Kodėl mes senstame?

  „Mokslininkai tiria, kaip keičiasi mūsų biologija, metams bėgant, ir ar yra būdų tai sustabdyti.

 

     Kai kuriais skaičiavimais, vartotojai „anti-senėjimo“ procedūroms per metus išleidžia 62 milijardus dolerių. Tačiau nors kremai, plaukų dažai ir Botox gali sukurti jaunystės įspūdį, nė vienas iš jų negali atsukti laiko atgal.

 

     Mokslininkai stengiasi suprasti biologines senėjimo priežastis, tikėdamiesi, kad vieną dieną galės pasiūlyti priemones, kurios sulėtins arba sustabdys matomus senėjimo požymius ir, dar svarbiau, su amžiumi susijusias ligas. Šie pagrindiniai mechanizmai dažnai vadinami „senėjimo požymiais“.

 

 Daugelis jų skirstomi į dvi plačias kategorijas: bendras susidėvėjimas ląstelių lygmenyje ir mažėjantis organizmo gebėjimas pašalinti senas ar neveikiančias ląsteles ir baltymus.

 

     „Esminis bruožų dalykas yra tai, kad tai yra dalykai, kurie senstant sugenda, o jei juos pakeisite“, – senstant gyvensite ilgiau arba būsite sveikesni“, – sakė Dame Linda Partridge, mokslinio tyrimo skyriaus profesorė iš Londono universiteto koledžo biomokslų, kurie padėjo sukurti senėjimo požymių sistemą.

 

     Iki šiol tyrimai daugiausia buvo atliekami su gyvūnais, tačiau ekspertai palaipsniui plečiasi ir į žmones. Tuo tarpu supratimas, kaip veikia senėjimas, gali padėti mums įtraukti patarimus ir informaciją apie naujausią „proveržį“ į kontekstą, sakė Venki Ramakrishnan, biochemikas ir Nobelio premijos laureatas, savo naujoje knygoje „Kodėl mes mirštame“ rašęs apie daugelį senėjimo požymių.

 

     Mes paklausėme ekspertų apie senėjimo požymius, kaip jie gali sukelti ligas ir kaip mokslininkai bando juos pakeisti. Čia išvardyti ne visi skiriamieji ženklai, tačiau toliau paryškintos dvi pagrindinės temos.

 

     Nusidėvėjimą

 

     Daugelis su amžiumi susijusių pokyčių prasideda nuo mūsų ląstelių ir net mūsų genų, įgyjančių žalą ir veikiant senstant.

 

     Problemos su DNR

 

     Nors manome, kad mūsų genai yra nustatyti nuo gimimo, DNR, bėgant metams, kaupia pokyčius. Kartais, kai ląstelė dalijasi, atsiranda klaidų, atsiranda spontaniška rašybos klaida, kai DNR kopijuojama ir įklijuojama iš vienos ląstelės į kitą. Mutacijos taip pat gali atsirasti dėl aplinkos poveikio, pvz., ultravioletinės saulės spinduliuotės.

 

     Mūsų ląstelės turi būdų, kaip ištaisyti šias genetines mutacijas, tačiau jos tampa mažiau veiksmingos su amžiumi, o tai reiškia, kad klaidų gali daugėti. Mokslininkai nėra visiškai tikri, kodėl mūsų DNR atkūrimo mechanizmai nyksta. „Tai 1 milijardo dolerių klausimas“, – sakė Kalifornijos universiteto Berklio molekulinės ir ląstelių biologijos profesorius Andrew Dilinas. „Žinome tik tai, kad efektyvumas mažėja su amžiumi."

 

     Pagrindinė to pasekmė yra ta, kad ląstelės nustoja tinkamai veikti ir yra pažymėtos, kaip šiukšlės (daugiau apie tai vėliau). Blogiausiu atveju genuose, kurie slopina navikus, gali atsirasti mutacijų, dėl kurių gali prasidėti vėžys.

 

     Problemos su chromosomomis

 

     Kiekvieną kartą, kai ląstelė replikuojasi ir jos DNR nukopijuoja, jos chromosomų galai tampa šiek tiek trumpesni. Šios specialios genomo dalys vadinamos telomerais ir dažnai prilygintos plastikiniais dangteliais batų raištelių galuose, neleidžiančiais jiems atsirišti.

 

     Kai ląstelės telomerai tampa per trumpi, ji nustoja dalytis. Šis procesas yra sveikas, kai esame jauni, nes padeda užkirsti kelią ląstelėms amžinai daugintis ir tapti vėžinėmis. Tačiau senstant telomerų trumpėjimas tampa problema, ypač kamieninėse ląstelėse, kurias organizmas naudoja odos, kraujo ir kitų audinių papildymui.

 

     Kamieninės ląstelės turi specialų įrankį su tuo kovoti, tačiau galiausiai net jos praranda savo telomerus. Kai taip nutinka, „jie nebegali dalytis, todėl jūs prarandate savo kamieninių ląstelių populiacijas“, – sakė daktaras Dillinas.

 

     Kamieninių ląstelių išeikvojimas yra pagrindinis kai kurių fizinių senėjimo požymių, įskaitant žilus plaukus ir plonesnę, mažiau elastingą odą, priežastis. Teigiama, kad kai kurie odos priežiūros produktai pakeičia jūsų kamienines ląsteles, tačiau yra mažai įrodymų, kad jie veikia.

 

     Problemos su epigenomu

 

     Kiti pokyčiai vyksta per vadinamąją epigenetiką – chemines genomo modifikacijas, kurios turi įtakos ląstelėje įjungiamiems arba išjungiamiems genams. Kai kurie epigenetiniai pokyčiai vyksta natūraliai mums vystantis, o kitus sukelia mūsų aplinka. Kai kurie ekspertai teigia, kad epigenetiniai pokyčiai gali būti naudojami, norint nustatyti žmogaus „biologinį amžių“.

 

     Mokslininkai išsiaiškino, kad daugelis epigenetinių mechanizmų, padedančių kontroliuoti mūsų ląstelių aktyvumą ir netgi tapatybę, su amžiumi pradeda nykti. Jei taip atsitinka per daug ląstelių, tai gali turėti įtakos organų sveikatai ir funkcijai. Pavyzdžiui, epigenetiniai širdies ląstelių pokyčiai gali prisidėti prie arterijų sustorėjimo arba sumažėjusio širdies gebėjimo teigiamai reaguoti į pratimus.

 

     Šiuo metu vyksta daugybė kovos su senėjimu tyrimų, kuriuose nagrinėjami epigenetiniai pokyčiai, nes jie yra lengviau grįžtami, nei kažkas panašaus į DNR mutacijas, sakė prezidentas Dr. Ericas Verdinas iš Buck Institute on Aging.

 

     Problemos su mitochondrijomis

 

     Svarbus ląstelių sveikatos komponentas yra energijos gamyba, gaunama iš mitochondrijų - ląstelės jėgainės. Senstant mitochondrijos taip pat nustoja veikti taip gerai, kaip anksčiau, tampa mažiau efektyvios ir sukuria mažiau energijos.

 

     „Jei negaminate pakankamai energijos, staiga visi kiti ląstelių procesai neveiks taip efektyviai“, – sakė dr.

 

     Ląstelių energijos pokyčiai gali turėti įtakos kitiems ląstelės sveikatos aspektams, įskaitant epigenetiką, sakė daktaras Dillinas. Pažeistos mitochondrijos taip pat gali ištekėti iš ląstelės, sukeldamos uždegimą – kitą senėjimo aspektą, susijusį su daugeliu lėtinių sveikatos sutrikimų.

 

     Reguliarūs pratimai – svarbiausia ekspertų rekomendacija, kaip senti – yra vienas geriausių būdų pagerinti mitochondrijų sveikatą.

 

     Šiukšlių išvežimo problemos

 

     Su amžiumi dėl minėtų problemų ne tik kaupiasi pažeistos ląstelės, bet ir silpnėja organizmo būdas jomis atsikratyti.

 

     Blogų ląstelių šalinimo problemos

 

     Vienas iš svarbiausių būdų, kaip kovoti su netinkamai veikiančiomis ląstelėmis, yra jų perkėlimas į būseną, vadinamą senėjimu. Šios ląstelės nustoja dalytis ir pradeda išskirti uždegimą sukeliančias chemines medžiagas, kurios signalizuoja imuninei sistemai jas pašalinti.

