Valentina Razumova / Shutterstock

De ce îmbătrânim? Este o întrebare care a făcut ca oamenii de știință să se zgârie în cap de zeci de ani, dar în cele din urmă, începem să obținem câteva răspunsuri. Iată povestea de până acum.

Una dintre cele mai vechi teorii ale îmbătrânirii este teoria deteriorării-acumulării, propus de August Weisman în 1882. Celulele și organismele sunt sisteme complexe cu multe componente, toate elegant interconectate, dar aceste sisteme complexe sunt fragile și se uzează din cauza acumulării treptate a deteriorarea trilioanelor de celule în corpurile noastre. Pe măsură ce daunele cresc, corpul nu se poate repara complet, rezultând îmbătrânirea și bolile bătrâneții.

radicalii liberi

O versiune a teoriei acumulării daunelor numită teoria radicalilor liberi a îmbătrânirii a fost introdus pentru prima dată de Rebeca Gerschman și Daniel Gilbert în 1954 și dezvoltat în continuare de un chimist american, Denham Harman, în 1956.

Radicalii liberi sunt produse secundare naturale ale respirației și metabolismului și se acumulează în corpul nostru în timp. Harman a teoretizat acest lucru, deoarece atât leziunile celulare, cât și radicalii liberi cresc odată cu vârsta, probabil radicalii liberi provoacă daune.

Radicalii liberi pe care s-a concentrat Harman sunt numiți „specii reactive de oxigen” (ROS). Acestea sunt create de mitocondriile celulei pe măsură ce transformă nutrienții în energie pentru ca celula să funcționeze.

Cum funcționează mitocondriile.

Oamenii de știință au descoperit că ROS poate ataca și reacționa cu ADN, proteine ​​și lipide (grăsimi) schimbându-și proprietățile și funcția. În experimente, s-a demonstrat creșterea producției de ROS în drojdie, viermi și muște de fructe scurtează-le viața.

Teoria lui Harman a dominat știința câmpului îmbătrânirii în anii 1990 și începutul anilor 2000. Dar apoi mai multe studiu început contrazicând teoria. Când animalele, cum ar fi salamandre și șoareci, avea gene antioxidante reduse la tăcere (antioxidanții sunt substanțe care distrug radicalii liberi), nu a avut niciun impact asupra longevității creaturii.

Pentru a concilia aceste constatări contradictorii, oamenii de știință au propus că ROS ar putea acționa ca semnale către alte persoane de protecție mecanisme. Sau locația diferită a ROS în cadrul celulă ar putea duce la rezultate diferite. În timp ce subiectul este încă în dezbatere, se pare că teoria radicalilor liberi ar putea pierde teren în fața altor teorii ale îmbătrânirii. Dar cu atâtea studii care leagă ROS și mitocondriile la îmbătrânire precum și boli ale bătrâneții există încă motive pentru cercetări ulterioare.

Ipoteza evolutivă a bolii

Înainte de a ne continua călătoria asupra teoriilor îmbătrânite, trebuie să facem un mic ocol pe coridoarele biologiei evoluționiste.

Genele controlează, printre altele, producția de proteine ​​și caracteristicile noastre fizice - așa-numitul nostru fenotip. Se pot schimba mutație. Fiecare dintre noi poartă multe mutații în multe gene. Majoritatea acestor mutații nu ne afectează, dar unele au efecte negative, iar altele, efecte pozitive.

Evoluţie prin selecție naturală propune că, dacă o genă (sau mutație genică) oferă un avantaj pentru supraviețuirea organismului, aceasta are mai multe șanse să fie transmisă generației următoare. Dar dacă o mutație genică este rea, sunt șanse ca aceasta să fie eliminată pe parcursul evoluției.

Multe boli au o bază genetică. Asta înseamnă că sunt cauzate de mutații genetice. Dacă acesta este cazul, atunci de ce aceste mutații sunt încă în jur și nu sunt eliminate prin selecție naturală?

În 1957, un biolog evoluționist american numit George Williams a propus o soluție. Potrivit lui ipoteza pleiotropiei antagonice, o mutație genică poate avea ca rezultat atât caracteristici bune, cât și rele. Dar dacă binele depășește răul, mutația nu este eliminată.

De exemplu, mutațiile care cauzează boala Huntington îmbunătățesc fertilitatea și scad riscul de cancer; mutațiile care cauzează boala falciformă protejează împotriva malariei; iar mutațiile asociate cu fibroza chistică îmbunătățesc, de asemenea, fertilitatea. Acestea sunt doar câteva exemple printre mulți.

Aceste mutații sunt benefice la începutul vieții - contribuie la dezvoltarea și la creșterea copiilor - și devin dăunătoare doar în viața ulterioară. Dacă sunt buni pentru supraviețuire și produc generația următoare, s-ar putea explica conservarea lor. Ar putea explica, de asemenea, persistența bolilor devastatoare, multe dintre ele prevalente la vârste mai înaintate.

Dar teoria lui Williams ar putea explica îmbătrânirea în sine? Ce se întâmplă dacă genele și proteinele obținute din aceste gene, care sunt avantajoase când suntem tineri, devin ulterior principala cauză a îmbătrânirii? Și dacă acesta este cazul, care ar putea fi aceste proteine?

Teoria hiperfuncționalității îmbătrânirii

Mikhail Blagosklonny, profesor de oncologie la New York, propus în jurul anului 2006 un răspuns la această întrebare. El a sugerat că cauza îmbătrânirii sunt proteinele (și genele responsabile de producerea lor), cu rolul de a spune celulelor dacă sunt disponibili nutrienți. Unele dintre aceste proteine ​​sunt enzime, ajutând reacțiile chimice să se producă în corpul nostru. Printre acestea se numără o enzimă numită TOR ..

Când enzima TOR este activă, aceasta instruiește celulele a creste. Avem nevoie de asta devreme în viață pentru dezvoltarea și maturizarea noastră sexuală. Dar TOR nu este necesar la niveluri atât de ridicate mai târziu în viață. De fapt, hiperfuncția (supraactivitatea) TOR este legată de multe boli, inclusiv tipuri de cancer.

Dacă TOR și alte gene sensibile la nutrienți sunt rădăcina îmbătrânirii, sunt cumva legate de daune sau ROS? S-a demonstrat că hiperfuncția TOR crește creșterea celulelor, dar în același timp reduce protecția mecanisme, inclusiv antioxidanți. Asta înseamnă că deteriorarea poate fi acum văzută ca urmare a hiperfuncției unor gene - nu cauza principală a îmbătrânirii, ci rezultatul acesteia.

Noua teorie bazată pe ipoteza pleotropiei antagonice este acum cunoscută sub numele de teoria hiperfuncționalității îmbătrânirii.

Un preț demn de plătit

We și alţii testează teoria hiperfuncției și, până acum, rezultate obținute susține-l. Cu toate acestea, deși aceste progrese promit o înțelegere a cauzelor rădăcinii îmbătrânirii și a modului de a viza bolile legate de vârstă, arată, de asemenea, complexitatea unui fenomen. Dar pe măsură ce se adună dovezi, ne dăm seama că îmbătrânirea în sine este puternic legată de felul în care suntem creați. Este conectat la creșterea și maturizarea noastră sexuală. Poate că îmbătrânirea este un preț pe care organismele trebuie să îl plătească pentru supraviețuirea ca specie.

Despre autor

Charalampos (Babis) Rallis, Lector universitar în biochimie, Universitatea din East London

Acest articol este republicat de la Conversaţie sub licență Creative Commons. Citeste Articol original.

cărți_bătrânire