The proximal causes of human aging: random molecular damage or hyperfunction of the developmental programs?

Abstract

Obecnie istnieją dwa podejścia teoretyczne do ostatecznych przyczyn starzenia się człowieka. Są to poglądy deterministyczne i modele stochastyczne. Odrębną grupę teorii stanowią koncepcje proksymalne, dotyczące mechanistycznych przyczyn starzenia się. Jednak niedawne badania eksperymentalne przeprowadzone na odległych ewolucyjnie organizmach modelowych wykazały, że starzenie się może być konsekwencją ewolucyjnie zaprogramowanych i konserwatywnych ścieżek sygnalizacyjnych, w tym ścieżki insulina/IGF-1 oraz ścieżki MTOR i nie wynika pierwotnie z akumulacji losowych uszkodzeń molekularnych. Na tej podstawie sformułowano interesującą teorię hiperfunkcji, dotyczącą ważnego "quasi-programu" opisywanego przez tzw. "MTOR-centryczny" model starzenia się, który będąc koncepcją konkurencyjną do teorii ciała jednorazowego użytku oferuje zupełnie nowe podejście do licznych problemów i paradoksów współczesnej biogerontologii, a także umożliwia przewidywanie zupełnie nowych zależności. Celem niniejszego artykułu jest zaprezentowanie i porównanie obu stron sporu, opierając się na wybranych wynikach ostatnich badań eksperymentalnych z zakresu biogerontologii oraz współczesnej wiedzy dotyczącej najważniejszych wybranych aspektów starzenia się i długowieczności człowieka, w tym na temat związku pomiędzy wysokością ciała osób dorosłych a długością życia.Currently, there are two main theoretical approaches to understanding of the ultimate causes of human senescence. These are deterministic views and stochastic models. Proximate theories of aging constitute a distinct group of conceptions, and they involve mechanistic causes of aging. However, recent experimental studies carried out on evolutionarily distant model organisms have shown that aging can be a consequence of evolutionarily programmed and conserved signaling pathways, including insulin/IGF-1 pathway and MTOR (mechanistic target of rapamycin), and does not result primarily from random accumulation of molecular damage. Based on this, an alternative and interesting theory of hyperfunction has been recently formulated, including the important "quasi-program" described by the "MTOR-centric" model of aging, rival to the disposable soma theory, and offering a completely different approach to numerous problems and paradoxes in current biogerontology, as well as allowing the prediction of entirely new relationships. The aim of the article is to present and compare the views of both parties in the dispute, based on the results of recent experimental biogerontological studies and the contemporary knowledge of selected major aspects of human aging and longevity, including findings on the relationship between body size and lifespan