Miért nem tudja a tudomány, hogy létezik -e öregség?

Tartalomjegyzék:

Miért nem tudja a tudomány, hogy létezik -e öregség?
Miért nem tudja a tudomány, hogy létezik -e öregség?
Anonim

Az öregedés problémájának kezelése divatossá válik. Tucat évvel ezelőtt a "tabletta az öregség ellen" keresése az elméleti fejlesztésekre és az állatokon végzett kísérletekre korlátozódott, és most a "tabletták" jelöltjei közül néhány a klinikai vizsgálatok második vagy harmadik fázisába lopakodik. Az évtized eleje óta megduplázódott az ilyen kísérletek száma, és nyolcszorosára nőtt a startupok költségvetése, amelyek új módszereket dolgoztak ki az öregedés kezelésére. De ahogy közelebb kerülünk az ellenséghez, körvonalai egyre jobban elmosódnak. Meglepő módon, minél tovább tanulmányozzuk az öregséget, annál rosszabbul tudjuk meghatározni, hogy mi az.

Határbeli nehézségek

Bármelyik gerontológiai cikket is megnyitja ma, az "öregedés …" szavakkal kezdődik. Egy ilyen kezdet furcsának tűnhet: miért kell magyarázni a nyilvánvalónak tűnő dolgokat?

Ha azonban alaposan megnézzük, kiderül, hogy a sok hasonló definíció között elég kevés az egybeeső. Ezért a cikkek szerzői viszontbiztosítottak, és a kezdetektől fogva részletesen elmagyarázzák, hogy pontosan mit fognak tanulmányozni, mérni vagy nyerni.

A tény az, hogy az öregedés intuitív meghatározása, amelyet mindannyian használunk a mindennapi életben, teljesen alkalmazhatatlan egy kísérletben.

Képzeljük el, hogy úgy döntöttünk, hogy gyógymódot találunk az „öregségre”. Logikus feltételezni, hogy a kívánt gyógyszernek hozzá kell járulnia ahhoz, hogy a fiatalok ne öregedjenek meg, vagyis ne váljanak idősekké. Ezért protokollt kell készíteni a laboratóriumi asszisztens számára, aki nyomon követi, hogy öregek jelentek -e meg az alanyok között vagy sem.

Tegyük fel, hogy összegyűjtöttünk egy hozzávetőleges vázlatot az öregről, amint látjuk: ez a személy valószínűleg rosszul jár, és gyakran beteg, ősz hajú és görnyedt, ráncokkal és fogakkal, sokat felejt és nem reprodukálni képes.

De még ha gondosan dolgoztunk is, és előírtuk a ráncok számát, amelyeket az alanynak ki kell alakítania, és azokat a fogakat, amelyeket el kell veszítenie ahhoz, hogy öregnek lehessen tekinteni, laboratóriumunknak elkerülhetetlenül nehézségei lesznek. Mi van azokkal, akik elvesztették a fogukat, de megtartották a tökéletes testtartást? És azokkal, akik őszültek vagy kopaszodtak 30 évesen?

A szerencsétlen laboratóriumunkra váró problémát nem az okozza, hogy ő vagy mi nem tettünk eleget az öregség meghatározásához. Van még két fontos körülmény, ami miatt egy ilyen kritérium megjelenése valószínűtlen.

Először is az öregedés, akárcsak a fejlődés, amelynek folytatása, fokozatos folyamat. Változás nem következik be egyszerre: a fogak sorra kiesnek, a fizikai erő fokozatosan csökken.

Még a szaporodási képesség sem tűnik el egyik napról a másikra, ami - úgy tűnik - az "is / nem" elv szerint mérhető. Ezért nincs egyértelmű határ az öregség és a fiatalság között.

Másodszor, az idősek nagyon sokszínű csoport. Bármilyen paramétert is vállalunk mérni, legyen az kézfogás erőssége, egyes anyagok koncentrációja a vérben vagy mikrobák halmaza a bélben, a népesség idős tagjai körében való elterjedése nem lesz kevesebb, ha nem több, mint a fiatalok körében.

Image
Image

Az életkor előrehaladtával a fiziológiai paraméterek értékeinek elterjedése csak növekszik, amint az az idősek és a centenárok vérében lévő pajzsmirigyhormon -koncentráció példájából is látható.

És ennek megvan a maga logikája: az azonos típusú használt autók kevésbé hasonlítanak egymásra, mint a futószalagból származó friss tétel. Hosszú életen keresztül az emberi testnek annyiszor sikerül megtörnie és megjavítania az egyes részeket, hogy egyedi molekuláris és szöveti "hegek" halmazát halmozza fel, amelyeken attól függ, hogy az egyik vagy másik szerve mennyire erős az idő múlásával.

Éppen ezért az átlagos érték vagy "norma", amelyet kiszámíthatnánk az idősek számára, nem valószínű, hogy tájékoztató jellegű, és lehetővé teszi számunkra, hogy megbízhatóan megkülönböztessük őket a fiataloktól.

Öreg és rulett

A szerencsétlen laboratóriumi asszisztens paradoxonjának nyilvánvaló megoldása van: ne az ember abszolút állapotát mérjük - akár idős, akár nem -, hanem azt a sebességet, amellyel egyik állapotból a másikba halad, vagyis az öregedés mértékét..

Még ha nem is tudjuk, hol húzzuk meg a határt, meg tudjuk mérni az átlagos statisztikai arányt, amellyel az életkorral kapcsolatos változások felhalmozódnak, és megpróbálhatjuk csökkenteni - lehetőleg nullára.

De ekkor egy másik probléma merül fel: nem nagyon világos, hogy mely változásokat kell figyelemmel kísérni. A szervezet számos sejtje és molekulája között, amelyeket az idő múlása valamilyen módon befolyásol, ki kell emelni egy paramétert, amely az öregség mutatója lesz.

Az ilyen paramétereket biológiai korjelzőknek nevezik - úgy gondolják, hogy a kronológiai (útlevél) korral ellentétben pontosabban tükrözik a test öregedésének mértékét.

Azonban nem könnyű feladat egyetlen olyan marker kijelölése, amely lehetővé teszi a szervezet egészének állapotának megítélését. 2004 -ben az idősödő kutatók olyan kritériumok listáját terjesztették elő, amelyeknek egy ilyen jelzőnek meg kell felelnie.

Annak ellenére, hogy mindegyikük teljesen indokoltnak tűnik, szinte lehetetlen olyan paramétert előállítani, amely kielégíti őket. Próbáld ki magad. Tehát az ideális biológiai korjelzőnek:

1. Legyen könnyen mérhető. Ezenkívül ezek a mérések nyilvánvalóan nem károsíthatják az alany egészségét. Ezért nem fog működni az életkor meghatározása boncolás vagy akár belső szervek biopsziája segítségével, de a vérvizsgálat vagy a nyálkahártya lekaparása nagyon alkalmas.

2. Jósolja meg a halál valószínűségét … Miután előállítottunk egy jelzőt, valahogy ellenőriznünk kell, vagyis meg kell győződnünk arról, hogy van értelme. Természetesen láthatja, hogy jóslatai mennyire korrelálnak a kronológiai korral. Ez azonban nem elég, mert a biológiai kor gondolata az, hogy a kronológiai életkor nem tükrözi teljes mértékben az öregedés valódi ütemét. Ez azt jelenti, hogy valamilyen független ellenőrzésre van szükség.

Most a természetes okokból (azaz betegségekből és kóros állapotokból, nem háborúkból és katasztrófákból) eredő halálozás kockázatát használják független kritériumként. Ez az öregedés egyik modern definíciója: növekvő halálozási kockázat.

Annak ellenére, hogy sok kérdés merül fel ezzel a definícióval kapcsolatban (nemrég beszélgettünk róluk), a halál kockázatának mérése meglehetősen egyszerű - csak ki kell számolnia, hogy egy bizonyos korú emberek hány százaléka éli túl a következő évet.

