by intracellular mechanisms. Among the most commonly used cell lines are HeLa and Jurkat, both of which are immortalized cancer cell lines.[4] These cells have been and still are widely used in biological research such as creation of the polio vaccine,[5] sex hormone steroid research,[6] and cell metabolism.[7] Embryonic stem cells and germ cells have also been described as immortal.[8][9]

Immortal cell lines of cancer cells can be created by induction of oncogenes or loss of tumor suppressor genes. One way to induce immortality is through viral-mediated induction of the large T-antigen,[10] commonly introduced through simian virus 40 (SV-40).[11]

العضيات

According to the Animal Aging and Longevity Database, the list of animals with negligible aging (along with estimated longevity in the wild) includes:[12]

الجراثيم وبعض الخمائر

Many unicellular organisms age: as time passes, they divide more slowly and ultimately die. Asymmetrically dividing bacteria and yeast also age. However, symmetrically dividing bacteria and yeast can be biologically immortal under ideal growing conditions.[13] In these conditions, when a cell splits symmetrically to produce two daughter cells, the process of cell division can restore the cell to a youthful state. However, if the parent asymmetrically buds off a daughter only the daughter is reset to the youthful state—the parent is not restored and will go on to age and die. In a similar manner stem cells and gametes can be regarded as "immortal".[بحاجة لمصدر]

الهدريات

Hydra

Hydras are a genus of the Cnidaria phylum. All cnidarians can regenerate, allowing them to recover from injury and to reproduce asexually. Hydras are simple, freshwater animals possessing radial symmetry and contain post-mitotic cells (cells that will never divide again) only in the extremities.[14] All hydra cells continually divide.[15] It has been suggested that hydras do not undergo senescence, and, as such, are biologically immortal. In a four-year study, 3 cohorts of hydra did not show an increase in mortality with age. It is possible that these animals live much longer, considering that they reach maturity in 5 to 10 days.[16] However, this does not explain how hydras are subsequently able to maintain telomere lengths.[بحاجة لمصدر]

قناديل البحر

تتمتع قناديل البحر الخالدة بما يُسمى الخلود الحيوي، أي أنها لا تموت فعلياً لكنها تتحول من مرحلة إلى أخرى، ومن خلال ذلك يمكنها أيضاً التغلب على الشيخوخة، باكتسابها القدرة على تجديد خلاياها. يأتي هذا شريطة ألا تتعرض قناديل البحر الخالدة إلى الافتراس من قبل كائنات أخرى، أو إصابتها أو قتلها من قبل البشر.

لمعظم أنواع قناديل البحر عمر ثابت نسبياً، والذي يختلف باختلاف الأنواع من ساعات إلى عدة أشهر (تتكاثر قناديل البحر البالغة طويلة العمر كل يوم أو ليلة؛ كما أن الوقت ثابت إلى حد ما ويختلف باختلاف الأنواع).[17] قنديل البحر الخالد هو النوع الوحيد المعروف الذي يمتلك القدرة على العودة إلى حالة السليلة، من خلال عملية تحول محددة تتطلب وجود أنواع معينة من الخلايا (الأنسجة من كل من سطح جرس قنديل البحر ونظام القناة الدورية).[18]

وقد كشفت التجارب أن جميع مراحل قنديل البحر، من الأفراد حديثي النشأة إلى الأفراد كاملي البلوغ، يمكن أن تتحول مرة أخرى إلى سلائل في ظل ظروف الجوع والتغير المفاجئ في درجة الحرارة وانخفاض الملوحة والتلف الاصطناعي للجرس باستخدام الملقط أو المقص.[19] تتميز مرحلة [[قنديل البحر|المتحولة (medusae) أولاً بتدهور الجرس، والجزء الأوسط، والمجسات. ثم تتحول جميع المتحولات غير البالغة (التي لا يتجاوز عدد مجساتها 12 مجساً) إلى مرحلة تشبه الكيس، ثم تتحول إلى رئات وسلائل. ومع ذلك، فإن حوالي 20% إلى 40% من المتحولات البالغة دخلت مرحلة الرئات والسلائل دون تجاوز المرحلة الشبيهة بالكيس. تتكون السلائل بعد يومين من نمو الرئدات وتغذيتها على الغذاء. تتكاثر السلائل أيضاً عن طريق نمو رئدات وتغصنات إضافية، ثم سلائل لتكوين مستعمرات من الهدريات. في التجربة، تتحول في النهاية إلى رئدات وسلائل وتبدأ حياتها من جديد، حتى دون أي تغيرات بيئية أو إصابات.[19]

