Żółty klejnot
Czerw 25, 2014 Ciekawostki
Od chwili narodzin stajemy twarzą w twarz z poczuciem własnej śmiertelności. Z upływem lat wskazówki biologicznego zegara nieubłaganie odmierzają czas ziemskiego istnienia i przypominają o marnym końcu naszego losu. Maszyna ludzka, choć na pozór niewiarygodnie doskonała z roku na rok traci swój życiowy potencjał by w końcu zatrzymać się raz na zawsze. Biologiczny proces starzenia rozpoczyna się już od chwili narodzin i wraz z upływem lat jego dynamika rośnie. Po ukończeniu 30 roku życia nasze mięśnie tracą masę, siłę i wytrzymałość, ruchy są już mniej sprawne i elastyczne. Serce z biegiem lat nie jest już tak wydolne i coraz trudniej pompuje krew. Ściany naczyń krwionośnych grubieją i sztywnieją, przepływ krwi spowalnia się a ciśnienie wzrasta. Substancje toksyczne nie są tak sprawnie neutralizowane i usuwane, gorzej przebiegają procesy trawienia i wchłaniania pokarmu przez organizm. Powoli tracimy wzrok, słuch, tkanki wysychają a skóra marszczy się. Między 30 a 70 rokiem życia wydolność płuc spada o połowę, oddech staje się płytki i wzrasta niedotlenienie. Osłabieniu ulega praca systemu nerwowego i zachodzą nieodwracalne zmiany w mózgu. Komórki nerwowe zakrętu hipokampa odpowiedzialne za wysyłanie świeżo zapamiętanych informacji do kory mózgowej bezpowrotnie umierają, w konsekwencji pogarsza się nasza błyskotliwość i pamięć. Nieruchomieją i sztywnieją stawy, a odwapnione kości częściej się łamią. Osłabiony kręgosłup nie wytrzymuje naporów obciążenia, sylwetka garbi się a jej równowaga ulega zachwianiu. Również układ immunologiczny coraz gorzej radzi sobie z inwazją różnych drobnoustrojów. Grasica - główny narząd odpowiedzialny za szkolenie komórek obronnych, niedołężnieje i obrasta tłuszczem, w związku z czym częściej zapadamy na różne choroby i infekcje.
Starzenie się to niesłychanie skomplikowany proces biologiczny, ingerujący brutalnie we wszystkie aspekty naszego życia, dewastujący bezpowrotnie fizyczny i intelektualny potencjał człowieka. Prawdopodobnie nie możemy się nie starzeć, ale czy możemy starzeć się wolniej? Z pewnością tak. Współczesny postęp nauk medycznych wciąż dostarcza zaskakujących odkryć, a gerontologia - nauka o starzeniu się nieustannie wyłania nowe hipotezy usiłujące rozwikłać ten tajemniczy proces.
Telomery - wrota do nieśmiertelności
Próbując zgłębić tajemnicę starzenia się świat nauki zaczął ingerować w życie pojedynczych komórek, obserwować ich narodziny i śmierć. Niespodziewanie okazało się że komórki nie mogą żyć wiecznie i rozmnażać się w nieskończoność. Posiadają bowiem specyficzne, wewnętrzne zegary tzw. telomery odliczające czas ich istnienia. Są to końcowe odcinki chromosomów, w pewien sposób przypominające zakończenia sznurowadeł. Z każdym podziałem komórek, telomery ulegają skróceniu i gdy ich długość spadnie poniżej określonego poziomu, komórki zaprzestają się dzielić i umierają. Ustalono, że w normalnej komórce ludzkiej licznik nastawiony jest na 50 i z kolejnym podziałem przesuwa się o jeden. Mechanizm ten jest tak precyzyjny i dokładny, że można określić wiek człowieka w przybliżeniu do 5 lat licząc pod mikroskopem liczbę podziałów niektórych komórek. Około 30 roku życia tracimy w przybliżeniu 40% telomerów, a w wieku 80 lat straty ich sięgają aż 70%.
Ale skoro telomery ulęgają skracaniu, to może istnieje również możliwość ich wydłużania, i komórki mogłyby wówczas dzielić się nie pięćdziesiąt a np. sto, tysiąc czy nawet milion razy? Przed nauką stanęło więc nowe, niezwykłe wyzwanie - czy istnieje możliwość odradzania telomerów i wydłużanie biologicznego życia komórek? Odpowiedź okazała się zaskakująca i niesamowita. Odnaleziono mechanizm cofający zegar podziałów i dający komórce dłuższe życie - to enzym - telomeraza. Dodany do ludzkich komórek odnawia obcięte telomery, i przedłuża ich życie o blisko połowę. W takim razie, czy odnawianie skracających się telomerów może uczynić człowieka nieśmiertelnym, albo chociaż wydłużyć jego życie do 200 lub 300 lat? Czy będziemy w stanie pewnego dnia wyprodukować pigułkę "włączającą" telomerazę w komórkach? Naukowcy są w tej kwestii wielkimi optymistami, twierdzą że lek przeciw starzeniu się będziemy mogli nabyć w aptece już za niespełna 10 lat.
