Ενώ μερικοί άνθρωποι μπορεί να είναι μεγαλύτεροι σε χρονολογική ηλικία, η βιολογική τους ηλικία μπορεί να είναι πολύ μικρότερη. FangXiaNuo/E+ μέσω Getty Images

Πιθανότατα γνωρίζετε κάποιον που φαίνεται να γερνάει σιγά σιγά, εμφανίζονται χρόνια νεότεροι από ό,τι υποδηλώνει η ημερομηνία γέννησής τους. Και πιθανότατα έχετε δει το αντίθετο – κάποιον του οποίου το σώμα και το μυαλό φαίνονται πολύ πιο κατεστραμμένα από τον χρόνο από άλλους. Γιατί κάποιοι άνθρωποι φαίνονται να γλιστρούν παρόλο που τα χρυσά τους χρόνια και άλλοι δυσκολεύονται φυσιολογικά στη μέση ηλικία;

Έχω εργάστηκε στον τομέα της γήρανσης για όλη την επιστημονική μου καριέρα και διδάσκω την κυτταρική και μοριακή βιολογία της γήρανσης στο Πανεπιστήμιο του Μίσιγκαν. Η έρευνα για τη γήρανση δεν τείνει να αφορά την εύρεση της μοναδικής θεραπείας που διορθώνει όλα όσα μπορεί να σας ταλαιπωρήσουν στα γηρατειά. Αντίθετα, η τελευταία ή δύο δεκαετίες εργασίας επισημαίνουν τη γήρανση ως μια πολυπαραγοντική διαδικασία – και καμία μεμονωμένη παρέμβαση δεν μπορεί να τα σταματήσει όλα.

Τι είναι η γήρανση;

Υπάρχουν πολλοί διαφορετικοί ορισμοί της γήρανσης, αλλά οι επιστήμονες γενικά συμφωνούν μερικά κοινά χαρακτηριστικά: Η γήρανση είναι μια χρονοεξαρτώμενη διαδικασία που οδηγεί σε αυξημένη ευαλωτότητα σε ασθένειες, τραυματισμούς και θάνατο. Αυτή η διαδικασία είναι τόσο εγγενής, όταν το σώμα σας προκαλεί νέα προβλήματα, όσο και εξωγενής, όταν οι περιβαλλοντικές προσβολές βλάπτουν τους ιστούς σας.

Το σώμα σας αποτελείται από τρισεκατομμύρια κύτταρα, και το καθένα δεν είναι μόνο υπεύθυνο για μία ή περισσότερες λειτουργίες συγκεκριμένες για τον ιστό στον οποίο κατοικεί, αλλά πρέπει επίσης να κάνει όλη τη δουλειά για να διατηρηθεί στη ζωή. Αυτό περιλαμβάνει τον μεταβολισμό των θρεπτικών συστατικών, την απαλλαγή από τα απόβλητα, την ανταλλαγή σημάτων με άλλα κύτταρα και την προσαρμογή στο στρες.

Η γήρανση οφείλεται σε διάφορους φυσιολογικούς παράγοντες.

Το πρόβλημα είναι ότι κάθε διαδικασία και συστατικό σε κάθε ένα από τα κύτταρά σας μπορεί να διακοπεί ή να καταστραφεί. Έτσι τα κύτταρά σας ξοδεύουν πολλή ενέργεια κάθε μέρα για την πρόληψη, την αναγνώριση και την επίλυση αυτών των προβλημάτων.

Η γήρανση μπορεί να θεωρηθεί ως μια σταδιακή απώλεια της ικανότητας διατήρηση της ομοιόστασης – κατάσταση ισορροπίας μεταξύ των συστημάτων του σώματος – είτε με το να μην μπορούμε να αποτρέψουμε ή να αναγνωρίσουμε τις βλάβες και την κακή λειτουργία είτε με το να μην επιλύουμε επαρκώς ή γρήγορα τα προβλήματα καθώς παρουσιάζονται. Η γήρανση προκύπτει από έναν συνδυασμό αυτών των θεμάτων. Δεκαετίες έρευνας έχουν δείξει ότι σχεδόν κάθε κυτταρική διαδικασία γίνεται πιο εξασθενημένη με την ηλικία.

Επιδιόρθωση DNA και ανακύκλωση πρωτεϊνών

Οι περισσότερες έρευνες για την κυτταρική γήρανση επικεντρώνονται στη μελέτη του τρόπου με τον οποίο το DNA και οι πρωτεΐνες αλλάζουν με την ηλικία. Οι επιστήμονες αρχίζουν επίσης να εξετάζουν τους πιθανούς ρόλους που παίζουν πολλά άλλα σημαντικά βιομόρια στο κύτταρο στη γήρανση.

