Zašto nauka ne zna postoji li starost?

Sadržaj:

Zašto nauka ne zna postoji li starost?
Zašto nauka ne zna postoji li starost?
Anonim

Suočavanje sa problemom starenja postaje moderno. Prije desetak godina potraga za "tabletom protiv starosti" bila je ograničena na teoretski razvoj i eksperimente na životinjama, a sada se neki od kandidata za "tablete" prikradaju drugoj ili trećoj fazi kliničkih ispitivanja. Od početka desetljeća, broj takvih ispitivanja udvostručio se, a budžet za startupe za razvoj novih metoda suočavanja sa starenjem povećao se osam puta. No, kako se približavamo neprijatelju, obrisi mu se sve više zamagljuju. Iznenađujuće, što duže proučavamo starost, gore možemo utvrditi o čemu se radi.

Granične poteškoće

Koji god članak o gerontologiji otvorite danas, on počinje riječima "starenje je …". Takav početak može izgledati čudno: zašto objašnjavati naizgled očite stvari?

Međutim, ako pažljivo pogledate, pokazalo se da među mnogim sličnim definicijama postoji prilično malo podudarnih. Stoga su autori članaka reosigurani i od samog početka detaljno objašnjavaju šta će točno proučiti, mjeriti ili pobijediti.

Činjenica je da je intuitivna definicija starenja, koju svatko od nas koristi u svakodnevnom životu, potpuno neprimjenjiva u eksperimentu.

Zamislimo da smo odlučili pronaći lijek za „starost“. Logično je pretpostaviti da bi željeni lijek trebao pomoći da mladi ljudi ne ostare, odnosno da se ne pretvore u stare ljude. Zbog toga je potrebno sastaviti protokol za laboranticu koja će pratiti jesu li se među ispitanicima pojavili stari ljudi ili ne.

Recimo da smo prikupili približnu skicu starca kakvog ga vidimo: ova osoba, najvjerojatnije, loše hoda i često je bolesna, sijeda i pogrbljena, s borama i bez zuba, mnogo zaboravlja i nije sposobna za reprodukciju.

Ali čak i ako smo pažljivo radili i propisali broj bora koje subjekt mora razviti i zube koje mora izgubiti da bi se smatrao starim, naš laboratorijski pomoćnik neizbježno će imati poteškoća. Šta je sa onima koji su izgubili zube, ali su zadržali savršeno držanje? A s onima koji su posijedili ili proćelavili s 30 godina?

Problem koji čeka našeg nesretnog laboratorijskog pomoćnika nije uzrokovan činjenicom da on ili mi nismo učinili dovoljno da definiramo starost. Postoje još dvije važne okolnosti zbog kojih je pojava takvog kriterija malo vjerojatna.

Prvo, starenje je, kao i razvoj, čiji je nastavak, postepen proces. Ne dolazi do promjene odjednom: zubi redom ispadaju, fizička snaga postupno opada.

Čak ni sposobnost reprodukcije, koja se, čini se, može mjeriti po principu "je / ne", ne nestaje preko noći. Stoga ne postoji jasna granica između starosti i mladosti.

Drugo, stariji su vrlo raznolika grupa. Koji god parametar poduzeli mjeriti, bilo da se radi o snazi stiska šake, koncentraciji nekih tvari u krvi ili skupu mikroba u crijevima, širenje u njoj među starijim članovima populacije neće biti ništa manje, ako ne i više, nego među mladima.

Image
Image

S godinama, širenje vrijednosti fizioloških parametara samo raste, što se može vidjeti iz primjera koncentracije hormona štitnjače u krvi starijih i stogodišnjaka.

I ovo ima svoju logiku: polovni automobili istog modela manje su slični od svježe serije sa montažne trake. Tijekom dugog života, ljudsko tijelo uspijeva toliko puta slomiti i popraviti pojedine dijelove da akumulira jedinstveni skup molekularnih i tkivnih "ožiljaka", o kojima ovisi koliko će jako jedan ili drugi njegov organ s vremenom.

Zato prosječna vrijednost ili "norma", koju bismo mogli izračunati za starije osobe, vjerojatno neće biti indikativna i omogućit će nam da ih pouzdano razlikujemo od mladih.

Starac i rulet

Paradoks nesrećnog laboratorijskog pomoćnika ima očito rješenje: ne mjerimo apsolutno stanje osobe - bila ona stara ili nije stara - već brzinu kojom se kreće iz jednog stanja u drugo, odnosno brzinu starenja.

Čak i ako ne znamo gdje podvući crtu, možemo izmjeriti prosječnu statističku stopu po kojoj se gomilaju promjene povezane s godinama i pokušati je smanjiti - po mogućnosti na nulu.

