Zakaj znanost ne ve, če starost obstaja

Kazalo:

Zakaj znanost ne ve, če starost obstaja
Zakaj znanost ne ve, če starost obstaja
Anonim

Reševanje problema staranja postaja modno. Pred ducatom let je bilo iskanje "tabletke proti starosti" omejeno na teoretični razvoj in poskuse na živalih, zdaj pa se nekateri kandidati za "tablete" prikradejo v drugo ali tretjo fazo kliničnih preskušanj. Od začetka desetletja se je število tovrstnih poskusov podvojilo, proračun za zagonska podjetja za razvoj novih metod spopadanja s staranjem pa se je osemkrat povečal. Ko pa se bližamo sovražniku, se njegovi obrisi vse bolj zamegljujejo. Presenetljivo je, da dlje ko preučujemo starost, slabše lahko ugotovimo, za kaj gre.

Mejne težave

Ne glede na članek o gerontologiji, ki ga odprete danes, se začne z besedami "staranje je …". Takšen začetek se lahko zdi nenavaden: zakaj razlagati na videz očitne stvari?

Če pa natančno pogledate, se izkaže, da je med številnimi podobnimi opredelitvami kar nekaj sovpadajočih. Zato so avtorji člankov pozavarovani in že od vsega začetka podrobno pojasnjujejo, kaj točno bodo študirali, merili ali zmagali.

Dejstvo je, da je intuitivna definicija staranja, ki jo vsak od nas uporablja v vsakdanjem življenju, v poskusu popolnoma neuporabna.

Predstavljajmo si, da smo se odločili najti zdravilo za »starost«. Logično je domnevati, da bi želeno zdravilo pripomoglo k temu, da se mladi ne starajo, torej da se ne spremenijo v stare ljudi. Zato je treba sestaviti protokol za laboranta, ki bo spremljal, ali so se med predmeti pojavili stari ljudje ali ne.

Recimo, da smo zbrali približno skico starca, kakršnega vidimo: ta oseba najverjetneje slabo hodi in je pogosto bolna, siva in pogrbljena, z gubami in brez zob, veliko pozabi in ni sposobni razmnoževati.

Toda tudi če smo skrbno delali in predpisali število gub, ki jih mora preiskovanec razviti, in zobe, ki jih mora izgubiti, da bi ga lahko šteli za starega, bo naš laboratorijski sodelavec neizogibno imel težave. Kaj pa tisti, ki so izgubili zobe, a ohranili popolno držo? In s tistimi, ki so pri 30 letih postali sivi ali plešasti?

Težave, ki čaka na našega nesrečnega laboratorija, ne nastane zaradi dejstva, da on ali mi nismo naredili dovolj za opredelitev starosti. Obstajata še dve pomembni okoliščini, zaradi katerih je pojav takšnega merila malo verjeten.

Prvič, staranje je, tako kot razvoj, katerega nadaljevanje, postopen proces. Ne pride do spremembe naenkrat: zobje po vrsti izpadejo, fizična moč se postopoma zmanjšuje.

Tudi sposobnost razmnoževanja, ki se zdi, da jo je mogoče izmeriti po načelu »je / ne«, ne izgine čez noč. Zato ni jasne meje med starostjo in mladostjo.

Drugič, starejši so zelo raznolika skupina. Ne glede na parameter, s katerim se lotimo merjenja, pa naj bo to moč oprijema roke, koncentracija nekaterih snovi v krvi ali nabor mikrobov v črevesju, širjenje v njej med starejšimi prebivalci ne bo nič manjše, če ne več, kot med mladimi.

Image
Image

S starostjo se razpon vrednosti fizioloških parametrov le povečuje, kar je razvidno iz primera koncentracije ščitničnih hormonov v krvi starejših in stoletnikov.

In to ima svojo logiko: rabljeni avtomobili istega modela so si manj podobni kot sveža serija z montažne linije. Človeško telo v dolgem življenju uspe tolikokrat zlomiti in popraviti posamezne dele, da se mu nabere edinstven sklop molekularnih in tkivnih »brazgotin«, od katerih je odvisno, kako močno bo sčasoma eden ali drugi njegov organ.

Zato povprečna vrednost ali "norma", ki bi jo lahko izračunali za starejše, verjetno ne bo okvirna in nam bo omogočila, da jih zanesljivo ločimo od mladih.

Starec in ruleta

Paradoks nesrečnega laboratorija ima očitno rešitev: ne merimo absolutnega stanja osebe - ali je stara ali ne - ampak hitrost, s katero se premika iz enega stanja v drugo, to je stopnjo staranja..

Tudi če ne vemo, kje potegniti črto, lahko izmerimo povprečno statistično stopnjo, pri kateri se kopičijo starostne spremembe, in jo poskušamo zmanjšati - po možnosti na nič.

