Dołącz do czytelników
Brak wyników

Ja i mój rozwój , Laboratorium

4 października 2016

Na tropie matuzalema

23

Dlaczego się starzejemy? To pytanie od zawsze nurtowało ludzi, bo starzenie jest procesem, którego doświadcza każdy od momentu narodzin. Tajemnica procesów decydujących o długości życia to najbardziej intrygujący przedmiot badań współczesnej biologii. Ile dzieli nas od jej poznania?

Żyjemy coraz dłużej – średnio o 20 lat dłużej niż nasi przodkowie sprzed wieku. Niestety, wydłużenie naszego życia wiąże się z częstszym występowaniem chorób. Jednak, co ciekawe – u osób, które przekroczyły 85. rok życia spada prawdopodobieństwo zachorowania na nowotwory. Najnowsze badania przeprowadzone na Uniwersytecie Harvarda w Stanach Zjednoczonych sugerują, że w organizmie osiemdziesięcio- i dziewięćdziesięciolatków jest mniej komórek zdolnych do transformacji nowotworowej, a jeżeli nawet powstanie komórka nowotworowa, to jej podziały są znacznie wolniejsze. Podstawowym wyzwaniem, przed jakim staje współczesny świat, jest nie tylko wydłużanie ludzkiego życia, ale przede wszystkim poprawa jego jakości, dlatego naukowcy na całym świecie skupiają się na procesach biologicznych wpływających na długość życia.

Pytania o granice życia
Proces starzenia dotyczy wszystkich gatunków świata zwierzęcego i choć nie zawsze dostrzegalne są zewnętrzne symptomy tego procesu, to jednak pogarszające się z wiekiem funkcjonowanie danego organizmu zwiększa ryzyko jego śmierci. I właśnie to zwiększające się wraz z upływem czasu prawdopodobieństwo śmierci definiuje starzenie. Istnieje olbrzymie zróżnicowanie długości życia gatunków: od 4 lat myszy domowej do ponad 176 lat żółwia z Wysp Galapagos. Rekord długości życia człowieka należy oficjalnie do Francuzki – Jeanne Louise Calment, która zmarła 4 sierpnia 1997 roku w wieku 122 lat. Osób żyjących ponad 100 lat jest coraz więcej.

Czemu jedne gatunki żyją dłużej niż inne? Jednoznacznej odpowiedzi do tej pory nie ma. Niezależnie od tego czy będziemy jej szukać w prawach rządzących ewolucją, czy też badając poszczególne organizmy na poziomie organów, tkanek czy pojedynczych komórek, większość badaczy jest zgodna, że proces starzenia nie jest wynikiem „zużycia” naszego organizmu, jak to ma miejsce w przypadku urządzeń mechanicznych. Z drugiej strony, w czasach, gdy poznaliśmy ludzki genom, większość obserwowanych procesów biologicznych staramy się tłumaczyć istnieniem genów odpowiedzialnych za dany proces. Niestety, w przypadku starzenia takie geny nie istnieją. Nie ma „genów starości” – nasz organizm nie został zaprogramowany, by żyć określoną liczbę lat. Badania prowadzone na bliźniętach jednojajowych (posiadających dokładnie te same geny), czy też członkach rodzin długowiecznych dowodzą, że geny biorą udział w regulacji długości naszego życia. Są one odpowiedzialne za długość naszego życia w około 25-30 proc.

Na całym świecie, również w Polsce, przebadano tysiące osób długowiecznych cieszących się dobrym zdrowiem, próbując znaleźć wspólne dla tej grupy czynniki biologiczne lub środowiskowe, które mogą sprzyjać długiemu życiu. Naukowcy szukają określonych wariantów genów, które są charakterystyczne dla ludzi żyjących 80 lat lub więcej. Co prawda udało im się zidentyfikować wiele takich wariantów genów, ale czasem wyniki te są zgodne tylko dla niektórych badanych populacji. Genem, którego związek z długowiecznością potwierdzają badania prowadzone niemal we wszystkich krajach, jest gen APOE – związany z metabolizmem lipoprotein. Postępy w badaniach tego typu wymagają przede wszystkim przebadania odpowiednio dużej grupy osób 80-, 90- czy 100-letnich. Możliwe jest to tylko dzięki tworzeniu międzynarodowych konsorcjów naukowych, które – tak jak to ma miejsce w ramach programu badawczego GEHA, finansowanego przez Unię Europejską – jednoczą wysiłki wielu ludzi w badaniu osób długowiecznych pochodzących z różnych krajów.

Hormonalna regulacja?
Naukowcy szukają metod przedłużania życia eksperymentując na zwierzętach. Dzięki wprowadzaniu zmian na poziomie genów, ale również manipulowaniu warunkami środowiska wykazano, że można nawet kilkakrotnie wydłużyć życie organizmów takich jak drożdże, muszki owocowe, nicień Caenorhabditis elegans. Zmiany na poziomie pojedynczych genów myszy powodują wydłużenie życia tych zwierząt nawet o połowę. Długo żyjące myszy mają obniżony poziom wydzielania hormonu wzrostu (co jest bezpośrednią przyczyną ich karłowatości) oraz niski poziom insulinopodobnego czynnika wzrostu – IGF-1 (peptyd o budowie podobnej do insuliny, wpływający na wzrost i rozwój organizmu). Podobnie wydłużenie życia stwierdzono u myszy, które dzięki modyfikacji genetycznej pozbawione zostały receptora insuliny występującego w tkance tłuszczowej. Obserwacje te potwierdzono również na owadach i nicieniach. Uważa się zatem, że wpływ hormonu wzrostu, insuliny i insulinopodobnego czynnika wzrostu na długość życia organizmów jest niezmiernie ważny i dlatego został utrwalony w toku ewolucji. Niestety, regulacja długości życia u ludzi jest bardziej skomplikowana i niejednoznaczna. Zarówno niedobór insuliny, jak i obniżony poziom hormonu wzrostu u ludzi (związany na przykład z zaburzeniami funkcjonowania przysadki) prowadzi do pojawienia się chorób wieku podeszłego.

Wciąż trwają więc badania nad związkiem układu neurohormonalnego z regulacją długości życia człowieka. Naukowcy z uniwersytetu w Kalifornii (Yousin Suh i współpracownicy) badali Żydów aszkenazyjskich i stwierdzili, że u stulatków w tej populacji często występuje mutacja w genie kodującym receptor dla IGF-1. Mutacja ta powoduje mniejszą aktywność tego receptora, a więc przypomina efekt modyfikacji genetycznych uzyskiwany w przypadku długo żyjących mysich mutantów. Z kole...

Ten artykuł dostępny jest tylko dla Prenumeratorów.

Sprawdź, co zyskasz, kupując prenumeratę.

Zobacz więcej

Przypisy