Πολλοί άνθρωποι διαφέρουν ως προς το πόσο γρήγορα γερνάνε από κάποιους άλλους και αυτή η διαφορά ξεκινά από νωρίς στη ζωή τους, σύμφωνα με την δρ. Έλεν Κουάρλες, Επίκουρη Καθηγήτρια Μοριακής, Κυτταρικής και Αναπτυξιακής Βιολογίας του Πανεπιστημίου του Μίσιγκαν, η οποία εξηγεί το πώς γερνά ο κάθε άνθρωπος και τα κύτταρα αυτού.

Τι είναι η γήρανση;

Υπάρχουν πολλοί διαφορετικοί ορισμοί της γήρανσης, ωστόσο σε αυτό που καταλήγουν όλοι οι επιστήμονες είναι πως η γήρανσηείναι μια μη αναστρέψιμη διαδικασία, η οποία οφείλεται τόσο σε ενδογενείς όσο και σε εξωγενείς παράγοντες.

Ο χρόνος αλλά και η κληρονομικότητα είναι οι σημαντικότεροι παράγοντες που επηρεάζουν τη γήρανση του δέρματος και του σώματος, συνολικά, γεγονός που κάνει τα άτομα να είναι πιο ευάλωτα σε ασθένειες, τραυματισμούς, ακόμη και θάνατο.

Σύμφωνα με την βιολόγο και συγγραφέα της μελέτης δρ. Έλεν Κουάρλες, το σώμα αποτελείται από τρισεκατομμύρια κύτταρα όπου το καθένα από αυτά υπέυθυνο για πολλές λειτουργίες, μεταξύ αυτών συμβάλλουν στο να μείνει κάποιος ζωντανός.

Το γεγονός αυτό περιλαμβάνει τον μεταβολισμό των θρεπτικών συστατικών, την απαλλαγή από τα απόβλητα, την ανταλλαγή σημάτων με άλλα κύτταρα και την προσαρμογή στο στρες.

Το πρόβλημα είναι ότι κάθε διαδικασία και συστατικό σε κάθε κύτταρο μπορεί να διακοπεί ή να καταστραφεί. Έτσι τα κύτταρά ξοδεύουν πολλή ενέργεια κάθε μέρα για την πρόληψη, την αναγνώριση και την επίλυση αυτών των προβλημάτων.

Η γήρανση μπορεί να θεωρηθεί ως μια σταδιακή απώλεια της ικανότητας διατήρησης της ομοιόστασης –μια κατάσταση ισορροπίας μεταξύ των συστημάτων του σώματος– είτε επειδή δεν μπορούμε να αποτρέψουμε ή να αναγνωρίσουμε τις βλάβες και την κακή λειτουργία είτε επειδή δεν επιλύουμε επαρκώς ή γρήγορα τα προβλήματα καθώς εμφανίζονται.

Η γήρανση προκύπτει από έναν συνδυασμό αυτών των θεμάτων. Δεκαετίες έρευνας έχουν δείξει ότι σχεδόν κάθε κυτταρική διαδικασία εξασθενεί με την ηλικία.

Ο ρόλος του DNA και των πρωτεινών στη γήρανση

Οι περισσότερες έρευνες για την κυτταρική γήρανση επικεντρώνονται στη μελέτη του τρόπου με τον οποίο το DNA και οι πρωτεΐνες αλλάζουν με την ηλικία.

Οι επιστήμονες έχουν αρχίσει ήδη να εξετάζουν τους πιθανούς ρόλους που παίζουν πολλά άλλα σημαντικά βιομόρια στο κύτταρο στη γήρανση.

Μία από τις κύριες εργασίες του κυττάρου είναι να διατηρεί το DNA του. Η συντήρηση του DNA περιλαμβάνει την επιδιόρθωση της βλάβης στο γενετικό υλικό και στα μόρια που συνδέονται με αυτό.