Potem pa se pojavi druga težava: ni zelo jasno, katere spremembe je treba spremljati. Med številnimi celicami in molekulami v telesu, na katere tako ali drugače vpliva čas, je treba izpostaviti en parameter, ki bo služil kot pokazatelj starosti.

Takšne parametre imenujemo biološki starostni označevalci - meni se, da v nasprotju s kronološko (potno) starostjo natančneje odražajo stopnjo staranja telesa.

Vendar ni enostavna naloga izločiti en sam marker, ki omogoča presojo stanja organizma kot celote. Leta 2004 so starejši raziskovalci predstavili seznam meril, ki jih mora tak marker izpolnjevati.

Kljub temu, da so vsi videti popolnoma upravičeni, je skoraj nemogoče najti parameter, ki bi jih zadovoljil. Poskusite sami. Torej bi moral biti idealen biološki starostni označevalec:

1. Bodite enostavni za merjenje. Poleg tega te meritve očitno ne bi smele škodovati zdravju osebe. Zato ne bo uspelo določiti starosti s pomočjo obdukcije ali celo biopsije notranjih organov, vendar je krvni test ali strganje sluznice povsem primeren.

2. Predvidite verjetnost smrti … Ko smo prišli do označevalca, ga moramo nekako preveriti, torej zagotoviti, da je smiseln. Seveda lahko vidite, kako dobro so njegove napovedi povezane s kronološko starostjo. Vendar to ni dovolj, saj je ideja biološke starosti, da kronološka starost ne odraža v celoti dejanske stopnje staranja. To pomeni, da je potrebno nekakšno neodvisno preverjanje.

Zdaj se tveganje smrti zaradi naravnih vzrokov (to je bolezni in patoloških stanj, ne vojn in katastrof) uporablja kot neodvisno merilo. To je ena od sodobnih definicij staranja: vse večje tveganje smrti.

Kljub temu, da obstaja veliko vprašanj o tej definiciji (o njih smo govorili pred kratkim), je merjenje smrtnega tveganja precej preprosto - izračunati morate le, koliko odstotkov ljudi določene starosti preživi do naslednjega leta.

Tako bi moral biološki starostni marker do neke mere ustrezati verjetnosti smrti. Zato na primer uporaba števila gub na obrazu (in tovrstne ideje so se že pojavile) ni dobra ideja: ljudje, ki veliko delajo na soncu, si kožo hitreje nagubajo, a skoraj nihče ne umre to.

3. Bodite pomembni za biološke vzroke staranja. To je še en problem pri ocenjevanju starosti po gubah: ker je to zunanja manifestacija, jo lahko povzročijo številni razlogi - tako kot je število zob odvisno ne le od starosti, ampak tudi od vrste prehrane, ščetkanja in nagnjenosti.

Toda biološki vzroki staranja ležijo globoko - v vsakem pomenu besede - in takoj, ko se odločimo na primer izračunati število mutacij v celicah ali število staranih celic v tkivih, postanejo naše meritve veliko bolj travmatične za predmet in začnejo nasprotovati 1. točki tega seznama.

4. Delajte na vzorčnih organizmih, ne le na ljudeh. Ker je izhodišče za razvoj bioloških označevalcev starosti iskanje »tabletke za staranje«, je koristno, da v kliničnih preskušanjih takoj pomislimo, kako bo.

Preden se takšna tabletka sprosti za ljudi, bo morala pokazati svojo učinkovitost pri laboratorijskih živalih - in bilo bi lepo preveriti njeno delovanje po istih merilih, torej po istem biološkem označevalcu starosti.

Danes ne obstaja en sam marker, ki bi zadovoljil vse te zahteve. Tiste, ki jih je enostavno izmeriti, na primer zunanje znake, so redko povezane z vzroki staranja. Ti pa zahtevajo drage in pogosto travmatične merilne metode. Nazadnje, tudi tisti, ki izpolnjujejo prve tri kriterije, pogosto ne uspejo na četrtem.

Na primer, epigenetska ura je niz oznak na DNK, ki določajo stopnjo njenega zvijanja. Naučili so se, kako jih enostavno izmeriti z odvzemom celic iz kože ali krvi (vendar ne odražajo vedno stopnje staranja drugih telesnih tkiv).

Zdi se, da so resnično povezani s stopnjo staranja in omogočajo napovedovanje tveganja smrti. Hkrati pa epigenetska starost osebe ni nedvoumno povezana s starostjo laboratorijskih živali: za vsako vrsto je treba izračunati svojo lestvico za pretvorbo epigenetskih let v človeška leta in ni vedno linearna - nedavno je bilo na primer ugotovljeno, da je za pse logaritemsko in neenakomerno.

