Всички знаем как изглежда стареенето при хората. Сребристата коса и бръчките са чаровната страна на това да си възрастен, но приказката свършва до тук. В реалността, с времето хората се превръщат в крехки създания, страдащи от редица заболявания. Алцхаймер, атеросклероза, артрит са само началото на буквата А, а целият списък вероятно е с размерите на езиков речник. Малцината “щастливци”, които на стари години могат да кажат че са здрави страдат от ускорен упадък на физическите и умствените функции, инвалидност и накрая смърт.
Книгата “Еволюционната биология на стареенето” от 1991 дефинира стареенето като “постоянен упадък на възрастово-специфичните фитнес компоненти на даден организъм породени от вътрешно физиологично разлагане”. Раждаме се, съзряваме като развити индивиди и поемаме по стръмния склон на слабост и крехкост, докато на края не умрем.
Симптомите на стареенето са познати на човечеството от доста време, но защо всъщност се случва всичко това? Хилядолетия наред, човешкия вид вярваше, че просто това е естествения ход на нещата. “Това е нашата природа”, “Бог ни е направил така”, “кръговрата на живота” и т.н. Всъщност, противно на всички медицински открития, много хора и много поколения напред, ще продължат да вярват в тези истории. Отчасти заради традиции, отчасти заради морал и религиозни вярвания, но в никой случай не заради доказана наука.
Изследванията по темата “защо стареем” започнаха да разкриват редица тайни през последните десетилетия и това е само началото. Все още ни предстои да открием пълния ни генетичен потенциал.
В момента, информационната теория на стареенето на Дейвид Синклеър, вдъхновена от самата информационна теория, първоначално представена от Клауд Шанон, е най-доброто научно обяснение, което имаме. Ще разгледаме информационната теория и нейния потомък от биологията в друга статия. За сега нека оставим нещата прости и се фокусираме над голямата картина.
Да започнем с няколко дефиниции от биологията. Нашето ДНК е нашият геном. Всяка наша клетка има едно и също ДНК. Нещото, което различава кожна клетка от мускулна клетка, нервна клетка от чернодробна клетка и т.н. е епигенома. Епигеномът е колективния термин за контролните системи и клетъчни структури, които оперират генома. Гледайте на епигенома като механик, който използва нашето ДНК като ръководство за управление. С напредването на възрастта, започва да прави “грешки”. Първоначално те са малки и незабележими. С времето, ДНК-то ни вече не е така добре пакетирано. Неправилното движение на протеинитие заглушава или активира грешните гени. Клетката търпи бавен но сигурен упадък, при който губи идентичността си.
След достатъчно епигеномни “грешки”, това което по-рано е било кожна клетка се превръща в объркан хибрид с неясна цел. Такива “грешки” стават във всички наши клетки докато стареем. Като резултат, тези групи от клетките, които оформят тъкани и органи губят способностите си да извършват функцията, за която отговарят. С времето, Вашето сърце няма да е така ефективно, както е сега. Черният Ви дроб няма да преработва така добре, както сега. Вашите неврони няма да са толкова активни, както са били, докато сте били млади. Бавно губим частици информация, което прави “грешките” все по-очевидни. Цялата система упада до момент, в който всичко е толкова афункционално, че органите започват да отказват и накрая умирате.
Нашето ДНК, оперирано от епигенома ни определя до голяма степен това, което сме. Ако преведем това с компютърни термини, то ДНК-то е дигиталната информация, сорс кодът – инструкциите за хардуера, които му позволяват да прави нещата, които прави. Епигеномът от друга страна е хардуера, съставен от резистори, кондензатори, полупроводници и т.н.
Малки проблеми с физическите компоненти могат да се незабележими. В контраст, големите могат изцяло да нарушат функциите на компютъра. Но, ако дигиталната информация е непокътната, можете да отстраните проблема и дори да възстановите нещата, така както са били в началото.
Друга метафора за стареенето от книгата Lifespan, която харесахме, е сравнението с дигитален компакт диск (CD). Дигиталната информация (представяща ДНК) е кодирана в слой алуминий, поставен върху прозрачен пластмасов диск (представящ епигеномът). Ако се появят драскотини по повърхността на диска може да имате проблеми при четенето му след това. Информацията на диска, обаче остава същата, ако слоя алуминий не е повреден. Ако успеете да полирате повърхността на пластмасовия диск и да премахнете драскотините, то ще можете отново да прочетете диска все едно нищо не се е случило. Ако обаче има щети и по слоя, носещ информацията, то част от данните ще бъдат загубени.