Sprawa jednak nie jest chyba aż tak prosta. Terapia przeciwdziałająca skracaniu się telomerów może umożliwić komórkom rozmnażanie się i pozostawanie zdrowymi, ale z kolei wszystko co przyczynia się do ich nieśmiertelności grozi także wywołaniem raka . Ponadto nie każdy rodzaj komórek może dzielić się w nieskończoność, czego typowym przykładem są komórki nerwowe, których podział ustaje już we wczesnym okresie dzieciństwa. Wprowadzenie na przykład enzymu - telomerazy do mózgu mogłoby wywołać niesamowity chaos i konsekwencje jakie trudno przewidzieć. Z drugiej strony nie wydaje się by enzym telomeraza był jedynym mechanizmem utrzymującym długość telomerów. Okazuje się że istnieją nieśmiertelne komórki, które do swojego istnienia w ogóle nie potrzebują telomerazy, inne z kolei mimo że ją posiadają to i tak dzielą się tylko określoną ilość razy. Trudno więc ułożyć tę łamigłówkę w jedną, składną całość i wyciągnąć jednoznaczne wnioski.
Agresywni najeźdźcy
W ludzkim ciele znajdują się biliony komórek, wyzwalających potężną energię potrzebną do życia. Główną iskrą zapłonową złożonych przemian metabolicznych w ich wnętrzu jest tlen - klucz do każdej życiowej funkcji komórki. Tlen to pierwiastek łatwopalny, wnikając do komórek powoduje wybuch umożliwiając tym samym doszczętne spalanie składników energetycznych. Jednak w czasie tych reakcji wyzwalają się także produkty uboczne - reaktywne formy tlenu, zwane inaczej wolnymi rodnikami, które obijają się po wnętrzu komórek siejąc spustoszenie. Wolne rodniki atakują wszystko co stanie im na drodze: związki tłuszczowe, cukry, białka, kwasy nukleinowe, niszczą kod genetyczny i wywołują mutacje komórek. Tylko w ciągu jednej doby wolne rodniki powodują w pojedynczej komórce ok. 10 tys. uszkodzeń DNA. Wśród tych komórek, które wciąż się odnawiają, np. komórek krwi, straty są niewielkie. Ale istnieją komórki które dzielą się rzadziej i te cierpią najbardziej Największym uszkodzeniom ulega tkanka łączna ciała, w konsekwencji czego skóra marszczy się, soczewki oczu twardnieją, mechanizm słuchu zacina się, stawy i naczynia krwionośne sztywnieją. Nic dziwnego, że wolne rodniki tlenowe coraz częściej obarcza się winą za przedwczesne starzenie organizmu.
Czy w takim razie współczesna nauka potrafi już te brutalne ataki odpierać? Na przestrzeni tysięcy lat ewolucji organizm człowieka wykształtował własne, wewnętrzne mechanizmy które skutecznie tłumią poczynania wolnych rodników. Należą do nich enzymy takie jak: dysmutaza ponadtlenkowa, peroksydaza glutationowa czy katalaza. W normalnych okolicznościach zabezpieczają ustrój wystarczająco przed nadmierną inwazją substancji wolnorodnikowych, ale istnieją sytuacje kiedy ta linia obrony okazuje się mało skuteczna. O osłabieniu systemu obronnego w walce z wolnymi rodnikami nie decyduje jednak przypadek, czy dziwny zbieg okoliczności lecz po prostu nasz styl życia, to jak się odżywiamy, jak dbamy a nasze zdrowie fizyczne i psychiczne. Chociaż nauka nie poznała jeszcze wszystkich mechanizmów starzenia się, to jednak jest całkowicie przekonana, że dzięki zmianie naszego sposobu życia jesteśmy wstanie uchronić komórki przed starzeniem, rychłą śmiercią i zapewnić im zdrowe, długie i efektywne życie. W takim razie co powinniśmy robić?
Do najważniejszych czynników zwiększających produkcję wolnych rodników w organizmie należą:
- palenie papierosów,
- picie alkoholu,
- przyjmowanie leków,
- nadmierne wylegiwanie się na słońcu,
- korzystanie z solarium,
- wysokie spożycie tłuszczu ,
a także zbyt niska podaż w diecie witamin antyoksydacyjnych:
- witaminy E, C i beta-karotenu.
Ostatnio obserwuje się prawdziwą eksplozję zainteresowania głównie witaminą E, określaną często "witaminą młodości", która jak się wydaje stanowi główną linię obrony w walce z wolnymi rodnikami. Najskuteczniej działa wówczas gdy w diecie występuje wspólnie z pozostałymi witaminami antyoksydacyjnymi, a także koenzymem Q10 i selenem. Należy jednak zwrócić uwagę, że nadmierna podaż tych witamin w formie dodatkowych preparatów, co szczególnie w ostatnich latach stało się modne, może działać wręcz odwrotnie i nasilać działanie wolnorodnikowych cząstek.
Niezalecany jest również zbyt intensywny wysiłek fizyczny, który wywołuje wzmożone zapotrzebowanie organizmu na tlen i nasila powstawanie reaktywnych form tlenu. Zatem, czy uprawianie ćwiczeń może przyspieszać proces starzenia się? Z pewnością odpowiedź "tak" wielu by usatysfakcjonowała, ale okazuje się, że jest wręcz odwrotnie. Chociaż treningi na poziomie wyczynowym mogą istotnie przyśpieszać proces starzenia się komórek, to jednak umiarkowany wysiłek fizyczny działa odmładzająco. Systematyczne, średniointensywne ćwiczenia wzmagają aktywność wewnętrznych enzymów antyutleniających i powodują, że system obrony przed wolnymi rodnikami jest niezwykle skuteczny. Ponadto ćwiczenia nie tylko zapobiegają zewnętrznym oznakom starzenia, ale także chronią organizm od wewnątrz przed miażdżycą, zawałem, cukrzycą, itp.
Dieta niskokaloryczna odmładza
Do takich wniosków doszli amerykańscy naukowcy, gdy zaczęli eksperymentować na zwierzętach laboratoryjnych. Wyniki ich badań okazały się zdumiewające. Podawanie niskokalorycznej diety myszom, powodowało, że nie tylko zwiększyły odporność na różnego typu choroby, ale także przekroczyły normalną granicę wieku. Maksymalna długość życia myszy wynosi ok. 38-40 miesięcy i równa się 110 latom życia człowieka. Dieta niskokaloryczna przedłużała ich wiek do 56-57 miesięcy, a przy tym do końca pozostawały aktywne, zdrowe i pełne życia. Jak dotąd, nie wynaleziono żadnego leku, który potrafiłby przedłużyć życie tym zwierzętom i zachował je w tak doskonałej sprawności, jak ubogokaloryczne pożywienie. Zdaniem zwolenników tej hipotezy, ograniczenie kalorii powoduje obniżenie tempa przemiany materii, a to wiąże się ze zmniejszoną ilością wytwarzanych wolnych rodników i opóźnieniem procesu starzenia się. Z pewnością nie jest to jedyne wytłumaczenie, ale rzeczywiście, u głodzonych myszy występuje mniej uszkodzeń DNA powodowanych działaniem wolnych rodników niż u zwierząt na diecie normalnej. Ciekawa hipoteza, ale czy istnieje możliwość oderwania człowieka od źródła przyjemności jakim jest jedzenie, nawet z perspektywą dłuższego życia na szali?
Pragnęlibyśmy się nie starzeć, i żyć wiecznie. Czy jest to w ogóle możliwe, czy iluzoryczna pogoń za nieśmiertelnością nie przerasta czasami naszych ambicji? Z ewolucyjnego punktu widzenia jednostka ludzka nie wiele jest warta, chodzi raczej o przetrwanie genów, proces mający na celu przedłużenie życia gatunku i udostępnienie miejsca następnym pokoleniom. W pewnym okresie życia najzwyczajniej przestajemy być potrzebni. Jest to proces brutalny, ale niezbędny i całkowicie naturalny. Przedłużanie życia jest zbyt kosztowne, wymagało by to tworzenia w organizmach zbyt skomplikowanych mechanizmów obronnych i naprawczych. Lepiej więc naturze tworzyć organizmy młode i mniej trwałe niż podtrzymywać stare, nieproduktywne. Bez względu na przeprogramowanie genów, wydłużanie telomerów, obniżanie kalorii czy wtłaczanie w ciało antyoksydantów, mechanizmy naszego organizmu i tak ulegną kiedyś zniszczeniu i najwspanialsza maszyna świata najzwyczajniej przestanie funkcjonować. Zatem nasze dążenia nie powinny być kierunkowane na to, by wydłużyć maksymalną długość życia, ale uczynić starość lepszą, zdrowszą i bardziej komfortową.
