One of the earliest observations in gerontology was the correlation of increased size with a longer lifespan. Presumably, being large makes one less prone to predators and allows better coping to starvation thereby decreasing your extrinsic mortality rate. At the same time, metabolic rate decreases when size increases and this could lower the extent of inevitable oxidative damage. This is known as the rate of living theory.
When comparing species among themselves, size mostly correlates with longevity. Yet a couple of exceptions like bats, birds and naked mole rats are able to survive much longer than expected given their size and increased metabolic rate.
Such exceptions have astonished researchers for years. Until a connection was made between the composition of cell membranes and the longevity of species. The animal cell membrane is actually a double layer of fats or lipids. Fatty acids count among the components of fats. They belong to one of the following three categories:
-
saturated fatty acids
-
polyunsaturated fatty acids
-
monounsaturated fatty acids
Fat which is solid at room temperature is mostly saturated. The degree of fat unsaturation provides fluidity at room temperature because unsaturated fatty acids have a lower melting point compared to saturated ones.
The structure of fatty acids is largely dependent on temperature.
According to their structure, fats fall on a certain value of the peroxidation index which measures their susceptibility of being oxidatively damaged. Saturated and monounsaturated fatty acids are mostly resistant to peroxidation, while polyunsaturated ones get easily damaged. Several end products of lipid peroxidation can further damage the cell membrane. Consequently, the proteins inhabiting the cell membrane will not undergo their normal functions and the permeability of the cell will vary. Being too lax about which substances enter the cell is just as damaging as being too restrictive and not allowing certain substances such as hormones from accomplishing their tasks.
The permeability of cells and their organelles is determined by modulating the balance between saturated and unsaturated fatty acids. In biology, this is known as homeoviscous adaptation. The strategy is especially important in poikilothermic organisms which can’t regulate their own inner core temperature. Hence when temperatures drop, cell permeability is increased by maintaining a larger proportion of unsaturated fatty acids. When temperatures increase, saturated fatty acids dominate the picture.
The composition of cell membranes varies wildly among species and this may underlie their different metabolic rates. The cell membranes of long-lived species are more resistant to peroxidation compared to shorter-lived ones. When it comes to mammals, body mass increases correlate with a decrease in polyunsaturated fatty acids in cell membranes.
The cell membranes of birds are more resistant to peroxidation compared to similarly-sized mammals. Such differences exist between queens and their workers in eusocial insects despite starting out with the same maternal genome. All these may explain the longevity of organisms which don’t fit the rate of living theory.
You may be wondering whether the type of fatty acids in the diet has any influence over the fatty acids in your cell membranes. As far as I know, nobody proved this taking place in humans. But the differences between bee workers and bee queens when it comes to peroxidation and lifespan differences despite starting out with the same genome makes me think their diet has a lot to do with their differential gene expression. And as far as temperature goes, homeoviscous adaptation is not that important in a species like us where individuals are able to regulate their inner core body temperature.
Cited studies include:
Haddad, L. S., L. Kelbert, and A. J. Hulbert. “Extended Longevity of Queen Honey Bees Compared to Workers is Associated with Peroxidation-resistant Membranes.” Exp Gerontology 42, no. 7 (July 2007): 601-9. doi:10.1016/j.exger.2007.02.008.
Hulbert, A. J., R. Pamplona, R. Buffenstein, and W. A. Buttemer. “Life and Death: Metabolic Rate, Membrane Composition, and Life Span of Animals.” Physiological Reviews 87, no. 4 (October 2007): 1175-213. doi:10.1152/physrev.00047.2006.
Sinensky, M. “Homeoviscous adaptation–a homeostatic process that regulates the viscosity of membrane lipids in Escherichia coli.” Proc Natl Acad Sci 71, no. 2 (February 1974): 522-525. doi:10.1073/pnas.71.2.522.
Note: this blog post includes excerpts from ‘The aging gap between species‘ book.
Anca Ioviţă is the author of Eat Less Live Longer: Your Practical Guide to Calorie Restriction with Optimal Nutrition ,The Aging Gap Between Species and What Is Your Legacy? 101Ways on Getting Started to Create and Build One available on Amazon and several other places. If you enjoyed this article, don’t forget to sign up to receive updates on longevity news and novel book projects!
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Eat less, live longer – your practical guide to calorie restriction with optimal nutrition
There is a fine line separating calorie restriction with optimal nutrition from starvation. Don’t cross it. Read this book instead.
More info →The aging gap between species
Aging is a puzzle to solve.
Lifespans among species vary wildly.
Why is that?
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What is your legacy? 101 ideas on getting started to create and build one
Have you ever noticed the process of metamorphosis in a butterfly? Getting out of its chrysalis is difficult and painful. You may think you're doing it a service by cutting the upper part of its chrysalis to ease its access out of it. But if you'll do that, the butterfly won't have its wings well developed and it will be crippled for the rest of its life. Struggles and challenges are necessary for metamorphosis to take place. They are necessary for creating and building a legacy too.
More info →Mangia di meno, vivi di più – guida pratica alla restrizione calorica con nutrizione ottimale
Al terzo anno di medicina mi sono imbattuta in un articolo in Rete che parlava della restrizione delle calorie con nutrizione ottimale. Si parlava di un intervento apparentemente semplice, fatto sul regime alimentare di alcuni organismi e animali da laboratorio che ne aveva prolungato le aspettative di vita media e massima: lieviti, moscerini della frutta, vermi, topi. Ad essere sincera, avevo liquidato l’esperimento come una stranezza: poteva anche aver avuto efficacia su organismi semplici come i moscerini della frutta, ma non avrebbe mai funzionato su esseri viventi complessi come noi: troppo bello per essere vero.
Il tempo mi ha dato torto: leggere teorie legate all’invecchiamento è una cosa, prendersi cura tutti i giorni di persone che hanno tre o quattro volte la tua età è un’altra. Così, ho semplicemente fatto due più due.Avevo notato che alcune delle persone delle quali mi occupavo quotidianamente erano invecchiate “come un buon vino”, altre come “vino divenuto aceto”. Basandomi sulla loro esile struttura fisica e sui dettagli della loro vita, sembrava proprio che l’assunzione di calorie c’entrasse in qualche modo. È stato così che ho iniziato a scrivere le prime righe di questo libro.
Coma menos, viva más – su guía práctica de la restricción calórica con nutrición óptima
Leer sobre teorías del envejecimiento es una cosa. El cuidado diario para personas 3-4 veces mayor es otra cosa completamente diferente, por lo que comencé a atar cabos. Me di cuenta que algunas personas envejecían como el vino y otras como la vinagre. De acuerdo con su estructura delgada e historias detalladas de la vida, parecía que la ingesta de calorías tenía algo que ver con ello. Así es como comencé a escribir las primeras palabras para este libro.
More info →La Brecha del Envejecimiento Entre las Especies
¿Cuáles son los mecanismos subyacentes de la brecha de envejecimiento entre las especies? He elegido intencionalmente escribir la respuesta a esta cuestión en un lenguaje claro. La investigación del envejecimiento es muy importante como para enconderla tras las puertas cerradas del argot científica formal. Este libro podría no haber exisitdo si el té verde, las bibliotecas y el internet no hubieran sido inventados. La cantidad de datos que tuve que explorar para mantener los patrones esenciales es enorme. Sin embargo, el libro no es exhaustivo. No es un aburrido y académico libro de texto. Intenté infundir vida en un tema que es enormemente importante para la extensión de la esperanza de vida humana. Solo tú puedes decidir si lo logré.
More info →Nem todas as espécies envelhecem
Quais são os mecanismos subjacentes às diferenças identificadas no processo de envelhecimento entre uma espécie e outra? Escolhi intencionalmente escrever a resposta a essa pergunta em linguagem clara. O envelhecimento é um assunto importante demais para ficar escondido atrás das portas do jargão científico formal. Este livro não existiria se o chá verde, as bibliotecas e a Internet não tivessem sido inventados. Embora a quantidade de dados que pesquisei para identificar os padrões essenciais seja enorme, este livro não é exaustivo. Não se trata de um árido livro acadêmico. Tentei dar vida a um tópico extremamente importante para a extensão da expectativa de vida humana. Apenas você pode decidir se consegui atingir esse objetivo.
More info →¿Cuál es tu legado? 101 ideas sobre cómo empezar a crear y construir uno
Salir de su crisálida es difícil y doloroso. Podrías pensar que estás haciendo un servicio al cortar la parte superior de la crisálida para ayudar a su salida. Pero si lo haces, la mariposa no tendrá sus alas bien desarrolladas y estará lisiada por el resto de su vida. Luchas y desafíos son necesarios para que la metamorfosis se lleve a cabo. También son necesarios para crear y construir un legado.
More info →Qual é o seu legado? 101 ideias para começar a criar e construir um
Sair da crisálida é difícil e doloroso. Você pode até achar que estará prestando um grande favor cortando a parte de cima da crisália para facilitar o acesso ao lado de fora. Mas se você fizer isso, a borboleta não estará com as asas formadas por completo e, assim, ela ficará “inválida” pelo resto de sua vida. Lutas e desafios são necessários para que a metamorfose aconteça. São acontecimentos necessários para que possamos criar e construir nosso legado também.
More info →Les différences de vieillissement entre les espèces
Quels sont les mécanismes à la base des différences de vieillissement entre les espèces ? J’ai intentionnellement choisi de répondre à cette question dans un langage accessible à tous. La recherche sur le vieillissement est bien trop importante pour être occultée par un jargon scientifique formel. Cet ouvrage n’aurait pas vu le jour sans l’existence du thé vert, des bibliothèques et d’Internet. Le volume de données que j’ai dû éplucher pour répondre à cette question est énorme. Pourtant cet ouvrage n’est pas exhaustif. Il ne s’agit pas d’un manuel académique ennuyeux. J’ai essayé de rendre vivant un sujet qui est d’importance capitale pour l’extension de la durée de vie des êtres humains. Et vous seuls pourrez me dire si j’y suis parvenue.
More info →Wat is jou Nalatenskap? 101 Idees om ‘n Nalatenskap te skep en bou
Het jy al ooit die proses van metamorfose van ‘n skoenlapper opgelet? Om uit die kokon te kom is moeilik en pynlik. Jy mag dink jy doen die skoenlapper ‘n guns as jy die kokon se boonste deel oop knip sodat dit makliker kan uitkom, maar as jy dit doen sal die skoenlapper se vlerke nie behoorlik ontwikkel nie en dit sal kruppel wees vir die res van sy lewe. Stribbeling en uitdagings is nodig vir metamorfose om plaas te vind. Hulle is ook nodig vir die skep en bou van ‘n nalatenskap.
More info →Eet Minder Leef Langer – ‘n Gids Vir Kalorie Beperking Met Optimale Voeding
Tydens my derde jaar in die mediese skool, het ek op ‘n aanlyn artikel afgekom oor kalorie beperking met optimale voeding. Ek het gelees oor ‘n oënskynlik eenvoudige dieët ingryping wat die gemiddelde en maksimale lewensduur van laboratorium diere soos gis, vrugte vlieë, wurms en muise verleng het. Op daardie tydstip was ek nie bewus dat sulke eksperimente reeds gedoen word op nie-menslike primate ook nie.
Eerlikwaar, ek het afgemaak as nuuskierigheid, ‘n ingryping wat ‘n effek het op eenvoudige organismes soos vrugte vlieë, maar wat nooit op sulke komplekse wesens soos ons sal werk nie. Dit was net te goed om waar te wees.
Tyd het verby gegaan en my verkeerd bewys. Gegewe ‘n vroeë kindertyd fassinasie met die grense van lewens verlenging, het ek ingenieurswese en medisyne gestudeer in ‘n poging om radikale verlengde menslike lewensduur te bewerkstellig. Na ‘n kort rukkie van navorsing oor neurale prostese in ‘n Duitse laboratorium, het ek besef dat kunsmatig ingeplante toestelle binne in die menslike liggaam nie ‘n lang termyn oplossing was nie.
Ek het huis toe gekom waar ek met my mediese residensie in geriatries begin het, die tak van medisyne wat spesialiseer in ouderdom-geassosieerde siektes. ‘n Snaakse ding het toe gebeur. Om te lees oor teorieë van oud word is een ding. Daaglikse sorg vir mense 3 – 4 keer jou ouderdom is totaal ‘n ander ding en ek het begin om die kolletjies te verbind.
Ek het opgelet dat sommige mense verouder soos wyn en ander soos asyn. Volgens hulle maer liggaamstrukture en gedetailleerde lewens stories, het dit gelyk asof kalorie inname iets daarmee te doen gehad het. Dis hoe ek die eerste woorde van hierdie boek begin tik het.
More info →Mangez moins, vivez plus Votre guide pratique vers la restriction calorique avec nutrition optimale
Lors de ma troisième année de médecine, je suis tombée sur un article en ligne traitant de la restriction calorique avec nutrition optimale. Il contenait des informations sur un régime simple capable de prolonger la durée de vie moyenne et maximale de sujets de laboratoire tels que des levures, des mouches drosophiles, des vers et des souris. Lorsque j’ai lu cet article, j’ignorais que de telles expériences étaient menées également sur des primates.
Pour être honnête, j’ai vu cette intervention comme une simple anecdote qui pourrait avoir quelques effets sur des organismes simples tels que des moches drosophiles, mais également comme quelque chose qui ne pourrait jamais fonctionner pour des organismes complexes comme nous. Cela paraissait trop beau pour être vrai.
Avec le temps, je me suis rendue compte que j’avais tort. Pour satisfaire ma fascination d’enfant sur les limites de l’extension de la vie, j’ai étudié l’ingénierie et la médecine, pour tenter de trouver un moyen d’allonger la durée de vie des êtres humains. Après un court séjour dans le domaine des prothèses neuronales dans un laboratoire allemand, j’ai réalisé que l’implantation d’appareils artificiels dans le corps humain n’était pas une solution pérenne.
Je suis retournée chez moi et j’ai entamé mon internat en médecine gériatrique, la branche de la médecine spécialisée dans les maladies liées à l’âge. C’est là qu’un événement cocasse s’est produit. Lire les différentes théories sur le vieillissement est une chose. Mais s’occuper de personnes trois à quatre fois plus âgées que vous en est une autre, et c’est là que j’ai commencé à faire le lien.
J’ai remarqué que certaines personnes vieillissaient comme un bon vin, tandis que d’autres connaissaient un vieillissement plus proche de celui du vinaigre. Leurs corps fragiles et leurs histoires de vie détaillées semblaient indiquer que l’apport calorique y était pour quelque chose. C’est ce qui m’a poussé à écrire les premiers mots de ce livre.
More info →Coma Menos, Viva Mais – seu guia prático para restrição calórica com nutrição ótima
Durante meu terceiro ano na faculdade de medicina, me deparei com um artigo online sobre restrição calórica por meio da nutrição ótima. Eu li sobre uma intervenção alimentar aparentemente simples que prolongou a vida média e máxima de animais em laboratório, como levedura, moscas de frutas, vermes e ratos. Naquela época, eu não sabia que tais experimentos também já eram realizados em primatas não humanos.
Honestamente, acabei descartando isso como curiosidade. Uma intervenção que poderia ter algum efeito em organismos simples, como moscas de frutas, mas algo que nunca funcionaria em seres complexos como nós. Parecia bom demais para ser verdade.
O tempo passou e mostrou que estava errada. Dado um fascínio da infância com os limites da extensão da vida, estudei engenharia e medicina na tentativa de prolongar radicalmente a expectativa de vida humana. Após um curto período de pesquisa com próteses neurais em um laboratório alemão, percebi que implantar dispositivos artificiais no corpo humano não era uma solução para longo prazo.
Voltei para casa, onde comecei minha residência médica em geriatria, a área da medicina especializada em doenças associadas à idade. Algo engraçado acabou acontecendo. Ler sobre as teorias do envelhecimento é uma coisa. Cuidar diariamente de pessoas com 3 ou 4 vezes a sua idade, é outra completamente diferente e eu comecei a ligar os pontos.
Eu notei que algumas pessoas envelheciam como vinho e outras envelheciam como vinagre. De acordo com seus corpos magros e históricos detalhados, parecia que a ingestão de calorias tinha algo a ver com isso. Foi assim que comecei a digitar as primeiras palavras deste livro.
More info →Hoe soorten anders oud worden
Veroudering is een puzzel die opgelost kan worden. Welke mechanismen staan aan de basis van deze ongelijkheid in veroudering tussen soorten? Ik heb er opzettelijk voor gekozen het antwoord op deze vraag in eenvoudige taal te formuleren. Onderzoek naar veroudering is te belangrijk om te verhullen met formeel wetenschappelijk jargon. Dit boek zou niet hebben bestaan zonder de uitvinding van groene thee, bibliotheken en het internet. De hoeveelheid data die ik heb doorgespit om de essentiële patronen te achterhalen is immens. Toch is dit boek niet uitputtend. Het is geen droog academisch handboek. Ik heb geprobeerd een onderwerp levendig te maken dat ontzettend belangrijk is voor het verlengen van het menselijke leven. Jij alleen kunt bepalen of ik hierin geslaagd ben.
More info →Qual è la vostra eredità? 101 idee per iniziare a creare e costruirne una
Avete mai prestato attenzione al processo di metamorfosi di una farfalla? L’uscita dalla crisalide è un momento difficile e doloso. Potreste pensare di farle un favore tagliandone la parte superiore per agevolare la sua fuoriuscita da essa, ma se lo farete, le ali della farfalla non si svilupperanno propriamente e resterà menomata per il resto della sua vita. Sfide e sacrifici sono necessari perché la metamorfosi abbia luogo e sono allo stesso modo necessari anche per creare e costruire un’eredità.
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