Amikor az öregség a biológia szemszögéből jön

2024 Szerző: Malcolm Clapton | [email protected]. Utoljára módosítva: 2023-12-17 03:59

Kiderült, hogy rossz idősnek tekinteni valakit, aki több éves, vagy aki sokat beteg.

Kit nevezhetünk öregnek? Valaki 50 felett? Vagy valaki, aki "szenilis" betegségekben szenved? Polina Loseva biológus és tudományos újságíró úgy véli, hogy nem minden olyan egyszerű. A Lifehacker az Alpina Non-Fiction Kiadóval közösen kivonatot ad ki a Counterclockwise: Mi az öregedés és hogyan küzdjünk ellene című könyv „A meghatározás nyomában: Kik valóban öregek” című fejezetéből.

Rajzolja meg a határt

Kezdjük a gyerekkori definíciómmal: öreg az, aki sok éves. De a „sok” nem a legszigorúbb fogalom. 30 éves vagyok – ez sok? És 40? Vagy 60? Lehetne mindenkire egységes életkori küszöböt bevezetni, amelyen túl az ember automatikusan öregnek számít. Ilyen küszöbnek tekinthető például a nyugdíjkorhatár – de sok országban nem esik egybe, egyes országokban pedig egyáltalán nem hallottak a nyugdíjról. Ráadásul ezt a küszöböt folyamatosan az átlagos várható élettartamnak megfelelően kell mozgatni: Romániában például négyévente, Belgiumban pedig ötévente emelik egy évvel. És akkor hogyan lehet megérteni, hogy mikor és mennyit kell elmozdítani az öregség határát? Ehhez még néhány egyéb, az életkorral nem közvetlenül összefüggő jelre kell hagyatkoznunk.

Bármilyen életkori küszöb mellett van még egy probléma: amint meghúzzuk a határt az idősek és a fiatalok között, behunyjuk a szemünket az öregedési folyamatok előtt, és konkrét eseményként jelöljük ki az időskor kezdetét. Az ember, mondjuk, betölti a 60. életévét – és pontosan születésének évfordulóján ujja csettintésével öregemberré válik. Ez egy jó cselekmény egy tündérmeséhez, de a való életben hihetetlenül néz ki.

Véleményünk szerint az öregedés még mindig fokozatos folyamat, amely évekig tart, és nem következik be azonnal.

Ha pedig az öregedést a fejlődés részének tekintjük, akkor a legtöbb fejlődési folyamathoz hasonlóan ezt is logikus folyamatosnak tekinteni.

Emellett nem világos, hogy mit kezdjünk az állatokkal. Ha azt várjuk, hogy az örök fiatalság tábláját modellszervezeteken teszteljük, mielőtt az emberekre térnénk át, akkor az öregségi kritériumunk náluk is működnie kell. Élettartamuk pedig nagyon eltérő: néhány naptól több száz évig tart, és a laboratóriumban gyakran tovább élnek, mint a vadonban. Ezért vagy minden fajhoz meg kell határoznia a saját küszöbét, és folyamatosan finomítania kell azt, a körülményektől függően, vagy ki kell találnia valamilyen referenciapontot, amely minden élőlényre jellemző.

Kinézet alapján ítélve

Mivel a korhatár kényelmetlen kritériumnak bizonyult, meg lehet próbálni elrugaszkodni az öregség külső jelei elől. Végül mindannyian beazonosítunk egy idős embert az utcán anélkül, hogy az útlevelére néznénk: ősz haj, görnyedt alak, ráncos bőr, egyenetlen járás, memóriazavarok.

Ugyanakkor ezekre a jelekre könnyű ellenpéldát hozni - vagyis olyan embert találni, aki birtokolná, és nem lenne idős ember mások szemében. Például néhány ember fiatalon elkezd őszülni, vagy még azelőtt megkopaszodik, hogy a hajuk elveszítené a pigmentfoltját. A tartásproblémák nemcsak az időseket, hanem sok irodai dolgozót is sújtják. A ráncos bőr pedig a déli falvak lakói között található, akik sok időt töltenek a szabad napon.

Ezért ha úgy döntünk, hogy az idős embereket tulajdonságaik alapján számítjuk ki, akkor minden korosztály ebbe a kategóriába tartozik, aki véletlenül szürke szálat vagy görbe testtartást szerzett. Ráadásul az "öregek" között sok fogyatékos vagy elmebeteg lesz, aki elvesztette emlékezetét. A gazdag emberek pedig, akik megengedhetik maguknak, hogy figyelemmel kísérjék bőrük és hajuk állapotát, éppen ellenkezőleg, fiatalabbnak tűnnek, mint szegény és ápolatlan társaik.

A számunkra legkézenfekvőbb kritérium pontatlannak bizonyul, és ez nem ok nélkül történik. Az a tény, hogy ez nem kapcsolódik közvetlenül az öregedés mechanizmusaihoz. Egy átlagos idős ember portréját készítve a folyamatot végső megnyilvánulásai alapján értékeljük - mintha a kiszökött tej alapján határoznánk meg a kása készségét. De a gabonafélék a serpenyő határainak elhagyása nélkül is megfőzhetők, ha óvatosan kezeljük, vagy a főzés legelején megtöltheti az egész tűzhelyet, ha túl nagy tüzet rakunk. Ezért ahhoz, hogy megragadjuk az öregség farkát, be kell néznünk a serpenyőbe, vagyis kutatni kell az öregedés okait és első megnyilvánulásait.

Ellenőrzés a csatában

A népi bölcsesség fő forrására - a "Wikipédiára" - rátérve azt a választ kapjuk: "Az öregség az élet időszaka a szaporodási képesség elvesztésétől a halálig." Ez a meghatározás logikusnak tűnik, mivel az előzőektől eltérően a testen belüli sajátos változásokat tükrözi. Ráadásul elég egyértelműnek tűnik – az öregség külső jeleivel ellentétben a szaporodási képesség könnyen mérhető: engedjük meg az állatnak, hogy más egyedekkel párosodjon, és nézzük meg, hogy hoz-e utódokat.

De egy személyt nem túl kényelmes ezen kritérium alapján értékelni.

Először is, nem minden ember törekszik a folyamatos szaporodásra, demonstrálva szaporodási potenciálját.

Másodszor, nem nagyon világos, hogy milyen paraméterrel kell meghatározni ezt a potenciált: az utódok születési képessége vagy az állományban lévő csírasejtek száma alapján. A modern reprodukciós technológiák lehetővé teszik, hogy egy nő 50 vagy akár 60 évesen szüljön gyermeket (a legidősebb születési rekord majdnem 67 éves a Guinness-könyvben), de a tojás, legalábbis az egészséges, általában kifogy belőlük valahol a 40-45 év alatt.

Harmadszor, a szaporodási kritérium eltérően fog működni a férfiak és a nők esetében. A hímivarsejtek a tojásokkal ellentétben folyamatosan képződnek, és az ember szervezete haláláig képes előállítani őket, még akkor is, ha társának hosszú ideig nem marad csírasejtje. Ugyanakkor az öregség külső jelei, mint az ősz haj és a ráncok szinte egyszerre jelennek meg a férfiaknál és a nőknél, és a nők általában tovább élnek.

Az idős kor reproduktív potenciállal való mérése éppoly kényelmetlennek bizonyul, mint a megjelenés. A modern 40 és 50 éves nők az általunk már felsorolt összes paraméterben fiatalnak tűnnek, de legtöbbször már nem mernek gyereket vállalni - és nem tudjuk ellenőrizni, hogy képesek-e erre. És a kozmetikusok és plasztikai sebészek gondozásával egyesek még 70 évesen is megőrzik külső fiatalságukat.

Számoljuk a mutációkat

Amikor az előadásokon megkérdezem a hallgatókat, hogy mi az öregség, gyakran azt válaszolják: ezek a szervezet összeomlásai, rendellenességei. Ebbe a definícióba illeszkedik a szaporodási kritérium is: a szaporodási képtelenség az egyik ilyen bontás. De mivel előbb-utóbb minden egyes emberben felmerülhet, az öregedés egyéb jeleivel összefüggésben, indokolatlan az öregség mértékévé tenni, ha mindenki számára egyetlen vonatkoztatási pontot akarunk találni.

Készíthet egy listát azokról a problémákról, amelyek az öreg szervezetre jellemzőek. Ezt az elvet alkalmazza Searle S. D., Mitniski A., Gahbauer E. A., Gill T. M., Rockwood K. A standard eljárás a törékenységi index létrehozására // BMC Geriatrics. 2008 szept.; 8. (a biológiai életkorról szóló fejezetben még visszatérünk rájuk), amelyeket gyakran alkalmaznak az öregedést vizsgáló orvosok. A törékenységi index olyan tünetek és életkorral összefüggő betegségek összessége, amelyeket egy adott beteg felhalmozott. Minél magasabb az index értéke, annál közelebb van az öregséghez.

Ugyanaz a kellemetlenség történhet az indexszel, mint az öregség külső jeleivel: ha nem az okra, hanem a hatásra koncentrálunk, akkor a gazdagok átlagosan fiatalabbak szegény társaiknál.

Ez azonban nem jelenti azt, hogy az öregedés problémáját egyszerűen „eláraszthatja a pénz”: a végén a gazdagok ugyanúgy meghalnak, mint a szegények, és nem kevésbé érdekeltek életük meghosszabbításában.

Ezért mélyebbre kell tekintenünk - az egyes sejtekbe és molekulákba, és már mikroszkopikus szinten meg kell keresnünk az öregedés jeleit.

A DNS pontmutációja, vagyis a „szövegében” (szekvenciájában) egy „betű” (nukleotid) helyettesítése egy másikkal, az öregség molekuláris jelének példájának tekinthető. A legtöbb esetben az ilyen egyszeri szubsztitúciók nem befolyásolják a sejt élettartamát, mivel a genetikai kód redundáns és biztosított a véletlen hibák ellen. Azonban egy gén jelentős helyén is előfordulhat lebomlás - akkor vagy teljesen leáll, vagy az általa kódolt fehérje deformálódik. Egy mutáns fehérje időnként a megszokottnál jobban vagy rosszabbul látja el funkcióit, és ez mindkét esetben kellemetlen következményekkel járhat a szervezetre nézve, például daganat kialakulásához vezethet.

Nem minden pontmutáció befolyásolja egy szervezet életét, de meglehetősen nehéz meghatározni, hogy mindegyikük milyen hatást vált ki külön-külön. Ezért az egyszerűség kedvéért minden pontmutáció bontásnak tekinthető. A végén bármelyikük különbözteti meg a sejtben lévő DNS-t az „eredetitől”, a genetikai információ eredeti hordozójától.

2018-ban két Bae T. et al. Különböző mutációs ráták és mechanizmusok az emberi sejtekben a pregastruláció és a neurogenezis során // Tudomány. 2018. február; 359 (6375): 550–555. csoportok Lodato M. A. et al. Az öregedés és a neurodegeneráció az egyes emberi neuronok megnövekedett mutációihoz kapcsolódik // Tudomány. 2018. február; 359 (6375): 555-559. tudósok, akik hittek az emberi idegsejtek pontmutációiban. A kutatók arra voltak kíváncsiak, hogy mikor keletkeznek ezek a mutációk, és hányan halmozódnak fel belőlük életük során. Ehhez több szomszédos idegsejtet vettek ki a felnőttek agyából - és az embriók agyának kezdetleges részét (a tudósok abortusz eredményeként nyert anyagokkal dolgoztak), és leolvasták a DNS-üket. Ideális esetben testünk összes sejtjében a DNS-ben lévő nukleotidszekvenciának azonosnak kell lennie. De élete során minden sejt a többitől függetlenül "egybetűs" helyettesítéseket halmoz fel. Ezért, ha összehasonlítunk két sejtet egymással, akkor a DNS-szövegben a pontkülönbségek száma megegyezik az egyes sejtekben található mutációk számával.

A számítások eredménye ijesztőre sikerült. Az embrió fejlődésének legelején, amikor a megtermékenyített petesejt az első sejtekre osztódik, körülbelül naponta egyszer osztódik. Minden ilyen felosztás, mint kiderült, már átlagosan 1, 3 új mutációt hoz magával. Később, amikor az idegrendszer elkezd kialakulni - a fejlődés 15. hetére - minden nap körülbelül öt további mutációt ad a sejtekhez. És a neurogenezis, vagyis a sejtosztódás végére a fejlődő agy legtöbb területén - ez körülbelül a 21. hét - minden sejt már 300 egyedi pontmutációt hordoz. Mire az ember megszületik, akár 1000 mutáció halmozódik fel azokban a sejtekben, amelyek tovább osztódnak. Aztán az élet során a DNS lassabban mutálódik, körülbelül napi 0,1 hibával, és 45 éves korig a sejtek körülbelül 1500 mutációt tartalmaznak, 80 évesen pedig 2500-at.

Ha a megegyezés szerint minden mutációt leromlásnak, azaz az öregség jelének tekintünk, akkor kiderül, hogy az ember a fogantatás után azonnal öregedni kezd, a megtermékenyített petesejt első osztódásának pillanatától kezdve. De hogyan válhat tönkre egy olyan szerkezet, amely még nem alakult ki?

Molekuláris szinten beigazolódik az öregedés intuitív megértése: ez nem egy esemény, hanem egy folyamatos folyamat.

A mutációk nem hirtelen jelennek meg, hanem a fejlődés első napjától az élet végéig halmozódnak. Az pedig, hogy hol húzzuk meg az „ifjúsági DNS” határát, teljesen érthetetlen. Ha az öregséget a legelső mutáció megjelenésétől számítjuk, akkor több sejtből álló kupacot kell öregnek felismerni. Ha pedig megpróbálunk küszöbértéket szabni a mutációk számának, akkor ugyanazzal a problémával fogunk szembesülni, mint a nyugdíjkorhatárnál: hogy a határ ne lepjen meg minket, az öregség egyéb jeleire kell hagyatkoznunk. - megjelenés, szaporodási képesség vagy valami más., - amelyek, mint már tudjuk, megbízhatatlanok.

Nem a hibák megjelenésének pillanatára lehetne összpontosítani, hanem a mutáció sebességére - például meg lehet hívni a régit, akinek a mutációi gyorsabban kezdenek megjelenni. De itt is vár ránk egy fogás: az idegsejtek gyorsabban halmozzák fel a hibákat a születés előtt, mint utána. Mire megszületnek, már több mint egyharmadát tartalmazzák az összes mutációnak, amelyet egész életük során sikerül megszerezniük. El lehet dönteni, hogy ez az idegszövet sejtjeinek sajátossága, amelyek az embrionális időszakban szinte teljesen kialakulnak, majd a gyermek születése után már alig szaporodnak. De nem, osztódó bél- vagy májsejtek egy felnőtt mutációban Blokzijl F. et al. Szövetspecifikus mutációk felhalmozódása emberi felnőtt őssejtekben az élet során // Természet. 2016. okt.; 538:260-264. körülbelül ugyanolyan ütemben, mint az idegesek - körülbelül 0,1 hiba naponta. Ez pedig azt jelenti, hogy a számolási hibák nem visznek közelebb az időskor definíciójához.

Felállítunk egy diagnózist

Úgy tűnik, nem fogjuk tudni egyértelműen meghatározni az időskort és az idős embert: az öregedés egy fokozatos folyamat, amelynek vége van, de kezdet nélkül. Vannak azonban olyanok, akik a definíciók hiánya ellenére folytatják a küzdelmet az öregedés ellen – ezek az orvosok. Az időskort sajátos megnyilvánulási formák alapján ismerik fel: az életkorral összefüggő betegségeket, és – lehetőség szerint – közvetlenül harcolnak velük. Minden, amit ma egy orvos megtehet egy idős páciensért: fogat cserélni, hallókészüléket behelyezni, szívet gyógyítani vagy szaruhártya átültetést végezni - kisebb testjavítások, egyes részek cseréje. Ezért az idős kor az orvos szemszögéből a leggyakoribb, javítható hibák gyűjteménye.

Érdemes megadni az orvosi megközelítést: eddig ez a leghatékonyabb módja az élethosszabbításnak.

Bármilyenek is legyenek az öregedés hátterében meghúzódó mechanizmusok, még mindig nem tudjuk, hogyan kezeljük őket, de sok közvetlen halálokot könnyedén legyőzhetünk: a fejlett országok lakói már nem halnak meg tömegesen fertőzések következtében, a bénulás már rég nem ítélet, és megbirkózni a magas vérnyomással vagy vércukorszinttel most már tablettával is meg lehet küzdeni. Az átlagos várható élettartam nőtt az elmúlt évszázad során. Szövetségi Állami Statisztikai Szolgálat. Statisztikai Értesítő 2007. majdnem megduplázódott. Ebben az értelemben az öregséggel vívott csata, annak ellenére, hogy nincs egyértelmű ellenségmeghatározás, már javában zajlik.

De amikor az öregedés visszafordításáról beszélünk, aligha tudjuk elképzelni az örökkévaló küzdelmet az időskori betegségekkel. Nagy valószínűséggel azt szeretnénk, ha fel sem merülnének. Ezért egy öregkori tablettát, ha kitaláljuk, valószínűleg még a riasztó tünetek megjelenése előtt be kell venni. Ez azt jelenti, hogy a tablettának meg kell küzdenie egy olyan betegséggel, amely még nem létezik. Amit ma a Betegségek Nemzetközi Osztályozásában (amelyet az Egészségügyi Világszervezet 10 évente ad ki a különböző országok orvosi diagnózisainak egységesítése céljából) "öregségnek" neveznek, az az életkorral összefüggő tünetek standard halmazát írja le: "szenilis kor, szenilis gyengeség, szenilis aszténia." De a modern orvostudomány maga nem tekinti az öregedést betegségnek.

A jó vagy a rossz vita tárgya. Egyrészt ez az állapot súlyosan hátráltatja a tudomány fejlődését. Még akkor is, ha gerontológusok Szakemberek, akik 60 év felettiek egészségét kezelik és tanulmányozzák. megállapodnak abban, hogy kit tekintenek idősnek és kit fiatalnak, most nem végezhetnek klinikai vizsgálatokat egyetlen öregkori tablettával sem, és nem ellenőrizhetik, hogy működik-e vagy sem. Egy ilyen tesztért nem kapnak sem pénzt, sem engedélyt az etikai bizottságoktól. A probléma megkerülése érdekében gyógyszereket próbálnak ki egy életkorral összefüggő betegség, például ízületi gyulladás kezelésére. Ha a betegeknek már nem fáj az ízülete, akkor mindenképp jó lesz. És ha ugyanakkor tovább élnek az átlagosnál, akkor még jobb lesz.

Másrészt képzeljük el, hogy az időskort hivatalosan még mindig a betegségek közé sorolják. Akkor azonnal kiderül, hogy a világ lakosságának jelentős része beteg, gyógyíthatatlan. És ha az öregedést a mutációk számával mérjük, akkor mindenki beteg lesz. Az orvos szemszögéből ez abszurd: a betegség a normától való eltérés, de hol keressünk normát, amikor egészséges emberek nem léteznek?

Eddig a gerontológusok és az orvosok nem tudtak megegyezni: az első publikációk Bulterijs S., Hull R., Björk V., Roy A. Ideje besorolni a biológiai öregedést betegségként // Frontiers in genetics. 2015 jún. az öregedés betegségként való felismerésére szólít fel, utóbbiak makacsul ellenállnak. Gyanítom azonban, hogy előbb-utóbb az orvosoknak is fel kell adniuk: itt-ott az egyes biohackerek elkezdenek kísérletezni magukon, és bátor kutatók magánklinikai vizsgálatokat indítanak időskori tablettákról, maguk az alanyok rovására. Felesleges küzdeni ez ellen a káosz ellen, ezért egy napon az orvostársadalomnak kell vezetnie, és az öregséget az emberiség számos betegsége egyikének kell tekintenie, ugyanakkor meg kell állapodnia egy egységes definícióban.

Polina Loseva végzettsége biológus, a Moszkvai Állami Egyetem Biológiai Karának Embriológiai Tanszékén végzett. Cikkeket ír a "Padlás", "N + 1", "Elemek", OLYA portálok számára, és népszerűsíti a tudományt. Az óramutató járásával ellentétes című művében az öregedés mechanizmusairól, az „időskori pirulát” megkísérléseiről és az elkerülhetetlen késleltetésének módjairól beszél.