Kad starost dolazi sa stajališta biologije

2024 Autor: Malcolm Clapton | [email protected]. Zadnja promjena: 2023-12-17 03:58

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

Koga se može nazvati starom osobom? Netko stariji od 50 godina? Ili netko tko pati od "senilnih" bolesti? Biologinja i znanstvena novinarka Polina Loseva smatra da nije sve tako jednostavno. Lifehacker zajedno s izdavačkom kućom Alpina Non-Fiction objavljuje ulomak iz poglavlja “U potrazi za definicijom: tko je stvarno star” iz knjige U smjeru suprotnom od kazaljke na satu: Što je starenje i kako se protiv njega boriti.

Nacrtajte granicu

Počnimo s mojom definicijom iz djetinjstva: star je netko tko ima mnogo godina. Ali "puno" nije najstroži koncept. Imam 30 godina - je li to puno? I 40? Ili 60? Bilo bi moguće uvesti jedinstveni dobni prag za sve, nakon kojeg se osoba automatski počinje smatrati starom. Takvim se pragom može smatrati, primjerice, dob za umirovljenje – ali u mnogim zemljama se ne poklapa, a u nekim zemljama uopće nisu čuli za mirovine. Osim toga, ovaj prag mora se stalno pomicati u skladu s prosječnim očekivanim životnim vijekom: na primjer, u Rumunjskoj se povećava za godinu dana svake četiri godine, a u Belgiji - svake pet. I kako onda shvatiti kada i koliko pomaknuti granicu starosti? Da bismo to učinili, još se moramo osloniti na neke druge znakove koji nisu izravno povezani s dobi.

Uz bilo koji dobni prag, postoji još jedan problem: čim uspostavimo granicu između starih i mladih, zatvaramo oči pred procesom starenja, a početak starosti označavamo kao specifičan događaj. Čovjek navrši, recimo, 60 godina - i točno na godišnjicu rođenja postaje starac na pucketanje prstiju. Ovo je dobar potez zapleta za bajku, ali u stvarnom životu izgleda nevjerojatno.

Po našem mišljenju, starenje je još uvijek postupan proces koji traje godinama i ne događa se odmah.

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

Osim toga, nije jasno što učiniti sa životinjama. Ako očekujemo da testiramo svoju tabletu vječne mladosti na modelima organizama, prije nego što prijeđemo na ljude, onda bi i naš kriterij starosti trebao raditi za njih. A životni vijek im je vrlo različit: od nekoliko dana do stotina godina, a u laboratoriju često žive dulje nego u divljini. Stoga ćete morati ili postaviti svoj vlastiti prag za svaku vrstu i stalno ga usavršavati, ovisno o okolnostima, ili smisliti neku referentnu točku zajedničku za sve organizme.

Sudeći po izgledu

Budući da se dobna granica pokazala kao neprikladan kriterij, možete se pokušati odgurnuti od vanjskih znakova starosti. Na kraju, svatko od nas može prepoznati starca na ulici ne gledajući njegovu putovnicu: sijeda kosa, pogrbljena figura, naborana koža, neujednačen hod, oštećenje pamćenja.

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

Stoga, ako odlučimo izračunati stare ljude prema njihovim karakteristikama, tada će u ovu kategoriju spadati ljudi svih dobnih skupina koji su slučajno stekli sijed pramen ili iskrivljeno držanje. Osim toga, među “starcima” bit će mnogo invalida ili psihički bolesnih koji su izgubili pamćenje. A bogati ljudi koji si mogu priuštiti praćenje stanja svoje kože i kose, naprotiv, činit će se mlađima od svojih siromašnih i neuređenih vršnjaka.

Najočitiji kriterij za nas se pokazao netočnim, a to nije bez razloga. Činjenica je da to nije izravno povezano s mehanizmima starenja. Sastavljajući portret prosječnog starca, proces ocjenjujemo po njegovim konačnim manifestacijama - kao da po izbjeglom mlijeku utvrđujemo spremnost kaše. No, žitarice se mogu kuhati bez napuštanja granica posude, ako s njima pažljivo rukujete, ili može napuniti cijeli štednjak na samom početku kuhanja, ako upalite prejaku vatru. Stoga, da bismo uhvatili rep starosti, moramo pogledati unutar tave, odnosno krenuti u potragu za uzrocima starenja i njegovim prvim manifestacijama.

Provjera u borbi

Okrećući se glavnom izvoru narodne mudrosti - "Wikipediji" - dobivamo odgovor: "Starost je razdoblje života od gubitka sposobnosti rađanja do smrti." Ova definicija izgleda logično, jer, za razliku od prethodnih, odražava specifične promjene unutar tijela. Osim toga, čini se prilično jasnim - za razliku od vanjskih znakova starosti, sposobnost reprodukcije može se lako izmjeriti: dopustite životinji da se pari s drugim jedinkama i provjeri proizvodi li potomstvo.

