أقصى مدى للعمر

يُعدّ متوسط ​​العمر الأقصى (أو، بالنسبة للبشر ، أقصى عمر مُسجّل عند الوفاة ) مقياسًا لأقصى مدة زمنية لوحظ فيها بقاء فرد أو أكثر من أفراد جماعة ما على قيد الحياة بين الولادة والوفاة . ويمكن أن يشير المصطلح أيضًا إلى تقدير لأقصى مدة زمنية يمكن أن يعيشها فرد من نوع معين بين الولادة والوفاة، شريطة توفر الظروف المثلى لطول عمره .

معظم الكائنات الحية لديها حد أقصى لعدد مرات انقسام الخلايا الجسدية التي لا تُنتج إنزيم التيلوميراز . يُطلق على هذا الحد اسم حد هايفليك ، على الرغم من أن هذا العدد من انقسامات الخلايا لا يتحكم بشكل مباشر في العمر.

في الدراسات الحيوانية، يُعتبر متوسط ​​العمر المتوقع عادةً هو متوسط ​​عمر أطول 10% من أفراد مجموعة معينة . ولكن، وفقًا لتعريف آخر، يُشير متوسط ​​العمر المتوقع إلى العمر الذي توفي فيه أكبر فرد معروف من نوع معين أو مجموعة تجريبية. ويعتمد حساب متوسط ​​العمر المتوقع بهذا المعنى الأخير على حجم العينة الأولية. ^{[ 1 ]}

يختلف الحد الأقصى للعمر عن متوسط ​​العمر (متوسط ​​العمر المتوقع ) ، وعن طول العمر . يتفاوت متوسط ​​العمر تبعًا لعوامل مثل قابلية الإصابة بالأمراض والحوادث والانتحار والقتل ، بينما يتحدد الحد الأقصى للعمر بمعدل الشيخوخة. ^{[ 2 ] [ 3 ]} يشير طول العمر فقط إلى خصائص الأفراد الذين يعيشون لفترة طويلة بشكل خاص في مجتمع ما، مثل الضعف الذي يصيبهم مع تقدمهم في السن أو انخفاض معدل الإصابة بالأمراض ، وليس إلى العمر المحدد للفرد.

نادراً ما تعيش الحيوانات الصغيرة مثل الطيور والسناجب حتى أقصى عمرها، وعادة ما تموت بسبب الحوادث أو الأمراض أو الافتراس . ^{[ 22 ]}

تم توثيق الحد الأقصى لعمر معظم الأنواع في مستودع AnAge (قاعدة بيانات شيخوخة الحيوانات وطول عمرها). ^{[ 23 ]}

عادةً ما يكون متوسط ​​العمر الأقصى أطول لدى الأنواع الأكبر حجماً، على الأقل بين ذوات الدم الحار، ^{[ 24 ]} أو التي تمتلك وسائل دفاع فعّالة ضد الافتراس، مثل طيران الخفافيش أو الطيور، ^{[ 25 ]} أو التي تعيش على الأشجار، ^{[ 26 ]} أو التي تمتلك دفاعات كيميائية ^{، [ 27 ]} أو التي تعيش في مجموعات اجتماعية. ^{[ 28 ]} كما يرتبط وجود الزائدة الدودية لدى الثدييات بزيادة متوسط ​​العمر الأقصى. ^{[ 29 ]}

تُظهر الاختلافات في متوسط ​​العمر بين الأنواع دور العوامل الوراثية في تحديد أقصى متوسط ​​للعمر ("معدل الشيخوخة"). وفيما يلي السجلات (بالسنوات):

• بالنسبة لفأر المنزل العادي ، 4 ^{[ 30 ]}
• بالنسبة للفأر البني ، 3.8 ^{[ 31 ]}
• للكلاب ، 29 ^{[ 32 ]}​
• للقطط ، 38 ^{[ 33 ]}​
• بالنسبة للرافعات الشائعة ، 43 ^{[ 34 ]}
• بالنسبة للدببة القطبية ، 42 ^{[ 35 ]}
• للخيول ، 62 ^{[ 36 ]}
• بالنسبة للفيلة الآسيوية ، 86 ^{[ 37 ]}

تم وصف أطول الفقاريات عمراً بأوصاف مختلفة على النحو التالي:

• يمكن أن تعيش الببغاوات الكبيرة ( مثل المكاو والكوكاتو) حتى 80-100 عام في الأسر.
• سمك الكوي (نوع ياباني من الأسماك، يُزعم أنه يعيش حتى 200 عام، على الرغم من أنه لا يتجاوز 50 عامًا بشكل عام - ويُقال إن عينة تُدعى هاناكو كانت تبلغ من العمر 226 عامًا عند وفاتها) ^{[ 38 ] [ 39 ]}
• السلاحف ( سلاحف سيشل ) (192 عامًا) ^{[ 40 ]}
• التواتارا (نوع من الزواحف في نيوزيلندا، 100-200+ سنة ^{[ 41 ]} )
• يُعتقد أن ثعبان البحر ، المعروف باسم ثعبان برانتيفيك (بالسويدية: Branteviksålen)، قد عاش في بئر ماء في جنوب السويد منذ عام 1859، مما يجعله يزيد عمره عن 150 عامًا. ^{[ 42 ]} وقد أفيد بأنه نفق في أغسطس 2014 عن عمر يناهز 155 عامًا. ^{[ 43 ]}
• الحيتان ( الحوت المقوس الرأس ) ( بالاينا ميستيسيتوس، حوالي 200 عام) - على الرغم من أن هذه الفكرة لم تكن مثبتة لفترة من الزمن، فقد أشارت الأبحاث الحديثة إلى أن الحيتان المقوسة الرأس التي تم اصطيادها مؤخرًا لا تزال تحمل حرابًا في أجسامها تعود إلى حوالي عام 1890، ^{[ 44 ]} وهو ما يشير، إلى جانب تحليل الأحماض الأمينية ، إلى أن أقصى عمر لها يتراوح بين 177 و245 عامًا. ^{[ 45 ] [ 46 ] [ 47 ]}
• تُعد أسماك قرش غرينلاند حاليًا أطول أنواع الفقاريات المعروفة عمرًا. ^{[ 48 ]} وقد حددت دراسة نُشرت عام 2016، فحصت 28 عينة منها، باستخدام التأريخ بالكربون المشع، أن أقدم الحيوانات التي تم أخذ عينات منها عاشت حوالي 392 ± 120 عامًا (بحد أدنى 272 عامًا وحد أقصى 512 عامًا). وخلص الباحثون أيضًا إلى أن هذا النوع يصل إلى النضج الجنسي عند حوالي 150 عامًا. ^{[ 48 ]}

يمكن أن تعيش أنواع اللافقاريات التي تستمر في النمو طوال حياتها ( مثل بعض أنواع المحار وبعض أنواع المرجان) في بعض الأحيان مئات السنين:

• رخويات ذات صدفتين ( Arctica Islandica ) (تُعرف أيضًا باسم " Ming "، عاشت 507±2 سنة. ^{[ 49 ] [ 50 ]} )

تُصنّف النباتات إلى نباتات حولية تعيش سنة واحدة فقط، ونباتات ثنائية الحول تعيش سنتين، ونباتات معمرة تعيش أكثر من ذلك. أما النباتات المعمرة الأطول عمراً، وهي النباتات ذات السيقان الخشبية كالأشجار والشجيرات، فغالباً ما تعيش لمئات بل آلاف السنين (وقد يُثار التساؤل حول ما إذا كانت تموت من الشيخوخة أم لا) ^{[ 56 ]} . فعلى سبيل المثال، لا تزال شجرة السيكويا العملاقة " جنرال شيرمان " حية وبصحة جيدة في الألفية الثالثة من عمرها . كما أن شجرة صنوبر بريستلكون في الحوض العظيم ، والتي تُسمى "ميثوسيلا" ، هي...يبلغ عمرها 4857 عامًا. ^{[ 57 ]} وهناك شجرة صنوبر بريستلكون أخرى تُدعى بروميثيوس، كانت أقدم قليلًا، إذ بلغ عمر حلقات نموها 4862 عامًا. مع ذلك، لا يزال عمر بروميثيوس الدقيق مجهولًا، إذ يُرجّح أن حلقات النمو لم تتشكل سنويًا بسبب البيئة القاسية التي نمت فيها، ولكن قُدّر عمرها بنحو 4900 عام عند قطعها عام 1964. ^{[ 58 ]} أما أقدم نبات معروف (وربما أقدم كائن حي) فهو مستعمرة أشجار حور رجراج ( Populus tremuloides ) في غابة فيشليك الوطنية في ولاية يوتا، تُدعى باندو، ويبلغ عمرها حوالي 16000 عام. ويمكن للأشنة ، وهي نبات أولي تكافلي من الطحالب والفطريات، مثل Rhizocarpon geographicum ، أن تعيش لأكثر من 10000 عام. ^{[ 59 ]}

يُقصد بـ"العمر الأقصى" هنا متوسط ​​عمر أطول 10% من أفراد مجموعة معينة. لم يُثبت بعد أن تقييد السعرات الحرارية يُحطم الأرقام القياسية العالمية في طول العمر لدى الثدييات. تُحقق الفئران والجرذان والهامستر أقصى إطالة في العمر عند اتباع نظام غذائي يحتوي على جميع العناصر الغذائية ولكن بنسبة 40-60% فقط من السعرات الحرارية التي تستهلكها هذه الحيوانات عندما تأكل ما تشاء. يزداد متوسط ​​العمر بنسبة 65%، ويزداد العمر الأقصى بنسبة 50%، عند بدء تقييد السعرات الحرارية قبيل البلوغ مباشرةً . ^{[ 60 ]} أما بالنسبة لذباب الفاكهة، فتُكتسب فوائد إطالة العمر الناتجة عن تقييد السعرات الحرارية فورًا عند بدء التقييد، وتنتهي فورًا عند استئناف التغذية الكاملة. ^{[ 61 ]}

يعتقد معظم علماء الشيخوخة الطبية الحيوية أن الهندسة الجزيئية الطبية الحيوية ستؤدي في نهاية المطاف إلى إطالة العمر الأقصى، بل وتحقيق تجديد الشباب . ^{[ 62 ]} وتُعدّ الأدوية المضادة للشيخوخة أداةً محتملةً لإطالة العمر. ^{[ 63 ]}

اقترح أوبراي دي غراي ، عالم الشيخوخة النظرية، إمكانية عكس الشيخوخة من خلال استراتيجيات هندسة الشيخوخة لتكون ضئيلة . وقد أسس دي غراي جائزة "فأر متوشلخ" لتقديم منح مالية للباحثين الذين يتمكنون من إطالة العمر الأقصى للفئران. حتى الآن، مُنحت ثلاث جوائز للفأر: الأولى لتحطيمه أرقامًا قياسية في طول العمر للدكتور أندريه بارتكه من جامعة جنوب إلينوي (باستخدام فئران معدلة وراثيًا تفتقر إلى جين مستقبلات هرمون النمو)؛ والثانية لاستراتيجيات تجديد الشباب المتأخرة للدكتور ستيفن سبيندلر من جامعة كاليفورنيا (باستخدام تقييد السعرات الحرارية الذي يبدأ في مراحل متأخرة من العمر)؛ والثالثة للدكتور زد. ديف شارب لعمله على دواء راباميسين . ^{[ 64 ]}

أظهرت دراسة عشوائية مندلية أُجريت على البشر أن زيادة بمقدار انحراف معياري واحد في مستويات الكوليسترول الضار (LDL-C) المُقاسة جينيًا ترتبط بانخفاض متوسط ​​العمر المتوقع بمقدار 1.2 سنة. ^{[ 65 ]} وهذا يُشير إلى مُرشح واعد لزيادة متوسط ​​العمر المتوقع لدى فئات مُحددة من السكان الذين يحملون طفرات قد تكون ضارة، نظرًا لأن تصلب الشرايين يُعد أحد الأسباب الرئيسية للوفاة من خلال التسبب في أمراض القلب والأوعية الدموية التصلبية التي قد تكون قاتلة . وبالنظر إلى أن العديد من الأدوية الخافضة للكوليسترول الضار (LDL-C) مُعتمدة بالفعل لتقليل الوفيات لدى فئات مُحددة من السكان، فمن المؤكد أن الأبحاث في هذا المجال وفيرة. ^{[ 66 ]}

يبدو أن تراكم تلف الحمض النووي عاملٌ مُحدد في تحديد الحد الأقصى للعمر. وقد حظيت نظرية أن تلف الحمض النووي هو السبب الرئيسي للشيخوخة، وبالتالي عاملٌ رئيسي في تحديد الحد الأقصى للعمر، باهتمام متزايد في السنوات الأخيرة. ويستند هذا جزئيًا إلى أدلة في البشر والفئران تُشير إلى أن النقص الوراثي في ​​جينات إصلاح الحمض النووي غالبًا ما يُسبب تسارعًا في الشيخوخة. ^{[ 67 ] [ 68 ] [ 69 ]} كما توجد أدلة قوية على أن تلف الحمض النووي يتراكم مع التقدم في العمر في أنسجة الثدييات، مثل أنسجة الدماغ والعضلات والكبد والكلى (راجع بيرنشتاين وآخرون ^{[ 70 ]} ، وانظر نظرية تلف الحمض النووي للشيخوخة وتلف الحمض النووي (الذي يحدث بشكل طبيعي) ). ومن المتوقع أن تُشير هذه النظرية (أن تلف الحمض النووي هو السبب الرئيسي للشيخوخة) إلى أنه بين الأنواع ذات الحدود القصوى المختلفة للعمر، يجب أن تتناسب القدرة على إصلاح تلف الحمض النووي مع العمر. أجرى هارت وسيتلو ^{[ 71 ]} أول اختبار تجريبي لهذه الفكرة، حيث قاما بقياس قدرة خلايا سبعة أنواع مختلفة من الثدييات على إصلاح الحمض النووي. ووجدا أن قدرة إصلاح استئصال النيوكليوتيدات تزداد بشكل منتظم مع طول عمر النوع. كانت هذه العلاقة لافتة للنظر، وحفزت سلسلة من 11 تجربة إضافية في مختبرات مختلفة على مدى السنوات اللاحقة لدراسة العلاقة بين إصلاح استئصال النيوكليوتيدات ومتوسط ​​العمر في الثدييات (راجع بيرنشتاين وبيرنشتاين ^{[ 72 ]} ). بشكل عام، أشارت نتائج هذه الدراسات إلى وجود ارتباط قوي بين قدرة إصلاح استئصال النيوكليوتيدات ومتوسط ​​العمر. ويتعزز هذا الارتباط بين قدرة إصلاح استئصال النيوكليوتيدات وطول العمر من خلال الأدلة التي تشير إلى أن العيوب في بروتينات إصلاح استئصال النيوكليوتيدات لدى البشر والقوارض تسبب سمات الشيخوخة المبكرة، كما راجع ديدريش ^{[ 68 ] .}

يُعزز دراسة بوليميرازات بولي أدينوزين ثنائي الفوسفات ريبوز (PARPs) نظرية أن تلف الحمض النووي هو السبب الرئيسي للشيخوخة. تُنشط هذه البوليميرازات عند حدوث كسور في سلاسل الحمض النووي، وتلعب دورًا في إصلاح استئصال قواعد الحمض النووي. استعرض بوركل وزملاؤه أدلةً تُشير إلى أن بوليميرازات PARPs، وخاصةً PARP-1 ، تُساهم في الحفاظ على طول عمر الثدييات. ^{[ 73 ]} وقد ارتبط متوسط ​​عمر 13 نوعًا من الثدييات بقدرة بولي (أدينوزين ثنائي الفوسفات ريبوز) المقاسة في الخلايا أحادية النواة. علاوةً على ذلك، أظهرت سلالات الخلايا اللمفاوية المُستخلصة من الخلايا اللمفاوية في الدم المحيطي لأشخاص تزيد أعمارهم عن 100 عام قدرةً أعلى بكثير على بولي (أدينوزين ثنائي الفوسفات ريبوز) مقارنةً بسلالات الخلايا الضابطة المُستخلصة من أفراد أصغر سنًا.

• أظهرت مقارنة الميتوكوندريا القلبية في الفئران (التي يبلغ متوسط ​​عمرها الأقصى 7 سنوات) والحمام (الذي يبلغ متوسط ​​عمره الأقصى 35 عامًا) أن ميتوكوندريا الحمام تسرب جذورًا حرة أقل من ميتوكوندريا الفئران، على الرغم من حقيقة أن كلا الحيوانين لهما معدل أيض مماثل ونتاج قلبي مماثل ^{[ 74 ].}
• بالنسبة للثدييات، هناك علاقة مباشرة بين تشبع الأحماض الدهنية في غشاء الميتوكوندريا والحد الأقصى للعمر ^{[ 75 ].}
• أظهرت الدراسات التي أجريت على دهون الكبد لدى الثدييات والطيور (الحمام) وجود علاقة عكسية بين الحد الأقصى للعمر وعدد الروابط المزدوجة ^{[ 76 ].}
• تُظهر أنواع مختارة من الطيور والثدييات علاقة عكسية بين معدل تغير التيلومير (التقصير) والحد الأقصى للعمر ^{[ 77 ].}
• يرتبط الحد الأقصى للعمر بشكل سلبي بمستويات إنزيمات مضادات الأكسدة وإنتاج الجذور الحرة ، ويرتبط بشكل إيجابي بمعدل إصلاح الحمض النووي ^{[ 78 ].}
• تُنتج إناث الثدييات كميات أكبر من إنزيمات مضادات الأكسدة Mn-SOD و glutathione peroxidase مقارنةً بالذكور. وقد افترض الباحثون أن هذا هو سبب طول أعمارها. ^{[ 79 ]} مع ذلك، فإن الفئران التي تفتقر تمامًا إلى glutathione peroxidase  1 لا تُظهر انخفاضًا في متوسط ​​العمر.
• تم تمديد الحد الأقصى لعمر الفئران المعدلة وراثيًا بنسبة 20٪ تقريبًا عن طريق الإفراط في التعبير عن الكاتالاز البشري الموجه إلى الميتوكوندريا ^{[ 80 ].}
• أظهرت مقارنة بين 7 من الثدييات غير الرئيسيات (الفأر، والهامستر، والجرذ، وخنزير غينيا، والأرنب، والخنزير، والبقرة) أن معدل إنتاج الأكسيد الفائق الميتوكوندري وبيروكسيد الهيدروجين في القلب والكلى كان مرتبطًا عكسيًا بالحد الأقصى للعمر ^{[ 81 ].}
• أظهرت دراسة أجريت على 8 من الثدييات غير الرئيسيات وجود علاقة عكسية بين الحد الأقصى للعمر والضرر التأكسدي للحمض النووي للميتوكوندريا في القلب والدماغ ^{[ 82 ].}
• أشارت دراسة أجريت على عدة أنواع من الثدييات وطائر (الحمام) إلى وجود علاقة خطية بين الضرر التأكسدي للبروتين والحد الأقصى للعمر ^{[ 83 ].}
• هناك ارتباط مباشر بين إصلاح الحمض النووي والحد الأقصى لعمر الأنواع الثديية ^{[ 84 ]}
• حققت ذباب الفاكهة ( Drosophila  ) التي تم تربيتها لمدة 15 جيلًا باستخدام البيض الذي تم وضعه قرب نهاية الحياة التناسلية أقصى عمر أطول بنسبة 30٪ من المجموعة الضابطة ^{[ 85 ].}
• أدى الإفراط في التعبير عن الإنزيم الذي يقوم بتخليق الجلوتاثيون في ذباب الفاكهة المعدل وراثيًا طويل العمر إلى زيادة الحد الأقصى للعمر بنسبة 50٪ تقريبًا ^{[ 86 ] .}
• أدت طفرة في جين age-1 في دودة Caenorhabditis elegans إلى زيادة متوسط ​​العمر بنسبة 65% والحد الأقصى للعمر بنسبة 110%. ^{[ 87 ]} ومع ذلك، فإن درجة زيادة العمر النسبية الناتجة عن كل من طفرتي age-1 و daf-2 تعتمد بشدة على درجة الحرارة المحيطة، حيث تبلغ الزيادة حوالي 10% عند 16  درجة مئوية و65% عند 27  درجة مئوية.
• تتميز الفئران المعدلة وراثيًا التي تفتقر إلى مستقبلات الأنسولين الخاصة بالدهون (FIRKO) بانخفاض كتلة الدهون، وتناول سعرات حرارية طبيعية، وزيادة في الحد الأقصى للعمر بنسبة 18%. ^{[ 88 ]}
• ترتبط قدرة أنواع الثدييات على إزالة سمية مادة البنزو[أ]بيرين الكيميائية المسرطنة وتحويلها إلى شكل قابل للذوبان في الماء ارتباطًا وثيقًا بأقصى عمر متوقع. ^{[ 89 ]}
• يؤدي التحفيز قصير الأمد للإجهاد التأكسدي الناتج عن تقييد السعرات الحرارية إلى زيادة متوسط ​​العمر في دودة Caenorhabditis elegans عن طريق تعزيز آليات الدفاع ضد الإجهاد، وتحديدًا عن طريق تحفيز إنزيم يُسمى الكاتالاز. وكما أظهر مايكل ريستو وزملاؤه، فإن مضادات الأكسدة الغذائية تقضي تمامًا على هذا التمديد في العمر عن طريق تثبيط عملية تُسمى التحفيز الميتوكوندري . ^{[ 90 ]}

• علم الشيخوخة (تتبع طول العمر المفرط)
• علم الوراثة للشيخوخة
• معامل طول العمر
• استراتيجيات للشيخوخة المهملة المصممة هندسيًا (SENS)

• قاعدة بيانات أناج
• موقع إلكتروني معلوماتي حول بيولوجيا الشيخوخة
• آليات الشيخوخة