Οι πρωτεΐνες είναι οι εργάτες του κυττάρου. Εκτελούν χημικές αντιδράσεις, παρέχουν δομική υποστήριξη, στέλνουν και λαμβάνουν μηνύματα, συγκρατούν και απελευθερώνουν ενέργεια και πολλά άλλα.

Εάν η πρωτεΐνη καταστραφεί, το κύτταρο χρησιμοποιεί μηχανισμούς που περιλαμβάνουν ειδικές πρωτεΐνες που είτε προσπαθούν να διορθώσουν τη σπασμένη πρωτεΐνη είτε την στέλνουν για ανακύκλωση.

Παρόμοιοι μηχανισμοί απομακρύνουν τις πρωτεΐνες ή τις καταστρέφουν όταν δεν χρειάζονται πλέον. Με αυτόν τον τρόπο, τα συστατικά του μπορούν να χρησιμοποιηθούν αργότερα για την κατασκευή μιας νέας πρωτεΐνης.

Η γήρανση διαταράσσει ένα ευαίσθητο βιολογικό δίκτυο

Η αλληλεπίδραση μεταξύ των συστατικών μέσα στα κύτταρα, τα κύτταρα στο σύνολό τους, τα όργανα και το περιβάλλον είναι ένα πολύπλοκο και συνεχώς μεταβαλλόμενο δίκτυο πληροφοριών.

Όταν όλες οι διαδικασίες που εμπλέκονται στη δημιουργία και τη διατήρηση της λειτουργίας του DNA και των πρωτεϊνών λειτουργούν κανονικά, τα διαφορετικά διαμερίσματα μέσα σε ένα κύτταρο που εξυπηρετούν εξειδικευμένους ρόλους - που ονομάζονται οργανίδια - μπορούν να διατηρήσουν την υγεία και τη λειτουργία του κυττάρου.

Για να λειτουργεί καλά ένα όργανο, η πλειονότητα των κυττάρων που το αποτελούν πρέπει να λειτουργούν καλά. Το ίδιο και για να επιβιώσει και να ευδοκιμήσει ένας ολόκληρος οργανισμός και όλα τα όργανα στο σώμα του.

Η γήρανση μπορεί να οδηγήσει σε δυσλειτουργία σε οποιοδήποτε από αυτά τα επίπεδα, από το υποκυτταρικό έως το οργανικό.

Ίσως ένα γονίδιο που κωδικοποιεί μια σημαντική πρωτεΐνη για την επισκευή του DNA να έχει υποστεί βλάβη και έτσι όλα τα άλλα γονίδια στο κύτταρο είναι πιο πιθανό να επισκευαστούν λανθασμένα.

Ή ίσως τα συστήματα ανακύκλωσης του κυττάρου δεν μπορούν πλέον να υποβαθμίσουν τα δυσλειτουργικά συστατικά. Ακόμη και τα συστήματα επικοινωνίας μεταξύ κυττάρων, ιστών και οργάνων μπορεί να τεθούν σε κίνδυνο, αφήνοντας τον οργανισμό λιγότερο ικανό να ανταποκριθεί στις αλλαγές μέσα στο σώμα.

Το γεγονός αυτό μπορεί να οδηγήσει σε ένα αυξανόμενο βάρος μοριακής και κυτταρικής βλάβης που σταδιακά αποκαθίσταται λιγότερο καλά με την πάροδο του χρόνου. Καθώς αυτή η ζημιά συσσωρεύεται, τα συστήματα που προορίζονται να την επιδιορθώσουν προκαλούν επίσης ζημιές.

Αυτό οδηγεί σε έναν κύκλο αυξανόμενης φθοράς καθώς τα κύτταρα γερνούν.

Αντιγηραντικές παρεμβάσεις

«Η αλληλεξάρτηση των κυτταρικών διεργασιών της ζωής είναι ένα δίκοπο μαχαίρι» αναφέρει χαρακτηριστικά η επιστήμονας.

Συγκεκριμέναα, καταστρέφονται ολοκληρωτικά οι διαδικασίες που αλληλεπιδρούν ή εξαρτώνται από αυτήν.

