Az emberiség már régóta keresi az örök élet titkát. Ugyan a halhatatlanság még távol áll tőlünk – nem úgy, mint a hidráktól –, de a hosszú élet már egyre inkább jellemző ránk. Ennek velejárója az öregedés. Ezúttal megtudhatjátok, hogy mi is ez a folyamat, miért és hogyan megy végbe, továbbá mit tehetünk azért, hogy az idő múlásával életminőségünk ne romoljon.

Az öregedés egy olyan fejlődési folyamat, amely az egészségügyi állapot leromlásával és az idő múlásával funkcióvesztéssel jár. Magában foglalja olyan funkciók elvesztését, mint a betegségekkel szembeni ellenállóképesség, a homeosztázis és a termékenység. Ez a kifejezés különösen az emberre igaz, hiszen számos élőlény potenciálisan halhatatlan, ilyenek a baktériumok, számos növény, gomba és állat. Tágabb értelemben véve az öregedés utalhat egy szervezeten belüli sejtre, aminek megszűnik az osztódása (celluláris öregedés) vagy egy faj egész populációjára (populációs öregedés).

A kiváltó okok bizonytalanok, a jelenlegi elméletek egy károsodási koncepciót valószínűsítenek, amely szerint a sérülések felhalmozása (például DNS oxidáció) a biológiai rendszerek leállásához vezethetnek. A programozott öregedési koncepció szerint belső folyamatok (például DNS metiláció) okozhatja az öregedést. Ám ez utóbbit nem szabad összekeverni a programozott sejthalállal (apoptózis).

Az az 1934-es felfedezés, amely szerint a kalória megvonástól a patkányok 50%-al tovább élnek sarkallta a tudósokat arra, hogy elkezdjék kutatni, hogy mi is áll az elaggás mögött.

 

Biológiai háttér

Mindezen bevezető után, akkor nézzük meg mik a biológiai alapjai. Jelenleg a kutatók csak most kezdik megérteni a biológiai hátterét az öregedésnek, olyan viszonylag egyszerű és rövid életidejű élőlényeken keresztül, mint az élesztő (Saccharomyces cerevisiae). Még sokkal kevesebbet tudunk az emlősök öregedéséről, részben azért, mert még az olyan kisemlősök, mint az egér is sokáig él (három év). A legelső modell organizmus, amelynél vizsgálták ezt a folyamatot az a Caenorhabditis elegans nevű fonalféreg volt, hála a 2-3 hetes életidejének és a képességének, hogy könnyen lehet genetikailag manipulálni vagy gének aktivitását szuppresszálni az RNS interferencia segítségével és még számos faktor miatt. Az élethosszal kapcsolatos legtöbb mutációt és RNS interferencia célpontot először ebben az apró élőlényben fedezték fel. A javasolt befolyásoló faktoroknak két kategóriája van: a programozottak és a sérüléssel összefüggők. A programozott tényezők követnek egyfajta biológiai menetrendet, talán azoknak a folyamatoknak a folytatása, amelyek szabályozzák a gyermekkori növekedést és fejlődést. Ez a szabályozás olyan génexpressziós változásoktól függ, amelyek befolyásolják fenntartásáért felelős rendszert, a javítási és a védelmi válaszokat. A sérüléssel összefüggő faktorok közé tartoznak a belső és a környezeti támadások az élő szervezet ellen, amelyek felerősített károsodást indukálnak különböző szinteken. Három útvonal van, amely befolyásolja az öregedési rátát, ezek a következők: a FOXO3/Sirtuin útvonal, amely valószínűleg a kalória megvonásra érzékeny, a Növekedési hormon/Inzulin-szerű növekedési faktor 1 jelátviteli útvonal és a mitokondrium – és növényekben a kloroplasztisz – elektrontranszport láncának az aktivitási szintje. Feltehetően ezek az útvonalak egymástól függetlenek, mert amikor egyidejűleg használták őket célpontként, akkor nem lett additív a hatás.

F4.large

Programozott faktorok

Először nézzük a programozott faktorokat részletesebben. A különböző fajoknál az öregedési ráta eltérő és ez a heterogenitás genetikailag meghatározott. Például számos évelő növény – kezdve a földi epertől és burgonyától egészen a fűzfáig – vegetatív szaporodással hoz létre klónokat magából, ami által potenciálisan halhatatlan. Míg az egynyári növények, mint a búza és a görögdinnye, minden évben meghalnak és ivarosan szaporodnak. 2008-ban felfedezték, hogy az egynyári lúdfűben (Arabidopsis thaliana) csak két gén inaktivációja szükséges ahhoz, hogy várhatóan immortális legyen a növény.

A laboratóriumi körülmények között a kutatók kimutatták, hogy specifikus génekben a szelektált változások lényegesen meghosszabbítják az élettartamot az élesztőben és a fonálféregben, kevésbé az ecetmuslincában (Drosophila melanogaster) és még kevésbé az egérben. Számos célgén homológiát mutat az egyes fajok között, s vannak olyanok is, amelyeknél )még az embernél is) kimutatták, hogy összefüggésben van a hosszú élettel.

Már az 1960-as évek óta tudjuk, hogy DNS metiláció szintjének markáns szerepe van. A Horváth hipotézis szerint a DNS metilációs kor méri az epigenetikus fenntartásáért felelős rendszer felerősítő hatását, de a részletek még nem ismertek. A vér DNS metiláció kora megjósolja az összes mortalitási okot az élet későbbi szakaszára nézve. Továbbá kimutatták, hogy fiatal egerekben a metilációs mintázat részleges eltörlése 30%-os élethossz növekedést okoz (a teljes metiláció eltörlése halhatatlan rákos sejteket eredményez). Ezzel a „törléssel” bizonyítottan elérték, hogy aktiválódjon a négy Yamanaka DNS transzkripciós faktor (Sox2, Oct4, Klf4 és c-Myc), amelyeket már régebben rutinszerűen használnak fiatal állatok felnőtt bőrsejtekből való előállítására.

F6.large

Bizonyára sokan hallottatok már a telomerekről. Ez a kromoszómák végén lévő rövidebb-hosszabb szakasz, amely a sejt minden osztódásával rövidül egy kicsit. Ez egyfajta „puffer zóna”, vagyis védi a kromoszómát, hogy a fontos gének a sejtosztódással ne sérüljenek. Ez megtalálható az emberi és az állati genetikai állományban egyaránt. Amikor túl röviddé válnak, akkor a sejt megöregszik és meghal vagy megáll az osztódás. Ha van a sejtben egy enzim (telomeráz), akkor ez a rövidülés irreverzibilis és visszapótlódik az elvesztett szakasz. Ilyen fehérje csak a csíravonalbeli sejtekben (ivarsejtek) és a rákos sejtekben aktív. Hayflick és munkatársai szerint ez a telomer régió hossza úgy működik, mintegy „molekuláris óra”. Habár a vad típusú egerekben a telomer hossza nincs összefüggésben az élethosszal, és ha hiányzik a telomeráz nem csökken drámaian az élethossz. A laboratóriumi egerek telomer hossza sokkal hosszabb, mint az emberé, mégsem élnek tovább. További ellentmondást mutatott az a tanulmány is, amelyben ezer embert figyeltek meg tíz éven keresztül, közülük voltak olyanok, akiknek ez idő alatt rövidült a telomer régiójuk, de a jelentkezők harmadának nem.

chromosome_telomere_TTAGGG_yourgenome

A FOXO3A gén variációja pozitív hatással van az ember várható élettartamára és úgy találták, hogy sokkal gyakrabban élik meg a száz éves vagy annál is magasabb kort, akik rendelkeznek vele, továbbá ez úgy tűnik, hogy világszerte igaz az emberiségre. A FOXO3A hat a sirtuin család génjeire, amelyek ugyancsak befolyással vannak az élethosszra az élesztőkben és a fonálférgekben. A sirtuinok gátolják az mTOR-t (mammalian target of rapamicin), amely számos hatása mellett gátolja a sejtek osztódását.

mTOR egy olyan fehérje, amely gátolja az autofágiát és az inzulin jelátviteli útvonalon keresztül szól bele az öregedésbe.

