Kun vanhuus tulee biologian näkökulmasta

2024 Kirjoittaja: Malcolm Clapton | [email protected]. Viimeksi muokattu: 2023-12-17 03:55

Osoittautuu, että on väärin pitää monivuotiasta tai paljon sairasta henkilöä vanhana.

Ketä voidaan kutsua vanhaksi ihmiseksi? Joku yli 50-vuotias? Tai joku, joka kärsii "seniileistä" vaivoista? Biologi ja tiedetoimittaja Polina Loseva uskoo, että kaikki ei ole niin yksinkertaista. Lifehacker julkaisee yhdessä Alpina Non-Fiction Publishing Housen kanssa otteen luvusta "Määritelmää etsimässä: Kuka todella on vanha" -kirjasta Vastapäivään: Mikä on ikääntymistä ja miten sitä torjutaan.

Piirrä raja

Aloitetaan lapsuuden määritelmästäni: vanha on joku, joka on monta vuotta vanha. Mutta "paljon" ei ole kaikkein tiukin käsite. Olen 30 - onko se paljon? Ja 40? tai 60? Olisi mahdollista ottaa käyttöön kaikille yhtenäinen ikäraja, jonka ylittyessä ihmistä aletaan automaattisesti pitää vanhana. Sellaisena kynnyksenä voidaan ajatella esimerkiksi eläkeikää - mutta monissa maissa se ei ole sama, ja joissain maissa ei ole kuultu eläkkeistä ollenkaan. Lisäksi tätä kynnystä on jatkuvasti siirrettävä keskimääräisen elinajanodotteen mukaisesti: esimerkiksi Romaniassa sitä nostetaan vuodella joka neljäs vuosi ja Belgiassa joka viides vuosi. Ja miten sitten ymmärtää, milloin ja kuinka paljon vanhuuden rajaa on siirrettävä? Tämän tekemiseksi meidän on silti turvauduttava joihinkin muihin merkkeihin, jotka eivät liity suoraan ikään.

Millä tahansa ikäkynnyksellä on vielä yksi ongelma: heti kun luomme rajan vanhusten ja nuorten välille, suljemme silmämme ikääntymisprosessilta ja määritämme vanhuuden alkamisen erityiseksi tapahtumaksi. Ihminen täyttää vaikkapa 60 vuotta – ja juuri syntymäpäivänään hänestä tulee vanha mies sormien napsautuksella. Tämä on hyvä juoni satulle, mutta tosielämässä se näyttää uskomattomalta.

Mielestämme ikääntyminen on edelleen asteittainen prosessi, joka kestää vuosia eikä tapahdu hetkessä.

Ja jos ikääntymistä tarkastellaan osana kehitystä, niin, kuten useimmat kehitysprosessit, on loogista pitää sitä jatkuvana.

Sitä paitsi ei ole selvää, mitä tehdä eläimille. Jos aiomme testata ikuisen nuoruuden tablettiamme malliorganismeilla, ennen kuin siirrymme ihmisiin, niin meidän vanhuuskriteerimme pitäisi toimia myös heille. Ja niiden elinikä on hyvin erilainen: muutamasta päivästä satoihin vuosiin, ja laboratoriossa ne elävät usein kauemmin kuin luonnossa. Siksi sinun on joko asetettava oma kynnys kullekin lajille ja jatkuvasti hiottava sitä olosuhteista riippuen tai keksittävä jokin kaikille organismeille yhteinen viitepiste.

Ulkonäön perusteella arvioituna

Koska ikäraja osoittautui hankalaksi kriteeriksi, voit yrittää päästä eroon vanhuuden ulkoisista merkeistä. Loppujen lopuksi jokainen meistä voi tunnistaa vanhan miehen kadulta katsomatta passiaan: harmaat hiukset, ryppyinen vartalo, ryppyinen iho, epätasainen kävely, muistin heikkeneminen.

Samalla on helppo antaa vastaesimerkki jollekin näistä merkeistä - eli löytää henkilö, joka omistaisi hänet eikä olisi vanha mies muiden silmissä. Jotkut ihmiset esimerkiksi alkavat harmaantua nuorena tai jopa kaljuuntumaan ennen kuin heidän hiuksistaan on menetetty pigmentti. Ryhtiongelmat vaivaavat paitsi vanhuksia, myös monia toimistotyöntekijöitä. Ja ryppyistä ihoa löytyy eteläisten kylien asukkailta, jotka viettävät paljon aikaa avoimessa auringossa.