Ali osobu nije baš zgodno ocjenjivati 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 taj potencijal: po sposobnosti rađanja potomstva ili po broju zametnih stanica u zalihama. Moderne reproduktivne tehnologije omogućuju ženi da rodi dijete i rodi ga s 50 ili čak 60 godina (Najstarija osoba koja je rodila ima gotovo 67 godina u Guinnessovoj knjizi), ali jajašca, barem zdrava, obično ponestane ih negdje za 40-45 godina.

Treće, reproduktivni kriterij će raditi drugačije za muškarce i žene. Spermatozoidi se, za razliku od jajašca, stvaraju neprestano, a čovjekov organizam ih može proizvoditi sve do smrti, čak i kada njegov vršnjak dugo nema zametnih stanica. Istodobno, vanjski znakovi starosti poput sijede kose i bora pojavljuju se kod muškaraca i žena gotovo istovremeno, a žene u pravilu žive dulje.

Mjerenje starosti u smislu reproduktivnog potencijala pokazuje 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 kirurga, neki uspijevaju sačuvati svoju vanjsku mladost i sa 70 godina.

Brojimo mutacije

Kad na predavanjima pitam slušatelje što je starost, često mi odgovore: to su kvarovi i poremećaji u tijelu. Reproduktivni kriterij također se uklapa u ovu definiciju: nesposobnost reprodukcije je jedan od tih kvarova. No, budući da se ona može javiti kod svake osobe prije ili kasnije, zbog povezanosti s drugim znakovima starenja, nerazumno je to činiti mjerilom starosti ako želimo pronaći jedinstvenu referentnu točku za sve.

Možete napraviti popis 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. Standardni postupak za stvaranje indeksa slabosti // BMC Geriatrics. 2008. ruj; 8. (na njih ćemo se vratiti u poglavlju o biološkoj dobi), koje često koriste liječnici koji proučavaju starenje. Indeks krhkosti skup je simptoma i bolesti povezanih s dobi 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 usredotočimo na posljedicu, a ne na uzrok, bogati su ljudi 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 produljenje života.

Stoga ćemo morati zaviriti dublje – u pojedinačne stanice i molekule, i tražiti znakove starenja već na mikroskopskoj razini.

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

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

U 2018. godini objavila su dva članka Bae T. i sur. Različite stope i mehanizmi mutacije u ljudskim stanicama u pregastrulaciji i neurogenezi // Znanost. veljače 2018.; 359 (6375): 550–555. skupine Lodato M. A. i sur. Starenje i neurodegeneracija povezani su s povećanim mutacijama u pojedinačnim ljudskim neuronima // Znanost. veljače 2018.; 359 (6375): 555-559. znanstvenici koji su vjerovali u točkaste mutacije u živčanim stanicama ljudi. Istraživači su se pitali u kojem trenutku nastaju te mutacije i koliko ih se nakuplja tijekom života. Da bi to učinili, uzeli su nekoliko susjednih živčanih stanica iz mozga odraslih - i rudiment mozga u embrija (znanstvenici su radili s materijalom dobivenim kao rezultat pobačaja) i pročitali njihovu DNK. U idealnom slučaju, u svim stanicama našeg tijela, slijed nukleotida u DNK trebao bi biti isti. Ali tijekom života svaka stanica neovisno o ostalima nakuplja zamjene "jednom slovom". Stoga, ako dvije stanice međusobno usporedimo, broj razlika u točkama u tekstu DNK bit će jednak broju mutacija u svakoj stanici.

Rezultati izračuna pokazali su se zastrašujućim. Na samom početku razvoja embrija, kada se oplođeno jajašce podijeli na prve stanice, dijeli se otprilike jednom dnevno. Svaka takva podjela, kako se ispostavilo, već nosi sa sobom u prosjeku 1,3 nove mutacije. Kasnije, kada se živčani sustav počne formirati – do 15. tjedna razvoja – svaki dan dodaje još oko pet mutacija stanicama. A do kraja neurogeneze, odnosno diobe stanica u većini područja mozga u razvoju – to je otprilike 21. tjedan – svaka stanica već nosi 300 jedinstvenih točkastih mutacija. Do trenutka kada se osoba rodi, do 1000 mutacija nakupi se u onim stanicama koje se nastavljaju dijeliti. A onda, tijekom života, DNK mutira sporije, brzinom od oko 0,1 pogreške dnevno, i do 45. godine stanice sadrže otprilike 1.500 mutacija, a do 80. godine - po 2.500.

Ako svaku mutaciju, prema dogovoru, 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 molekularnoj razini potvrđuje se naše intuitivno razumijevanje starenja: ono nije događaj, već proces koji je u tijeku.