Μία από τις κύριες εργασίες του κυττάρου είναι να διατηρεί το DNA του – το εγχειρίδιο οδηγιών που διαβάζει ο μηχανισμός ενός κυττάρου για την παραγωγή συγκεκριμένων πρωτεϊνών. Η συντήρηση του DNA περιλαμβάνει την προστασία από και την ακριβή επιδιόρθωση της βλάβης στο γενετικό υλικό και στα μόρια που συνδέονται με αυτό.

Οι πρωτεΐνες είναι οι εργάτες του κυττάρου. Εκτελούν χημικές αντιδράσεις, παρέχουν δομική υποστήριξη, στέλνουν και λαμβάνουν μηνύματα, συγκρατούν και απελευθερώνουν ενέργεια και πολλά άλλα. Εάν η πρωτεΐνη είναι κατεστραμμένη, το κύτταρο χρησιμοποιεί μηχανισμοί που αφορούν ειδικές πρωτεΐνες που είτε προσπαθούν να διορθώσουν τη σπασμένη πρωτεΐνη είτε τη στέλνουν για ανακύκλωση. Παρόμοιοι μηχανισμοί απομακρύνουν τις πρωτεΐνες ή τις καταστρέφουν όταν δεν χρειάζονται πλέον. Με αυτόν τον τρόπο, τα συστατικά του μπορούν να χρησιμοποιηθούν αργότερα για την κατασκευή μιας νέας πρωτεΐνης.

Η γήρανση διαταράσσει ένα ευαίσθητο βιολογικό δίκτυο

Η αλληλεπίδραση μεταξύ των συστατικών μέσα στα κύτταρα, τα κύτταρα στο σύνολό τους, τα όργανα και το περιβάλλον είναι ένα σύνθετο και συνεχώς μεταβαλλόμενο δίκτυο πληροφοριών.

Όταν όλες οι διαδικασίες που εμπλέκονται στη δημιουργία και τη διατήρηση της λειτουργίας του DNA και της πρωτεΐνης λειτουργούν κανονικά, τα διαφορετικά διαμερίσματα μέσα σε ένα κύτταρο εξυπηρετούν εξειδικευμένους ρόλους – που ονομάζονται οργανίδια – μπορεί να διατηρήσει την υγεία και τη λειτουργία του κυττάρου. Για να λειτουργεί καλά ένα όργανο, η πλειονότητα των κυττάρων που το αποτελούν πρέπει να λειτουργεί καλά. Και για να επιβιώσει και να ευδοκιμήσει ένας ολόκληρος οργανισμός, όλα τα όργανα στο σώμα του πρέπει να λειτουργούν καλά.

Η γήρανση μπορεί να οδηγήσει σε δυσλειτουργία σε οποιοδήποτε από αυτά τα επίπεδα, από το υποκυτταρικό έως το οργανικό. Ισως ένα γονίδιο που κωδικοποιεί μια σημαντική πρωτεΐνη για την επιδιόρθωση του DNA έχει υποστεί βλάβη και τώρα όλα τα άλλα γονίδια στο κύτταρο είναι πιο πιθανό να επιδιορθωθούν εσφαλμένα. Ή ίσως του κελιού συστήματα ανακύκλωσης δεν μπορούν πλέον να υποβαθμίσουν τα δυσλειτουργικά συστατικά. Ακόμα και το συστήματα επικοινωνίας μεταξύ κυττάρων, ιστών και οργάνων μπορεί να τεθεί σε κίνδυνο, αφήνοντας τον οργανισμό λιγότερο ικανό να ανταποκριθεί στις αλλαγές μέσα στο σώμα.

Η τυχαία πιθανότητα μπορεί να οδηγήσει σε ένα αυξανόμενο βάρος μοριακής και κυτταρικής βλάβης που σταδιακά αποκαθίσταται λιγότερο καλά με την πάροδο του χρόνου. Καθώς αυτή η ζημιά συσσωρεύεται, τα συστήματα που προορίζονται να την επιδιορθώσουν προκαλούν επίσης ζημιές. Αυτό οδηγεί σε α κύκλος αυξανόμενης φθοράς καθώς τα κύτταρα γερνούν.

Αντιγηραντικές παρεμβάσεις

Η αλληλεξάρτηση των κυτταρικών διεργασιών της ζωής είναι ένα δίκοπο μαχαίρι: Καταστρέφετε επαρκώς μια διαδικασία και όλες οι άλλες διαδικασίες που αλληλεπιδρούν ή εξαρτώνται από αυτήν εξασθενούν. Ωστόσο, αυτή η διασύνδεση σημαίνει επίσης ότι η ενίσχυση μιας εξαιρετικά διασυνδεδεμένης διαδικασίας θα μπορούσε επίσης να βελτιώσει τις σχετικές λειτουργίες. Μάλιστα, έτσι λειτουργούν οι πιο επιτυχημένες αντιγηραντικές παρεμβάσεις.