Siksi, jos päätämme laskea vanhukset heidän ominaisuuksiensa perusteella, kaiken ikäiset ihmiset, jotka ovat vahingossa hankkineet harmaan säikeen tai vinon asennon, kuuluvat tähän luokkaan. Lisäksi "vanhojen" joukossa on monia muistinsa menettäneitä vammaisia tai mielisairaita. Ja varakkaat ihmiset, joilla on varaa seurata ihonsa ja hiustensa tilaa, päinvastoin, näyttävät nuoremmilta kuin köyhät ja huolimattomat ikätoverinsa.

Meille ilmeisin kriteeri osoittautuu epätarkoksi, eikä tämä ole turhaa. Tosiasia on, että se ei liity suoraan ikääntymisen mekanismeihin. Muotokuvaa keskimääräisestä vanhasta miehestä arvioimme prosessia sen lopullisilla ilmenemismuodoilla - ikään kuin määrittelisimme puuron valmiutta karkaavan maidon perusteella. Mutta murot voidaan kypsentää kattilan rajoja jättämättä, jos käsittelet sitä huolellisesti, tai se voi täyttää koko lieden heti kypsennyksen alussa, jos laitat liian korkealle tulelle. Siksi vanhuuden hännästä kiinni saamiseksi meidän on katsottava pannun sisälle, eli lähdettävä etsimään ikääntymisen syitä ja sen ensimmäisiä ilmenemismuotoja.

Tarkastus taistelussa

Kääntyen kansanviisauden päälähteeseen - "Wikipediaan" - saamme vastauksen: "Vanhuus on elämänjakso lisääntymiskyvyn menettämisestä kuolemaan." Tämä määritelmä näyttää loogiselta, koska toisin kuin edelliset, se heijastaa tiettyjä muutoksia kehossa. Lisäksi se näyttää melko selvältä - toisin kuin vanhuuden ulkoiset merkit, lisääntymiskyky voidaan mitata helposti: anna eläimen pariutua muiden yksilöiden kanssa ja katso, tuottaako se jälkeläisiä.

Mutta henkilöä ei ole kovin kätevää arvioida tällä kriteerillä.

Ensinnäkin kaikki ihmiset eivät pyri lisääntymään jatkuvasti osoittaen lisääntymiskykyään.

Toiseksi ei ole kovin selvää, millä parametrilla tämä potentiaali on määritettävä: kyvyn synnyttää jälkeläisiä tai varastossa olevien sukusolujen lukumäärän perusteella. Nykyaikaiset lisääntymistekniikat mahdollistavat sen, että nainen voi synnyttää lapsen ja synnyttää sen 50- tai jopa 60-vuotiaana (vanhin synnyttäjä on Guinnessin kirjassa lähes 67-vuotias), mutta munat, ainakin terveet, yleensä ne loppuvat jossain 40-45 vuoden sisällä.

Kolmanneksi lisääntymiskriteeri toimii eri tavalla miehillä ja naisilla. Siittiöitä, toisin kuin munasoluja, muodostuu jatkuvasti, ja miehen keho voi tuottaa niitä kuolemaansa asti, vaikka ikätoverilla ei olisikaan sukusoluja jäljellä pitkään aikaan. Samaan aikaan ulkoiset vanhuuden merkit, kuten harmaat hiukset ja ryppyjä, ilmaantuvat miehillä ja naisilla lähes samanaikaisesti, ja naiset elävät pääsääntöisesti pidempään.

Vanhuuden mittaaminen lisääntymiskyvyn perusteella osoittautuu yhtä hankalaksi kuin ulkonäöltään. Nykyaikaiset 40- ja 50-vuotiaat naiset näyttävät nuorilta kaikissa jo luettelemissamme parametreissä, mutta useimmiten he eivät enää uskalla synnyttää lapsia - emmekä voi tarkistaa, pystyvätkö he tähän. Ja kosmetologien ja plastiikkakirurgien huolenpidolla jotkut onnistuvat säilyttämään ulkoisen nuoruutensa jopa 70-vuotiaana.

Laskemme mutaatiot

Kun luennoilla kysyn kuulijoilta, mitä vanhuus on, he usein vastaavat minulle: nämä ovat kehon murtumia ja häiriöitä. Myös lisääntymiskriteeri sopii tähän määritelmään: lisääntymiskyvyttömyys on yksi näistä jaotteluista. Mutta koska se voi ilmaantua jokaisessa tietyssä ihmisessä ennemmin tai myöhemmin, muiden ikääntymisen merkkien yhteydessä, on kohtuutonta tehdä siitä vanhuuden mitta, jos haluamme löytää yhden vertailukohdan kaikille.

Voit tehdä luettelon ongelmista, jotka ovat tyypillisiä vanhalle organismille. Tätä periaatetta käyttävät Searle S. D., Mitniski A., Gahbauer E. A., Gill T. M., Rockwood K. Standardimenettely heikkousindeksin luomiseksi // BMC Geriatrics. 2008 syyskuu; 8. (palaamme niihin biologista ikää käsittelevässä luvussa), joita ikääntymistä tutkivat lääkärit käyttävät usein. Haurausindeksi on joukko oireita ja ikään liittyviä sairauksia, jotka tietylle potilaalle on kertynyt. Mitä korkeampi indeksin arvo on, sitä lähempänä vanhuutta.

Indeksille voi tapahtua samaa haittaa kuin vanhuuden ulkoisille merkkeille: kun keskitymme seuraukseen, ei syytä, rikkaat ihmiset ovat keskimäärin nuorempia kuin köyhät ikätoverinsa.

Tämä ei kuitenkaan tarkoita, että ikääntymisongelma voisi yksinkertaisesti "tulvittua rahalla": loppujen lopuksi rikkaat kuolevat samoin kuin köyhät, eivätkä he ole yhtä kiinnostuneita pidentääkseen elämäänsä.

Siksi meidän on katsottava syvemmälle - yksittäisiin soluihin ja molekyyleihin ja etsittävä ikääntymisen merkkejä jo mikroskooppisella tasolla.

DNA:n pistemutaatiota, eli yhden "kirjaimen" (nukleotidin) korvaamista sen "tekstissä" (sekvenssissä) toisella, voidaan pitää esimerkkinä vanhuuden molekyylimerkistä. Useimmissa tapauksissa tällaiset yksittäiset substituutiot eivät vaikuta solun elämään, koska geneettinen koodi on redundantti ja se on vakuutettu satunnaisten virheiden varalta. Hajoaminen voi kuitenkin tapahtua myös merkittävässä paikassa geenissä - silloin se joko lakkaa toimimasta kokonaan tai sen koodaama proteiini muuttuu epämuodostuneeksi. Mutanttiproteiini suorittaa toisinaan tehtävänsä tavallista paremmin tai huonommin, ja molemmissa tapauksissa tämä voi johtaa elimistölle epämiellyttäviin seurauksiin, kuten kasvaimen kehittymiseen.

Kaikki pistemutaatiot eivät vaikuta organismin elämään, mutta on melko vaikea määrittää vaikutusta, jonka jokainen niistä tuottaa erikseen. Siksi yksinkertaisuuden vuoksi mitä tahansa pistemutaatiota voidaan pitää hajoamisena. Lopulta mikä tahansa niistä tekee solun DNA:sta erilaisen kuin "alkuperäinen", alkuperäinen geneettisen tiedon kantaja.

Vuonna 2018 artikkeleita julkaisi kaksi Bae T. et al. Erilaiset mutaationopeudet ja mekanismit ihmissoluissa pregastrulaation ja neurogeneesin aikana // Tiede. 2018 helmikuu; 359 (6375): 550–555. ryhmät Lodato M. A. et ai. Ikääntyminen ja hermoston rappeutuminen liittyvät lisääntyneisiin mutaatioihin yksittäisissä ihmisen hermosoluissa // Tiede. 2018 helmikuu; 359 (6375): 555-559. tutkijat, jotka uskoivat pistemutaatioihin ihmisten hermosoluissa. Tutkijat ihmettelivät, missä vaiheessa nämä mutaatiot syntyvät ja kuinka monta niistä kertyy elämänsä aikana. Tätä varten he ottivat useita vierekkäisiä hermosoluja aikuisten aivoista - ja alkioiden aivojen alkupään (tutkijat työskentelivät abortin seurauksena saadun materiaalin kanssa) ja lukivat heidän DNA:nsa. Ihannetapauksessa kaikissa kehomme soluissa DNA:n nukleotidisekvenssin tulisi olla sama. Mutta elämän aikana jokainen solu muista riippumatta kerää "yhden kirjaimen" korvauksia. Siksi, jos vertaamme kahta solua keskenään, DNA-tekstin pisteerojen määrä on yhtä suuri kuin kunkin solun mutaatioiden lukumäärä.

Laskelmien tulokset osoittautuivat pelottaviksi. Heti alkion kehityksen alussa, kun hedelmöitetty munasolu jakautuu ensimmäisiksi soluiksi, se jakautuu noin kerran päivässä. Jokainen tällainen jako, kuten kävi ilmi, tuo mukanaan jo keskimäärin 1,3 uutta mutaatiota. Myöhemmin, kun hermosto alkaa muodostua - 15. kehitysviikolla - jokainen päivä lisää noin viisi mutaatiota soluihin. Ja neurogeneesin eli solujen jakautumisen päättyessä useimmilla kehittyvien aivojen alueilla - tämä on noin 21. viikko - jokaisessa solussa on jo 300 ainutlaatuista pistemutaatiota. Kun ihminen syntyy, niihin soluihin, jotka jatkavat jakautumista, kerääntyy jopa 1000 mutaatiota. Ja sitten elämän aikana DNA mutatoituu hitaammin, noin 0,1 virhettä päivässä, ja 45 vuoden iässä soluissa on noin 1500 mutaatiota ja 80-vuotiaana -2500 kukin.

Jos pidämme sovitun mukaisesti jokaista mutaatiota hajoamisena eli vanhuuden merkkinä, niin käy ilmi, että ihminen alkaa ikääntyä heti hedelmöittymisen jälkeen, hedelmöittyneen munasolun ensimmäisestä jakautumisesta. Mutta kuinka rakenne, joka ei ole vielä muodostunut, voi rapistua?

Molekyylitasolla intuitiivinen ymmärryksemme ikääntymisestä vahvistuu: se ei ole tapahtuma, vaan jatkuva prosessi.

Mutaatiot eivät ilmesty yhtäkkiä, vaan ne kerääntyvät ensimmäisestä kehityspäivästä elämän loppuun. Ja mihin "nuorten DNA:n" raja vedetään, on täysin käsittämätöntä. Jos vanhuus lasketaan ensimmäisen mutaation ilmaantumisen jälkeen, useiden solujen kasa on tunnistettava vanhoiksi. Ja jos yritämme asettaa kynnysarvon mutaatioiden lukumäärälle, kohtaamme saman ongelman kuin eläkeiän tapauksessa: jotta raja ei yllättäisi, meidän on turvauduttava muihin vanhuuden merkkeihin. - ulkonäkö, lisääntymiskyky tai jotain muuta., - jotka, kuten jo tiedämme, ovat epäluotettavia.

Olisi mahdollista keskittyä ei virheiden ilmenemishetkeen, vaan mutaationopeuteen - esimerkiksi kutsua vanhaa, jonka mutaatiot alkavat ilmaantua nopeammin. Mutta myös tässä meitä odottaa saalis: hermosolut keräävät virheitä ennen syntymää nopeammin kuin sen jälkeen. Syntyessään ne sisältävät jo yli kolmanneksen kaikista mutaatioista, jotka he onnistuvat saamaan koko elämänsä aikana. Voisi päätellä, että tämä on hermokudoksen solujen ominaisuus, jotka muodostuvat lähes kokonaan alkiokaudella, ja sitten lapsen syntymän jälkeen ne tuskin lisääntyvät. Mutta ei, jakautuvat suolen tai maksan solut aikuisella mutatoituvat Blokzijl F. et al. Kudosspesifisten mutaatioiden kertyminen ihmisen aikuisten kantasoluihin elämän aikana // Luonto. 2016 lokakuu; 538: 260-264. suunnilleen samalla nopeudella kuin hermostuneet - noin 0,1 virhettä päivässä. Ja tämä tarkoittaa, että laskentavirheet eivät vie meitä lähemmäksi vanhuuden määritelmää.

Teemme diagnoosin

Näyttää siltä, että emme pysty määrittelemään yksiselitteisesti vanhuutta ja vanhaa ihmistä: ikääntyminen on asteittainen prosessi, jolla on loppu, mutta ilman alkua. On kuitenkin ihmisiä, jotka jatkavat ikääntymisen torjuntaa määritelmien puutteesta huolimatta - nämä ovat lääkäreitä. He tunnistavat vanhuuden erityisten ilmenemismuotojen perusteella: ikään liittyvät sairaudet ja taistelevat - aina kun mahdollista - suoraan niitä vastaan. Kaikki mitä lääkäri voi tehdä tänään iäkkään potilaan hyväksi: vaihtaa hampaat, laittaa kuulokojeen, parantaa sydäntä tai siirtää sarveiskalvoa - pieniä kehon korjauksia, yksittäisten osien vaihtoa. Siksi vanhuus lääkärin näkökulmasta on kokoelma yleisimpiä vikoja, jotka voidaan korjata.

Lääketieteelliselle lähestymistavalle kannattaa antaa ansionsa: tämä on tähän mennessä tehokkain tapa pidentää elämäämme.

