Ko pride starost z vidika biologije

2024 Avtor: Malcolm Clapton | [email protected]. Nazadnje spremenjeno: 2023-12-17 04:10

Izkazalo se je, da je narobe, če nekoga, ki je star ali je veliko bolan, štejemo za starega.

Koga lahko imenujemo stara oseba? Nekdo nad 50? Ali pa nekdo, ki trpi za "senilnimi" boleznimi? Biologinja in znanstvena novinarka Polina Loseva meni, da vse ni tako preprosto. Lifehacker skupaj z založbo Alpina Non-fiction objavlja odlomek iz poglavja »V iskanju definicije: kdo je v resnici star« iz knjige V nasprotni smeri urinega kazalca: kaj je staranje in kako se z njim boriti.

Narišite mejo

Začnimo z mojo definicijo iz otroštva: star je nekdo, ki je star več let. Toda "veliko" ni najbolj strog pojem. Stara sem 30 let - je to veliko? In 40? ali 60? Možno bi bilo uvesti enoten starostni prag za vse, preko katerega se človek začne avtomatsko obravnavati kot star. Za tak prag lahko štejemo na primer starost za upokojitev - vendar v mnogih državah ne sovpada, v nekaterih državah pa za pokojnine sploh niso slišali. Poleg tega je treba ta prag nenehno premikati v skladu s povprečno pričakovano življenjsko dobo: v Romuniji se na primer vsaka štiri leta dvigne za eno leto, v Belgiji pa vsaka pet. In kako potem razumeti, kdaj in koliko premakniti mejo starosti? Za to se moramo še vedno zanesti na nekatere druge znake, ki niso neposredno povezani s starostjo.

Pri vsakem starostnem pragu je še ena težava: takoj ko vzpostavimo mejo med starimi in mladimi, si zatiskamo oči pred procesom staranja in nastop starosti označimo kot specifičen dogodek. Človek dopolni, recimo, 60 let - in natanko na obletnico svojega rojstva postane star človek na udarec prstov. To je dobra poteza zapleta za pravljico, a v resničnem življenju izgleda neverjetno.

Po našem mnenju je staranje še vedno postopen proces, ki traja leta in se ne pojavi takoj.

In če staranje obravnavamo kot del razvoja, potem ga je, tako kot večino razvojnih procesov, logično obravnavati kot neprekinjeno.

Poleg tega ni jasno, kaj storiti z živalmi. Če pričakujemo, da bomo našo tablico večne mladosti preizkusili na vzornih organizmih, preden preidemo na ljudi, potem bi moral zanje delovati tudi naš kriterij starosti. In njihova življenjska doba je zelo različna: od nekaj dni do sto let, v laboratoriju pa pogosto živijo dlje kot v divjini. Zato boste morali bodisi določiti svoj prag za vsako vrsto in ga nenehno izpopolnjevati, odvisno od okoliščin, ali pa najti neko referenčno točko, ki je skupna vsem organizmom.

Sodeč po videzu

Ker se je starostna meja izkazala za neprijetno merilo, se lahko poskusite odvrniti od zunanjih znakov starosti. Na koncu lahko vsak od nas prepozna starca na ulici, ne da bi pogledal njegov potni list: sivi lasje, zgrbljena postava, nagubana koža, neenakomerna hoja, motnje spomina.

Hkrati je vsakemu od teh znakov enostavno dati protiprimer – torej najti osebo, ki bi ga obsedla in v očeh drugih ne bi bila starec. Nekateri ljudje na primer začnejo siveti, ko so mladi, ali celo plešajo, preden lasje izgubijo pigmentacijo. Težave s držo ne pestijo le starejših, temveč tudi številne pisarniške delavce. In nagubano kožo lahko najdemo med prebivalci južnih vasi, ki veliko časa preživijo na odprtem soncu.

Če se torej odločimo, da bomo stare ljudi izračunali po njihovih značilnostih, potem bodo v to kategorijo spadali ljudje vseh starosti, ki so po nesreči pridobili siv pramen ali ukrivljeno držo. Poleg tega bo med »starci« veliko invalidov ali duševno bolnih ljudi, ki so izgubili spomin. In premožni ljudje, ki si lahko privoščijo spremljanje stanja svoje kože in las, se bodo, nasprotno, zdeli mlajši od svojih revnih in neurejenih vrstnikov.

Najbolj očitno merilo za nas se izkaže za netočno in to ni brez razloga. Dejstvo je, da to ni neposredno povezano z mehanizmi staranja. Ko sestavljamo portret povprečnega starca, ocenjujemo proces po njegovih končnih manifestacijah - kot da bi po iztekanem mleku ugotavljali pripravljenost kaše. A žito lahko skuhate, ne da bi zapustili meje ponve, če z njim ravnate previdno, ali pa lahko napolni celotno peč že na samem začetku kuhanja, če prižgete previsok ogenj. Zato, da bi zgrabili za rep starosti, moramo pogledati v ponev, torej iskati vzroke staranja in njegove prve manifestacije.

Preverjanje v bitki

Če se obrnemo na glavni vir ljudske modrosti - "Wikipedia" - dobimo odgovor: "Starost je obdobje življenja od izgube sposobnosti razmnoževanja do smrti." Ta definicija je videti logična, saj za razliko od prejšnjih odraža specifične spremembe v telesu. Poleg tega se zdi precej jasno – za razliko od zunanjih znakov starosti, je sposobnost razmnoževanja mogoče enostavno izmeriti: dovolite živali, da se pari z drugimi posamezniki, in preverite, ali daje potomce.

Toda človeka po tem merilu ni zelo priročno ocenjevati.

Prvič, vsi ljudje si ne prizadevajo za neprekinjeno razmnoževanje, kar kaže na svoj reproduktivni potencial.

Drugič, ni zelo jasno, po katerem parametru je treba določiti ta potencial: po sposobnosti rojevanja potomcev ali po številu zarodnih celic na zalogi. Sodobne reproduktivne tehnologije omogočajo ženski, da nosi otroka in ga rodi pri 50 ali celo 60 letih (najstarejša oseba, ki je rodila v Guinnessovi knjigi je skoraj 67 let), vendar jajca, vsaj zdrava, običajno jih zmanjka nekje v 40-45 letih.

Tretjič, reproduktivno merilo bo delovalo drugače za moške in ženske. Spermatozoidi se, za razliko od jajčec, tvorijo nenehno in moško telo jih lahko proizvaja do smrti, tudi če njegov vrstnik dlje časa nima več zarodnih celic. Hkrati se pri moških in ženskah skoraj istočasno pojavijo zunanji znaki starosti, kot so sivi lasje in gube, ženske pa praviloma živijo dlje.

Merjenje starosti glede na reproduktivni potencial se izkaže za prav tako neprijetno kot na videz. Sodobne 40- in 50-letne ženske so videti mlade po vseh parametrih, ki smo jih že našteli, a najpogosteje si ne upajo več roditi otrok - in ne moremo preveriti, ali so tega sposobne. In s skrbjo kozmetologov in plastičnih kirurgov nekaterim uspe ohraniti zunanjo mladost tudi pri 70.

Štejemo mutacije

Ko na predavanjih poslušalce vprašam, kaj je starost, mi pogosto odgovorijo: to so okvare in motnje v telesu. V to definicijo sodi tudi reproduktivni kriterij: ena od teh okvar je nezmožnost razmnoževanja. Ker pa se lahko slej ko prej pojavi pri vsaki posamezni osebi, zaradi drugih znakov staranja, je nesmiselno, da bi to merilo starosti, če želimo poiskati eno samo referenčno točko za vse.

Sestavite lahko seznam težav, ki so značilne za stari organizem. To je načelo, ki ga uporabljajo Searle S. D., Mitniski A., Gahbauer E. A., Gill T. M., Rockwood K. Standardni postopek za ustvarjanje indeksa krhkosti // BMC Geriatrics. 2008 sep.; 8. (nanje se bomo vrnili v poglavju o biološki starosti), ki jih pogosto uporabljajo zdravniki, ki preučujejo staranje. Indeks krhkosti je niz simptomov in s starostjo povezanih bolezni, ki jih je nabral določen bolnik. Višja kot je vrednost indeksa, bližje starosti.

Indeksu se lahko zgodi enaka nadloga kot zunanjim znakom starosti: ko se osredotočamo na učinek, ne na vzrok, so bogati ljudje v povprečju mlajši od svojih revnih vrstnikov.

To pa ne pomeni, da je problem staranja mogoče preprosto »preplaviti z denarjem«: na koncu bogati umirajo tako kot revni in niso nič manj zainteresirani za podaljšanje življenja.

Zato bomo morali pogledati globlje – v posamezne celice in molekule, znake staranja pa iskati že na mikroskopski ravni.

Točkovna mutacija v DNK, to je zamenjava ene "črke" (nukleotida) v njenem "besedilu" (zaporedju) z drugo, se lahko šteje za primer molekularnega znaka starosti. V večini primerov takšne posamezne zamenjave ne vplivajo na življenjsko dobo celice, saj je genetska koda odveč in zavarovana pred naključnimi napakami. Vendar pa se lahko zgodi tudi zlom na pomembnem mestu v genu - potem bo bodisi popolnoma prenehal delovati ali pa se bo beljakovina, ki jo kodira, deformirala. Mutantni protein včasih opravlja svoje funkcije bolje ali slabše kot običajno, v obeh primerih pa lahko to povzroči neprijetne posledice za telo, kot je razvoj tumorja.

Vse točkovne mutacije ne vplivajo na življenje organizma, vendar je precej težko določiti učinek, ki ga povzroča vsaka od njih posebej. Zato lahko zaradi preprostosti vsako točkovno mutacijo štejemo za okvaro. Na koncu vsak od njih naredi DNK v celici drugačno od "izvirnika", prvotnega nosilca genetskih informacij.

Leta 2018 sta bila objavljena članka dveh Bae T. et al. Različne stopnje in mehanizmi mutacij v človeških celicah pri pregastrulaciji in nevrogenezi // Znanost. februar 2018; 359 (6375): 550–555. skupine Lodato M. A. et al. Staranje in nevrodegeneracija sta povezani s povečanimi mutacijami v posameznih človeških nevronih // Znanost. februar 2018; 359 (6375): 555-559. znanstveniki, ki so verjeli v točkovne mutacije v živčnih celicah ljudi. Raziskovalci so se spraševali, na kateri točki nastanejo te mutacije in koliko se jih nabere v življenju. Da bi to naredili, so vzeli več sosednjih živčnih celic iz možganov odraslih - in rudiment možganov pri zarodkih (znanstveniki so delali z materialom, pridobljenim kot rezultat splava) in prebrali njihovo DNK. V idealnem primeru bi moralo biti zaporedje nukleotidov v DNK v vseh celicah našega telesa enako. Toda v življenju vsaka celica neodvisno od drugih kopiči zamenjave z "eno črko". Če torej primerjamo dve celici med seboj, bo število točkovnih razlik v besedilu DNK enako številu mutacij v vsaki celici.

Rezultati izračunov so se izkazali za zastrašujoče. Na samem začetku razvoja zarodka, ko se oplojeno jajčece razcepi na prve celice, se razdeli približno enkrat na dan. Vsaka taka delitev, kot se je izkazalo, že prinese s seboj povprečno 1,3 nove mutacije. Kasneje, ko se živčni sistem začne oblikovati – do 15. tedna razvoja – vsak dan celicam doda še približno pet mutacij. In do konca nevrogeneze, torej delitve celic na večini področij možganov v razvoju – to je približno 21. teden – ima vsaka celica že 300 edinstvenih točkovnih mutacij. Ko se človek rodi, se v celicah, ki se še naprej delijo, nabere do 1000 mutacij. In potem med življenjem DNK mutira počasneje, s hitrostjo približno 0,1 napake na dan, in do 45. leta starosti celice vsebujejo približno 1500 mutacij, do 80. leta pa 2500 vsaka.

Če po dogovoru vsako mutacijo štejemo za okvaro, torej za znak starosti, se izkaže, da se človek začne starati takoj po spočetju, od trenutka prve delitve oplojenega jajčeca. Toda kako lahko struktura, ki še ni nastala, dotraja?

Na molekularni ravni je potrjeno naše intuitivno razumevanje staranja: to ni dogodek, ampak stalen proces.

Mutacije se ne pojavijo nenadoma, ampak se kopičijo od prvega dne razvoja do konca življenja. In kje potegniti črto "mladinskega DNK", je popolnoma nerazumljivo. Če se starost šteje od pojava prve mutacije, bo treba kup več celic prepoznati kot staro. In če poskušamo določiti mejno vrednost za število mutacij, se bomo soočili z enako težavo kot v primeru upokojitvene starosti: da nas meja ne preseneti, se bomo morali zanesti na druge znake starosti. - videz, sposobnost razmnoževanja ali kaj drugega., - ki, kot že vemo, so nezanesljivi.

Možno bi se osredotočiti ne na trenutek pojava napak, temveč na stopnjo mutacije - na primer poklicati starega, katerega mutacije se začnejo pojavljati hitreje. A tudi tu nas čaka ulov: živčne celice pred rojstvom hitreje kopičijo napake kot po. Ko se rodijo, vsebujejo že več kot tretjino vseh mutacij, ki jih bodo uspeli dobiti v celotnem življenju. Lahko bi se odločili, da je to značilnost celic živčnega tkiva, ki se skoraj v celoti oblikujejo v embrionalnem obdobju, nato pa se po rojstvu otroka skoraj ne razmnožujejo. Ampak ne, delitvene celice črevesja ali jeter pri odraslem mutirajo Blokzijl F. et al. Kopičenje mutacij, specifično za tkivo v človeških odraslih matičnih celicah med življenjem // Narava. oktober 2016; 538: 260-264. približno enako kot živčni - približno 0,1 napake na dan. In to pomeni, da nas štetje napak ne približa definiciji starosti.

Postavimo diagnozo

Zdi se, da starosti in starega človeka ne bomo mogli enoznačno opredeliti: staranje je postopen proces, s koncem, a brez začetka. Vendar pa obstajajo ljudje, ki se kljub pomanjkanju definicij še naprej borijo proti staranju – to so zdravniki. Starost prepoznajo po specifičnih manifestacijah: boleznih, povezanih s starostjo, in se – kadar je le mogoče – borijo neposredno z njimi. Vse, kar lahko zdravnik danes naredi za starejšega bolnika: zamenjava zob, vstavi slušni aparat, pozdravi srce ali presadi roženico – manjše popravke telesa, zamenjava posameznih delov. Zato je starost z vidika zdravnika skupek najpogostejših napak, ki jih je mogoče popraviti.

Medicinskemu pristopu se je vredno posvetiti: doslej je to najučinkovitejši način za podaljšanje življenja, ki ga imamo.

Ne glede na temeljne mehanizme staranja, še vedno ne vemo, kako se z njimi spopasti, a z lahkoto premagamo številne neposredne vzroke smrti: prebivalci razvitih držav ne umirajo več množično zaradi okužb, paraliza že dolgo ni več kazen, in obvladovanje visokega krvnega tlaka ali krvnega sladkorja je zdaj mogoče storiti s tableto. Povprečna pričakovana življenjska doba se je v zadnjem stoletju povečala Zvezna državna služba za statistiko. Statistični bilten 2007. skoraj podvojila. V tem smislu je boj s starostjo kljub pomanjkanju jasne definicije sovražnika že v polnem teku.

Ko pa govorimo o obračanju staranja, si težko predstavljamo večni boj s starostnimi boleznimi. Najverjetneje bi si želeli, da se sploh ne pojavijo. Zato bo tableto za starost, če si jo izmislimo, verjetno treba vzeti še pred pojavom alarmantnih simptomov. To pomeni, da se bo morala tabletka boriti z boleznijo, ki še ne obstaja. To, kar se v mednarodni klasifikaciji bolezni danes imenuje "starost" (dokument, ki ga vsakih 10 let objavlja Svetovna zdravstvena organizacija za poenotenje medicinskih diagnoz v različnih državah), opisuje standardni niz simptomov, povezanih s starostjo: "senilna starost, senilna šibkost, senilna astenija." Toda sodobna medicina sama staranja ne šteje za bolezen.

Dobro ali slabo je sporna točka. Po eni strani to stanje resno ovira razvoj znanosti. Tudi če gerontologi Specialisti, ki zdravijo in preučujejo zdravje ljudi, starejših od 60 let. se dogovorijo, kdo je star in kdo mlad, zdaj ne morejo izvajati kliničnih preskušanj ene same tabletke za starost in preverjati, ali deluje ali ne. Za tak preizkus ne bodo prejeli niti denarja niti dovoljenja etičnih komisij. Da bi rešili to težavo, preizkušajo zdravila za starostno bolezen, kot je vnetje sklepov. Če bolniki ne bodo več imeli bolečin v sklepih, bo v vsakem primeru dobro. In če bodo hkrati živeli dlje od povprečja, bo še bolje.

Po drugi strani pa si predstavljajmo, da je starost še vedno uradno uvrščena med bolezen. Potem bo takoj postalo jasno, da je velik del svetovnega prebivalstva bolan in neozdravljiv. In če merite staranje s številom mutacij, potem bodo vsi bolni. Z vidika zdravnika je to absurdno: bolezen je odstopanje od norme, a kje iskati normo, ko zdravih ljudi ni?

Doslej se gerontologi in zdravniki niso mogli strinjati: prvi objavljajo Bulterijs S., Hull R., Björk V., Roy A. Čas je, da biološko staranje uvrstimo med bolezen // Frontiers in genetics. 2015 junij. poziva k prepoznavanju staranja kot bolezni, se slednji trmasto upirajo. Sumim pa, da bodo morali zdravniki prej ali slej odnehati: tu in tam začnejo posamezni biohekerji eksperimentirati na sebi, pogumni raziskovalci pa sprožijo zasebna klinična preizkušanja tablet za starost na račun samih subjektov. Temu kaosu se je neuporabno boriti, zato ga bo nekoč morala voditi medicinska skupnost in starost prepoznati kot eno od mnogih bolezni človeštva, hkrati pa se dogovoriti za eno samo definicijo.

Polina Loseva je po izobrazbi biologinja, diplomirala je na oddelku za embriologijo Biološke fakultete Moskovske državne univerze. Piše članke za portale "Podstrešje", "N + 1", "Elementi", OLYA in popularizira znanost. V V nasprotni smeri urinega kazalca govori o mehanizmih staranja, poskusih ustvarjanja "tabletke za starost" in načinih odlaganja neizogibnega.