Дейвид Синклер обяснява това с щети по ДНК веригите. Нашите клетки имат невероятни механизми за оцеляване, които се активират всеки път когато има някаква повреда по ДНК веригата. В нормални условия, нашето ДНК има ген, който е заглушен от протеин. Когато настъпи прекъсване на ДНК веригата, този протеин отива да поправи повредата с което отпушва и гена, на който нормално стои. Активирането на този ген спира деленето на клетката, за да предотврати непредвидими и зловредни резултати. След като протеина възстанови целостта на ДНК веригата, то той се връща обратно на старото си място, с което деактивира отново гена и възстановява репродуктивната функция на клетката. Това описание е силно опростено.
Реално притежаваме редица подобни механизми, някои, от които вероятно са взаимосвързани, но това не е важно за този пример. Сега си представете, че постоянно има щети, които трябва да се поправят. Механизмите за оцеляване са постоянно включени в неспиращи усилия да поправят настъпилите повреди.
Прекален стрес над генома и епигенома е причината за загуба на данни в клетките ни. Тази загуба на информация е и причината за клетъчното стареене. В началото, тези загуби са незначителни и почти не влияят над клетъчните функции. След достатъчно време, обаче, когато се акумулират цял куп грешки, клетките бавно, но сигурно, губят своята идентичност, до момент, в който не могат повече да изпълняват задачите си.
Този списък е дълъг и все още непълен. Радиация, токсини и вируси са основните причинители и могат да нанесат сериозни, понякога и непоправими, щети по нашето ДНК. Какво обаче значи това за начина ни на живот?
Слънцето е очевиден източник на радиация, а човешкия прогрес е добавил рентгеновите снимки, летищните скенери, полетите със самолет и др. Токсини може да намерите навсякъде около вас. Смъртоносен токсичен коктейл се съдържа в цигарения дим, пластмасата, както и в силно замърсените големи градове. Всеки контакт с някое от тези неща може и ще ви донесе непоправими ДНК щети. Вирусите също се срещат в изобилие навсякъде около нас и макар, че повечето от тях са безвредни за нас, немалка част могат сериозно да увредят нашето ДНК.
За съжаление, е почти невъзможно да избегнете тези заплахи. Когато лекарят Ви каже, че имате нужда от рентгенова снимка, то това най-вероятно е така и ако не я направите, последиците могат да са по-сериозни за Вас, но все пак имате избора да го правите само, когато се налага. Може да пропуснете полет, който не е чак толкова важен. Можете да спрете да пушите и да избягвате места, където сте изложени на цигарен дим. Можете да се преместите в по-малко замърсен град. Можете (и е силно препоръчително) да се ваксинирате. Минимизирането на ДНК щети може да ви даде няколко здрави години в повече.
С метафорите, които споменахме по-горе Ви подсказахме над какво работят учените в момента. Изследователските лаборатории в момента търсят начини да намалят загубата на информация, че дори и да възстановят правилната функция на епигенома (полирането на компакт диска, поправката на хардуера).
Помните ли механизмите за оцеляване, за които говорихме? Сега, след като учените идентифицираха някои от тези гени, могат да помислят и за начини, чрез които да ги стимулират. Подпомагането на тези механизми ще им позволи да поправят по-ефективно настъпващите щети в клетките.
Това е сфера в биологията, от която предстои да видим най-доброто, но дори сега, има няколко открития, от които можете да се възползвате. Прочетете следващата ни статия за да научите как можете да позволите на тялото си да толерира повече ДНК щети и да редуцирате загубата на информация, която води до стареене.
За изготвянето на нашите статии ние използваме само проверени научни статии и материали от доказани източници. По никакъв начин не можем и не искаме да покрием цялото съдържание от тях. Подкрепяме учените, които вършат тежката работа и правят всичко това възможно и купуваме техните книги и публикации, тъй като това е един от малкото им източници на финансиране. Научната дейност е трудна и всеотдайна работа, която рядко получава признанието, което заслужава. Ако искате да помогнете и Вие, ви призоваваме да четете техните книги и публикации.