Starzenie się: na czym polega i czy uda nam się kiedyś zatrzymać czas?

Nie napiszę niczego odkrywczego, twierdząc, że jesteśmy osadzeni w kulturze, która ubóstwia młodość. Kochamy jędrność, zgrabność, nastoletniość i wszystkie jej atrybuty, starości boimy się natomiast jak Antoni Macierewicz brzozy. Prawdopodobnie nie jestem w tej materii żadnym wyjątkiem, a pierwsze zmarszczki na czole przywitam, tak jak każda prawdziwa kobieta, oceanem łez. Tak się jednak składa, że to właśnie dzisiaj stuka mi kolejna wiosna na karku, dlatego pozwólcie, że rozłożymy starzenie się na części pierwsze! Zakładajcie brokatowe czapeczki i chodźcie! 

Pytanie numer jeden: po co się starzeć?

No właśnie. Czy nie wygodniej byłoby żyć wiecznie w pełnym zdrowiu? Moglibyśmy wtedy zupełnie (lub w bardzo wielkim stopniu) zrezygnować z rozmnażania się, nie wydawać pieniędzy na kremy przeciwzmarszczkowe, operacje plastyczne i całą opiekę zdrowotną związaną z chorobami wieku starczego. Brzmi wygodnie, co?

Z ewolucyjnego punktu widzenia propozycja ograniczenia rozmnażania (a tym samym zmniejszenia różnorodności genetycznej populacji i jej możliwości adaptowania się do różnych środowisk) jest jednak nonsensem.

Mówi się, że starzenie i śmierć są ceną, jaką płacimy za seks i jest to najzgrabniejsze podsumowanie dwóch głównych powodów, dla których musimy w końcu zmyć się z tego świata.

Po pierwsze, umierając, czynimy przysługę naszym młodszym pobratymcom. Śmierć sprawia bowiem, że zwalniamy część zasobów środowiska, z których od tej pory korzystać mogą nasi potomkowie i krewni. Po drugie – utrzymywanie długiego życia i zdrowia, kiedy już wydamy na świat i odchowamy potomstwo nie ma sensu. Nasze geny w opuściły już przecież nasze ciało (i wbudowały się w nasze dzieci) i tym, na czym zależy im najbardziej jest przekazanie się dalej – z dzieci na wnuki, prawnuki, praprawnuki i tak dalej. Tym, kto musi więc zostać utrzymany przy życiu są nasi potomkowie. My nie jesteśmy już w tym procesie do niczego potrzebni.

I tak jak wydedukowanie i dostrzeżenie ogólnych przyczyn starzenia się jest względnie łatwe, tak namierzenie komórkowych mechanizmów, które sprawiają, że z czasem podupadamy na zdrowiu, stajemy się wolniejsi, mniej wydolni i rzutcy, jest już niezmiernie trudne i właściwie do dziś naukowcy mają w tym względzie jedynie mniej lub bardziej potwierdzone podejrzenia. Stąd też…

Pytanie numer dwa: jak się starzejemy?

Ogólnie rzecz biorąc, przyczyny starzenia można podzielić na te związane ze środowiskiem i te, które wbudowane są w nasze DNA i związane z tym, co potocznie nazywa się zegarem biologicznym. Wśród tych pierwszych postarzają nas chociażby palenie papierosów, zbyt częste wystawianie się na promienie UV i promieniowanie jonizujące, praca w szkodliwych warunkach, zła dieta, czy wdychanie zanieczyszczonego powietrza.

Najgorszy podejrzany: zła dieta?

Co do diety – wielokrotnie udowadniano, głownie na szczurach i myszach, że restrykcyjna dieta i mocne ograniczenie kalorii wpływa korzystnie na długość życia (w niektórych wypadkach długość życia zwierząt laboratoryjnych udawało się w ten sposób wydłużyć o 50%).

