Nauka dla Społeczeństwa

30.09.2022
PL EN
18.10.2017 aktualizacja 18.10.2017

Tabletka Matuzalema

Fot. Fotolia Fot. Fotolia

Naukowcy coraz lepiej poznają biologiczne podstawy starzenia; udaje im się nawet wydłużyć życie niektórych organizmów. Według autorów tych dokonań może to zaowocować nowymi terapiami i zwiększeniem liczby przeżywanych w zdrowiu lat. Według innych badań już dziś wiele w tym względzie można zdziałać dietą.

Badacze z Instytutu Biologii Molekularnej w Mainz stwierdzili niedawno, że dokonali przełomu w rozumieniu ewolucyjnych mechanizmów rządzących starzeniem. Aby docenić to odkrycie, trzeba najpierw zrozumieć, o czym mówi obecna teoria. Otóż według koncepcji Darwina dobór naturalny utrwala w gatunkach geny i cechy, które pomagają organizmom jak najefektywniej się rozmnożyć. To by oznaczało, że ewolucja powinna promować jak najdłuższe życie, w czasie którego dochodziłoby do rozmnażania. Łatwo jednak zauważyć, że bywa całkiem inaczej.

Dopiero w 1953 r. George C. Williams znalazł wytłumaczenie dla tego paradoksu. Według niego jeśli jakiś gen zwiększa szansę na rozmnożenie, a zarazem skraca życie - to będzie się on szybko rozprzestrzeniał dzięki dużej liczbie potomstwa wydawanego na świat w krótszym czasie. Właśnie tak utrwalają się cechy sprawności reprodukcyjnej za młodu oraz niestety krótkiego życia. Teorię tę specjaliści od ewolucji udowodnili już matematycznie, choć brakowało jej potwierdzenia w badaniach genetycznych.

Dowód na to znaleźli właśnie badacze z Mainz w trakcie eksperymentów prowadzonych na jednomilimetrowym nicieniu Caenorhabditis elegans, często badanym przez biologów. Na łamach pisma "Genes & Development" naukowcy opisali działanie genów, które regulują proces zwany autofagią. Komórki w czasie autofagii "zjadają" własne, uszkodzone części. Okazało się, że u badanego robaka autofagia doskonale działa w młodości, ale z upływem czasu rozregulowuje się i przy wadliwym działaniu - przyczynia do starzenia. Dalszy eksperyment pokazał nawet, że lepiej, kiedy autofagia w ogóle nie zachodzi - niż gdy działa źle. Kiedy badacze wyłączyli potrzebne jej geny w neuronach starych osobników, robaki nie tylko dłużej żyły, ale też wyraźnie poprawiło się ich zdrowie.

"Wyobraźcie sobie, że na półmetku życia dostajecie lek, dzięki któremu stajecie się tak sprawni i mobilni, jak ktoś o połowę młodszy, a nawet dłużej żyjecie – to właśnie przydarzyło się robakom" - mówi jeden z eksperymentatorów, Thomas Wilhelm.

Komórkowych procesów, które wpływają na starzenie organizmu, i na które potencjalnie można wpływać, jest więcej. Na łamach pisma "Nature Communications" badacze z University of California, Los Angeles opisali, jak wydłużyli życie muszkom owocowym, oddziałując na ich mitochondria. Chodzi o elementy komórki, które wytarzają potrzebną jej energię. Jednak - jak tłumaczą badacze - z upływem czasu mitochondria ulegają uszkodzeniom i stają się toksyczne. Co gorsza, w tym samym czasie rosną i zmieniają kształt, przez co komórka ma trudności z ich usunięciem.

Badacze "pomogli" komórkom muszek na dwa sposoby. Po pierwsze, zwiększyli w nich stężenie pewnego białka oznaczanego Drp1, dzięki któremu duże, uszkodzone mitochondria dzieliły się na mniejsze. Po takim zabiegu komórki mogły je usunąć. Drugi sposób polegał na dezaktywacji innego białka (Mfn), które pozwala mniejszym mitochondriom łączyć się w większe. "Można albo podzielić mitochondria z pomocą Drp1, albo zapobiec ich łączeniu się przez inaktywację Mfn. Oba sposoby dają ten sam efekt: sprawiają, że mitochondria stają się mniejsze, co wydłuża życie" - opowiada jeden z badaczy dr Anil Rana. Przy okazji naukowcy odkryli potrzebny do usuwania mitochondriów z komórek gen (Atg1). Życie samic udało się wydłużyć o jedną piątą, samców - o 12 proc.

U muszek poddanych terapiom odmładzającym zaobserwowano różne efekty; później niż zwykle pojawiła się np. typowa dla starzejących się owadów nieszczelność jelita. "Tak naprawdę opóźniliśmy związane z wiekiem pogorszenie zdrowia. Już siedmiodniowa interwencja wystarczyła, aby wydłużyć im życie i poprawić zdrowie" - mówi o stanie muszek jeden z autorów badania prof. David Walker.

Czy kiedyś podobnymi manipulacjami będzie można przedłużyć życie człowiekowi? Nie wiadomo. Jednak takie badania mogą - zdaniem prowadzących je ekspertów - doprowadzić do lepszych terapii schorzeń związanych z wiekiem, takich jak choroba Alzheimera, rak czy choroby układu krążenia.

Tymczasem wiele eksperymentów na zwierzętach pokazuje, że życie można wydłużyć tylko przez ograniczenie liczby przyjmowanych kalorii. Opublikowane niedawno wyniki badania klinicznego zespołu z University of Southern California (USC) dotyczą specjalnej, niskokalorycznej diety i jej odmładzającego działania na ludzi.

Dieta ta obejmuje produkty opracowane na podstawie wieloletnich badań prowadzonych USC, wytwarzane na licencji uczelni przez firmę L-Nutra Inc. W jej skład wchodzą otrzymywane z warzyw zupy, a także batony, napoje, herbaty i suplementy. Zawierają niewiele cukrów i białka, ale dużo zdrowych kwasów tłuszczowych. Dieta dostarcza zaledwie od 770 do 1100 kalorii dziennie, a zarazem zapewnienia niezbędne składniki odżywcze. Zdaniem naukowców jej działanie przypomina efekty stosowania postu opartego tylko na wodzie, który jednak dla niektórych osób może być niebezpieczny, a dla wielu trudny do zrealizowania.

Wyniki były wyraźne. Pięciodniowa kuracja powodowała u ochotników wzrost liczby krążących we krwi komórek macierzystych i sprzyjała regeneracji różnych narządów. Wśród parametrów klinicznych naukowcy zaobserwowali spadek BMI, całkowitej ilości tłuszczu, tłuszczu na tułowiu oraz obwodu talii, a także spadek ciśnienia krwi, poziomu cholesterolu, stężenia insulinopodobnego czynnika wzrostu (IGF-1) i białka C-reaktywnego. Wysokie stężenie IGF-1 wiąże się z większym ryzykiem raka i cukrzycy, a białko C-reaktywne świadczy o stanach zapalnych. Jednocześnie u uczestników badania wzrosła masa mięśniowa i masa kości. Rezultaty - trzeba przyznać - obiecujące.

Marek Matacz

Przed dodaniem komentarza prosimy o zapoznanie z Regulaminem forum serwisu Nauka w Polsce.

Copyright © Fundacja PAP 2022