Így a biológiai korjelzőnek bizonyos mértékig meg kell felelnie a halál valószínűségének. Ezért például az arcon lévő ráncok számának felhasználása (és ilyen ötletek már felmerültek) nem jó ötlet: a sokat napfényben dolgozók gyorsabban ráncolják a bőrüket, de szinte senki sem hal bele ez.

3. Legyen releváns az öregedés biológiai okai szempontjából. Ez egy másik probléma az életkor ráncokkal történő felmérésekor: mivel ez külső megnyilvánulás, ennek számos oka lehet - ahogy a fogak száma nemcsak az életkortól, hanem az étrend típusától, a fogmosási szokásoktól és a tapintatosságtól is függ.

De az öregedés biológiai okai mélyen rejlenek - a szó minden értelmében -, és amint úgy döntünk, hogy kiszámítjuk például a sejtek mutációinak számát vagy a szövetek elöregedett sejtjeinek számát, méréseink sokkal traumatikusabbak lesznek. tárgyát, és kezdenek ellentmondani e lista 1. pontjának.

4. Dolgozzon a modell szervezeteken, ne csak az embereken. Mivel a biológiai korjelzők kifejlesztésének kiindulópontja az "öregedés elleni tabletta" keresése, hasznos azonnal elgondolkodni azon, hogy ez hogyan fog menni a klinikai vizsgálatok során.

Mielőtt egy ilyen tablettát kiadnak az emberek számára, meg kell mutatnia hatékonyságát laboratóriumi állatoknál - és jó lenne ellenőrizni a hatását ugyanazon kritériumok szerint, azaz ugyanazon biológiai korjelző szerint.

Ma nincs egyetlen jelző, amely kielégítené ezeket a kéréseket. A könnyen mérhetők, például a külső jelek ritkán kapcsolódnak az öregedés mögöttes okaihoz. Ezek pedig drága és gyakran traumatikus mérési módszereket igényelnek. Végül még azok is, akik megfelelnek az első három kritériumnak, gyakran kudarcot vallnak a negyediken.

Például az epigenetikus óra olyan címkék halmaza a DNS -en, amelyek meghatározzák csavarodásának mértékét. Megtanulták, hogyan lehet könnyen mérni őket a bőrből vagy a vérből származó sejtek kivételével (azonban nem mindig tükrözik a többi testszövet öregedési fokát).

Úgy tűnik, hogy valóban összefüggnek az öregedés mértékével, és lehetővé teszik a halál kockázatának előrejelzését. Ugyanakkor az ember epigenetikai kora nem egyértelműen összefügg a laboratóriumi állatok életkorával: minden faj esetében ki kell számítani a saját skáláját az epigenetikus évek emberi évekké alakításához, és ez nem mindig lineáris - nemrégiben kiderült például, hogy a kutyák esetében logaritmikus és egyenetlen.

Image
Image

Az emberek és kutyák epigenetikai kora nemlineáris kapcsolatban áll: az élet kezdetén a kutyák az emberekhez képest gyorsított ütemben öregszenek, majd éppen ellenkezőleg, lassabb ütemben.

Végül a markerek fő problémája az, hogy még mindig nem tudjuk, hogy az öregedés ismert okai közül melyik a legfontosabb, sőt azt sejtjük, hogy ilyen kiváltó ok nem létezik. Ez azt jelenti, hogy minden általunk előállított paraméter a saját okát méri, figyelmen kívül hagyva a többit.

Például az epigenetikus óra képet ad a sejtek teljesítményéről, de nem mond semmit a DNS -ük mutációinak számáról, vagy a fehérjék állapotáról, és még inkább a hormonok és tápanyagok mennyiségéről a vér.

Nem meglepő, hogy a jelzők rosszul egyeznek egymással. Az egyik jobban működik a gyermekeknél, a másik felnőtteknél, az egyik jól megjósolja a halál kockázatát, a másik pedig az életkorral összefüggő patológiák kialakulásának kockázatát. Ez a specializáció lehetővé teszi számunkra, hogy konkrét problémákat oldjunk meg, de nem visz közelebb ahhoz, hogy megértsük, mi az öregedés és hogyan mérjük azt.

Kerülő manőver

Tehát szeretnénk pirulát keresni az öregségre, de nem tudjuk, mi az, és azt sem, hogyan mérjük. Hogy ebből a helyzetből kiutat találjanak, a gerontológusok úgy döntöttek, hogy más szemszögből nézik a problémát.

Tegyük fel, hogy semmiképpen sem tudjuk meghatározni, hogy mi az öregedés, de pontosan tudjuk, mitől halnak meg általában az emberek. És ez önmagában nem az öregség, hanem az életkorral összefüggő betegségek sajátos halmaza: szívelégtelenség, érelmeszesedés, rák, Alzheimer- és Parkinson-kór, csontritkulás, cukorbetegség, krónikus obstruktív tüdőbetegség stb. És sokkal könnyebb diagnosztizálni és követni őket.

Így jelent meg a jótudományi paradigma, amely azt javasolja, hogy az öregedést - legalábbis a klinikai vizsgálatok szintjén - az életkorral összefüggő betegségek együttesének tekintsük, és így világosabban körvonalazzuk ellenségünket.

Ennek az elképzelésnek sajátos tudományos alapja van. Manapság számos hivatalosan elismert mechanikai oka van az öregedésnek: gyulladás, sejtraktárak kimerülése, molekuláris károsodás, epigenetikai változások, anyagcsere -váltás, fehérjeaggregáció és a szervezet stresszre adott válasza. Mindegyikük valamilyen módon részt vesz bármilyen életkorral összefüggő betegség kialakulásában.

Például a daganatok előfordulását fokozza a stressz, reagál a szervezet anyagcseréjére, továbbá gyulladást okoz a szövetekben és károsítja a sejteket, mind a daganatos, mind az egészségeseket. Például a cukorbetegség az anyagcserezavarok hátterében alakul ki, és gyakran gyulladással és fehérje -gubancok felhalmozódásával jár.

Ezenkívül az öregedés összes ismert oka nem egyedül a szervezetben létezik, hanem egymást erősítik. A gyulladás, az anyagcsere megváltozása, a stressz fehérjeaggregációhoz vezet, és az epigenetikai változások lehetetlenné teszik az őssejtek szaporodását.

Így az öregedés és a halál okainak hierarchiája nem függőlegesnek, hanem hálózatnak bizonyul: egyszerre sok oka van, majd ezek összeadódnak egy-egy életkorral összefüggő betegséggel (és gyakran többel is).

Image
Image

Az öregedés minden mechanikai oka összefügg egymással, és nem vertikális hierarchiát, hanem hálózatot alkot.

Ebből a helyzetből ma a kiút tűnik: keressünk külön gyógymódot az életkorral összefüggő betegségekre, mert mindegyikük jelenléte vagy hiánya könnyen mérhető jel. Ezeknek a gyógyszereknek a hatékonysága más korhoz kapcsolódó betegségek ellen is tesztelhető.

És ha egyes módszerek vagy gyógyszerek egyszerre bizonyulnak megfelelő gyógymódnak több betegség kezelésére, ez azt jelenti, hogy egyszerre több halálozási okot szüntetnek meg, vagyis általában az öregséggel harcolnak.

Ha a gerontológusok valóban ragaszkodni fognak ehhez a módszerhez, akkor aligha számíthatunk az "öregségi tabletták" magas szintű vizsgálati eredményeire. Mindannyian "álcázva" lesznek gyógyszereknek különböző, az életkorral összefüggő betegségek kezelésére, és élethosszabbítási képességük attól függ, hogy hány célt tudnak elérni egyszerre.

Ezt követően el tudjuk képzelni, hogy maga a "tabletták öregségre" és az "öregedésgátló" fogalma (és ugyanakkor a divatos "öregedésgátló" szó) eltűnik a tudományos beszédből: elvégre, ha egyenlővé teszi az öregséget egy meghatározott betegséghalmazzal, létezik -e önálló jelenségként?

Ajánlott: