Раствор дейтерия (концентрация 25%) и обычной воды
Несмотря на то что некоторые комбинации геропротекторов или факторы Яманаки (превращающие обычные клетки в плюропотентные) способны на продление жизни на более 50% мышам, с дейтерием и другими стабильными изотопами, важен прецедент.
Первым кто предложил использовать изотоп водорода дейтерий для биологического воздействия является наш соотечественник Михаил Щепинов.
В то время как мы думаем изотопы проявляют индентичное химическое поведение, это не совсем точно. Изотопы проявляют тонкую разницу в химической прочности связи. Чем тяжелее изотоп тем связь сильнее. Например связь углерод-дейтерий в 5-10 раз сильнее чем углерод-водород. Дейтерий гораздо тяжелее водорода по сравнению с углеродом-13 (+1 нейтрон) и углеродом (атомная масса 12). Предыдущие исследования показали, что количество свободных радикалов понижается в изолированных митохондриях крысы, подверженных воздействию тяжелой воды.
Эксперимент был вдохновлен фактом — что в пожилом возрасте содержание тяжелых изотопов (углерод-13, дейтерий, азот?15, кислород?18, сера?34) в аминокислотах падает. Наиболее вероятно что в метаболитах тоже.
Щепинов основал биотехнологическую фирму Retrotope которая занимается на данном этапе клиническими исследованиями препаратов rt001 rt002 являющимися модифицированными дейтерием жирными кислотами (такими как омега 3) для лечения болезни Паркинсона и Атаксии Фридрейха (митохондриальное заболевание).
У животных, раствор тяжелой воды был способен нормализовать высокое кровяное давление вызванное диетой с высоким содержанием соли у крыс, возможно через подавление гипертонии, связанное с повышением поглощения кальция. Этот эффект конечно продлит жизнь.
Дейтерий и углерод-13 также по-видимому нетоксичны. Мышам совершенно нормально, даже когда 60 процентов атомов углерода в их организме составляют углерод-13. Десятилетия экспериментов, в которых животные получали тяжелую воду, указывают на то, что до пятой части воды в вашем организме можно заменить тяжелой водой без каких-либо побочных эффектов.
Аналогичные эксперименты были проведены на людях, хотя и с более низкими уровнями дейтерия. Один недавний эксперимент удерживал людей на низкоуровневой диете тяжелой воды в течение 10 недель, в течение которых их уровни тяжелой воды повышались примерно до 2,5% от массы тела без каких-либо побочных эффектов (Biochimica et Biophysica Acta, vol 1760, p 730).
Тяжелая вода, однако, не полностью безопасна. В млекопитающих токсичный эффект начинается где-то с отметки в 20%, и при дозе 35% летальна. В многом это происходит из-за эффекта изотопа — каждый протеин в твоем теле имеет потенциал взять атом дейтерия тяжелой воды вместо водорода, и однажды это радикально меняет всю биохимию. Все же требуется немалое количество тяжелой воды, чтобы пострадать от любого болезненного эффекта — 5 миллилитров не повредит тебе ничем, но даже так стартапы вроде Retrotrope не рекламируют тяжелую воду как эликсир жизни.
Михаил Щепинов выступает о пользе эффекта изотопа в Белоруском государственном университете
В то время как Retrotope концентрирует свои усилия на старении, Щепинов говорит, что есть другие применения изотопного эффекта, который он хотел бы изучить. Один из них защищает долгосрочных космических путешественников от воздействия космических лучей и другого ионизирующего излучения, которые наносят ущерб, как старение.
Другая возможность заключается в производстве мяса, яиц или молока, обогащенного дейтерием или углеродом-13, путем подачи дейтерированной воды или обогащенных изотопами аминокислот для сельскохозяйственных животных.
Идея использования химических изотопов для борьбы со старением может быть новой, но природа уже действует таким образом чтобы защитить нас от свободнорадикальной атаки, которая считается основной причиной старения. Младенцы и мыши рождаются с гораздо большим количеством изотопного углерода-13 в своих телах, чем их матери, и женщины, как представляется, становятся необычно истощенными в углероде-13 во время их рождения. Оба вывода свидетельствуют о активной передачи углерода-13 от матери к плоду. Это будет иметь хороший эволюционный смысл, поскольку многие из белков и молекул ДНК сформированные на раннем этапе, должны быть с нами всю жизнь. «Каждый отдельный атом в ДНК мозга 100-летнего человека является тем же атомом, что и когда ему было 15 лет».
Еще одним препятствием Retrotope придется преодолеть стоимость. В текущих ценах литр тяжелой воды стоит вам 300 долларов. «Изотопы дороги, — говорит Щепинов. «Но никому не нужно, чтобы они были дешевы. Методы, чтобы их добывать есть, но никто не хочет их». Если спрос не будет возрастать, нет стимула производить их навалом, и это удерживает высокую цену.
Также пропорция тяжелых изотопов в метаболитах и аминокислотах может служит биомаркером возраста человека.
Было бы интересно открыть, если мышь напоенная определенной концентрацией оксида дейтерия тоже жила бы дольше…
Комментарии (52)
CKOPOCTb
30.10.2018 21:54+2А ведь когда-то радий считали пилюлей от всех болезней.
vdem
30.10.2018 21:59+1А цезий-137 можно втирать в кожу и прикольно светиться :)
ru.wikipedia.org/wiki/%D0%A0%D0%B0%D0%B4%D0%B8%D0%BE%D0%B0%D0%BA%D1%82%D0%B8%D0%B2%D0%BD%D0%BE%D0%B5_%D0%B7%D0%B0%D1%80%D0%B0%D0%B6%D0%B5%D0%BD%D0%B8%D0%B5_%D0%B2_%D0%93%D0%BE%D1%8F%D0%BD%D0%B8%D0%B8
slava_k
30.10.2018 23:09Один из продуктов хайпа по радию:
конфета
KonkovVladimir
31.10.2018 04:10Если выпьете пару литров тяжелой воды, будете эффективно замедлять нейтроны.
vdem
30.10.2018 21:57Эксперимент был вдохновлен фактом — что в пожилом возрасте содержание тяжелых изотопов (углерод-13, дейтерий, азот?15, кислород?18, сера?34) в аминокислотах падает.
А можно ссылки на исследования, подтверждающие «факт»?
Младенцы и мыши рождаются с гораздо большим количеством изотопного углерода-13 в своих телах, чем их матери, и женщины, как представляется, становятся необычно истощенными в углероде-13 во время их рождения.
И для этих «выводов» тоже ссылки, пожалуйста.blue_limon Автор
30.10.2018 22:02Can heavy isotopes increase lifespan? Studies of relative abundance in various organisms reveal chemical perspectives on aging
Xiyan Li and Michael P. Snyder
Department of Genetics, Stanford University School of Medicine, Stanford
Victor_koly
30.10.2018 23:40+1Если с дейтерием можно предположить простоту разложения в организме по типу «в этой воде много D2O, а в этой — намного меньше», то у углеродом любой эффект по идее будет куда меньше. Особенно — если он в составе аминокислоты, у которой не 2 атома углерода, а 6 (при общей массе 131) или 9 (масса 181).
ra3vdx
31.10.2018 01:41Чудесно. По Вашей же ссылке в тексте:
— Есть ли какие-то технологии в борьбе со старением?
— Технологий, конечно, никаких нет. Были бы — мы бы других людей на улицах с вами видели.
Думаю, надо подождать окончания 3-й фазы клинических испытаний и оперировать проверенными данными. Чтобы не получилось, как сказано выше, как с радием (и прочими непроверенными «препаратами»).
А то тут и экстраполяция данных с грызунов на людей, и факты, подающиеся как причинно-следственная связь.
И вообще, люди падки на простые, доступные и единственно верные решения, которые избавят их от всех проблем. Достаточно посмотреть на рынок «целителей» и «экстрасенсов».BigBeaver
31.10.2018 09:59Ну радий-то — кровопускания 20 века, можно сказать. Сейчас больше в сторону фуфломицинов перекос, чем к радикальным средствам)
Vsevo10d
31.10.2018 01:53+1Когда я вижу заверения, что победив свободные радикалы, мы победим старение — моя рука тянется к пистолету.
carpaccio
31.10.2018 02:08+4Тяжелая вода токсична. Одна надежда в том, что эти жулики сэкономят и заменят ее водопроводной.
Daddy_Cool
31.10.2018 02:45Аоуа! "Десятилетия экспериментов, в которых животные получали тяжелую воду, указывают на то, что до пятой части воды в вашем организме можно заменить тяжелой водой без каких-либо побочных эффектов."
Я не животное! Я человек.
Ну и уточним уж… «без каких-либо заметных побочных эффектов важных для животных по мнению экспериментатора». А у человека например ухудшатся когнитивные функции.
Вот как эксперименты ставить — вдруг выяснится, что чтобы прожить на 20 лет дольше надо пить тяжелую воду с рождения?blue_limon Автор
31.10.2018 03:11-1Тут в статье не предлагается сразу пить дейтерий. Суть в том что помимо геропротекторов, помимо эпигенетического отката Яманаки, генной терапии теломеразы или других генов, пробиотиков и бактериофагов, стволовых клеток, сенесцентных клеток, ферментов Обри де Грея (против глюкозепана) есть новое направление исследований.
Эта статья повод задуматься над физикой (и следовательно химией) долгожительства. Ведь у каждого элемента есть свой период полу-распада, а также другие физические характеристики и вот как в опыте retrotrope, который не предлагает сейчас лечить старение, а лечит орфанные заболевания — модифицируется незаменимая жирная кислота омега 3 (омега 6) и её предоставление больным Атаксии Фридрейха останавливает прогрессию заболевания. Посмотрите видео лекции в БГУ — это фундаментальное исследование.BigBeaver
31.10.2018 10:02-1до пятой части воды в вашем организме можно заменить тяжелой водой без каких-либо побочных эффектов
млекопитающих токсичный эффект начинается где-то с отметки в 20%, и при дозе 35% летальна.
То есть, вот такой вот резкий гермезис? До 20% польза и антиоксидант, а строго после этой отметки — токсичность и все, беда?
arielf
31.10.2018 16:08ферментов Обри де Грея
Боже мой! Напишу Обри де Грею, как в честь него новые молекулы назвали!
В целом, эффективность любой терапии в лечении возрастных патологий опереляется всего одним фактором. Устраняет ли она молекулярные и клеточные повреждения и в какой мере? Указанное вами явление безусловно интересно — как начуный феномен, — но, увы, мало полезно в реальном омоложении.
blue_limon Автор
31.10.2018 04:11-1Инвестор Retrotrope Тимур Артемьев — один из двух сооснователей Евросети.
Bedal
31.10.2018 08:37+2Я не животное! Я человек.
а разницу достоверно объяснить можете?Hardcoin
31.10.2018 16:30Он же написал — когнитивные функции. Абсолютно достоверная и хорошо измеримая разница.
Хотя в данном случае мерять твой высокоуровневый параметр глупо, нужно просто доказать, что чинятся повреждения в клетках. Если не чинятся — сами пусть свою воду пьют.
Bedal
01.11.2018 08:57Он же написал — когнитивные функции. Абсолютно достоверная и хорошо измеримая разница.
Если бы это было так… если бы это было достоверно и измеримо — не было бы великого множества проблем, да вот хотя бы искусственный разум можно было бы давно на коленке собирать. Ан глядь — даже определения внятного нет.Hardcoin
01.11.2018 10:46Вы просите определение или достоверную разницу?
Вы утверждаете, что разница в когнитивных способностях между собакой и человеком недостоверна, не очевидна, не измерима или просто не считается, потому что "нет определения"?
BigBeaver
01.11.2018 11:20А как измерять без определения? Она субьективно очевидна, но не достоверна.
Hardcoin
01.11.2018 13:26А как измерять с определением? Для измерения нужна методика и критерии, а не определение термина.
Например, собака может освоить сотню слов. Человек, даже относительно тупой — 10 тысяч. Это измеримо с любой степенью достоверности и любым p-value.
Странно было бы утверждать, что между человеком и собакой нет разницы в способности к освоению слов?
Решение задач тоже измеримо (например, в которых вознаграждение — получение еды). Любую задачу на интеллект для крысы средний человек решит. Обратное не верно.
BigBeaver
01.11.2018 13:36А как сформулировать критерии без определения?
Например, у детей маугли туго со словами. То есть, два человека с разным воспитанием отличаются между не больше, чем человек и шимпанзе, допустим. А что если существует способ «воспитывать» животных так чтобы они были сопоставимы с человеком?
А что если дело в формулировке самой концепции «освоения слов»? Ну и я согласен, что собаки довольно тупые в сравнении с рядом других животных. Ну и что? Мы же не о тезисе «я не собака» говорим.
Оптимальность для конкретных задач видозависима. Уверен, у дельфинов есть задачи, которые вы не решите
Angmarets
31.10.2018 12:36Я не животное! Я человек.
Вид «Человек разумный» относится к царству «животные». Вы спорите с официальной классификацией или относите себя к какому то другому виду, который тоже в простонародье называется человек, но относится к царству «грибы» или может быть «растения»?Daddy_Cool
31.10.2018 13:14Поскольку я разболелся и сижу/лежу дома — то сейчас я ближе к растениям. )
А вообще я вот что имел ввиду:
"Многие разработчики лекарств говорят, что опыты на животных — это жестокая необходимость, что гибель одного животного ради спасения тысяч человеческих жизней оправдана. Их оппоненты приводят данные о 150 медицинских препаратах, прошедших испытания на животных и оказавшихся непригодными для человека. За один из таких медикаментов не так давно пришлось ответить крупнейшему немецкому концерну (Bayer), выпустившему лекарство по снижению уровня холестерина в крови. После благополучного тестирования на животных, препарат был запущен в продажу и… вызвал гибель 52 человек."Zenitchik
31.10.2018 14:29Их оппоненты приводят данные о 150 медицинских препаратах, прошедших испытания на животных и оказавшихся непригодными для человека
И не приводят данных о медицинских препаратах, прошедших испытания на животных и оказавшихся пригодными для человека, а так же препаратах, не прошедших испытания на животных и поэтому не допущенных до клинических испытаний.
Согласитесь, подбирать данные только в свою пользу — мягко говоря некорректный приём.
Zmiy666
31.10.2018 03:10+2интересно было посмотреть на изменение активности различных ферментов при изотопном замещении… возможно это помогло бы создать препараты, имеющие более высокий приоритет в клетке и соответственно более эффективные в меньших дозах.
Интересно, что будет если ДНК все атомы заменить на более тяжелые изотопы.BigBeaver
31.10.2018 10:03Или более низкий (избирательно, тк сродство к разным рецпторам можно регулировать), и потому менее токсичные (избирательно).
noanswer
31.10.2018 10:40+1если в белке заменить водород на дейтерий то возможно изменится третичная структура белка, та которая собирается за счет водородных связей, и фермент (белок), вероятнее всего работать не будет или будет но плохо.