Image
Image

Epigenetska starost ljudi in psov ni linearno povezana: na začetku življenja se psi starajo pospešeno glede na ljudi, nato pa, nasprotno, počasneje.

Nazadnje je glavna težava z označevalci v tem, da še vedno ne vemo, kateri od znanih vzrokov staranja je najpomembnejši, in celo sumimo, da tak temeljni vzrok ne obstaja. To pomeni, da bo vsak parameter, ki ga pripravimo, meril svoj razlog, ostale pa ne upošteval.

Na primer, epigenetska ura daje predstavo o delovanju celic, ne pove pa nič o številu mutacij v njihovi DNK ali stanju njihovih beljakovin, še bolj pa o količini hormonov in hranil v kri.

Ni presenetljivo, da se označevalci med seboj slabo ujemajo. Ena bolje deluje pri otrocih, druga pri odraslih, ena dobro napoveduje tveganje smrti, druga pa tveganje za razvoj starostnih patologij. Ta specializacija nam omogoča reševanje posebnih težav, vendar nas ne približuje razumevanju, kaj je staranje in kako ga meriti.

Manevriranje obvoznice

Torej, želimo poiskati tableto za starost, vendar ne vemo, kaj je to, niti kako jo izmeriti. Da bi našli izhod iz te situacije, so se gerontologi odločili, da bodo problem pogledali z drugega zornega kota.

Recimo, da nikakor ne moremo opredeliti, kaj je staranje, vendar natančno vemo, od česa ljudje običajno umrejo. In to ni starost sama po sebi, ampak poseben sklop starostnih bolezni: srčno popuščanje, ateroskleroza, rak, Alzheimerjeva in Parkinsonova bolezen, osteoporoza, sladkorna bolezen, kronična obstruktivna pljučna bolezen itd. In jih je veliko lažje diagnosticirati in slediti.

Tako se je pojavila paradigma geoznanosti, ki predlaga, da se staranje - vsaj na ravni kliničnih preskušanj - obravnava kot sklop starostnih bolezni in tako nariše jasnejšo oris našega sovražnika.

Za to idejo obstaja posebna znanstvena podlaga. Danes obstaja več uradno priznanih mehanskih vzrokov staranja: vnetje, izčrpanost zalog celic, molekularne poškodbe, epigenetske spremembe, presnovni premik, agregacija beljakovin in odziv telesa na stres. Vsi so nekako vključeni v razvoj katere koli starostne bolezni.

Na primer, pojav tumorjev poveča stres, reagira na presnovo telesa in povzroči tudi vnetje v tkivu in poškodbe v celicah, tako neoplastičnih kot zdravih. Na primer, sladkorna bolezen se razvije v ozadju presnovnih motenj in jo pogosto spremlja vnetje in kopičenje beljakovinskih zapletov.

Poleg tega vsi znani vzroki staranja ne obstajajo samo v telesu, ampak se medsebojno krepijo. Zaradi vnetja se spremeni metabolizem, stres vodi do agregacije beljakovin, epigenetske spremembe pa onemogočajo razmnoževanje matičnih celic.

Tako se hierarhija vzrokov staranja in smrti ne izkaže za navpično, ampak za mrežo: razlogov je naenkrat veliko, nato pa seštevajo eno ali drugo starostno bolezen (pogosto pa tudi več).

Image
Image

Vsi mehanski vzroki staranja so med seboj povezani in ne tvorijo navpične hierarhije, ampak omrežje.

Zdi se, da je izhod iz te situacije danes tak: poiščimo zdravilo za starostno povezane bolezni posebej, saj je prisotnost ali odsotnost vsakega od njih znak, ki ga je enostavno izmeriti. Ta zdravila lahko nato preizkusimo glede učinkovitosti na druge starostne bolezni.

In če se izkaže, da so nekatere metode ali zdravila pravo zdravilo za več bolezni hkrati, bo to pomenilo, da odpravijo več vzrokov smrti naenkrat, torej se borijo proti starosti na splošno.

Če se bodo gerontologi res držali te metode, potem komaj pričakujemo odmevne rezultate testov "tablet za starost". Vsi bodo "preoblečeni" v zdravila za različne starostne bolezni, njihova sposobnost podaljšanja življenja pa bo odvisna od tega, koliko tarč lahko hkrati zadenejo.

Po tem si lahko predstavljamo, da bo sam pojem "tablete za starost" in "proti staranju" (in hkrati modna beseda "proti staranju") izginil iz znanstvenega diskurza: navsezadnje, če enačiti starost z nizom posebnih bolezni, ali obstaja kot samostojen pojav?

Priporočena: