Γιατί γερνάμε; Οι ερευνητές διερευνούν πώς αλλάζει η βιολογία μας καθώς μεγαλώνουμε – Υπάρχουν τρόποι να το σταματήσουμε;

Σύμφωνα με ορισμένες εκτιμήσεις, στην Αμερική, οι καταναλωτές ξοδεύουν 62 δισεκατομμύρια δολάρια ετησίως σε θεραπείες αντιγήρανσης. Ωστόσο, παρόλο που οι κρέμες, οι βαφές μαλλιών και το Botox μπορούν να δώσουν την εντύπωση της νεότητας, καμία από αυτές δεν μπορεί να γυρίσει πίσω τους δείκτες του χρόνου.

Οι επιστήμονες εργάζονται για την κατανόηση των βιολογικών αιτιών της γήρανσης με την ελπίδα ότι μια μέρα θα είναι σε θέση να προσφέρουν εργαλεία για την επιβράδυνση ή τη διακοπή των ορατών συμπτωμάτων της και, το σημαντικότερο, των ασθενειών που σχετίζονται με την ηλικία.

Αυτοί οι υποκείμενοι μηχανισμοί αποκαλούνται συχνά «τα χαρακτηριστικά γνωρίσματα της γήρανσης». Πολλοί από αυτούς εμπίπτουν σε δύο μεγάλες κατηγορίες:

  1. γενική φθορά σε κυτταρικό επίπεδο
  2. μειωμένη ικανότητα του σώματος να απομακρύνει τα παλιά ή δυσλειτουργικά κύτταρα και πρωτεΐνες

«Το κρίσιμο πράγμα σχετικά με τα χαρακτηριστικά γνωρίσματα είναι ότι πρόκειται για πράγματα που πηγαίνουν στραβά κατά τη διάρκεια της γήρανσης, και αν τα αντιστρέψετε, έχετε τη δυνατότητα να ζήσετε περισσότερο ή να είστε πιο υγιείς όσο γερνάτε», δήλωσε η Dame Linda Partridge, καθηγήτρια-ερευνήτρια στο τμήμα βιοεπιστημών του University College του Λονδίνου, η οποία βοήθησε στην ανάπτυξη του πλαισίου των χαρακτηριστικών γνωρισμάτων γήρανσης.

Μέχρι στιγμής, η έρευνα έχει διεξαχθεί κυρίως σε ζώα, αλλά οι ειδικοί επεκτείνονται σταδιακά και στους ανθρώπους. Εν τω μεταξύ, η κατανόηση του τρόπου λειτουργίας της γήρανσης μπορεί να μας βοηθήσει να θέσουμε τις συμβουλές και τις πληροφορίες σχετικά με την τελευταία ανακάλυψη σε ένα πλαίσιο, δήλωσε ο Venki Ramakrishnan, βιοχημικός και βραβευμένος με Νόμπελ, ο οποίος έγραψε για πολλά από τα χαρακτηριστικά γνωρίσματα της γήρανσης στο νέο του βιβλίο, “Why We Die: The New Science of Aging and the Quest for Immortality” (Γιατί πεθαίνουμε: Η νέα επιστήμη της γήρανσης και η αναζήτηση της αθανασίας).

Ρωτήσαμε ειδικούς για τα χαρακτηριστικά γνωρίσματα της γήρανσης, πώς μπορούν να οδηγήσουν σε ασθένειες και πώς οι επιστήμονες προσπαθούν να τα τροποποιήσουν.

Δεν παρατίθενται εδώ όλα τα χαρακτηριστικά γνωρίσματα, αλλά δύο από τα κύρια θέματα επισημαίνονται παρακάτω:

– Φθορά και καταπόνηση

Πολλές αλλαγές που σχετίζονται με την ηλικία ξεκινούν από τα κύτταρά μας, ακόμη και τα γονίδιά μας, που υφίστανται βλάβες και δρουν με την πάροδο του χρόνου.

Προβλήματα με το DNA:

Ενώ θεωρούμε ότι τα γονίδιά μας είναι καθορισμένα από τη γέννηση, το DNA συσσωρεύει αλλαγές με την πάροδο των ετών. Μερικές φορές προκύπτουν λάθη όταν ένα κύτταρο διαιρείται, δηλαδή όταν το DNA αντιγράφεται και επικολλάται από το ένα κύτταρο στο άλλο. Μεταλλάξεις μπορεί επίσης να προκύψουν ως αποτέλεσμα περιβαλλοντικών εκθέσεων, όπως η υπεριώδης ακτινοβολία από τον ήλιο.

Τα κύτταρά μας έχουν τρόπους να επιδιορθώνουν αυτές τις γενετικές μεταλλάξεις, αλλά γίνονται λιγότερο αποτελεσματικοί με την ηλικία, πράγμα που σημαίνει ότι τα λάθη μπορεί να συσσωρεύονται. Οι επιστήμονες δεν είναι ακριβώς σίγουροι γιατί οι μηχανισμοί επιδιόρθωσης του DNA μας μειώνονται. «Αυτό είναι ένα ερώτημα 1 δισεκατομμυρίου δολαρίων», δήλωσε ο Andrew Dillin, καθηγητής μοριακής και κυτταρικής βιολογίας στο Πανεπιστήμιο της Καλιφόρνιας, στο Μπέρκλεϊ. «Το μόνο που ξέρουμε είναι ότι η αποτελεσματικότητα μειώνεται με την ηλικία».

Η κύρια συνέπεια αυτού είναι ότι τα κύτταρα σταματούν να λειτουργούν σωστά και χαρακτηρίζονται ως σκουπίδια (περισσότερα γι’ αυτό θα δείτε παρακάτω). Στα χειρότερα σενάρια, μπορούν να εμφανιστούν μεταλλάξεις σε γονίδια που καταστέλλουν τους όγκους, οδηγώντας στην εμφάνιση καρκίνου.

Προβλήματα με τα χρωμοσώματα:

Κάθε φορά που ένα κύτταρο αντιγράφεται και το DNA του αντιγράφεται, τα άκρα των χρωμοσωμάτων του γίνονται λίγο πιο κοντά. Αυτά τα ειδικά τμήματα του γονιδιώματος ονομάζονται τελομερή και συχνά παρομοιάζονται με τα πλαστικά καπάκια στις άκρες των κορδονιών των παπουτσιών που τα εμποδίζουν να ξετυλιχτούν.

Όταν τα τελομερή ενός κυττάρου κονταίνουν πολύ, σταματά η διαίρεση. Αυτή η διαδικασία είναι υγιής όταν είμαστε νέοι, επειδή βοηθά στην αποτροπή της συνεχούς αναπαραγωγής των κυττάρων και της μετατροπής τους σε καρκινικά. Καθώς όμως γερνάμε, η μείωση των τελομερών γίνεται πρόβλημα, ιδιαίτερα στα βλαστοκύτταρα, τα οποία χρησιμοποιεί το σώμα για να αναπληρώνει το δέρμα, το αίμα και άλλους ιστούς.

Τα βλαστοκύτταρα διαθέτουν ένα ειδικό εργαλείο για να το καταπολεμήσουν αυτό, αλλά τελικά ακόμη και αυτά χάνουν τα τελομερή τους. Όταν συμβαίνει αυτό, «δεν μπορούν πλέον να διαιρεθούν και έτσι χάνετε τους πληθυσμούς των βλαστοκυττάρων σας», δήλωσε ο Δρ Dillin.

Η εξάντληση των βλαστοκυττάρων συμβάλλει σημαντικά σε ορισμένα από τα φυσικά σημάδια της γήρανσης, συμπεριλαμβανομένων των γκρίζων μαλλιών και του λεπτότερου, λιγότερο ελαστικού δέρματος. Ορισμένα προϊόντα φροντίδας του δέρματος ισχυρίζονται ότι αντικαθιστούν τα βλαστοκύτταρα, αλλά υπάρχουν ελάχιστες αποδείξεις ότι λειτουργούν.

Προβλήματα με το επιγονιδίωμα:

Άλλες αλλαγές συμβαίνουν μέσω αυτού που είναι γνωστό ως επιγενετική – χημικές τροποποιήσεις στο γονιδίωμα που επηρεάζουν ποια γονίδια ενεργοποιούνται ή απενεργοποιούνται σε ένα κύτταρο.

Ορισμένες επιγενετικές αλλαγές συμβαίνουν φυσικά καθώς αναπτυσσόμαστε, ενώ άλλες προκαλούνται από το περιβάλλον μας. Ορισμένοι ειδικοί λένε ότι οι επιγενετικές αλλαγές μπορούν να χρησιμοποιηθούν για τον προσδιορισμό της «βιολογικής ηλικίας» ενός ατόμου.