هذه القدرة على عكس الدورة الحيوية (استجابة للظروف المعاكسة) فريدة من نوعها في عالم الحيوان. فهي تسمح لقنديل البحر بتجاوز الموت، مما يجعل قنديل البحر الخالد، خالداً حيوياً محتملاً. لم تُلاحظ هذه العملية في بيئتها الطبيعية، ويعود ذلك جزئياً إلى سرعتها العالية، ولأن الرصد الميداني في اللحظة المناسبة غير مرجح.[19] بغض النظر عن ذلك، من المرجح أن تقع معظم قناديل البحر ضحية للمخاطر العامة للحياة باعتبارها عوالق مؤقتة، بما في ذلك أكلها من قبل الحيوانات المفترسة أو الاستسلام للأمراض.

تمتلك هذه الأنواع آليات فريدة تتعلق بصيانة القسيم الطرفي، والتي تلعب دوراً هاماً في قدراتها التجديدية. تحافظ قناديل الماء الخالدة على طول القسيم الطرفي من خلال عمليات خلوية محددة أثناء عكس دورة حياتها، مما يؤدي إلى إعادة ضبط الشيخوخة الخلوية بشكل فعال.[20][21]

لقد ألهمت طريقة تطوير الخلايا تلك الأنواع من خلال التحول الجيني العلماء لإيجاد طريقة لصنع الخلايا الجذعية باستخدام هذه العملية لتجديد الأنسجة التالفة أو الميتة في البشر.[22]


الكركند

للمزيد من المعلومات: Lobster § Longevity

Research suggests that lobsters may not slow down, weaken, or lose fertility with age, and that older lobsters may be more fertile than younger lobsters. This does not however make them immortal in the traditional sense, as they are significantly more likely to die at a shell moult the older they get.[23]

Their longevity may be due to telomerase, an enzyme that repairs long repetitive sections of DNA sequences at the ends of chromosomes, referred to as telomeres. Telomerase is expressed by most vertebrates during embryonic stages but is generally absent from adult stages of life.[24] However, unlike vertebrates, lobsters express telomerase as adults through most tissue, which has been suggested to be related to their longevity.[25][26][27] Contrary to popular belief, lobsters are not immortal. Lobsters grow by moulting, which requires considerable energy, and the larger the shell the more energy is required.[28] Eventually, the lobster will die from exhaustion during a moult. Older lobsters are also known to stop moulting, which means that the shell will eventually become damaged, infected, or fall apart, causing them to die.[23] The European lobster has an average life span of 31 years for males and 54 years for females.[23]

Planarian flatworms

ملف:Polycelis felina.jpg
Polycelis felina, a freshwater planarian

Planarian flatworms have both sexually and asexually reproducing types. Studies on genus Schmidtea mediterranea suggest these planarians appear to regenerate (i.e. heal) indefinitely, and asexual individuals have an "apparently limitless [telomere] regenerative capacity fueled by a population of highly proliferative adult stem cells".[29]

For sexually reproducing planaria: "the lifespan of individual planarian can be as long as 3 years, likely due to the ability of neoblasts to constantly replace aging cells". Whereas for asexually reproducing planaria: "individual animals in clonal lines of some planarian species replicating by fission have been maintained for over 15 years".[30][31]

