Naukowcy skończyli pracę nad urządzeniem do pomiaru starzenia

Naukowcy z Instytutu Biologii Molekularnej w Moguncji dokonali przełomu w badaniach nad starzeniem się organizmów. Odkryli, że zakłócenie procesu zwanego autofagią, czyli autofagocytozą, może przedłużyć życie nawet o 50 procent!

Komórki mają naturalną zdolność do oczyszczania swojej przestrzeni z martwych lub uszkodzonych elementów strukturalnych. Jest to jeden z najważniejszych procesów przetrwania, gdyż sprzyja zdrowiu i rozwojowi młodych komórek. Z drugiej strony, wraz z wiekiem i spowolnieniem tempa autofagii, organizm zaczyna się starzeć. Proces ten zachodzi zarówno w komórkach zdrowych, jak i patologicznych. Gdy brakuje składników odżywczych, autofagia nasila się, komórka skupia się na procesach niezbędnych do przetrwania i pozyskuje energię z niepotrzebnych elementów.

Teoria starzenia

Dr Holger Richly jest profesorem biochemii na Uniwersytecie Stanford i od ponad dwudziestu lat bada proces starzenia się. Opisuje go jako kaprys ewolucji, któremu być może będziemy w stanie się oprzeć.

Karol Darwin twierdził, że dobór naturalny najsilniejszych osobników oznacza, że w danym środowisku muszą one przetrwać i przekazać dobre geny następnemu pokoleniu. Im bardziej płodna reprodukcja, tym silniejsza ekspansja pożądanej cechy. Teoretycznie powinno to dać początek osobnikom bardziej odpornym na starzenie, ponieważ ich geny mogłyby być przekazywane niemal bez przerwy. Dzieje się jednak zupełnie odwrotnie. Ewolucja zdaje się nie dbać o długowieczność. Gdy najsilniejsze osobniki spełnią już swój obowiązek reprodukcyjny, zaczynają się starzeć.

Ta ewolucyjna sprzeczność była dyskutowana od początku XIX wieku. Dopiero w 1953 roku George C. Williams, jeden z twórców nowoczesnej biologii ewolucyjnej, przedstawił tezę, że dobór naturalny wzbogaca geny sprzyjające sukcesowi reprodukcyjnemu.

Naukowcy o badaniu na nicieniach

„Teoria ewolucji starzenia się pięknie wszystko wyjaśnia, ale brakuje dowodów, że dzieje się to w naturze” – opowiada współautor artykułu Jonathan Byrne. „Ewolucja wydaje się być ślepa na skutki mutacji skracających życie po reprodukcji” – mówi. „W rzeczywistości starzenie się jest ewolucyjnym niedopatrzeniem”.

/Obraz Chokniti Khongchum z Pixabay

Wcześniejsze analizy wykazały, że istnieją geny, które stymulują starzenie, a jednocześnie są niezbędne do wzrostu komórek. We wspomnianym badaniu naukowcy wyizolowali tylko 30 genów u nicieni odpowiedzialnych za stymulację tych procesów u starych osobników.

„Biorąc pod uwagę, że przebadaliśmy tylko 0,05 procent wszystkich genów nicieni, oznacza to, że można znaleźć o wiele więcej działających antagonistycznie” – mówi Byrne.

Największym zaskoczeniem dla badaczy, zdaniem współautora pracy Thomasa Wilhelma, był rodzaj procesu, za który odpowiadały wyizolowane geny. Badacze natknęli się bowiem na te zaangażowane w regulację autofagocytozy, która przyspiesza starzenie.

Nowe badanie wykazało, że hamowanie autofagii u starych robaków również przedłuża ich żywotność o połowę.

„To może nas zmusić do ponownego przemyślenia naszych wyobrażeń o jednym z najbardziej podstawowych procesów, jakie istnieją w komórce” – dodaje. Autofagia jest niemal zawsze uważana za korzystną, nawet jeśli jest nieefektywna, ale istnieją też poważne negatywne konsekwencje tego procesu, gdy jego aktywność zaczyna spadać po reprodukcji.

Richly i jego zespół, inaktywując autofagię w neuronach starych robaków, nie tylko przedłużyli ich żywotność, ale też znacząco poprawili ogólną kondycję badanych osobników.

„Wyobraź sobie, że gdy osiągasz półmetek życia, dostajesz lek, który poprawia kondycję twojego organizmu i odsuwa starość”- komentuje Thomas Wilhelm, który kierował eksperymentem. „Odwracamy autofagię tylko w jednej tkance, a cały organizm zaczyna funkcjonować inaczej. Neurony są znacznie zdrowsze, mięśnie i reszta ciała są w dobrej kondycji, a życie wydłuża się o połowę”.

Chociaż autorzy badania jeszcze nie znają dokładnego mechanizmu przedłużającego życie neuronów, odkrycie to może mieć rzeczywiste konsekwencje dla wszystkich organizmów.

Badania w Polsce

Łatwo jest myśleć o swoim wieku jako o liczbie, ale dla większości z nas jest on czymś więcej. To odzwierciedlenie tego, gdzie byliśmy i dokąd zmierzamy – a czasem nawet wskaźnik naszego zdrowia.

Naukowcy z Uniwersytetu Medycznego w Szczecinie chcą znaleźć markery genetyczne i epigenetyczne (zmiany, które zachodzą w genomie niezależnie od zmian w sekwencji DNA) – ma to umożliwić przewidywanie ryzyka przedwczesnego starzenia się, w tym pojawienia się zmarszczek lub łysienia. Badanie pozwoli też sprawdzić, czy dana osoba zestarzeje się później, niż wskazywałby na to jej wiek metrykalny.

Jak wyjaśnił dr hab. n. med. Andrzej Ossowski, badane są cechy antropologiczne osoby, wykonywany jest skan 3D twarzy, ale też zbierane są dane dotyczące stylu życia, czynników środowiskowych, stresu – co może wpływać na modyfikacje DNA odpowiedzialne m.in. za tempo starzenia się. Zaznaczył, że badacze chcą ustalić, jakie czynniki wpływają na proces starzenia: jak styl życia wpływa na ekspresję genów.

Samo badanie składa się z trzech etapów i trwa około 30-40 minut.

________________________

Autor: Julia Kownacka

Autor zdjęcia głównego: Bernd Schray

Materiał źródłowy: podcasty.rp.pl, szczecin.tvp.pl

Dodaj komentarz

Twój adres e-mail nie zostanie opublikowany.