Når alderdommen kommer fra biologiens synspunkt

2024 Forfatter: Malcolm Clapton | [email protected]. Sidst ændret: 2023-12-17 03:51

Det viser sig, at det er forkert at betragte en, der er mange år gammel, eller som er meget syg, som gammel.

Hvem kan kaldes en gammel person? Nogen over 50? Eller en der lider af "senile" lidelser? Biolog og videnskabsjournalist Polina Loseva mener, at alt ikke er så enkelt. Lifehacker udgiver sammen med Alpina Non-Fiction Publishing House et uddrag fra kapitlet "In Search of Definition: Who Really Is Old" fra bogen Counterclockwise: What is Aging and How to Fight It.

Tegn grænsen

Lad os starte med min barndoms definition: gammel er en, der er mange år gammel. Men "meget" er ikke det mest stringente begreb. Jeg er 30 - er det meget? Og 40? eller 60? Det ville være muligt at indføre en ensartet aldersgrænse for alle, ud over hvilken en person automatisk begynder at blive betragtet som gammel. En sådan tærskel kan for eksempel betragtes som pensionsalderen – men i mange lande er den ikke sammenfaldende, og i nogle lande har man slet ikke hørt om pension. Derudover skal denne tærskel konstant flyttes i overensstemmelse med den gennemsnitlige forventede levetid: For eksempel hæves den i Rumænien med et år hvert fjerde år og i Belgien - hvert femte år. Og hvordan skal man så forstå, hvornår og hvor meget man flytter alderdommens grænse? For at gøre dette skal vi stadig stole på nogle andre tegn, der ikke er direkte relateret til alder.

Med enhver aldersgrænse er der endnu et problem: Så snart vi etablerer grænsen mellem gamle og unge, lukker vi øjnene for aldringsprocessen, og vi udpeger alderdommens begyndelse som en specifik begivenhed. En person fylder f.eks. 60 år - og præcis på årsdagen for sin fødsel bliver han en gammel mand ved et fingerknips. Dette er et godt plot til et eventyr, men i det virkelige liv ser det utroligt ud.

Efter vores opfattelse er aldring stadig en gradvis proces, der tager år og ikke sker med det samme.

Og hvis vi betragter aldring som en del af udvikling, så er det, som de fleste udviklingsprocesser, logisk at betragte det som kontinuerligt.

Desuden er det ikke klart, hvad man skal gøre med dyr. Hvis vi forventer at teste vores tablet af evig ungdom på modelorganismer, før vi går videre til mennesker, så burde vores alderskriterium også fungere for dem. Og deres levetid er meget anderledes: fra få dage til hundreder af år, og i laboratoriet lever de ofte længere end i naturen. Derfor bliver du enten nødt til at sætte din egen tærskel for hver art og konstant forfine den, afhængig af omstændighederne, eller komme med et referencepunkt, der er fælles for alle organismer.

Bedømt efter udseende

Da aldersgrænsen viste sig at være et ubelejligt kriterium, kan du prøve at skubbe fra de ydre tegn på alderdom. I sidste ende kan hver af os identificere en gammel mand på gaden uden at se på hans pas: gråt hår, krum figur, rynket hud, ujævn gang, hukommelsessvækkelse.

Samtidig er det let at give et modeksempel til ethvert af disse tegn - altså at finde en person, der ville besidde ham og ikke ville være en gammel mand i andres øjne. For eksempel begynder nogle mennesker at blive grå, når de er unge, eller endda blive skaldede, før deres hår mister pigmentering. Holdningsproblemer plager ikke kun de ældre, men også mange kontoransatte. Og rynket hud kan findes blandt beboere i sydlige landsbyer, der tilbringer meget tid i den åbne sol.

Derfor, hvis vi beslutter os for at beregne gamle mennesker efter deres egenskaber, falder folk i alle aldre, der ved et uheld fik en grå tråd eller en skæv stilling, ind i denne kategori. Derudover vil der blandt de "gamle" være mange handicappede eller psykisk syge, som har mistet hukommelsen. Og velhavende mennesker, der har råd til at overvåge tilstanden af deres hud og hår, vil tværtimod virke yngre end deres fattige og uplejede jævnaldrende.

Det mest åbenlyse kriterium for os viser sig at være unøjagtigt, og det er ikke uden grund. Faktum er, at det ikke er direkte relateret til mekanismerne for aldring. Ved at komponere et portræt af den gennemsnitlige gamle mand, evaluerer vi processen ved dens endelige manifestationer - som om vi bestemmer grødens beredskab ved den undslupne mælk. Men kornet kan tilberedes uden at forlade grydens grænser, hvis du håndterer det forsigtigt, eller det kan fylde hele komfuret helt i begyndelsen af madlavningen, hvis du tænder for højt bål. Derfor, for at få fat i alderdommens hale, er vi nødt til at se inde i gryden, det vil sige gå på jagt efter årsagerne til aldring og dens første manifestationer.

Tjek i kamp

Vender vi os mod hovedkilden til folkevisdom - "Wikipedia" - får vi svaret: "Alderdom er livets periode fra tabet af evnen til at formere sig og til døden." Denne definition ser logisk ud, fordi den i modsætning til de foregående afspejler specifikke ændringer i kroppen. Derudover virker det ret klart – i modsætning til de ydre tegn på alderdom, kan evnen til at formere sig let måles: Tillad et dyr at parre sig med andre individer og se om det får afkom.

Men en person er ikke særlig praktisk at evaluere efter dette kriterium.

For det første er det ikke alle mennesker, der stræber efter at reproducere kontinuerligt, hvilket viser deres reproduktionspotentiale.

For det andet er det ikke særlig klart med hvilken parameter det er nødvendigt at bestemme dette potentiale: ved evnen til at føde afkom eller ved antallet af kimceller på lager. Moderne reproduktive teknologier gør det muligt for en kvinde at føde et barn og føde det ved 50 eller endda 60 år gammel (den ældste person til at føde er næsten 67 år gammel i Guinness Book), men æg, i det mindste sunde, normalt løbe tør for dem et sted i de 40-45 år.

For det tredje vil reproduktionskriteriet fungere forskelligt for mænd og kvinder. Spermatozoer, i modsætning til æg, dannes konstant, og en mands krop kan producere dem indtil sin død, selv når hans jævnaldrende ikke har nogen kønsceller tilbage i lang tid. Samtidig vises ydre tegn på alderdom som gråt hår og rynker hos mænd og kvinder næsten samtidigt, og kvinder lever som regel længere.

At måle alderdom i form af reproduktionspotentiale viser sig at være lige så ubelejligt som i udseende. Moderne 40- og 50-årige kvinder ser unge ud på alle de parametre, som vi allerede har nævnt, men som oftest tør de ikke længere føde børn - og vi kan ikke kontrollere, om de er i stand til dette. Og med pleje af kosmetologer og plastikkirurger formår nogle at bevare deres ydre ungdom selv ved de 70.

Vi tæller mutationer

Når jeg til forelæsninger spørger tilhørerne, hvad alderdom er, svarer de mig ofte: Det er sammenbrud og lidelser i kroppen. Det reproduktive kriterium passer også ind i denne definition: manglende evne til at reproducere er et af disse sammenbrud. Men da det kan opstå hos hver specifik person før eller siden, ud af forbindelse med andre ældningstegn, er det urimeligt at gøre det til et mål for alderdom, hvis vi vil finde et enkelt referencepunkt for alle.

Du kan lave en liste over de problemer, der er typiske for den gamle organisme. Dette er princippet, der bruges af Searle S. D., Mitniski A., Gahbauer E. A., Gill T. M., Rockwood K. En standardprocedure til oprettelse af et skrøbelighedsindeks // BMC Geriatrics. 2008 sep; 8. (vi vender tilbage til dem i kapitlet om biologisk alder), som ofte bruges af læger, der studerer aldring. Skrøbelighedsindekset er et sæt af symptomer og aldersrelaterede sygdomme, som en bestemt patient har akkumuleret. Jo højere indeksværdien er, jo tættere på alderdommen.

Den samme gener kan ske med indekset som for de ydre tegn på alderdom: Når vi fokuserer på virkningen, ikke årsagen, er rige mennesker i gennemsnit yngre end deres fattige jævnaldrende.

Dette betyder dog ikke, at problemet med aldring blot kan "oversvømmes med penge": I sidste ende dør de rige ligesom de fattige og er ikke mindre interesserede i at forlænge deres liv.

Derfor bliver vi nødt til at se dybere ind i de enkelte celler og molekyler, og lede efter tegn på aldring allerede på mikroskopisk niveau.

En punktmutation i DNA, det vil sige udskiftning af et "bogstav" (nukleotid) i dets "tekst" (sekvens) med et andet, kan betragtes som et eksempel på et molekylært tegn på alderdom. I de fleste tilfælde påvirker sådanne enkeltsubstitutioner ikke cellens levetid, da den genetiske kode er overflødig og sikret mod utilsigtede fejl. Et nedbrydning kan dog også ske et væsentligt sted i et gen – så vil det enten helt holde op med at virke, eller også vil det protein, det koder for, vise sig at være deformeret. Et mutant protein udfører nogle gange sine funktioner bedre eller dårligere end normalt, og i begge tilfælde kan det føre til ubehagelige konsekvenser for kroppen, såsom udvikling af en tumor.

Ikke alle punktmutationer påvirker en organismes liv, men det er ret svært at bestemme den effekt, som hver af dem producerer individuelt. Derfor kan enhver punktmutation for nemheds skyld betragtes som en nedbrydning. I sidste ende gør enhver af dem DNA'et i cellen anderledes end det "originale", den oprindelige bærer af genetisk information.

I 2018 blev der publiceret artikler af to Bae T. et al. Forskellige mutationsrater og mekanismer i humane celler ved prægastration og neurogenese // Videnskab. 2018 feb; 359 (6375): 550-555. grupper Lodato M. A. et al. Aldring og neurodegeneration er forbundet med øgede mutationer i enkelte humane neuroner // Videnskab. 2018 feb; 359 (6375): 555-559. videnskabsmænd, der troede på punktmutationer i menneskers nerveceller. Forskerne spekulerede på, på hvilket tidspunkt disse mutationer opstår, og hvor mange af dem akkumulerer i løbet af deres levetid. For at gøre dette tog de adskillige nabonerveceller fra voksnes hjerne - og hjernens rudiment i embryoner (forskere arbejdede med materiale opnået som følge af abort) og læste deres DNA. Ideelt set bør sekvensen af nukleotider i DNA være den samme i alle celler i vores krop. Men i løbet af livet akkumulerer hver celle uafhængigt af de andre "et-bogstavs" substitutioner. Derfor, hvis vi sammenligner to celler med hinanden, vil antallet af punktforskelle i DNA-teksten være lig med antallet af mutationer i hver celle.

Resultaterne af beregningerne viste sig at være skræmmende. Allerede i begyndelsen af udviklingen af embryonet, når det befrugtede æg spaltes i de første celler, deler det sig cirka en gang om dagen. Hver sådan opdeling, som det viste sig, bringer allerede i gennemsnit 1, 3 nye mutationer med sig. Senere, når nervesystemet begynder at dannes - ved den 15. udviklingsuge - tilføjer hver dag omkring fem flere mutationer til cellerne. Og ved slutningen af neurogenese, det vil sige celledeling i de fleste områder af den udviklende hjerne - dette er omkring den 21. uge - bærer hver celle allerede 300 unikke punktmutationer. Når en person bliver født, akkumuleres op til 1.000 mutationer i de celler, der fortsætter med at dele sig. Og så, i løbet af livet, muterer DNA langsommere, med en hastighed på omkring 0,1 fejl om dagen, og i en alder af 45 indeholder cellerne cirka 1.500 mutationer, og i en alder af 80 - 2.500 hver.

Hvis vi, som aftalt, betragter hver mutation som en nedbrydning, det vil sige et tegn på alderdom, så viser det sig, at en person begynder at ældes umiddelbart efter undfangelsen, fra det øjeblik den første deling af et befrugtet æg. Men hvordan kan en struktur, der endnu ikke er dannet, blive forfalden?

På det molekylære niveau bekræftes vores intuitive forståelse af aldring: det er ikke en begivenhed, men en løbende proces.

Mutationer opstår ikke pludseligt, men akkumuleres fra den første udviklingsdag til livets afslutning. Og hvor man skal trække grænsen for "ungdoms-DNA" er fuldstændig uforståeligt. Hvis alderdommen tælles fra fremkomsten af den allerførste mutation, så skal en bunke af flere celler anerkendes som gamle. Og hvis vi forsøger at sætte en tærskelværdi for antallet af mutationer, så står vi over for det samme problem som i tilfældet med pensionsalderen: For at grænsen ikke skal overraske os, bliver vi nødt til at stole på andre alderstegn - udseende, evnen til at reproducere eller noget andet., - som, som vi allerede ved, er upålidelige.

Det ville være muligt at fokusere ikke på det øjeblik, hvor fejl opstår, men på mutationshastigheden - for eksempel at kalde den gamle, hvis mutationer begynder at dukke op hurtigere. Men også her venter os en fangst: nerveceller akkumulerer fejl før fødslen hurtigere end efter. Når de bliver født, indeholder de allerede mere end en tredjedel af alle mutationer, som de vil nå at få i hele deres liv. Man kunne beslutte, at dette er et træk ved cellerne i nervevævet, som er næsten fuldstændigt dannet i fosterperioden, og så efter barnets fødsel formerer de sig næsten ikke. Men nej, at dele celler i tarmen eller leveren i en voksen muteret Blokzijl F. et al. Vævsspecifik mutationsakkumulering i menneskelige voksne stamceller i løbet af livet // Natur. 2016 okt; 538: 260-264. med nogenlunde samme hastighed som de nervøse – omkring 0,1 fejl pr. Og det betyder, at tællefejl ikke bringer os tættere på definitionen af alderdom.