انظر أيضاً

المصادر

  1. ^ Masoro, E.J. (2006). Austad, S.N. (ed.). Handbook of the Biology of Aging (Sixth ed.). San Diego, CA: Academic Press. ISBN 978-0-12-088387-5.
  2. ^ Michael R. Rose; Casandra L. Rauser; Laurence D. Mueller (Nov–Dec 2005). "Late life: a new frontier for physiology". Physiological and Biochemical Zoology. 78 (6): 869–878. doi:10.1086/498179. PMID 16228927. S2CID 31627493.
  3. ^ Shay, J. W. & Wright, W. E. (2000). "Hayflick, his limit, and cellular ageing". Nature Reviews Molecular Cell Biology. 1 (1): 72–76. doi:10.1038/35036093. PMID 11413492. S2CID 6821048.
  4. ^ Skloot, Rebecca (2010). The Immortal Life of Henrietta Lacks. New York: Crown/Random House. ISBN 978-1-4000-5217-2.
  5. ^ Smith, Van (2002-04-17). "The Life, Death, and Life After Death of Henrietta Lacks, Unwitting Heroine of Modern Medical Science". Baltimore City Paper. Archived from the original on 2004-08-14. Retrieved 2010-03-02.
  6. ^ Bulzomi, Pamela. "The Pro-apoptotic Effect of Quercetin in Cancer Cell Lines Requires ERβ-Dependant Signals." Cellular Physiology (2012): 1891–898. Web.
  7. ^ Reitzer, Lawrence J.; Wice, Burton M.; Kennel, David (1978), "Evidence That Glutamine, Not Sugar, Is the Major Energy Source for Cultured HeLa Cells", The Journal of Biological Chemistry 254 (April 25): 26X9–2676, PMID 429309 
  8. ^ University of Cologne (7 March 2018). "On the immortality of stem cells". ScienceDaily (in الإنجليزية). Retrieved 17 September 2020.
  9. ^ Surani, Azim (1 April 2009). "Germ cells: the route to immortality". University of Cambridge (in الإنجليزية). Retrieved 17 September 2020.
  10. ^ Michael R. Rose; Casandra L. Rauser; Laurence D. Mueller (1983). "Expression of the Large T Protein of Polyoma Virus Promotes the Establishment in Culture of "Normal" Rodent Fibroblast Cell Lines". PNAS. 80 (14): 4354–4358. Bibcode:1983PNAS...80.4354R. doi:10.1073/pnas.80.14.4354. PMC 384036. PMID 6308618.
  11. ^ Irfan Maqsood, M.; Matin, M. M.; Bahrami, A. R.; Ghasroldasht, M. M. (2013). "Immortality of cell lines: Challenges and advantages of establishment". Cell Biology International. 37 (10): 1038–45. doi:10.1002/cbin.10137. PMID 23723166. S2CID 14777249.
  12. ^ Species with Negligible Senescence Archived 2015-04-17 at the Wayback Machine. AnAge: The Animal Ageing and Longevity Database
  13. ^ Current Biology: Volume 23, Issue 19, 7 October 2013, Pages 1844–1852 "Fission Yeast Does Not Age under Favorable Conditions, but Does So after Stress." Miguel Coelho1, 4, Aygül Dereli1, Anett Haese1, Sebastian Kühn2, Liliana Malinovska1, Morgan E. DeSantis3, James Shorter3, Simon Alberti1, Thilo Gross2, 5, Iva M. Tolić-Nørrelykke1
  14. ^ Bellantuono, Anthony J.; Bridge, Diane; Martínez, Daniel E. (2015-01-30). "Hydra as a tractable, long-lived model system for senescence". Invertebrate Reproduction & Development. 59 (sup1): 39–44. Bibcode:2015InvRD..59S..39B. doi:10.1080/07924259.2014.938196. ISSN 0792-4259. PMC 4464093. PMID 26136619.
  15. ^ Buzgariu, Wanda; Wenger, Yvan; Tcaciuc, Nina; Catunda-Lemos, Ana-Paula; Galliot, Brigitte (2018-01-15). "Impact of cycling cells and cell cycle regulation on Hydra regeneration". Developmental Biology. 433 (2): 240–253. doi:10.1016/j.ydbio.2017.11.003. ISSN 0012-1606. PMID 29291976.
  16. ^ Martínez, Daniel E. (1998). "Mortality patterns suggest lack of senescence in Hydra" (PDF). Experimental Gerontology. 33 (3): 217–225. CiteSeerX 10.1.1.500.9508. doi:10.1016/S0531-5565(97)00113-7. PMID 9615920. S2CID 2009972. Archived (PDF) from the original on 2016-04-26.