A kalória megvonás sokféle fajban élethossz növekedéssel jár, bár a hatása nem tisztázott, valószínűleg ugyancsak az mTOR útvonalban van szerepe. Amikor egy organizmus szigorú diétán van, akkor az mTOR aktivitás redukálódik, ami az autofágia szintjének megnövekedéséhez vezet. Ez az idős vagy sérült sejtalkotók újrahasznosítását eredményezi, amely növeli az élettartamot és csökkenti az elhízás esélyét. Úgy gondolták, hogy megakadályozza a gyors glükózszint emelkedését a vérben, amely az inzulin jelátvitel csökkenéséhez vezet. Továbbá az mTOR útvonal csökkenti a reaktív oxigén gyökök (ROS) képződését, így a DNS károsodás esélyét is mérsékeli.

KelemenAndrea_TTT_1

Sérüléssel összefüggő faktorok

A DNS károsodás teória alapján úgy gondolják, hogy a DNS károsodás mind az öregedés, mind a rák kialakulásának alapja. A genetikai károsodás (aberráns DNS változások), a mutációk (DNS szekvenciabeli változásai) és az epimutációk (a gén promóter régiójának metilációja vagy DNS struktúrális rögzítésének változása, amely szabályozza a génexpressziót) okozhat abnormális gén kifejeződést. A DNS károsodás megállítja a sejtek osztódását vagy beindíthatja a programozott sejthalált (apoptózis).

A szabad gyökök képződésének hipotézise szerint a szabad gyökök vagy még általánosabban a reaktív oxigén gyökök, vagy oxidatív stressz olyan károsodásokat okoz, amelynek tüneteit mi az öregedésnek azonosítjuk.

Társadalmi vonatkozások

Manapság, a történelemben először a legtöbb ember eléri a hatvan éves vagy annál is idősebb kort. A hosszabb élet fontos lehetőséggel szolgál, nem csak az idős emberek és családjaik, hanem a társadalom számára is. Ezek a plusz évek lehetőséget biztosítanak új tevékenységekre, mint például a továbbtanulásra vagy egy régóta elhanyagolt szenvedélyre, emellett értékes hozzájárulást nyújt a család és a közösség számára. Természetesen ezek a lehetőségek nagyban függnek az idős ember egészségi állapotától.

KelemenAndrea_TTT_2

A WHO (World Health Organization) által összeállított tíz tény az öregedésről:

  1. A világ népessége rohamosan öregszik.
    A hatvan éves vagy annál idősebb emberek száma 900 millióról 2 milliárdra fog növekedni 2015 és 2050 között (12%-ról 22%-ra fog nőni arányuk a teljes populációban). Ez a populáció öregedés sokkal gyorsabb, mint a múltban. Például míg Franciaországnak 150 éve volt, hogy alkalmazkodjon a kialakult helyzethez, addig olyan országoknak, mint Brazíliának, Kínának vagy Indiának csak 20 éve lesz erre az adaptációra.
  2. Az idősebb emberek jobb egészségi állapotban vannak, mint a szüleik voltak.
    A magasabb jövedelmű országokban az idősebb emberek aránya, akik egy másik személy segítségére szorulnak, hogy az alapvető tevékenységeket, mint például az evés és a mosás, némileg csökkent az elmúlt 30 évben.
  3. Idős korban a leggyakoribb egészségügyi problémákat a nem fertőző betegségek okozzák.
    Az idősebb emberek az alacsony és közepes jövedelmű országok számára nagyobb betegségterhet jelentenek, mint a gazdag országokban. Függetlenül attól, hogy hol élnek az idősebb emberek a legnagyobb „gyilkosai” a szívbetegség, a stroke és a krónikus tüdőbetegség. A fogyatékosságok legnagyobb okai az érzékszervi károsodás (különösen a kis- és alsó-közepes jövedelmű országokban), hát- és nyakfájás, a krónikus obstruktív tüdőbetegség (különösen a kis- és alsó-közepes jövedelmű országokban), depresszív kórképek, esések, a cukorbetegség, a demencia és az osteoarthritis.
  4. Amikor egészségről van szó, nincs tipikus „idős” ember.
    A biológiai öregedés csak lazán kapcsolódik a személy életkorához. Számos nyolcvan éves ember fizikai és mentális képessége megegyezik sok húszévesével. Más embereknél pedig tapasztalható fizikai és szellemi hanyatlás már sokkal fiatalabb korban is.
  5. Az egészség idős korban nem random.
    Habár vannak eltérések, az idős emberek egészsége genetikai öröklődést mutat, de befolyásolja a fizikai és szociális környezet is azt. Fontos megjegyezni, hogy ezek a tényezők a kezdetektől, a gyermekkortól befolyásolják az öregedést. Ez azt is jelenti, hogy a hátrányos helyzetű idős emberek nagyobb valószínűséggel rendelkeznek rossz egészségi állapottal, mivel nehezebben férnek hozzá az egészségügyi szolgáltatásokhoz.
  6. Az idősek hátrányos megkülönböztetése lehet, hogy manapság sokkal elterjedtebb, mint a szexizmus vagy a rasszizmus.
    „Ageism” – az ember kora miatti diszkriminációja – súlyos következményekkel jár az idős emberek és a társadalom egészére.
    Ez számos formát ölthet, amikor a káros szokások, a diszkriminatív gyakorlatok, illetve a rossz politika állandósítja a hiedelmeit. Ez akadályoztathatja a józan politika fejlődését, és jelentősen aláássa azt, hogy az a idősek minőségi egészségügyi és szociális ellátásban részesüljenek.
  7. Átfogó közegészségügyi fellépésre lesz szükség, hogy megváltoztassuk a gondolkodásunkat az öregedés és az egészség tekintetében.
    Az időskori egészséget nem úgy kéne tekintenünk, mint a betegség hiányát. A „Healthy Ageing” vagyis az egészséges öregedés elérhető minden idős ember számára. Ez egy olyan folyamat, amely lehetővé teszi számukra, hogy tovább csináljanak olyan dolgokat, amelyek fontosak számukra.
  8. Az egészségügyi rendszereket ki kell igazítani, hogy az idősebb emberek szükségleteire is tekintettel legyenek.
    A legtöbb egészségügyi rendszer világszerte nincs felkészülve, hogy az idősek igényeit kielégítsék, akik gyakran többszörös krónikus megbetegedésekkel vagy geriátriai szindrómákkal rendelkeznek.
  9. A XXI. században minden országnak szüksége van egy integrált hosszú távú gyógyítási rendszerre.
    Sok országban ez azt jelenteni, hogy egy rendszert a nulláról kell felépíteni. A többiben pedig a hosszú távú egészségügyi megoldásokat kell újragondolni a betegbiztonságtól kezdve a rendszer legsebezhetőbb pontjaiig. Egy szélesebb körű rendszerben az idősebb emberek funkcionális képességeit és autonómiáját lehet maximalizálni. A mindennapi életben segítségre szoruló idős emberek száma 2050-re várhatóan megnégyszereződik.
  10. Az egészséges öregedés a kormányzat minden szintjét érinti.
    A megfelelő politikát és programot tartalmazó ágazatközi együttműködések példái közé tartoznak a lakhatási lehetőségek bővítése, új épületek felhúzása, a közlekedés fejlesztése és a vegyes életkorú munkahelyi környezet megteremtése. Az Egészséges Öregedésben az előrelépéshez szükséges a megfelelő kérdések feltevése, azok megoldása és a trendek jobb, átfogóbb ismerete.

 Forrás: http://en.wikipedia.org, http://www.who.int