Olivatpa ikääntymisen taustalla olevat mekanismit mitkä tahansa, emme vieläkään tiedä, kuinka käsitellä niitä, mutta voimme helposti voittaa monia suoria kuolinsyitä: kehittyneiden maiden asukkaat eivät enää kuole massalla infektioihin, halvaantuminen on pitkään lakannut olemasta tuomio, ja korkeasta verenpaineesta tai verensokeritasosta selviytyminen voidaan nyt tehdä pillereiden avulla. Keskimääräinen elinajanodote on noussut viimeisen vuosisadan aikana Federal State Statistics Service. Tilastotiedote 2007. lähes kaksinkertaistui. Tässä mielessä taistelu vanhuutta vastaan on jo täydessä vauhdissa, vaikka vihollista ei ole selkeästi määritelty.

Mutta kun puhumme ikääntymisen kääntämisestä, voimme tuskin kuvitella ikuista taistelua ikääntymiseen liittyvien sairauksien kanssa. Todennäköisimmin haluaisimme, että niitä ei edes syntyisi. Siksi vanhuuden pilleri, jos sellaisen keksimme, on todennäköisesti otettava jo ennen hälyttäviä oireita. Tämä tarkoittaa, että pillereiden on taisteltava tautia vastaan, jota ei vielä ole olemassa. Kansainvälisessä tautiluokituksessa (asiakirja, jonka Maailman terveysjärjestö julkaisee 10 vuoden välein eri maiden lääketieteellisten diagnoosien yhtenäistämiseksi) kutsutaan nykyään "vanhuudeksi": "seniili ikä"., seniili heikkous, seniili astenia." Mutta nykyaikainen lääketiede ei itse pidä ikääntymistä sairautena.

Hyvä vai huono on kiistanalainen asia. Toisaalta tämä asiaintila haittaa vakavasti tieteen kehitystä. Vaikka gerontologit Asiantuntijat, jotka hoitavat ja tutkivat yli 60-vuotiaiden terveyttä. Sovitaan siitä, ketä pidetään vanhana ja ketä nuorena, nyt he eivät voi tehdä kliinisiä tutkimuksia yhdestä pilleristä vanhuuden vuoksi ja tarkistaa, toimiiko se vai ei. Tällaiseen kokeeseen he eivät saa rahaa tai lupaa eettisiltä toimikunnilta. Tämän ongelman kiertämiseksi he kokeilevat lääkkeitä ikään liittyvään sairauteen, kuten niveltulehdukseen. Jos potilailla ei enää ole nivelkipuja, se on hyvä joka tapauksessa. Ja jos samaan aikaan he elävät keskimääräistä pidempään, se on vielä parempi.

Toisaalta kuvitellaan, että vanhuus luokitellaan edelleen virallisesti sairaudeksi. Silloin käy heti selväksi, että merkittävä osa maailman väestöstä on sairaita ja parantumattomia. Ja jos ikääntymistä mitataan mutaatioiden lukumäärällä, kaikki ovat sairaita. Lääkärin näkökulmasta tämä on absurdia: sairaus on poikkeama normista, mutta mistä etsiä normia, kun terveitä ihmisiä ei ole olemassa?

Toistaiseksi gerontologit ja lääkärit eivät ole päässeet yksimielisyyteen: ensimmäiset julkaisevat Bulterijs S., Hull R., Björk V., Roy A. On aika luokitella biologinen ikääntyminen sairaudeksi // Frontiers in genetics. 2015 kesäkuuta kehottaa tunnustamaan ikääntymisen sairaudeksi, jälkimmäiset vastustavat itsepintaisesti. Epäilen kuitenkin, että ennemmin tai myöhemmin lääkärit joutuvat luovuttamaan: siellä täällä yksittäiset biohakkerit alkavat kokeilla itseään, ja rohkeat tutkijat käynnistävät yksityisiä kliinisiä tutkimuksia vanhuuden pillereistä koehenkilöiden itsensä kustannuksella. Tätä kaaosta on hyödytöntä taistella, joten jonakin päivänä lääketieteellisen yhteisön on johdettava sitä ja tunnustettava vanhuus yhdeksi ihmiskunnan monista sairauksista ja samalla sovittava yhdestä määritelmästä.

Polina Loseva on koulutukseltaan biologi, valmistunut Moskovan valtionyliopiston biologian tiedekunnan embryologian laitokselta. Kirjoittaa artikkeleita portaaleihin "Ullakko", "N + 1", "Elementit", OLYA ja popularisoi tiedettä. Vastapäivään hän puhuu ikääntymisen mekanismeista, yrityksistä luoda "vanhuuden pilleri" ja tavoista lykätä väistämätöntä.