 

     Paprastai tai nėra problema – iš tikrųjų tai būtina normalios ląstelių apykaitos dalis, tačiau senstant nutinka du dalykai. Pirma, yra daugiau ląstelių, kurias reikia išmesti. Antra, šalinimo sistema pradeda gesti. Dėl to kaupiasi senstančios ląstelės, sukeliančios vis didesnį uždegimą.

 

     „Kai esame jauni, mūsų imuninė sistema paprastai gali susidoroti su senstančiomis ląstelėmis“, – sakė Matthew Kaeberleinas, ilgaamžiškumo bendrovės „Optispan“ vadovas ir buvęs Vašingtono universiteto Sveiko senėjimo ir ilgaamžiškumo tyrimų instituto direktorius. „Tačiau mums senstant, iš dalies dėl lėtinio uždegimo, mūsų imuninė sistema nebepajėgia to padaryti. Taigi, jūs gaunate šią senstančių ląstelių sankaupą, o tai vėliau sukelia daugiau žalos, daugiau uždegimų ir mažiau imuninės funkcijos."

 

     Mokslininkai tiria būdus, kaip pagerinti senstančių ląstelių šalinimą naudojant vaistų, vadinamų senolitikais, klasę, nors tyrimas vis dar yra pradiniame etape.

 

     Problemos pašalinant blogus baltymus

 

     Dauguma ląstelių atlieka savo funkcijas per savo sukurtus baltymus. Jei DNR yra namo planas, o ląstelės yra statybininkai, tai baltymai yra mediena ir gipso kartonas.

 

     Normalu, kad baltymai susimaišo – jie dažnai vadinami netinkamai sulankstytais baltymais – ir yra daug būdų juos sutvarkyti. Tačiau vėlgi, tie procesai pradeda mažėti senstant, o netinkamai susilankstę baltymai kaupiasi ir sukelia problemų. Viena reikšminga liga, susijusi su blogais baltymais, yra Alzheimerio liga, kai amiloidas ir tau sudaro plokšteles ir raizginius smegenyse.

 

     Vienas iš būdų, kaip organizmas pašalina netinkamai susilanksčiusius baltymus ir kitas netinkamai veikiančias ląstelių dalis, yra procesas, žinomas kaip autofagija, o tai graikų kalba reiškia „savęs valgymas“. „Autofagija yra procesas, kurio metu visi šie sugedę elementai ląstelėje sunaikinami“, – sakė daktaras Ramakrishnanas. „Ir jei įsikišite į šį mechanizmą, ląstelėje gausite šiukšlių krūvą, kuri pati sukelia stresą ir senėjimą.

 

     Autofagija mažėja su amžiumi. Kai kurie vaistai, kurių poveikis senėjimui tiriamas, ypač rapamicinas, sustiprina šį procesą. Tačiau didelėmis dozėmis rapamicinas slopina imuninį atsaką (jis pirmiausia naudojamas siekiant išvengti persodinto organo atmetimo), todėl kai kurie mokslininkai susirūpinę dėl sveikų žmonių, vartojančių šį vaistą.

 

     Ekspertai sutiko, kad eksperimentinės anti-senėjimo terapijos dar nėra paruoštos plačiam naudojimui, nors jie optimistiškai žiūri į šios srities ateitį. „Kol kas, sakyčiau, vėjai nebuvo itin greiti, bet proveržių bus“, – sakė daktaras Partridge. Ji pridūrė, kad kol kas geriausia, ką žmonės gali padaryti, kad gerai pasentų, yra priimti sveikos gyvensenos įpročius, pavyzdžiui, mankštintis ir tinkamai maitintis." [1]

 

Apvaisinta kiaušialąstė yra atjauninta. Suaugusiųjų gyvūnų ląstelių branduolius galima atjauninti, naudojant jų pernešimą į neapvaisintas kiaušialąstes. Keli baltymai, reguliuojantys sintezę ląstelėje ir vadinami Yamanaka faktoriais, taip pat atjaunina gyvūno ląstelę, jei į ją patenka.

 

1. Why Do We Age? Smith, Dana G.  New York Times (Online)New York Times Company. Mar 20, 2024.