Vi stiller en diagnose

Det ser ud til, at vi ikke entydigt vil være i stand til at definere alderdom og en gammel person: Aldring er en gradvis proces, med en ende, men uden en begyndelse. Der er dog mennesker, der fortsætter med at bekæmpe aldring på trods af manglen på definitioner – det er læger. De genkender alderdom ved specifikke manifestationer: aldersrelaterede sygdomme og kæmper - når det er muligt - direkte med dem. Alt hvad en læge kan gøre i dag for en ældre patient: udskifte tænder, indsætte et høreapparat, helbrede hjertet eller transplantere hornhinden - mindre kropsreparationer, udskiftning af enkelte dele. Derfor er alderdom set fra en læges synspunkt en samling af de mest almindelige defekter, der kan rettes.

Det er værd at give den medicinske tilgang sin ret: indtil videre er dette den mest effektive måde at forlænge livet, som vi har.

Uanset de underliggende mekanismer for aldring, ved vi stadig ikke, hvordan vi skal håndtere dem, men vi kan nemt besejre mange direkte dødsårsager: indbyggere i udviklede lande dør ikke længere i massevis af infektioner, lammelse er for længst holdt op med at være en dom, og at klare forhøjet blodtryk eller blodsukkerniveauer kan nu klares med en pille. Den gennemsnitlige forventede levetid er steget i løbet af det seneste århundrede. Federal State Statistics Service. Statistisk Bulletin 2007. næsten fordoblet. I denne forstand er kampen med alderdommen, trods manglen på en klar definition af fjenden, allerede i fuld gang.

Men når vi taler om at vende aldring, kan vi næsten ikke forestille os den evige kamp med aldersrelaterede sygdomme. Vi ville højst sandsynligt gerne have, at de ikke engang opstod. Derfor skal en pille mod alderdom, hvis vi finder på en, sandsynligvis tages, allerede før alarmerende symptomer opstår. Det betyder, at pillen skal bekæmpe en sygdom, der endnu ikke eksisterer. Det, der nu kaldes "alderdom" i International Classification of Diseases (et dokument, der udgives hvert 10. år af Verdenssundhedsorganisationen for at forene medicinske diagnoser i forskellige lande), beskriver et standardsæt af aldersrelaterede symptomer: "senil alder, senil svaghed, senil asteni." Men moderne medicin selv anser ikke aldring for at være en sygdom.

Godt eller dårligt er et problem. På den ene side hæmmer denne situation alvorligt videnskabens udvikling. Selv hvis gerontologer Specialister, der behandler og studerer sundheden for mennesker over 60 år. blive enige om, hvem der anses for gammel, og hvem der er ung, nu kan de ikke foretage kliniske forsøg med en enkelt pille til alderdommen og tjekke, om det virker eller ej. Til sådan en test vil de hverken modtage penge eller tilladelse fra etiske udvalg. For at løse dette problem prøver de medicin mod en aldersrelateret sygdom, såsom ledbetændelse. Hvis patienterne ikke længere har ledsmerter, vil det under alle omstændigheder være godt. Og hvis de samtidig lever længere end gennemsnittet, bliver det endnu bedre.

På den anden side, lad os forestille os, at alderdom stadig er officielt klassificeret som en sygdom. Så vil det straks stå klart, at en betydelig del af verdens befolkning er syg, og uhelbredelig. Og hvis man måler aldring ud fra antallet af mutationer, så bliver alle syge. Fra en læges synspunkt er dette absurd: en sygdom er en afvigelse fra normen, men hvor skal man lede efter en norm, når sunde mennesker ikke eksisterer?

Hidtil har gerontologer og læger ikke været i stand til at blive enige: den første publicerer Bulterijs S., Hull R., Björk V., Roy A. Det er på tide at klassificere biologisk aldring som en sygdom // Frontiers in genetics. 2015 jun. opfordringer til at anerkende aldring som en sygdom, gør sidstnævnte stædigt modstand. Jeg formoder dog, at lægerne før eller siden må give op: hist og her begynder individuelle biohackere at eksperimentere med sig selv, og modige forskere igangsætter private kliniske forsøg med piller til alderdom på bekostning af forsøgspersonerne selv. Det nytter ikke at bekæmpe dette kaos, så en dag bliver lægesamfundet nødt til at lede det og anerkende alderdom som en af menneskehedens mange sygdomme og samtidig blive enige om en enkelt definition.

Polina Loseva er en biolog af uddannelse, uddannet fra Institut for Embryologi, Det Biologiske Fakultet, Moskva State University. Skriver artikler til portalerne "Attic", "N + 1", "Elements", OLYA og populariserer videnskab. I Counterclockwise taler hun om mekanismerne ved aldring, forsøg på at skabe en "pille til alderdommen" og måder at forsinke det uundgåelige.