Ali onda se javlja drugi problem: nije baš jasno koje promjene treba pratiti. Među mnogim stanicama i molekulima u tijelu, na koje na ovaj ili onaj način utječe protok vremena, potrebno je izdvojiti jedan parametar koji će poslužiti kao pokazatelj starosti.

Takvi se parametri nazivaju biološkim markerima starosti - vjeruje se da, za razliku od hronološke (pasoške) starosti, tačnije odražavaju stepen starenja tijela.

Međutim, nije lak zadatak izdvojiti jedan marker koji omogućuje procjenu stanja organizma u cjelini. Godine 2004. istraživači starenja iznijeli su listu kriterija koje takav marker mora zadovoljiti.

Unatoč činjenici da svi izgledaju potpuno opravdano, gotovo je nemoguće doći do parametra koji ih zadovoljava. Isprobajte sami. Dakle, idealan biološki marker starosti trebao bi:

1. Budite laki za mjerenje. Osim toga, ova mjerenja, očito, ne bi trebala naštetiti zdravlju ispitanika. Stoga neće biti moguće odrediti starost uz pomoć obdukcije ili čak biopsije unutarnjih organa, ali je sasvim prikladan test krvi ili struganje sluznice.

2. Predvidite vjerovatnoću smrti … Nakon što smo došli do markera, moramo ga nekako provjeriti, odnosno pobrinuti se da ima smisla. Možete, naravno, vidjeti koliko su njegova predviđanja u korelaciji s kronološkom dobi. Međutim, to nije dovoljno, jer je sama ideja biološke starosti da hronološko doba ne odražava u potpunosti stvarnu stopu starenja. To znači da je potrebna neka vrsta nezavisne provjere.

Sada se rizik od smrti uslijed prirodnih uzroka (to jest bolesti i patoloških stanja, a ne ratova i katastrofa) koristi kao neovisan kriterij. Ovo je jedna od modernih definicija starenja: sve veći rizik od smrti.

Unatoč činjenici da postoji mnogo pitanja o ovoj definiciji (o njima smo nedavno govorili), mjerenje rizika od smrti prilično je jednostavno - samo trebate izračunati koji postotak ljudi određene dobi preživi do sljedeće godine.

Dakle, biološki marker starosti trebao bi donekle odgovarati vjerovatnoći smrti. Stoga, na primjer, korištenje broja bora na licu (kao što su ovakve ideje već nastale) nije dobra ideja: ljudi koji puno rade na suncu brže bore svoju kožu, ali gotovo nitko ne umire od toga ovo.

3. Budite relevantni za biološke uzroke starenja. Ovo je još jedan problem pri procjeni starosti prema borama: budući da je ovo vanjska manifestacija, može biti uzrokovana mnogim razlozima - baš kao što broj zuba ne ovisi samo o dobi, već i o vrsti prehrane, navikama pranja i mršavosti.

Ali biološki uzroci starenja leže duboko - u svakom smislu te riječi - i čim odlučimo izračunati, na primjer, broj mutacija u stanicama ili broj starih ćelija u tkivima, naša mjerenja postaju mnogo traumatičnija za temu i počnu protivrečiti tački 1 ove liste.

4. Radite na modelima organizama, ne samo na ljudima. Budući da je polazište za razvoj bioloških markera starosti potraga za „tabletom za starenje“, korisno je odmah razmisliti o tome kako će to proći u kliničkim ispitivanjima.

Prije nego što se takva pilula pusti za ljude, morat će pokazati svoju učinkovitost na laboratorijskim životinjama - i bilo bi lijepo provjeriti njeno djelovanje prema istim kriterijima, odnosno prema istom biološkom biljegu starosti.

Ne postoji nijedan marker koji bi zadovoljio sve ove zahtjeve danas. Oni koji se lako mjere, poput vanjskih znakova, rijetko su povezani s temeljnim uzrocima starenja. Oni, pak, zahtijevaju skupe i često traumatične metode mjerenja. Konačno, čak i oni koji zadovolje prva tri kriterija često ne uspiju na četvrtom.

Na primjer, epigenetski sat je skup oznaka na DNK koje određuju stupanj njegovog uvijanja. Naučili su kako ih lako izmjeriti uzimanjem ćelija iz kože ili krvi (međutim, ne odražavaju uvijek stupanj starenja drugih tjelesnih tkiva).

Čini se da su zaista povezani sa stupnjem starenja i dopuštaju predviđanje rizika od smrti. No, u isto vrijeme, epigenetska dob osobe nije nedvosmisleno povezana s dobi laboratorijskih životinja: za svaku vrstu potrebno je izračunati vlastitu ljestvicu za pretvaranje epigenetskih godina u ljudske godine, a nije uvijek linearna - ona nedavno je otkriveno, na primjer, da je za pse logaritamska i neravnomjerna.

Image
Image

Epigenetsko doba ljudi i pasa nije linearno povezano: na početku života psi stariju ubrzano u odnosu na ljude, a zatim, naprotiv, sporije.

Konačno, glavni problem markera je što još uvijek ne znamo koji je od poznatih uzroka starenja najvažniji, pa čak i sumnjamo da takav osnovni uzrok ne postoji. To znači da će svaki parametar koji smislimo mjeriti vlastiti razlog, zanemarujući ostale.

Na primjer, epigenetski sat daje ideju o performansama stanica, ali ne govori ništa o broju mutacija u njihovoj DNK, ili stanju njihovih proteina, a još više o količini hormona i hranjivih tvari u krv.

Nije iznenađujuće da se markeri međusobno slabo slažu. Jedan djeluje bolje za djecu, drugi za odrasle, jedan dobro predviđa rizik od smrti, a drugi - rizik od razvoja patologija povezanih sa starenjem. Ova nam specijalizacija omogućuje rješavanje određenih problema, ali nas ne približava razumijevanju šta je starenje i kako ga mjeriti.

Manevar zaobilaznice

Dakle, želimo potražiti tabletu za starost, ali ne znamo šta je to, niti kako je izmjeriti. Kako bi pronašli izlaz iz ove situacije, gerontolozi su odlučili problem sagledati iz drugog ugla.

Recimo da ne možemo na bilo koji način definirati šta je starenje, ali tačno znamo od čega ljudi obično umiru. I to nije starost sama po sebi, već određeni skup bolesti povezanih sa starenjem: zatajenje srca, ateroskleroza, rak, Alzheimerova i Parkinsonova bolest, osteoporoza, dijabetes, kronična opstruktivna plućna bolest itd. I mnogo ih je lakše dijagnosticirati i pratiti.

Tako se pojavila paradigma geroscience koja predlaže da se starenje - barem na nivou kliničkih ispitivanja - posmatra kao skup bolesti povezanih sa starenjem i tako nacrta jasniji obris našeg neprijatelja.

Za ovu ideju postoji posebna naučna osnova. Danas postoji nekoliko službeno priznatih mehaničkih uzroka starenja: upala, iscrpljivanje ćelijskih zaliha, molekularno oštećenje, epigenetske promjene, metabolički pomak, agregacija proteina i odgovor tijela na stres. Svi su oni na neki način uključeni u razvoj bilo koje bolesti povezane sa starenjem.

Na primjer, pojava tumora pojačana je stresom, reagira na tjelesni metabolizam, a također uzrokuje upalu u tkivu i oštećenje unutar stanica, neoplastičnih i zdravih. Na primjer, dijabetes se razvija u pozadini metaboličkih poremećaja i često je popraćen upalom i nakupljanjem proteinskih zapleta.

Osim toga, svi poznati uzroci starenja ne postoje samo u tijelu, već se međusobno jačaju. Kao rezultat upale, mijenja se metabolizam, stres dovodi do agregacije proteina, a epigenetske promjene onemogućuju umnožavanje matičnih stanica.

Dakle, hijerarhija uzroka starenja i smrti nije vertikalna, već umrežena: postoji mnogo razloga odjednom, a onda se zbrajaju jedna ili druga bolest povezana s godinama (a često i više).

Image
Image

Svi mehanički uzroci starenja međusobno su povezani, tvoreći ne vertikalnu hijerarhiju, već mrežu.

Čini se da je izlaz iz ove situacije danas sljedeći: potražimo lijek za bolesti povezane sa starenjem odvojeno, jer je prisustvo ili odsustvo svake od njih znak koji se lako mjeri. Ovi lijekovi se zatim mogu testirati na efikasnost protiv drugih bolesti povezanih sa starenjem.

A ako se neke metode ili lijekovi pokažu kao pravi lijek za nekoliko bolesti odjednom, to će značiti da uklanjaju nekoliko uzroka smrti odjednom, odnosno da se općenito bore protiv starosti.

Ako će se gerontolozi doista pridržavati ove metode, teško da bismo trebali očekivati značajne rezultate ispitivanja "pilula za starost". Svi će oni biti "prerušeni" u lijekove za različite bolesti povezane sa starenjem, a njihova sposobnost produženja života ovisit će o tome koliko meta mogu istovremeno pogoditi.

Slijedom ovoga, možemo zamisliti da će sam pojam "tablete za starost" i "protiv starenja" (i ujedno moderna riječ "protiv starenja") nestati iz znanstvenog diskursa: uostalom, ako izjednačiti starost sa nizom specifičnih bolesti, postoji li ona kao nezavisna pojava?

Preporučuje se: