Kada starost dođe sa stanovišta biologije

2024 Autor: Malcolm Clapton | [email protected]. Zadnja izmjena: 2023-12-17 03:49

Ispada da je pogrešno smatrati starim nekoga ko ima mnogo godina ili je mnogo bolestan.

Ko se može nazvati starom osobom? Neko preko 50 godina? Ili neko ko pati od "senilnih" bolesti? Biologinja i naučna novinarka Polina Loseva smatra da nije sve tako jednostavno. Lifehacker, zajedno sa izdavačkom kućom Alpina Non-Fiction, objavljuje odlomak iz poglavlja „U potrazi za definicijom: ko je zaista star“iz knjige U suprotnom smeru kazaljke na satu: Šta je starenje i kako se boriti protiv njega.

Nacrtajte granicu

Počnimo s mojom definicijom iz djetinjstva: star je neko ko ima mnogo godina. Ali "puno" nije najstroži koncept. Imam 30 godina - je li to puno? I 40? Ili 60? Moglo bi se uvesti jedinstveni starosni prag za sve, preko kojeg se osoba automatski počinje smatrati starom. Takvim pragom se može smatrati, na primjer, starosna granica za odlazak u penziju - ali u mnogim zemljama se ne poklapa, a u nekim zemljama uopće nisu čuli za penzije. Osim toga, ovaj prag se mora stalno pomjerati u skladu sa prosječnim očekivanim životnim vijekom: na primjer, u Rumuniji se povećava za godinu dana svake četiri godine, au Belgiji - svake pete. I kako onda shvatiti kada i koliko pomjeriti granicu starosti? Da bismo to učinili, još uvijek se moramo osloniti na neke druge znakove koji nisu direktno povezani s godinama.

Kod svakog starosnog praga postoji još jedan problem: čim uspostavimo granicu između starih i mladih, zatvaramo oči pred procesom starenja, a početak starosti označavamo kao specifičan događaj. Čovek napuni, recimo, 60 godina – i tačno na godišnjicu rođenja postaje starac na pucnjavu prstiju. Ovo je dobar potez zapleta za bajku, ali u stvarnom životu izgleda nevjerovatno.

Po našem mišljenju, starenje je i dalje postepen proces koji traje godinama i ne nastaje odmah.

A ako posmatramo starenje kao dio razvoja, onda ga je, kao i većinu razvojnih procesa, logično smatrati kontinuiranim.

Osim toga, nije jasno šta učiniti sa životinjama. Ako očekujemo da testiramo našu tabletu vječne mladosti na modelima organizama, prije nego što pređemo na ljude, onda bi i naš kriterij starosti trebao raditi za njih. I njihov životni vijek je vrlo različit: od nekoliko dana do stotina godina, a u laboratoriji često žive duže nego u divljini. Stoga ćete morati ili postaviti svoj vlastiti prag za svaku vrstu i stalno ga usavršavati, ovisno o okolnostima, ili ćete smisliti neku referentnu tačku koja je zajednička za sve organizme.

Sudeći po izgledu

Budući da se dobna granica pokazala kao nezgodan kriterij, možete pokušati odgurnuti se od vanjskih znakova starosti. Na kraju, svako od nas može prepoznati starca na ulici ne gledajući mu pasoš: seda kosa, pogrbljena figura, naborana koža, neujednačen hod, oštećenje pamćenja.

Istovremeno, bilo kojem od ovih znakova lako je dati protuprimjer – odnosno pronaći osobu koja bi ga posjedovala i ne bi bila starac u očima drugih. Na primjer, neki ljudi počnu sijediti kada su mladi, ili čak ćelavi prije nego što njihova kosa izgubi pigmentaciju. Problemi s držanjem ne muče samo starije osobe, već i mnoge kancelarijske radnike. A naborana koža može se naći među stanovnicima južnih sela koji provode dosta vremena na otvorenom suncu.

Stoga, ako odlučimo izračunati stare ljude prema njihovim karakteristikama, onda će u ovu kategoriju spadati ljudi svih uzrasta koji su slučajno stekli sijed pramen ili iskrivljeno držanje. Osim toga, među "starcima" će biti mnogo invalida ili mentalno bolesnih ljudi koji su izgubili pamćenje. A bogati ljudi koji sebi mogu priuštiti da prate stanje svoje kože i kose, naprotiv, izgledat će mlađi od svojih siromašnih i neuređenih vršnjaka.

Najočigledniji kriterij za nas se pokazao netačnim, a to nije bez razloga. Činjenica je da to nije direktno povezano sa mehanizmima starenja. Sastavljajući portret prosječnog starca, procjenjujemo proces po njegovim konačnim manifestacijama – kao da po istječenom mlijeku utvrđujemo spremnost kaše. Ali žitarice se mogu kuhati i bez napuštanja tiganja, ako se njima pažljivo rukuje, ili može napuniti cijelu peć na samom početku kuhanja, ako upalite prejaku vatru. Stoga, da bismo uhvatili rep starosti, moramo zaviriti u tavu, odnosno krenuti u potragu za uzrocima starenja i njegovim prvim manifestacijama.

Provjera u borbi

Okrenuvši se glavnom izvoru narodne mudrosti - "Vikipediji" - dobijamo odgovor: "Starost je period života od gubitka sposobnosti za rađanje do smrti." Ova definicija izgleda logično, jer, za razliku od prethodnih, odražava specifične promjene u tijelu. Osim toga, čini se prilično jasnim – za razliku od vanjskih znakova starosti, sposobnost reprodukcije može se lako izmjeriti: dozvoliti životinji da se pari s drugim jedinkama i vidjeti da li proizvodi potomstvo.

Ali osobu nije baš zgodno ocijeniti po ovom kriteriju.

Prvo, ne nastoje svi ljudi kontinuirano se razmnožavati, pokazujući svoj reproduktivni potencijal.

Drugo, nije baš jasno po kojem parametru je potrebno odrediti ovaj potencijal: po sposobnosti rađanja potomstva ili po broju zametnih stanica u zalihama. Moderne reproduktivne tehnologije omogućavaju ženi da rodi dijete i rodi ga sa 50 ili čak 60 godina (Najstarija osoba koja je rodila ima skoro 67 godina u Guinnessovoj knjizi), ali jajašca, barem zdrava, obično ponestane ih negde za 40-45 godina.

Treće, reproduktivni kriterij će raditi drugačije za muškarce i žene. Spermatozoidi se, za razliku od jajnih ćelija, stalno formiraju, a čovjekov organizam ih može proizvoditi sve do smrti, čak i kada njegovom vršnjaku dugo nema zametnih stanica. Istovremeno, vanjski znaci starosti poput sijede kose i bora pojavljuju se kod muškaraca i žena gotovo istovremeno, a žene u pravilu žive duže.

Mjerenje starosti u smislu reproduktivnog potencijala pokazalo se jednako nezgodnim kao i izgledom. Moderne žene od 40 i 50 godina izgledaju mlado po svim parametrima koje smo već naveli, ali najčešće se više ne usuđuju rađati - a ne možemo provjeriti jesu li sposobne za to. A uz brigu kozmetologa i plastičnih hirurga, neki uspevaju da sačuvaju vanjsku mladost i sa 70 godina.

Mi brojimo mutacije

Kada na predavanjima pitam slušaoce šta je starost, često mi odgovore: to su kvarovi i poremećaji u organizmu. Reproduktivni kriterij se također uklapa u ovu definiciju: nemogućnost reprodukcije je jedan od tih slomova. Ali, budući da se može javiti kod svake određene osobe prije ili kasnije, iz veze s drugim znacima starenja, nerazumno je od nje praviti mjeru starosti ako želimo pronaći jedinstvenu referentnu tačku za sve.

Možete napraviti listu problema koji su tipični za stari organizam. Ovo je princip koji koriste Searle S. D., Mitniski A., Gahbauer E. A., Gill T. M., Rockwood K. Standardna procedura za kreiranje indeksa slabosti // BMC Geriatrics. 2008 Sep; 8. (na njih ćemo se vratiti u poglavlju o biološkoj starosti), koje često koriste liječnici koji proučavaju starenje. Indeks krhkosti je skup simptoma i bolesti povezanih sa godinama koje je određeni pacijent akumulirao. Što je veća vrijednost indeksa, to je bliža starost.

Indeksu se može dogoditi ista smetnja kao i vanjskim znakovima starosti: kada se fokusiramo na posljedice, a ne na uzrok, bogati ljudi su u prosjeku mlađi od svojih siromašnih vršnjaka.

To, međutim, ne znači da se problem starenja može jednostavno “preplaviti novcem”: na kraju, bogati umiru baš kao i siromašni, i nisu ništa manje zainteresirani za produženje života.

Stoga ćemo morati pogledati dublje – u pojedinačne ćelije i molekule, i tražiti znakove starenja već na mikroskopskom nivou.

Tačkasta mutacija u DNK, odnosno zamjena jednog "slova" (nukleotida) u njegovom "tekstu" (sekvenciji) drugim, može se smatrati primjerom molekularnog znaka starosti. U većini slučajeva takve pojedinačne zamjene ne utječu na život ćelije, budući da je genetski kod suvišan i osiguran od slučajnih grešaka. Međutim, može doći i do sloma na značajnom mjestu u genu - tada će on ili potpuno prestati raditi, ili će se protein koji kodira ispostaviti da je deformisan. Mutantni protein ponekad obavlja svoje funkcije bolje ili lošije nego inače, a u oba slučaja to može dovesti do neugodnih posljedica po organizam, poput razvoja tumora.

Ne utječu sve točkaste mutacije na život organizma, ali je prilično teško odrediti učinak koji svaka od njih proizvodi pojedinačno. Stoga, radi jednostavnosti, bilo koja tačkasta mutacija se može smatrati slomom. Na kraju, bilo koji od njih čini DNK u ćeliji drugačijom od "originala", izvornog nosioca genetske informacije.

U 2018. godini, dva Bae T. et al. Različite stope i mehanizmi mutacije u ljudskim stanicama u pregastrulaciji i neurogenezi // Nauka. 2018 Feb; 359 (6375): 550–555. grupe Lodato M. A. et al. Starenje i neurodegeneracija povezani su s povećanim mutacijama u pojedinačnim ljudskim neuronima // Nauka. 2018 Feb; 359 (6375): 555-559. naučnici koji su vjerovali u tačkaste mutacije u nervnim ćelijama ljudi. Istraživači su se pitali u kom trenutku nastaju ove mutacije i koliko ih se akumulira tokom života. Da bi to učinili, uzeli su nekoliko susjednih živčanih stanica iz mozga odraslih - i rudiment mozga u embrionima (znanstvenici su radili s materijalom dobivenim kao rezultat pobačaja) i pročitali njihov DNK. U idealnom slučaju, u svim ćelijama našeg tijela, redoslijed nukleotida u DNK trebao bi biti isti. Ali tokom života, svaka ćelija nezavisno od drugih akumulira zamene od jednog slova. Stoga, ako uporedimo dvije ćelije jedna s drugom, broj tačaka razlika u tekstu DNK bit će jednak broju mutacija u svakoj ćeliji.

Rezultati proračuna su se pokazali zastrašujućim. Na samom početku razvoja embrija, kada se oplođeno jajašce podijeli na prve ćelije, dijeli se otprilike jednom dnevno. Svaka takva podjela, kako se ispostavilo, već nosi sa sobom u prosjeku 1,3 nove mutacije. Kasnije, kada se nervni sistem počne formirati - do 15. nedelje razvoja - svaki dan dodaje još oko pet mutacija ćelijama. I do kraja neurogeneze, odnosno podjele stanica u većini područja mozga u razvoju – to je otprilike 21. sedmica – svaka ćelija već nosi 300 jedinstvenih tačkastih mutacija. Do trenutka kada se osoba rodi, do 1.000 mutacija se akumulira u onim ćelijama koje nastavljaju da se dijele. A zatim, tokom života, DNK mutira sporije, brzinom od oko 0,1 grešku dnevno, i do 45. godine ćelije sadrže otprilike 1.500 mutacija, a do 80. godine svaka po 2.500.

Ako, prema dogovoru, svaku mutaciju smatramo slomom, odnosno znakom starosti, onda se ispostavi da osoba počinje stariti odmah nakon začeća, od trenutka prve diobe oplođenog jajašca. Ali kako struktura koja još nije formirana može postati oronula?

Na molekularnom nivou, naše intuitivno razumijevanje starenja je potvrđeno: ono nije događaj, već proces koji traje.

Mutacije se ne pojavljuju iznenada, već se akumuliraju od prvog dana razvoja do kraja života. A gdje povući granicu "DNK mladih" potpuno je neshvatljivo. Ako se starost računa od pojave prve mutacije, tada će se hrpa od nekoliko ćelija morati prepoznati kao stara. A ako pokušamo postaviti graničnu vrijednost za broj mutacija, onda ćemo se suočiti s istim problemom kao u slučaju starosne dobi za odlazak u penziju: kako nas granica ne bi iznenadila, morat ćemo se osloniti na druge znakove starosti - izgled, sposobnost reprodukcije ili nešto drugo., - koji su, kao što već znamo, nepouzdani.

Bilo bi moguće fokusirati se ne na trenutak pojave grešaka, već na stopu mutacije - na primjer, nazvati staru čije se mutacije počinju pojavljivati brže. Ali i ovdje nas čeka kvaka: nervne ćelije akumuliraju greške prije rođenja brže nego poslije. U trenutku kada se rode, već sadrže više od trećine svih mutacija koje će uspjeti dobiti u cijelom životu. Moglo bi se zaključiti da je to osobina ćelija nervnog tkiva koje se gotovo u potpunosti formiraju u embrionalnom periodu, a zatim se, nakon rođenja djeteta, jedva razmnožavaju. Ali ne, stanice crijeva ili jetre koje se dijele kod odrasle osobe mutiraju Blokzijl F. et al. Akumulacija mutacija specifičnih za tkivo u matičnim stanicama odraslih ljudi tijekom života // Priroda. 2016 Oct; 538: 260-264. otprilike istom brzinom kao i nervozni - oko 0,1 greška dnevno. A to znači da nas greške u brojanju ne približavaju definiciji starosti.

Mi postavljamo dijagnozu

Čini se da nećemo moći jednoznačno definirati starost i staru osobu: starenje je postepen proces, sa krajem, ali bez početka. Međutim, postoje ljudi koji se i dalje bore protiv starenja uprkos nedostatku definicija – to su doktori. Starost prepoznaju po specifičnim manifestacijama: bolestima vezanim za starenje i bore se – kad god je to moguće – direktno s njima. Sve što lekar danas može da uradi za starijeg pacijenta: zamena zuba, umetanje slušnog aparata, izlečenje srca ili transplantacija rožnjače - sitne popravke tela, zamena pojedinih delova. Stoga je starost sa stanovišta ljekara skup najčešćih nedostataka koji se mogu ispraviti.

Vrijedi medicinskom pristupu odati zasluge: ovo je do sada najefikasniji način da produžimo život koji imamo.

Kakvi god da su osnovni mehanizmi starenja, još uvijek ne znamo kako se nositi s njima, ali lako možemo pobijediti mnoge direktne uzroke smrti: stanovnici razvijenih zemalja više ne umiru masovno od infekcija, paraliza je odavno prestala biti kazna, a da se nosite sa visokim krvnim pritiskom ili nivoom šećera u krvi sada možete pilule. Prosječni očekivani životni vijek se povećao tokom proteklog vijeka Federalna državna služba za statistiku. Statistički bilten 2007. skoro udvostručen. U tom smislu, bitka sa starošću, uprkos nepostojanju jasne definicije neprijatelja, već je u punom jeku.

Ali kada govorimo o preokretanju starenja, teško da možemo zamisliti vječnu borbu sa bolestima povezanim sa starenjem. Najvjerovatnije bismo voljeli da se ni ne pojave. Stoga će tabletu za starost, ako je smislimo, vjerovatno trebati popiti i prije pojave alarmantnih simptoma. To znači da će se pilula morati boriti protiv bolesti koja još ne postoji. Ono što se danas u Međunarodnoj klasifikaciji bolesti naziva "starost" (dokument koji objavljuje Svjetska zdravstvena organizacija svakih 10 godina radi objedinjavanja medicinskih dijagnoza u različitim zemljama), opisuje standardni skup simptoma vezanih za starost: "senilna dob, senilna slabost, senilna astenija." Ali sama moderna medicina starenje ne smatra bolešću.

Dobro ili loše je sporna stvar. S jedne strane, ovakvo stanje ozbiljno koči razvoj nauke. Čak i ako su gerontolozi Specijalisti koji liječe i proučavaju zdravlje ljudi starijih od 60 godina. dogovoriti ko se smatra starim, a ko mladim, sada ne mogu provesti klinička ispitivanja jedne tablete za starost i provjeriti da li djeluje ili ne. Za takav test oni neće dobiti ni novac ni dozvolu od etičkih komisija. Kako bi zaobišli ovaj problem, isprobavaju lijekove za bolesti povezane sa starenjem, kao što je upala zglobova. Ako pacijenti više nemaju bolove u zglobovima, to će u svakom slučaju biti dobro. A ako u isto vrijeme žive duže od prosjeka, biće još bolje.

S druge strane, zamislimo da je starost još uvijek zvanično klasifikovana kao bolest. Tada će odmah postati jasno da je značajan dio svjetske populacije bolestan i neizlječiv. A ako starenje mjerite brojem mutacija, onda će svi biti bolesni. Sa stajališta liječnika, ovo je apsurdno: bolest je odstupanje od norme, ali gdje tražiti normu kada zdravi ljudi ne postoje?

Do sada se gerontolozi i doktori nisu mogli složiti: prvo su objavili Bulterijs S., Hull R., Björk V., Roy A. Vrijeme je da se biološko starenje klasificira kao bolest // Frontiers in genetics. 2015 Jun. poziva da se starenje prepozna kao bolest, ovi se tvrdoglavo opiru. Međutim, pretpostavljam da će doktori prije ili kasnije morati odustati: tu i tamo pojedini biohakeri počnu eksperimentirati na sebi, a hrabri istraživači pokreću privatna klinička ispitivanja tableta za starost na račun samih ispitanika. Beskorisno je boriti se protiv ovog haosa, pa će ga jednog dana morati predvoditi medicinska zajednica i prepoznati starost kao jednu od mnogih bolesti čovječanstva, a pritom se složiti oko jedne definicije.

Polina Loseva je po obrazovanju biolog, diplomirala je na Odsjeku za embriologiju Biološkog fakulteta Moskovskog državnog univerziteta. Piše članke za portale "Attic", "N+1", "Elements", OLYA i populariše nauku. U U suprotnom smeru kazaljke na satu, ona govori o mehanizmima starenja, pokušajima da se stvori "pilula za starost" i načinima odlaganja neizbežnog.