kaboompics.com_Woman putting food on the plate

Niektórzy naukowcy zakładają więc, że ten sam efekt da się uzyskać na ludziach. Największym propagatorem ograniczenia kalorii był twórca tzw. diety CRON (Calorie Restriction with Optimal Nutrition), gerontolog Roy Walford, który przez wiele lat przebywał na diecie zakładającej przyjmowanie nie więcej niż 1600 kilokalorii dziennie, spodziewając się dożycia 120 lat. Niestety, eksperyment nie powiódł się – Roy Walford zmarł w wieku 79 lat na skutek powikłań związanych ze stwardnieniem zanikowym bocznym. Koncepcja restrykcyjnej diety (która musi być jednak skomponowana tak, by nie prowadziła do żadnych niedoborów) jest jednak całkiem logiczna, a naukowcy dopatrują się jej skuteczności w następującym mechanizmie:

otóż głodówki po pewnym czasie doprowadzają do obniżenia tempa metabolizmu. Słabszy metabolizm oznacza mniej procesów spalania i reakcji biochemicznych zachodzących przy udziale tlenu. To oznacza natomiast mniej buszujących po komórkach wolnych rodników tlenowych, które posądza się o czynienie dużych szkód na poziomie komórek. A skoro już o nich mowa, to…

Kolejne zagrożenie: reaktywne formy tlenu

Zabawnym jest, że zawsze gdy myślimy o tlenie, traktujemy go jako życiodajną cząsteczkę, która w żadnym wypadku nie wyrządza nam krzywdy. Cóż… Tlen jest naprawdę potężnym paliwem i to właśnie on umożliwił rozkwit aerobowego życia na Ziemi. Z drugiej jednak strony jest też potężną trucizną.

Dawno, dawno temu, gdy przyroda dopiero wynalazła fotosyntezę, a atmosfera zaczęła nasycać się tlenem, dla żyjących wtedy organizmów, była to największa z możliwych katastrof. Wszystko dlatego, że tlen ma zdolność tworzenia form reaktywnych (potocznie zwanych wolnymi rodnikami), wśród których najczęściej występujące to:

  • tlen singletowy,
  • rodnik wodorotlenowy,
  • czy anionorodnik ponadtlenkowy.
Dlaczego wolne rodniki mogą nam szkodzić?

Problem z RFT (reaktywnymi formami tlenu) jest taki, że każda z nich zawiera niesparowany elektron, który dąży do tego, by przyłączyć się do… czegokolwiek. Rodniki mogą więc dołączać się do białek, zmieniając ich konformację, zakotwiczać się w DNA, zaburzając jego strukturę i przyczyniając się do powstawania mutacji i generalnie, o ile w porę nie zapanują nad nimi odpowiednie enzymy (które na szczęście działają w naszych organizmach całkiem sprawnie), wyrządzać w komórkach wiele szkód.

Ryc. 1. Reaktywna forma tlenu w pościgu za niezmutowaną cząsteczką DNA

Ryc. 1. Reaktywna forma tlenu w pościgu za niezmutowaną cząsteczką DNA

Telomery – nasze wewnętrzne zegary

Ale skąd tak właściwie nasze komórki wiedzą, ze są już stare? Prawdopodobnie ich podstawowym wewnętrznym kalendarzem są telomery. Telomerami nazywamy końcówki chromosomów – obszary, które nie kodują żadnych genów (u człowieka każdy z nich zawiera sekwencję TTAGGG), a ich zadaniem jest ochrona przed uszkodzeniem i stabilizacja chromosomu. Telomery uważa się za tzw. zegary komórkowe – wszystko dlatego, że udowodniono, że im starsza komórka, tym krótsze są telomery chromosomów zawartych w jej jądrze. Z każdym kolejnym podziałem komórkowym telomery ulegają skróceniu, aż ostatecznie, gdy praktycznie znikają, chromosomy zaczynają zlepiać się ze sobą, ekspresja genów jest zaburzona i ostatecznie komórka umiera ze starości. Liczbę podziałów, którym komórka może się poddać nazywa się limitem Hayflicka i przyjmuje, że wynosi on około 50 (choć wartość ta waha się dla różnych typów komórek organizmu).

Ryc. 2. Proces skracania się telomerów na końcach chromosomów - schemat.

Ryc. 2. Proces skracania się telomerów – schemat.