Ωστόσο, αυτή η διασύνδεση σημαίνει επίσης ότι η ενίσχυση μιας εξαιρετικά διασυνδεδεμένης διαδικασίας θα μπορούσε επίσης να βελτιώσει τις σχετικές λειτουργίες.

Μάλιστα, έτσι λειτουργούν οι πιο επιτυχημένες αντιγηραντικές παρεμβάσεις.

«Δεν υπάρχει ασημένια σφαίρα για να σταματήσει η γήρανση, αλλά ορισμένες παρεμβάσεις φαίνεται να επιβραδύνουν τη γήρανση στο εργαστήριο. Ενώ υπάρχουν συνεχείς κλινικές δοκιμές που διερευνούν διαφορετικές προσεγγίσεις σε ανθρώπους, τα περισσότερα υπάρχοντα δεδομένα προέρχονται από ζώα όπως νηματώδεις, μύγες, ποντίκια και πρωτεύοντα μη ανθρώπινα» αναφέρει η βιολόγος.

Μία από τις καλύτερα μελετημένες παρεμβάσεις είναι ο θερμιδικός περιορισμός, ο οποίος περιλαμβάνει τη μείωση της ποσότητας των θερμίδων που θα έτρωγε κανονικά ένα ζώο χωρίς να του στερήσει τα απαραίτητα θρεπτικά συστατικά.

Ένα εγκεκριμένο από τον FDA φάρμακο που χρησιμοποιείται στη μεταμόσχευση οργάνων και σε ορισμένες θεραπείες για τον καρκίνο που ονομάζεται ραπαμυκίνη φαίνεται να λειτουργεί χρησιμοποιώντας τουλάχιστον ένα υποσύνολο των ίδιων οδών που ενεργοποιεί ο περιορισμός των θερμίδων στο κύτταρο.

Και οι δύο επηρεάζουν τους κόμβους σηματοδότησης που κατευθύνουν το κύτταρο να διατηρήσει τα βιομόρια που έχει αντί να αναπτυχθεί και να χτίσει νέα βιομόρια. Με την πάροδο του χρόνου, αυτή η κινητή έκδοση του «μειώστε, επαναχρησιμοποιήστε, ανακυκλώστε» αφαιρεί τα κατεστραμμένα εξαρτήματα και αφήνει πίσω του ένα υψηλότερο ποσοστό λειτουργικών εξαρτημάτων.

Άλλες παρεμβάσεις περιλαμβάνουν αλλαγή των επιπέδων ορισμένων μεταβολιτών, επιλεκτική καταστροφή γηρασμένων κυττάρων που έχουν σταματήσει να διαιρούνται, αλλαγή του μικροβιώματος του εντέρου και τροποποιήσεις συμπεριφοράς.

Το κοινό όλων αυτών των παρεμβάσεων είναι ότι επηρεάζουν τις βασικές διεργασίες που είναι κρίσιμες για την κυτταρική ομοιόσταση, συχνά απορυθμίζονται ή δυσλειτουργούν με την ηλικία και συνδέονται με άλλα συστήματα κυτταρικής συντήρησης. Συχνά, αυτές οι διεργασίες είναι οι κεντρικοί οδηγοί για μηχανισμούς που προστατεύουν το DNA και τις πρωτεΐνες στο σώμα.

Δεν υπάρχει ενιαία αιτία γήρανσης.

Κανένας άνθρωπος δεν γερνάει με τον ίδιο τρόπο και, πράγματι, ούτε δύο κύτταρα.

Η έρευνα παρεμβάσεων που στοχεύει σε πολλαπλές σημαντικές κυτταρικές διεργασίες ταυτόχρονα θα μπορούσε να βοηθήσει στη βελτίωση και στη διατήρηση της υγείας για μεγαλύτερο μέρος της ζωής.

Αυτές οι εξελίξεις θα μπορούσαν να βοηθήσουν τους ανθρώπους να ζήσουν μεγαλύτερη διάρκεια ζωής στη διαδικασία.

Πηγή: the conversation