Marzenia o długowieczności towarzyszą ludzkości od zawsze – wszak jesteśmy prawdopodobnie jedynym gatunkiem świadomym nieubłaganego upływu czasu i własnego przemijania. Dawniej przedstawiane głównie w dziełach sztuki, poszukiwania wiecznej młodości przeniosły się obecnie do nowoczesnych laboratoriów, gdzie badacze próbują odkryć sekret seniorów, którzy w dobrym zdrowiu przekroczyli magiczny próg stu lat.
Czy klucz do długiego życia kryje się w genach? Częściowo na pewno, ale wbrew początkowym przypuszczeniom naukowców nie chodzi wcale o brak alleli sprzyjających chorobom związanym z wiekiem, takich jak miażdżyca, nadciśnienie tętnicze czy cukrzyca. Te bowiem występują z równą częstością u seniorów i u osób w średnim wieku cieszących się przeciętnym zdrowiem. Prawdopodobnie istnieje więc czynnik, który chroni przed rozwojem najczęstszych przypadłości.
W ostatnich latach zidentyfikowano cztery geny, które mogą pełnić rolę takiego obrońcy: AB0 determinujący grupę krwi, CDKN2B regulujący podziały komórkowe, APOE wiązany z chorobą Alzheimera i SH2B3, o którym już wcześniej było wiadomo, że wydłuża życie muszek owocówek. W przebadanej wówczas populacji osób powyżej 90. roku życia grupa krwi 0 występowała znacznie częściej niż pozostałe, a inne doniesienia sugerują, że jej posiadanie zmniejsza prawdopodobieństwo nowotworów, choroby wieńcowej czy hipercholesterolemii. Specyficzny wariant CDKN2B sprawia natomiast, że komórki dłużej zachowują zdolność do podziału, a przecież jeden z mechanizmów starzenia polega właśnie na jej utracie. Komórki wchodzą wówczas w stan tzw. senescencji, kumulują się i prowokują nasilony stres oksydacyjny, uszkadzający okoliczne tkanki. Kilka niezależnych badań wykazało również, że warunkiem koniecznym długowieczności są sprawny umysł i dobra pamięć, nic więc dziwnego, że sprzyja jej gen chroniący przed chorobą Alzheimera.
Ale dobre geny to tylko połowa sukcesu. Równie istotne znaczenie mają styl życia i korzystne warunki rozwoju – nie tylko po urodzeniu, ale i w łonie matki. Powszechnie znana jest przecież praca udowadniająca, że osoby poczęte w Niderlandach podczas drugiej wojny światowej, w epoce straszliwego głodu, w życiu dorosłym znacznie częściej cierpiały na choroby układu sercowo-naczyniowego, otyłość i cukrzycę. Stoi za tym epigenetyka, czyli modyfikacja genomu bez zmiany kolejności nukleotydów w DNA, zachodząca już po powstaniu zygoty i zdeterminowaniu materiału genetycznego zarodka, najczęściej na skutek tzw. metylacji.
Modyfikacje epigenetyczne mają też dobre strony i zachowanie zdolności do ich wprowadzania mimo upływu lat – często spotykane u najstarszych ludzi - pośrednio sprzyja długowieczności. Po pierwsze, metylacja może hamować ekspresję genów odpowiedzialnych za rozwój chorób związanych z wiekiem. Po drugie, w specyficznych warunkach aktywuje ona geny sprzyjające przetrwaniu gatunku poprzez wydłużenie jego przeżycia. Co zaskakujące, „odpowiednie warunki” w tym przypadku również oznaczają niedobór pożywienia, ale nie tak drastyczny jak w przypadku holenderskiego głodu. Najkorzystniej wpływa na człowieka dzienne spożywanie o ok. 30% mniej kalorii niż zalecają dietetycy dla danej płci i wieku.
Jak przebiega starzenie na poziomie molekularnym? Poza senescencją komórek jeden z najważniejszych mechanizmów to zużycie i utrata szczelności mitochondriów. Te małe organelle są swoistymi fabrykami energii, ale podczas zachodzących w nich reakcji powstaje też produkt uboczny – wolne rodniki tlenowe, czyli silnie reaktywne związki chemiczne mogące uszkadzać chociażby błony komórkowe czy DNA. U osób w podeszłym wieku nie tylko wytwarza się więcej wolnych rodników, ale i łatwiej wymykają się one z mitochondriów. Co więcej, w starym organizmie nawet nowo powstające mitochondria mają nieprawidłową strukturę.
Dlatego też naukowcy postanowili sprawdzić, jak pozbawienie organizmu tych organelli wpłynie na jego stan. Okazało się, że zniszczenie niemal wszystkich mitochondriów znacznie odmładza komórkę. Wyraźnie zmniejsza się w niej wówczas stężenie markerów starzenia, takich jak wspomniane wolne rodniki, czynniki prozapalne czy produkty ekspresji niektórych genów. Problem w tym, że powyższe odkrycie nie ma przełożenia na postępowanie kliniczne, bo pozbawiony mitochondriów wielokomórkowy organizm po prostu nie przeżyje.
Jakie możliwości powstrzymania starzenia daje aktualna wiedza? Pozytywne efekty przyniosły próby kliniczne z wykorzystaniem kilku znanych od lat leków. Pierwszy z nich to metformina – powszechnie stosowana u cierpiących na cukrzycę typu 2. Podana osobom zdrowym, naśladuje ona natomiast efekt nieznacznego niedoboru kalorii, pobudzając ekspresję „genów przetrwania”.
Produkcji wolnych rodników wprawdzie nie umiemy jeszcze powstrzymać (bo stosowane nawet w dużych ilościach antyoksydanty nie hamują tego procesu), ale można zmniejszać wywoływany przez nie odczyn zapalny. U starszych osób układ odpornościowy ma już jednak znacznie mniejszą wydajność i może wymagać wsparcia. Na pomoc przychodzą tu leki immunosupresyjne, na przykład ewerolimus, od lat z powodzeniem stosowany po przeszczepach czy u osób z chorobami autoimmunologicznymi.
Jak widać, ilu naukowców, tyle pomysłów na zachowanie wiecznej młodości. Sceptycy twierdzą jednak, iż wszystkie takie próby to daremny trud, bo zatrzymanie starzenia u organizmów wielokomórkowych jest… niemożliwe z matematycznego punktu widzenia. Według nich część komórek i tak utraci zdolność do podziałów, a pozostałe, by nadrobić zaległości za uśpione sąsiadki, zacznie się nadmiernie namnażać, co w końcu doprowadzi do licznych mutacji genetycznych i rozwoju nowotworów. Powstrzymanie obu tych procesów jednocześnie jest niemożliwe, a zatrzymanie tylko jednego z nich nie wydłuży życia, lecz wręcz przeciwnie – jeszcze bardziej zaburzy kruchą równowagę.
Wygląda więc na to, że starość nie zniknie póki co z naszego życia, ale być może naukowcom uda się sprawić, że nadejdzie ona później, będzie przebiegać łagodniej i pozwoli w pełni cieszyć się życiem do setnych – albo i jeszcze późniejszych – urodzin.
Źródła:
National Center for Biotechnology Information
Źródło grafiki: 123rf.com
Więcej komentarzy...