Czy kluczem do walki ze starzeniem się może więc być manipulacja telomerami? Well… Tak właściwie natura już ją wymyśliła. Jedna na kilka tysięcy zdrowych komórek na starość zachowuje zdolność do wytwarzania telomerazy – enzymu, który rekonstruuje skrócone telomery. Jeśli komórka, która miała już umrzeć zacznie na nowo, tak jak w czasach swojej młodości, wytwarzać telomerazę, zapewni sobie nieśmiertelność oraz zdolność do niekończących się podziałów. Komórki takie nazywamy… nowotworowymi. Wydaje się więc, że póki co ten trop jest niestety ślepą uliczką (choć zdolność do nieskończenie dużej liczby podziałów zachowują też komórki macierzyste). 

Jak bardzo da się wydłużyć życie i ile nam zostało?

Pojęcie starości w przyrodzie jest bardzo względne. Staruszką nazwiemy jednodniową jętkę, która prawie na pewno nie doczeka drugiej doby swojego dorosłego życia. Na emeryturę wyślemy półtoraroczną mysz i ośmioletniego wróbla. Tymczasem w Kalifornii rośnie sobie (i chyba wciąż ma się nieźle) sosna długowieczna, która ma już na karku… 5062 wiosny.

tree-828690_1280

Co jakiś czas w różnego rodzaju wykopaliskach lub bursztynach odnajduje się przetrwalniki bakterii, które da się przywrócić do życia po kilku tysiącach lat (choć niektórzy naukowcy twierdzą, że nie da się jednoznacznie potwierdzić, czy nie są to po prostu o wiele młodsze zanieczyszczenia). O starości natomiast w ogóle nie może być mowy w przypadku starej dobrej stułbi, która w większości przypadków rozmnaża się przez pączkowanie, czyli tworzy swoje własne klony, z technicznego punktu widzenia zapewniając sobie nieśmiertelność.

Uważa się, że obecnie górną granicą ludzkiej długowieczności jest 120 lat i póki co nie widać na horyzoncie niczego zwiastującego szybkie podniesienie się tej wartości. Badania nad tym zagadnieniem utrudnia fakt, że nie można przeprowadzać ich bezpośrednio na ludziach, a dostępnym materiałem są jedynie muszki owocówki, szczury, drożdże i nicienie. Walka ze starzeniem samym w sobie – choć fascynująca – niesie także ze sobą wiele moralnych zagwozdek. Z doświadczeń na zwierzętach, których wyniki z dużym prawdopodobieństwem można odnieść do ludzi, wynika, że aby doprowadzić do wydłużenia się średniej ludzkiego życia, wystarczyłoby zabronić rozmnażania ludziom przed circa 40. rokiem życia. Wydłużenie żywota o kilkadziesiąt lat wiązać się jednak będzie nieuchronnie z postępującym przeludnieniem i ograniczeniem dostępnych zasobów. Czy w imię ponad setki na karku powinniśmy skazywać się na walkę o plony, energię i dostęp do pitnej wody? Ile kosztować będzie terapia wydłużająca życie i czy jej cena nie podzieli ludzkości na bogatych długowiecznych i biednych umierających? Czy cały ten nakład finansowy nie powinien raczej skierowany być w stronę walki z bardziej palącymi problemami niż spełnianie fanaberii ludzi, którzy nie chcą pogodzić się ze śmiercią? 

Czy coś zadziała?

Obecnie nie ma właściwie żadnego specyfiku, ani skutecznej terapii, która wydłużałaby życie i cieszyła się jednocześnie stuprocentową aprobatą naukowców. Sposobów o różnej reputacji jest jednak wiele – od łykania suplementów z przeciwutleniaczami, przez odpowiednie kosmetyki, medytacje i głodówki, aż po kriogenikę, której zwolennicy mrożą ciała świeżych denatów w nadziei na to, że w przyszłości biotechnologia pozwoli na resuscytację zamrożonych organizmów i cofnięcie patologicznych zmian, które w nich zaszły. W tym roku do fazy badań klinicznych w USA przejść ma także pewien lek stosowany u chorych na cukrzycę, który podejrzewany jest o wydłużanie życia. Co z tego wyjdzie? Nie wiadomo.

Tymczasem w temacie starzenia pewne są ciągle dwie rzeczy. Po pierwsze – zbilansowana dieta, aktywność fizyczna i unikanie wszelkich nałogów na pewno go nie przyspieszają. Po drugie – najpewniejszym elementem życia wciąż pozostaje śmierć. Będę się musiała jakoś z tym pogodzić. Za jakieś sto lat!

HNCK0896

Wasze zdrowie!