Введение
Состояние, в котором скорость смертности от старения стабильна или снижается.
Биологическое бессмертие (иногда называемое неопределённой биологической смертностью) – это состояние, в котором скорость смертности от старения стабильна или снижается, тем самым отвязывая её от хронологического возраста. Различные одноклеточные и многоклеточные виды, включая некоторых позвоночных, достигают этого состояния либо на протяжении всей жизни, либо после достижения определённого возраста. Биологически бессмертное живое существо всё ещё может умереть от причин, отличных от старения, таких как травмы, отравления, болезни, хищничество, недостаток доступных ресурсов или изменения окружающей среды. Данное определение бессмертия было поставлено под сомнение в «Руководстве по биологии старения», поскольку увеличение скорости смертности в зависимости от хронологического возраста может быть пренебрежимо малым в очень пожилом возрасте – идея, известная как плато смертности в позднем возрасте. Скорость смертности может перестать увеличиваться в старости, но в большинстве случаев этот показатель остаётся очень высоким. Этот термин также используется биологами для описания клеток, не подверженных пределу Хейфлика, определяющему количество делений.
Сотовые линии
Биологи использовали слово "бессмертный" для обозначения клеток, не подверженных пределу Хейфлика – точке, в которой клетки больше не могут делиться из-за повреждения ДНК или укорочения теломер. До теории Леонарда Хейфлика Алексис Каррель предполагал, что все нормальные соматические клетки бессмертны. Термин "иммортализация" впервые был применен к раковым клеткам, экспрессирующим теломеразный фермент теломеразу, и тем самым избегающим апоптоза – то есть гибели клеток, вызванной внутриклеточными механизмами. Среди наиболее часто используемых клеточных линий – HeLa и Jurkat, обе из которых являются иммортализованными раковыми клеточными линиями. Эти клетки широко использовались и продолжают использоваться в биологических исследованиях, таких как создание вакцины против полиомиелита, изучение половых стероидных гормонов и клеточного метаболизма. Эмбриональные стволовые клетки и зародышевые клетки также описываются как бессмертные. Иммортализованные клеточные линии раковых клеток могут быть созданы путем индукции онкогенов или потери генов-супрессоров опухолей. Один из способов индуцировать бессмертие – вирус-опосредованная индукция большого Т-антигена, обычно вводимого с помощью вируса обезьяны 40 (SV 40).
Бактерии и дрожжи
Многие одноклеточные организмы стареют: со временем они делятся медленнее и в конечном итоге погибают. Асимметрично делящиеся бактерии и дрожжи также подвержены старению. Однако симметрично делящиеся бактерии и дрожжи могут быть биологически бессмертными в идеальных условиях роста. В этих условиях, когда клетка делится симметрично, образуя две дочерние клетки, процесс деления может возвращать клетку в молодое состояние. Но если родительская клетка асимметрично отделяет дочернюю, то лишь дочерняя клетка возвращается в молодое состояние – родительская клетка не восстанавливается и продолжает стареть и погибать. Подобным образом можно рассматривать стволовые клетки и гаметы как "бессмертные".
Гидра
Гидра – род типа Кишечнополостные (Cnidaria). Все кишечнополостные способны к регенерации, что позволяет им восстанавливаться после повреждений и размножаться бесполым путем. Гидры – простые пресноводные животные, обладающие радиальной симметрией и содержащие постмитотические клетки (клетки, утратившие способность к делению) только в периферических областях. Все клетки гидры непрерывно делятся. Предполагается, что гидры не подвержены старению и, следовательно, биологически бессмертны. В ходе четырехлетнего исследования у трех когорт гидр не было отмечено увеличения смертности с возрастом. Возможно, эти животные живут значительно дольше, учитывая, что половой зрелости они достигают за 5–10 дней. Однако это не объясняет, каким образом гидры поддерживают длину теломер.
Медузы
Turritopsis dohrnii, или Turritopsis nutricula, — небольшой вид медуз, использующий трансдифференциацию для восстановления клеток после полового размножения. Этот цикл может повторяться неопределенно долго, потенциально делая его биологически бессмертным. Этот организм изначально обитал в Карибском море, но сейчас распространился по всему миру. Ключевые молекулярные механизмы его омоложения, как показало сравнительное геномное исследование, связаны с репликацией и восстановлением ДНК, а также с обновлением стволовых клеток. Подобные случаи наблюдаются у гидроидной медузы Laodicea undulata и сцифоидной медузы Aurelia sp.1.
Омар
Исследования показывают, что с возрастом лобстеры не замедляются, не слабеют и не теряют способность к размножению, а более старые лобстеры могут быть даже более плодовитыми, чем молодые. Однако это не делает их бессмертными в традиционном понимании, поскольку вероятность их гибели во время линьки значительно возрастает с возрастом (как описано ниже). Их долголетие может быть обусловлено теломеразой – ферментом, восстанавливающим длинные повторяющиеся участки последовательностей ДНК на концах хромосом, называемых теломерами. Теломераза экспрессируется у большинства позвоночных на эмбриональной стадии, но обычно отсутствует у взрослых особей. Однако, в отличие от позвоночных, лобстеры вырабатывают теломеразу у взрослых особей во всех тканях, что, предположительно, связано с их долголетием. Вопреки распространенному мнению, лобстеры не бессмертны. Лобстеры растут, линяя панцирь, что требует значительных энергетических затрат, и чем больше панцирь, тем больше энергии требуется. В конечном итоге лобстер погибает от истощения во время линьки. Также известно, что старые лобстеры прекращают линять, что приводит к повреждению, заражению или разрушению панциря и, как следствие, к их гибели. Средняя продолжительность жизни европейского лобстера составляет 31 год у самцов и 54 года у самок.
Плосколистные черви
Планарные плоские черви размножаются как половым, так и бесполым путем. Исследования рода Schmidtea mediterranea показывают, что эти планарии, по-видимому, способны к неограниченной регенерации (т.е. к восстановлению), а бесполые особи обладают "по-видимому безграничной регенеративной способностью [теломер], поддерживаемой популяцией высокопролиферативных взрослых стволовых клеток". У планарий, размножающихся половым путем, "продолжительность жизни отдельной особи может достигать 3 лет, вероятно, благодаря способности необластов постоянно заменять стареющие клетки". В то время как бесполые планарии, размножающиеся делением в клональных линиях некоторых видов, содержатся в культуре уже более 15 лет.