  17. ^ Mills, C. E. (1983). "Vertical migration and diel activity patterns of hydromedusae: studies in a large tank". Journal of Plankton Research. 5 (5): 619–635. doi:10.1093/plankt/5.5.619.
  18. ^ Mihai, Andrei (December 5, 2008). "Meet the world's only immortal animal". ZME Science. Retrieved January 10, 2015.
  19. ^ أ ب ت خطأ استشهاد: وسم <ref> غير صحيح؛ لا نص تم توفيره للمراجع المسماة piraino-96
  20. ^ Pascual-Torner, M.; Carrero, D.; Pérez-Silva, J. G.; López-Otín, C. (2022). "Comparative genomics of mortal and immortal cnidarians unveils novel keys behind rejuvenation". Proceedings of the National Academy of Sciences. 119 (36): e2118763119. Bibcode:2022PNAS..11918763P. doi:10.1073/pnas.2118763119. PMC 9459311.
  21. ^ Miglietta, M. P.; Schuchert, P.; Cunningham, C. W. (2017). "Complete mitochondrial genome and evolutionary analysis of Turritopsis dohrnii, the "immortal" jellyfish with a reversible life-cycle". Molecular Phylogenetics and Evolution. 107: 232–238. Bibcode:2017MolPE.107..232L. doi:10.1016/j.ympev.2016.11.007.
  22. ^ Dimberu, Peniel M. (2011-04-25). "Immortal Jellyfish Provides Clues for Regenerative Medicine". Singularity Hub. Retrieved 26 October 2011.
  23. ^ أ ب ت Koren, Marina. "Don't Listen to the Buzz: Lobsters Aren't Actually Immortal". Archived from the original on 2015-02-12.
  24. ^ Cong YS (2002). "Human Telomerase and Its Regulation". Microbiology and Molecular Biology Reviews. 66 (3): 407–425. doi:10.1128/MMBR.66.3.407-425.2002. PMC 120798. PMID 12208997.
  25. ^ Wolfram Klapper; Karen Kühne; Kumud K. Singh; Klaus Heidorn; Reza Parwaresch & Guido Krupp (1998). "Longevity of lobsters is linked to ubiquitous telomerase expression". FEBS Letters. 439 (1–2): 143–146. Bibcode:1998FEBSL.439..143K. doi:10.1016/S0014-5793(98)01357-X. PMID 9849895. S2CID 33161779.
  26. ^ Jacob Silverman (2007-07-05). "Is there a 400 pound lobster out there?". howstuffworks. Archived from the original on 2011-07-27.
  27. ^ David Foster Wallace (2005). "Consider the Lobster". Consider the Lobster and Other Essays. Little, Brown & Company. ISBN 978-0-316-15611-0. Archived from the original on October 12, 2010.
  28. ^ "Biotemp". Archived from the original on 2015-02-11. Retrieved 2015-02-10.
  29. ^ Thomas C. J. Tan; Ruman Rahman; Farah Jaber-Hijazi; Daniel A. Felix; Chen Chen; Edward J. Louis & Aziz Aboobaker (February 2012). "Telomere maintenance and telomerase activity are differentially regulated in asexual and sexual worms". PNAS. 109 (9): 4209–4214. Bibcode:2012PNAS..109.4209T. doi:10.1073/pnas.1118885109. PMC 3306686. PMID 22371573. Archived from the original on 2012-03-06.
  30. ^ "Schmidtea , model planarian". www.geochembio.com. Archived from the original on 2010-12-30.
  31. ^ Archived at Ghostarchive and the Wayback Machine: "What Bodies Think About: Bioelectric Computation Outside the Nervous System - NeurIPS 2018". YouTube. 5 December 2018.

المراجع

  • James L. Halperin. The First Immortal, Del Rey, 1998. ISBN 0-345-42092-6
  • Robert Ettinger. The Prospect of Immortality, Ria University Press, 2005. ISBN 0-9743472-3-X
  • Dr. R. Michael Perry. Forever For All: Moral Philosophy, Cryonics, and the Scientific Prospects for Immortality, Universal Publishers, 2001. ISBN 1-58112-724-3
  • Martinez, D.E. (1998) "Mortality patterns suggest lack of senescence in hydra." Experimental Gerontology 1998 May;33(3):217–225. Full text.
  • Rose, Michael; Rauser, Casandra L.; Mueller, Laurence D. (Spring 2011). Does Aging Stop?. Oxford University Press.


This article may include material from Wikimedia licensed under CC BY-SA 4.0. Please comply with the license terms.
تمّ الاسترجاع من "https://www.marefa.org/w/index.php?title=خلود_حيوي&oldid=4113313"