Hiljuti mainekas teadusajakirjas Cell avaldatud uuringus esitasid López-Otín ja kolleegid (2023) ajakohastatud versiooni oma laialdaselt tunnustatud teooriast "vananemise tunnusmärgid". Selle teooria kohaselt on vananemisprotsessi ajendiks bioloogilised mehhanismid ehk "tunnusmärgid", mis aitavad kaasa rakkude ja kudede funktsioonide langusele aja jooksul. Selles põhjalikus kokkuvõtvas artiklis süvenetakse selle murrangulise uuringu üksikasjadesse ja selle mõjudesse meie vananemisprotsessi mõistmisele.
Sissejuhatus
Vananemine on keeruline ja mitmeteguriline protsess, mis mõjutab kõiki elusorganisme, alates ainuraksetest organismidest kuni paljuraksete organismideni nagu inimene. Vaatamata aastate jooksul tehtud ulatuslikele teadusuuringutele, tuleb vananemise põhjuseid ikka veel paremini mõista. 2013. aastal pakkusid López-Otín ja kolleegid välja uue teooria vananemise tunnuste kohta, mis on sellest ajast alates leidnud laialdast tunnustust ja mõjutanud vananemisbioloogia alaseid teadusuuringuid. Oma viimases uuringus esitavad autorid selle teooria ajakohastatud versiooni, milles võetakse arvesse viimaseid edusamme vananemise aluseks olevate molekulaarmehhanismide mõistmisel.
Vananemise 9 algset tunnusjooni
Vastavalt nende 2013. aasta algsele uuringule pakuvad vananemise tunnusmärgid teoorias välja, et vananemisele aitavad kaasa üheksa omavahel seotud bioloogilist mehhanismi. Need mehhanismid on järgmised:
Genoomiline ebastabiilsus
Genoomiline ebastabiilsus viitab DNA kahjustuste ja mutatsioonide kogunemisele aja jooksul, mis võib viia rakkude talitlushäirete ja surmani. See tunnus on seotud erinevate vanusega seotud haigustega, sealhulgas vähiga.
Telomeeride kulumine
Telomeerid on kromosoomide otstel olevad kaitsekatted, mis lühenevad iga raku jagunemisega. Telomeeride kulumine võib põhjustada rakkude vananemist, pöördumatut kasvu peatumist ja rakusurma.
Epigeneetilised muutused
Epigeneetilised muutused viitavad geeniekspressioonimustrite muutustele, mis ei hõlma muutusi aluseks olevas DNA järjestuses. Need muutused võivad mõjutada erinevaid rakuprotsesse ja aidata kaasa vananemisega seotud fenotüüpidele.
Proteostaasi kadumine
Proteostaas viitab valkude nõuetekohase voldimise, liiklemise ja lagunemise säilitamisele rakus. Vananedes väheneb rakkude võime säilitada proteostaasi, mis toob kaasa valesti volditud ja kahjustatud valkude kuhjumise.
Reguleerimata toitainete tajumine
Toitainete tajumise teed, näiteks insuliini/IGF-1 ja mTOR teed, reguleerivad ainevahetust ja kasvu. Nende radade düsregulatsioon võib aidata kaasa vananemisega seotud fenotüüpidele, sealhulgas insuliiniresistentsusele ja sarkopeeniale.
Mitokondriaalne düsfunktsioon
Mitokondrid on organellid, mis mängivad olulist rolli energia tootmisel ja raku ainevahetuses. Mitokondriide talitlushäired võivad põhjustada oksüdatiivset stressi, põletikku ja rakufunktsiooni häireid.
Rakkude vananemine
Nagu eespool mainitud, viitab rakkude vananemine pöördumatu kasvu peatumise seisundile, mille võivad vallandada erinevad stressitegurid, sealhulgas DNA kahjustused ja telomeeride kulumine. Vananevad rakud võivad aidata kaasa kudede talitlushäiretele ja põletikele.
Tüvirakkude ammendumine
Tüvirakud on olulised kudede regenereerimiseks ja taastamiseks. Vanusega väheneb tüvirakkude arv ja funktsioon, mis viib kudede taastamise halvenemiseni ja vanusega seotud haiguste riski suurenemiseni.
Muutunud rakkudevaheline kommunikatsioon
Rakkudevaheline suhtlus on kudede ja organite nõuetekohase toimimise seisukohalt kriitilise tähtsusega. Vananedes väheneb rakkudevahelise kommunikatsiooni kvaliteet ja kvantiteet, mis aitab kaasa kudede talitlushäiretele ja haigustele.
Mis on uut nende ajakohastatud uuringus, mis koondab viimase kümne aasta teadustulemusi?
Nende viimases uuringus "Vananemise tunnused: An Expanding Universe,", mis avaldati ajakirjas Cell 2023, lisasid López-Otín ja kolleegid oma nimekirja kolm uut tunnusmärki: düsbioos, krooniline põletik ja häiritud makroautofaagia.
Düsbioos viitab soolestiku mikroobikogukonna tasakaalustamatusele, mis võib põhjustada kroonilist põletikku ja muid tervisehäireid. Autorid teevad ettepaneku, et düsbioos on vananemise tunnuseks, sest see on vanematel täiskasvanutel tavaline ja aitab kaasa vanusega seotud haigustele, nagu rasvumine, 2. tüüpi diabeet ja südame-veresoonkonna haigused.
Krooniline põletik on veel üks äsja lisatud vananemise tunnusjoon. Krooniline põletik tekib siis, kui immuunsüsteem on pidevalt aktiveeritud ja võib põhjustada kudede kahjustusi ja talitlushäireid. Autorid teevad ettepaneku, et krooniline põletik on vananemise peamine tunnusjoon ja aitab kaasa paljudele vanusega seotud haigustele, sealhulgas Alzheimeri tõvele, vähile ja südame-veresoonkonna haigustele.
Töövõimetu makroautofaagia on kolmas äsja lisatud vananemise tunnus. Makroautofaagia on rakuline protsess, mis puhastab kahjustatud või düsfunktsionaalsed organellid ja valgud. Kui makroautofaagia on välja lülitatud, võivad need kahjustatud komponendid rakkudesse kuhjuda, mis viib rakkude talitlushäirete ja haigusteni. Autorid teevad ettepaneku, et kahjustatud makroautofaagia on vananemise tunnus, sest see on vanematel täiskasvanutel tavaline ja aitab kaasa vanusega seotud haigustele, nagu Alzheimeri tõbi, Parkinsoni tõbi ja vähk.
Järeldus
López-Otini ja kolleegide viimane uuring toob esile düsbioosi, kroonilise põletiku ja häiritud makroautofaagia olulisuse vananemisel. Neid äsja lisandunud tunnuseid on hoolikalt uuritud ning nende tähtsus haiguste tekkimisel ja teisalt nende ennetamisel on teada juba aastaid. Seetõttu on tore, et autorid laiendavad ja ajakohastavad oma kontseptsiooni vananemise tunnuste kohta. Mõistes nende aluseks olevaid bioloogilisi mehhanisme, saame välja töötada sekkumisi ja ravimeetodeid, et parandada tervist ja vähendada vananemisega seotud haiguste koormust.
---
Vahepeal võite nautida hoolikalt valitud toidulisandeid oma healthspan'i parandamiseks, mis on saadaval Biohacker Center Store!
P.S. lugege ka eelmist artiklit (postitatud 09/2022) teemal vananemise 9+1 tunnusmärki ja kuidas neid ümber pöörata, et jõuda sügavamale ennetamise poolele!