если у нас дейтерированный субстрат, то в ферментативных реакциях вероятнее всего измениться кинетика (энергия связи С-D больше чем С-H)
ну и с генетическим материалом будут непонятки — двойная спираль держится на водородных связях в случае дейтерия энергия этих связей измениться (увеличится)…
на этом основана токсичность тяжелой воды… это если не школьная про грамма то где-то близко… введение дейтерия расстраивает все системы организма.Zmiy666
31.10.2018 16:01Хм если все так однозначно, то откуда берется положительный эффект? А были ли опыты по переводу например колонии бактерий целиком на тяжелую воду, когда она составляет 99% от общей массы воды организма. И где примерно начинается токсичный эффект. И адаптируются ли бактерии к концентрации тяжело воды.
noanswer
31.10.2018 18:04то откуда берется положительный эффект?
а он есть?.. кроме как в статье
А были ли опыты по переводу например колонии бактерий целиком на тяжелую воду
наверняка, гугл в помошь
я этой темой немного интересовался лет 25 назад, токсичность тяжелой воды довольно хорошо изучена. Другое дело что выводится дейтерий из организма очень легко, достаточно просто пить воду.
в силу того что связь C-D прочнее чем C-H пытаются делать дейтерированные лекарства которые медленнее разрушаются ферментами тела, но это совсем другая тема.
trir
31.10.2018 08:16Если постоянно доливать воду в чайник — там растёт концентрация тяжёлой воды
ganzmavag
31.10.2018 09:27+1Только чтобы она заметно выросла нужно очень-очень долго доливать в очень-очень большой чайник.
BigBeaver
31.10.2018 10:06Справедливости ради, именно концентрация от размера чайника не зависит. Есть еще мнение (но это не точно), что ее концентрация выше в ледяной корке — тогда можно собрать пару тонн с озерца, и уже ее в чайник=)
zerg59
31.10.2018 11:20Тяжёлый лёд тонет в обычной воде.
«При нуле градусов по Цельсию плотность обычной воды 0,99987 г/см3, дейтериевой – 1,1042 г/см 3. Не удивительно, что дейтериевую воду называют «тяжелая вода». При замерзании тяжелая вода также расширяется – в результате образуется лед с плотностью 1,0177 г/см3.»
rutenis
31.10.2018 11:42+1Теоретически, разделение воды по изотопному составу можно проводить как кипячением, так и замораживанием. Практически, эффективность и того и другого способа чрезвычайно низкая, на несколько порядков хуже разделения электролизом. Кто-то из советских ученых (кажется, Капица-старший) подсчитал: для того, чтобы в чайнике образовалась ПДК тяжелой воды, в нем придется вскипятить больше воды, чем во всем Мировом океане. Думаю, что и при замораживании парой тонн льда не обойдешься. ;)
BigBeaver
31.10.2018 11:59Да я и не спорю. Просто этап сбора льда энергетически почти бесплатный, и так мы экономим на первой ступени кипячения)
ganzmavag
31.10.2018 11:45Размер чайника влияет на количество воды, которую из него можно испарить. И как тут уже правильно написали, размер такого чайника должен быть чуть ли не больше мирового океана.
BigBeaver
31.10.2018 11:58Только при заданной скорости испарения. Таким образом, при любом обьеме сосуда процесс ограничивается подводом энергии, а не выбором сосуда.
oCeHb
31.10.2018 12:03А в СССР военные, которые работали с тяжёлой водой, выходили на пенсию в 45 лет. Видимо потому что люди не дрожжи :)
barbanel
31.10.2018 12:34При всем уважении к людям и человечеству в целом,
уровень некоторых отдельно взятых человеческих индивидов не дотягивает даже до дрожжей =)
BigBeaver
31.10.2018 12:49Это мало что значит, если посмотреть на качество доказательной базы тех времен по всякой фарме.
progchip666
31.10.2018 13:08Военные которые предпочитали как обычную, так и огненную воду однако выходили на пенсию в те же 45. Да и сейчас выходят.
progchip666
31.10.2018 13:07Складывается впечатление что текст сначала перевели гуглом с русского на английский, а потом им же в обратном порядке.
Или это плод труда искусственного интеллекта?
mwambanatanga
Anton23