BlogDlaczego się starzejemy? Jak możemy żyć dłużej?

Przez długi czas sądzono, że starzejemy się z powodu uszkodzeń DNA. Wydawałoby się to logiczne, ponieważ DNA zawiera wszystkie instrukcje dotyczące budowy komórek i całego organizmu.

Istnieją także choroby, w których proces naprawy DNA jest upośledzony, przez co pacjenci wyglądają, jakby starzeli się w przyspieszonym tempie. Przykłady takich „chorób przyspieszonego starzenia” to progeria (zespół Hutchinsona-Gilforda), zespół Wernera, trichotiodystrofia, zespół Rothmunda-Thomsona oraz zespół Cockayne’a.

Uszkodzenie DNA to tylko część procesu starzenia

Jednak te choroby nie odwzorowują procesu starzenia w pełni.

Na przykład osoby z progerią nie mają wielu typowych chorób i objawów starzenia, takich jak choroba Alzheimera, zaćma, pogorszenie wzroku czy utrata słuchu.

Co więcej, zwierzęta o wysokiej częstości mutacji DNA nie starzeją się szybciej, ani nie mają skróconej długości życia. Co ciekawe, myszy z defektami w naprawie DNA rzeczywiście wydają się starzeć szybciej, ale nie jest to zależne od tempa mutacji DNA.

Najsilniejszym argumentem przeciwko teorii, że uszkodzenie DNA jest główną przyczyną starzenia, jest możliwość klonowania młodych, zdrowych zwierząt z komórek pochodzących od starych zwierząt. Proces klonowania zdaje się odwracać uszkodzenia i starzenie DNA.

Podczas klonowania jądro komórkowe zawierające DNA pobierane jest ze starej komórki (pochodzącej od starego zwierzęcia) i umieszczane w komórce jajowej, z której wcześniej usunięto jądro. Z tej komórki powstaje nowe, młode zwierzę, które w wielu przypadkach żyje normalnie i długo. Oznacza to, że uszkodzenia DNA zgromadzone przez stare zwierzę podczas życia zdają się być nagle naprawione, kiedy nowy organizm się rodzi.

To nie oznacza, że uszkodzenie DNA nie odgrywa żadnej roli w starzeniu. Jednak sugeruje, że jest ono tylko jednym z wielu czynników i prawdopodobnie nie najważniejszym.

Starzenie jest wynikiem wielu innych procesów. Jakie jeszcze mechanizmy przyczyniają się do starzenia (i ostatecznie do śmierci)?

1. Deregulacja epigenetyczna

Spadek jakości epigenomu może być jedną z kluczowych przyczyn starzenia.

Epigenom decyduje o tym, które geny są aktywne, a które nie. Można go porównać do przełącznika włączającego i wyłączającego geny. Z wiekiem epigenom staje się coraz mniej uporządkowany – geny, które powinny być wyłączone, zostają aktywowane (np. geny promujące raka), a geny, które powinny działać, zostają wyciszone (np. geny chroniące i naprawiające komórki). Dodatkowo złożony mechanizm, który reguluje strukturę DNA, staje się coraz mniej stabilny, co prowadzi do destabilizacji komórek.

Niektórzy naukowcy uważają, że starzejemy się głównie z powodu deregulacji epigenetycznej, a nie uszkodzenia DNA. Substancje takie jak alfa-ketoglutaran, mikrodawkowany lit, witamina C, NMN i glicyna mogą poprawiać funkcjonowanie epigenomu.

2. Akumulacja białek

Białka są podstawowymi budulcami i maszynami roboczymi naszych komórek. Każda komórka zawiera miliony białek, które są nieustannie syntetyzowane i degradowane w złożonym procesie recyklingu. Jednak proces ten nie jest doskonały – niektóre białka nie ulegają degradacji i zaczynają zalegać w komórkach, tworząc skupiska. Te nagromadzone białka utrudniają funkcjonowanie komórek, prowadząc do tzw. „toksyczności białek”, zjawiska znanego jako utrata homeostazy proteostazy.

Substancje przeciwstarzeniowe, takie jak glukozamina, mikrodawkowany lit czy glicyna, mogą spowolnić ten proces.

3. Dysfunkcja mitochondriów

Mitochondria to „elektrownie” komórek. Każda komórka może zawierać setki lub tysiące mitochondriów, które przekształcają tlen i składniki odżywcze w energię niezbędną do przeżycia.

Z wiekiem mitochondria ulegają uszkodzeniom. Bez odpowiednio funkcjonujących „elektrowni” komórki ulegają degradacji, co prowadzi do objawów starzenia.

Substancje takie jak jabłczan, alfa-ketoglutaran wapnia, fisetyna i pterostilben mogą wspierać zdrowie mitochondriów.

4. Skracanie i uszkodzenia telomerów

Telomery to zakończenia nici DNA, które chronią materiał genetyczny przed uszkodzeniami, podobnie jak plastikowe osłonki na końcach sznurówek.

Z każdym podziałem komórkowym telomery się skracają, aż stają się zbyt krótkie, by skutecznie chronić DNA, co prowadzi do uszkodzenia i śmierci komórek.

5. Komórki senescentne („zombie”)

Z wiekiem w naszych tkankach pojawia się coraz więcej komórek senescentnych. Są to komórki, które powinny umrzeć, ale tego nie robią – zamiast tego pozostają w organizmie i wydzielają szkodliwe substancje, uszkadzając zdrowe komórki.

Gromadzenie się tych „zombie-komórek” w skórze przyczynia się do powstawania zmarszczek, w naczyniach krwionośnych prowadzi do miażdżycy, a w mózgu powoduje stany zapalne i przyspiesza starzenie.

Substancje takie jak fisetyna mogą eliminować komórki senescentne.

Jak możemy spowolnić starzenie?

Obecnie naukowcy na całym świecie opracowują nowe biotechnologie, które mają na celu wpływanie na mechanizmy starzenia, np. epigenetyczne odmładzanie komórek, regenerację mitochondriów czy redukcję nagromadzonych białek.

Dlaczego to ważne? Ponieważ spowalnianie starzenia może skutecznie zmniejszyć ryzyko chorób związanych z wiekiem, takich jak choroby serca, Alzheimer czy osteoartroza.

Choć przyszłe technologie będą przełomowe, obecnie najlepszym sposobem na długowieczność pozostaje styl życia: zdrowa dieta, suplementacja, aktywność fizyczna, sen i redukcja stresu.