Δεν υπάρχει ασημένια σφαίρα για να σταματήσει η γήρανση, αλλά ορισμένες παρεμβάσεις φαίνεται να επιβραδύνουν τη γήρανση στο εργαστήριο. Ενώ υπάρχουν συνεχείς κλινικές δοκιμές που διερευνούν διαφορετικές προσεγγίσεις σε ανθρώπους, τα περισσότερα υπάρχοντα δεδομένα προέρχονται από ζώα όπως νηματώδεις, μύγες, ποντίκια και πρωτεύοντα μη ανθρώπινα.

Μία από τις καλύτερα μελετημένες παρεμβάσεις είναι θερμιδικός περιορισμός, που περιλαμβάνει τη μείωση της ποσότητας των θερμίδων που θα έτρωγε κανονικά ένα ζώο χωρίς να του στερήσει τα απαραίτητα θρεπτικά συστατικά. Ένα φάρμακο εγκεκριμένο από την FDA που χρησιμοποιείται στη μεταμόσχευση οργάνων και σε ορισμένες θεραπείες για τον καρκίνο που ονομάζεται ραπαμυκίνη φαίνεται να λειτουργεί χρησιμοποιώντας τουλάχιστον ένα υποσύνολο των ίδιων μονοπατιών ότι ο περιορισμός των θερμίδων ενεργοποιείται στο κύτταρο. Και οι δύο επηρεάζουν τους κόμβους σηματοδότησης που κατευθύνουν το κύτταρο να διατηρήσει τα βιομόρια που έχει αντί να αναπτυχθεί και να χτίσει νέα βιομόρια. Με την πάροδο του χρόνου, αυτή η κινητή έκδοση του «μειώστε, επαναχρησιμοποιήστε, ανακυκλώστε» αφαιρεί τα κατεστραμμένα εξαρτήματα και αφήνει πίσω του ένα υψηλότερο ποσοστό λειτουργικών εξαρτημάτων.

Οι επιπτώσεις του περιορισμού των θερμίδων στη γήρανση είναι ακόμα υπό μελέτη.

Άλλες παρεμβάσεις περιλαμβάνουν την αλλαγή του επίπεδα ορισμένων μεταβολιτών, επιλεκτικά καταστρέφοντας τα γηρασμένα κύτταρα που έχουν σταματήσει να διαιρούνται, αλλάζοντας το μικροβιακό έντερο και τροποποιήσεις συμπεριφοράς.

Το κοινό όλων αυτών των παρεμβάσεων είναι ότι επηρεάζουν τις βασικές διεργασίες που είναι κρίσιμες για την κυτταρική ομοιόσταση, συχνά απορυθμίζονται ή δυσλειτουργούν με την ηλικία και συνδέονται με άλλα συστήματα κυτταρικής συντήρησης. Συχνά, αυτές οι διεργασίες είναι οι κεντρικοί οδηγοί για μηχανισμούς που προστατεύουν το DNA και τις πρωτεΐνες στο σώμα.

Δεν υπάρχει ενιαία αιτία γήρανσης. Κανένας άνθρωπος δεν γερνάει με τον ίδιο τρόπο και, πράγματι, ούτε δύο κύτταρα. Υπάρχουν αμέτρητοι τρόποι για να πάει στραβά η βασική σας βιολογία με την πάροδο του χρόνου, και αυτοί αθροίζονται για να δημιουργήσουν ένα μοναδικό δίκτυο παραγόντων που σχετίζονται με τη γήρανση για κάθε άτομο που κάνει την εύρεση ενός θεραπεία αντιγήρανσης που ταιριάζει σε όλους εξαιρετικά προκλητικό.

Ωστόσο, η έρευνα παρεμβάσεων που στοχεύουν σε πολλαπλές σημαντικές κυτταρικές διεργασίες ταυτόχρονα θα μπορούσε να βοηθήσει στη βελτίωση και στη διατήρηση της υγείας για μεγαλύτερο μέρος της ζωής. Αυτές οι εξελίξεις θα μπορούσαν να βοηθήσουν τους ανθρώπους να ζήσουν μεγαλύτερη διάρκεια ζωής στη διαδικασία.

Σχετικά με το Συγγραφέας

Έλεν Κουάρλες, Επίκουρος Καθηγητής Μοριακής, Κυτταρικής και Αναπτυξιακής Βιολογίας, Πανεπιστήμιο του Michigan

Αυτό το άρθρο αναδημοσιεύθηκε από το Η Συνομιλία υπό την άδεια Creative Commons. Διαβάστε το αρχικό άρθρο.