Mutacije se ne pojavljuju iznenada, već se nakupljaju od prvog dana razvoja do kraja života. A gdje povući crtu „DNK mladih“potpuno je neshvatljivo. Ako se starost računa od pojave prve mutacije, tada će se hrpa od nekoliko stanica morati prepoznati kao stara. A ako pokušamo postaviti graničnu vrijednost za broj mutacija, suočit ćemo se s istim problemom kao u slučaju dobi za umirovljenje: 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 usredotočiti se ne na trenutak pojave pogrešaka, već na stopu mutacije - na primjer, nazvati staru čije se mutacije počinju pojavljivati brže. Ali i ovdje nas čeka kvaka: živčane stanice brže nakupljaju pogreške prije rođenja nego poslije. Do rođenja već sadrže više od trećine svih mutacija koje će uspjeti dobiti tijekom cijelog života. Moglo bi se zaključiti da je to obilježje stanica živčanog tkiva koje se gotovo u potpunosti formiraju u embrionalnom razdoblju, a zatim, nakon rođenja djeteta, jedva se razmnožavaju. Ali ne, stanice crijeva ili jetre koje se dijele kod odrasle osobe mutiraju Blokzijl F. et al. Nakupljanje mutacija specifičnih za tkivo u matičnim stanicama odraslih ljudi tijekom života // Nature. 2016. listopad; 538: 260-264. otprilike istom brzinom kao i nervozni - oko 0,1 pogreške dnevno. A to znači da nas greške u brojanju ne približavaju definiciji starosti.

Postavljamo dijagnozu

Čini se da starost i staru osobu nećemo moći jednoznačno definirati: starenje je postupan proces, s krajem, ali bez početka. Međutim, postoje ljudi koji se i dalje bore protiv starenja unatoč nedostatku definicija – to su liječnici. Starost prepoznaju po specifičnim manifestacijama: bolestima povezanim sa starenjem i bore se – kad god je to moguće – izravno s njima. Sve što liječnik danas može učiniti za starijeg pacijenta: zamijeniti zube, umetnuti slušni aparat, izliječiti srce ili presaditi rožnicu – manji popravci tijela, zamjena pojedinih dijelova. Stoga je starost s gledišta liječnika skup najčešćih nedostataka koji se mogu ispraviti.

Vrijedno je posvetiti se medicinskom pristupu: ovo je do sada najučinkovitiji način produljenja života koji imamo.

Kakvi god bili temeljni mehanizmi starenja, još uvijek ne znamo kako se nositi s njima, ali lako možemo pobijediti mnoge izravne uzroke smrti: stanovnici razvijenih zemalja više ne umiru masovno od infekcija, paraliza je odavno prestala biti kazna, a da se nosite s visokim krvnim tlakom ili razinom šećera u krvi sada se može uz tabletu. Prosječni očekivani životni vijek povećao se tijekom proteklog stoljeća. Savezna državna služba za statistiku. Statistički bilten 2007. gotovo udvostručio. U tom smislu, bitka sa starošću, unatoč nedostatku jasne definicije neprijatelja, već je u punom jeku.

No kada govorimo o preokretanju starenja, teško možemo zamisliti vječnu borbu s bolestima povezanim sa starenjem. Najvjerojatnije bismo voljeli da se oni niti ne pojave. Stoga će tabletu za starost, ako je smislimo, vjerojatno 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 naziva "starost" u Međunarodnoj klasifikaciji bolesti (dokument koji objavljuje Svjetska zdravstvena organizacija svakih 10 godina radi objedinjavanja medicinskih dijagnoza u različitim zemljama), opisuje standardni skup simptoma povezanih sa dobi: "senilna dob, senilna slabost, senilna astenija." Ali sama moderna medicina starenje ne smatra bolešću.

Dobro ili loše je sporna točka. S jedne strane, ovakvo stanje ozbiljno koči razvoj znanosti. Čak i ako gerontolozi Specijalisti koji liječe i proučavaju zdravlje ljudi starijih od 60 godina. dogovoriti tko se smatra starim, a tko mladim, sada ne mogu provesti klinička ispitivanja jedne tablete za starost i provjeriti djeluje li ili ne. Za takav test neće dobiti ni novac ni dopuštenje od etičkih povjerenstava. Kako bi zaobišli ovaj problem, isprobavaju lijekove za bolesti povezane sa dobi, kao što je upala zglobova. Ako pacijenti više nemaju bolove u zglobovima, to će u svakom slučaju biti dobro. A ako pritom žive dulje od prosjeka, bit će još bolje.

S druge strane, zamislimo da se starost još uvijek službeno klasificira 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 liječnici nisu uspjeli složiti: prvi objavljuju Bulterijs S., Hull R., Björk V., Roy A. Vrijeme je da se biološko starenje klasificira kao bolest // Frontiers in genetics. lipnja 2015. poziva da se starenje prepozna kao bolest, ovi se tvrdoglavo opiru. No, pretpostavljam da će liječnici 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 s tim kaosom, pa će ga jednog dana morati predvoditi medicinska zajednica i prepoznati starost kao jednu od brojnih bolesti čovječanstva, a pritom se složiti oko jedne definicije.

Polina Loseva je po obrazovanju biologinja, diplomirala je na Odsjeku za embriologiju Biološkog fakulteta Moskovskog državnog sveučilišta. Piše članke za portale "Potkrovlje", "N+1", "Elementi", OLYA i popularizira znanost. U suprotnom od kazaljke na satu govori o mehanizmima starenja, pokušajima stvaranja "pilule za starost" i načinima odgađanja neizbježnog.