Οι επιστήμονες έχουν ανακαλύψει ότι πολλοί από τους επιγενετικούς μηχανισμούς που βοηθούν στον έλεγχο της δραστηριότητας, ακόμη και της ταυτότητας των κυττάρων μας, αρχίζουν να υποβαθμίζονται με την ηλικία. Εάν αυτό συμβεί σε πάρα πολλά κύτταρα, μπορεί να επηρεάσει την υγεία και τη λειτουργία των οργάνων. Για παράδειγμα, οι επιγενετικές αλλαγές στα καρδιακά κύτταρα μπορεί να συμβάλλουν στην πάχυνση των αρτηριών ή στη μειωμένη ικανότητα της καρδιάς να ανταποκρίνεται θετικά στην άσκηση.

Αυτή τη στιγμή υπάρχει μια πληθώρα ερευνών κατά της γήρανσης που εξετάζουν τις επιγενετικές αλλαγές, επειδή είναι πιο εύκολα αναστρέψιμες από κάτι όπως οι μεταλλάξεις του DNA, δήλωσε ο Δρ Eric Verdin, πρόεδρος του Buck Institute for Research on Aging.

Προβλήματα με τα μιτοχόνδρια:

Ένα κρίσιμο συστατικό της υγείας των κυττάρων είναι η παραγωγή ενέργειας, η οποία προέρχεται από τα μιτοχόνδρια – το εργοστάσιο παραγωγής ενέργειας του κυττάρου. Καθώς γερνάμε, τα μιτοχόνδρια σταματούν επίσης να λειτουργούν το ίδιο καλά όπως παλαιότερα, γίνονται λιγότερο αποτελεσματικά και δημιουργούν λιγότερη ενέργεια.

«Αν δεν παράγετε αρκετή ενέργεια, ξαφνικά όλες οι άλλες κυτταρικές διεργασίες δεν πρόκειται να λειτουργήσουν τόσο αποτελεσματικά», δήλωσε ο Δρ Verdin, ο οποίος συμμετέχει σε δύο εταιρείες που επιδιώκουν φάρμακα κατά της γήρανσης.

Οι αλλαγές στην κυτταρική ενέργεια μπορούν να επηρεάσουν άλλες πτυχές της υγείας ενός κυττάρου, συμπεριλαμβανομένης της επιγενετικής, δήλωσε ο Δρ Ντίλιν. Τα κατεστραμμένα μιτοχόνδρια μπορούν επίσης να διαρρεύσουν από το κύτταρο, προκαλώντας φλεγμονή – μια άλλη πτυχή της γήρανσης που συνδέεται με πολλές χρόνιες παθήσεις της υγείας.

Η τακτική άσκηση – η κορυφαία σύσταση των ειδικών για την καλή γήρανση – είναι ένας από τους καλύτερους τρόπους για τη βελτίωση της μιτοχονδριακής υγείας.

– Θέματα διάθεσης σκουπιδιών

Τα ελαττωματικά κύτταρα όχι μόνο συσσωρεύονται με την ηλικία λόγω των προβλημάτων που αναφέρθηκαν παραπάνω, αλλά και ο τρόπος που το σώμα τα απορρίπτει πάει στραβά.

Προβλήματα απόρριψης κακών κυττάρων:

Ένας από τους σημαντικότερους τρόπους αντιμετώπισης των δυσλειτουργικών κυττάρων είναι η μεταβίβασή τους σε μια κατάσταση γνωστή ως γήρανση. Τα κύτταρα αυτά σταματούν να διαιρούνται και αρχίζουν να εκκρίνουν φλεγμονώδεις χημικές ουσίες που δίνουν σήμα στο ανοσοποιητικό σύστημα να τα ξεφορτωθεί.

Κανονικά, αυτό δεν αποτελεί πρόβλημα -στην πραγματικότητα, είναι απαραίτητο μέρος της φυσιολογικής κυτταρικής εναλλαγής- αλλά καθώς γερνάμε, συμβαίνουν δύο πράγματα:

  • Πρώτον, υπάρχουν περισσότερα κύτταρα που πρέπει να απορριφθούν.
  • Δεύτερον, το σύστημα απόρριψης αρχίζει να καταρρέει. Ως αποτέλεσμα, τα γερασμένα κύτταρα συσσωρεύονται, προκαλώντας όλο και περισσότερες φλεγμονές.

«Όταν είμαστε νέοι, κανονικά το ανοσοποιητικό μας σύστημα είναι σε θέση να αντιμετωπίσει τα γερασμένα κύτταρα», δήλωσε ο Matthew Kaeberlein, διευθύνων σύμβουλος της εταιρείας μακροζωίας Optispan και πρώην διευθυντής του Ερευνητικού Ινστιτούτου Υγιούς Γήρανσης και Μακροζωίας του Πανεπιστημίου της Ουάσιγκτον.

«Αλλά καθώς γερνάμε, εν μέρει λόγω της χρόνιας φλεγμονής, το ανοσοποιητικό μας σύστημα δεν είναι πλέον σε θέση να το κάνει αυτό. Έτσι έχουμε αυτή τη συσσώρευση γερασμένων κυττάρων, η οποία στη συνέχεια οδηγεί σε περισσότερες βλάβες, περισσότερες φλεγμονές, λιγότερη ανοσολογική λειτουργία».

Οι επιστήμονες διερευνούν τρόπους για να ενισχύσουν τη διάθεση των γερασμένων κυττάρων με μια κατηγορία φαρμάκων που είναι γνωστά ως γεροντολυτικά, αν και η έρευνα βρίσκεται ακόμη σε προκαταρκτικά στάδια.

Προβλήματα διάθεσης κακών πρωτεϊνών:

Τα περισσότερα κύτταρα εκτελούν τις λειτουργίες τους μέσω των πρωτεϊνών που δημιουργούν. Αν το DNA είναι το σχέδιο ενός σπιτιού και τα κύτταρα είναι οι εργάτες της οικοδομής, τότε οι πρωτεΐνες είναι το ξύλο, τα καρφιά και η γυψοσανίδα.

Είναι φυσιολογικό οι πρωτεΐνες να χαλάνε -συχνά αποκαλούνται κακοδιπλωμένες πρωτεΐνες- και υπάρχουν πολλοί τρόποι για να τις διορθώσουμε. Αλλά, και πάλι, αυτές οι διαδικασίες αρχίζουν να φθίνουν καθώς μεγαλώνουμε, και οι κακοδιπλωμένες πρωτεΐνες συσσωρεύονται και προκαλούν προβλήματα. Μια αξιοσημείωτη ασθένεια που σχετίζεται με κακές πρωτεΐνες είναι η νόσος Αλτσχάιμερ, όπου το αμυλοειδές και το tau σχηματίζουν πλάκες και συσσωματώματα στον εγκέφαλο.

Ένας τρόπος με τον οποίο ο οργανισμός διαθέτει τις κακοδιπλωμένες πρωτεΐνες, καθώς και άλλα δυσλειτουργικά μέρη των κυττάρων, είναι μέσω μιας διαδικασίας γνωστής ως «αυτοφαγία».

«Η αυτοφαγία είναι η διαδικασία με την οποία καταστρέφονται όλα αυτά τα ελαττωματικά πράγματα στο κύτταρο», δήλωσε ο Δρ Ramakrishnan. «Και αν παρέμβουμε σε αυτόν τον μηχανισμό, έχουμε αυτή τη συσσώρευση, ουσιαστικά, σκουπιδιών στο κύτταρο, η οποία από μόνη της προκαλεί στρες και γήρανση».

Η αυτοφαγία μειώνεται με την ηλικία. Ορισμένα φάρμακα που μελετώνται για την επίδρασή τους στη γήρανση, κυρίως η ραπαμυκίνη, αυξάνουν τη διαδικασία. Ωστόσο, σε μεγάλες δόσεις η ραπαμυκίνη καταστέλλει την ανοσολογική απόκριση (χρησιμοποιείται κυρίως για την πρόληψη της απόρριψης μεταμοσχεύσεων οργάνων), οπότε ορισμένοι ερευνητές ανησυχούν για τους υγιείς ανθρώπους που λαμβάνουν το φάρμακο.

Οι εμπειρογνώμονες συμφώνησαν ότι οι πειραματικές θεραπείες αντιγήρανσης δεν είναι ακόμη έτοιμες για ευρεία χρήση, αν και είναι αισιόδοξοι για το μέλλον του τομέα. «Μέχρι στιγμής, θα έλεγα ότι τα πράγματα δεν κινούνται ιδιαίτερα γρήγορα, αλλά σίγουρα θα υπάρξουν ανακαλύψεις», δήλωσε ο Δρ Partridge.

Προς το παρόν, πρόσθεσε, το καλύτερο πράγμα που μπορούν να κάνουν οι άνθρωποι για να γεράσουν καλά είναι να υιοθετήσουν υγιεινές συνήθειες του τρόπου ζωής, όπως η άσκηση και η καλή διατροφή.

Σχετικά άρθρα